电机及拖动课后答案
电机及拖动课后答案
电机及拖动课后答案1-5 解：cm /A 98H ,T 1002.0002.0A B ====φ（1） （1） F=Hl=98A/cm´30cm=2940A;I=F/N=2940/1000=2.94A. (2) 此时，F 总=H 铁l 铁+H d d其中：H 铁l 铁=98A/cm´29.9cm=2930.2A;H d d=d´B/m 0=0.001/(4p´10-7)=795.8A;所以：F 总=2930.2+795.8=3726A1-6 解：（1）;5.199sin Z x ;1407.0200cos Z r 2005.0100Z 1111111ΩϕΩϕΩ===⨯====（2）;66.8sin Z x ;55.010cos Z r 1010100Z 1221222ΩϕΩϕΩ===⨯====1-7 解：每匝电势为：匝744884.036N ;V 4884.00022.05044.4f 44.4e m 1===⨯⨯==φ2-13 解：作直线运动的总质量为：Kg 63966.128022m )1m m (2m =⨯⨯+++⨯=总转动惯量为：222L m kg 63964D m m J ⋅=⨯==总ρ 系统折算后总转动惯量为：2M 2mL eq m kg 74.49J i J J 2J J ⋅=+++=总负载静转矩为：Nm 127792/D g )Hq m (T 2L =⨯⨯+=折算后负载转矩为：Nm 710i T T L'L ==η转速加速度等于：5.95dt dv D 60i dt dn i dt dn m ===π由运动方程的启动转矩：Nm4.12075.9555.974.49710dt dn 55.9J T T eq 'L k =⨯+=+=3-12 解：因为：n 60NpE a φ=（1）单叠：a=2；6004.02602N 230⨯⨯⨯⨯=； N=5750。
电机与拖动习题及解答
第1章 电磁学基础知识简答题1. 用电磁感应定律求感应电动势时，公式dt di L e ⋅-=、dt d e ψ-=、dtd Ne Φ⋅-=，以及Blv e =中，哪个公式是最普遍的形式其它公式必须在什么条件下适用答：式dtd e ψ-=是感应电动势的普遍形式。
其负号表示感应电动势的正方向与磁链的正方向符合右手螺旋关系，如果两者不符合右手螺旋关系，则应取正号。
2. 如果感应电动势的正方向与磁通的正方向之间不符合右手螺旋关系，则电磁感应定律应改写成dt d e ψ=或dtd Ne Φ⋅=，试说明其原因。
—3. 有两个线圈匝数相同，一个绕在闭合铁芯上，另一个是空芯的，两个线圈通入频率相同的交变电流，如果它们的自感电动势相等，试问哪个线圈的电流大为什么答：空芯的线圈电流大。
因为两者频率相等，产生同样的e，意味着产生同样的φ，根据N•I=φ•Rm，由于铁芯的磁导率大得多，即磁阻小得多，故空芯情况下的（N•I）空芯>>（N•I）铁芯，所以I空芯>>I铁。
芯4. 若磁路上有几个磁动势同时作用，磁路计算时能否使用叠加原理为什么5. 在一个恒定的磁场中，铁芯中是否存在磁滞损耗和涡流损耗为什么'6. 在交变磁场中，铁芯中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的它们与哪些因素有关7. 什么是铁磁材料的基本磁化曲线基本磁化曲线与起始磁化曲线有何不同8. 铁磁材料是如何分类的各有什么特点分析题1. 变压器原理图如图所示，试回答：&（1）当线圈N1施加正弦电压U1时，为什么在线圈N1及N2中都会感应出电动势（2）当电流I s增加时，标出这时N1及N2中感应电动势的实际方向。
答：（1）当线圈N1流过电流i1时，会在铁芯内建立磁通Ф，i1与Ф正方向符合右手螺旋关系，由于磁通Ф同时交链线圈N1和N2，所以当i1交变时，N1与N2所交链的磁链以同一个频率交变，所以在N1和N2中都会感应出电动势。
（2）按右手螺旋关系，标出Ф在N1和N2中感应出电动势e1和e2的正方向，如图中实线所示，感应电动势表达式分别为dtd Ne Φ11-=dtd Ne Φ22-= 》当电流 i 增加时，Ф也增加，0>dtd Φ，由以上表达式可知，01<e 、02<e ，说明此时N1和N2中感应出电动势的实际方向与e1和e2的正方向相反，如图中虚线（与实线方向相反）所示。
电机与拖动基础课后习题答案(部分)
第一章作业解答参考1—8．解：)(630230101453A U P I N N N =⨯==)(1619.0145KW P P NN===ηλ 1—20．解：（1）U V n a pN E a <=⨯⨯⨯⨯==)(186150001.0160372260φ 是电动机状态。
∴（2）)(46.163208.0186220A R E U I a a a =-=-=)(63.19315002604.30)(4.3046.163186m N P T KW I E P M a a M ⋅=⨯⨯⨯=Ω==⨯==π （3）)(6.5208.046.16322KW R I p a a cua =⨯==)(79.292403624.30)(366.54.3021KW p p P P KW p P P Fa M cua M =--=--==+=+=Ω%823679.2912===P P η 1—23．解：（1）)(112.54300014.326010172603m N n P P T N N N N N ⋅=⨯⨯⨯⨯=⨯=Ω=π%2.82942201017)(812.557.1112.54)(7.1344014.32608.2)316.08.2220(26030'00000=⨯⨯==⋅=+=+=⋅=⨯⨯⨯⨯⨯-=⨯=Ω=N N N N N a a M I U P m N T T T m N n I E P T ηπ（2）N e e C C Φ=Φ∴0忽略电枢反应影响， 恒定。
0'0Φ-=e a a N C R I U n ， 0636,03440316.08.22200=⨯-=Φe C)min (34590636.022000r C U n e N ==Φ=（3） Φ=Φe M C C 55.9)min (27860636.0)15.0316.0(89.91220)()(89.910636.055.9812.55r C R R I U n I T T A C T I e a a N a Z M a =+⨯-=Φ+-=→==⨯=Φ=Ω不变不变，第二章 习题解答参考2—6．解：（1）T T T n C C R R C U n Nm e a N e N 64.1115819.055.94.006.01158202-=⨯+-='-=Φ+-Φ=Ωβ （2）T T T n C C R C U n N m e a N e 21.057921.019.011002-=-=-'=Φ-Φ=β （3）T T T n C C R C U n m e a e N 35.0146717.006.015.022002-=-=''-''=Φ-Φ=β 19.0=ΦN e C N Φ=Φ8.0 15.019.08.0=⨯=Φ∴e C2N m e C C Φ=()255.9N e C Φ=219.055.9⨯=0.28 2Φm e C C =17.028.08.02=⨯2—16．解：（1）[]V R I U E a N N a 20425.064220=⨯-=-=[]A R R E U I Z a a N a 84.67625.0204220max -=+--=---=29.0700204==-=ΦN a N N N e n R I U C 76.229.055.955.9=⨯=Φ=ΦN e N m C C[]m N I C T anax N m ⋅-=-⨯=Φ=23.187)84.67(76.2max停机时 n=0 0=Φ=n C E N e a[]A R R U I Z a N a 2.35625.0220-=+-=+-=[]m N I C T a N m ⋅-=-⨯=Φ=15.97)2.35(76.2此时反抗性负载 []m N I C T N N m Z⋅-=⨯-=Φ-='64.1766476.2 由于 T T Z>' 故系统不会反向起动。
电机与拖动课后习题答案
《电机与拖动》参考答案 2-1（1） 切削功率:WFV P s m d n V r j j j n n L f f 38009.1*2000/9.1215.0*6067.241*22*602min/67.2412*5.1*21450321=========ππ （2） 电动机输出功率：W P P L6.52129.0*9.0*9.038003212===ηηη（3） 系统总飞轮转矩：222222223222122221221222.55.425.03.05.05.32*5.1*295.1*27.2225.3mN j j j GD j j GD j GD GD GD d c b a =+++=+++=+++=（4） 电动机电磁转矩：M N j j j FD T T L.29.349.0*9.0*9.0*2*5.1*22/15.0*20002/3213213212====ηηηηηη（5） 不切削时的电动机电磁转矩： 忽略损耗时的电动机电磁转矩M N j j j FD T .252*5.1*22/15.0*20002/'3212===传动机构阻转矩：M N T T T .29.92529.34'220=-=-=加速时电动机转矩：M N dt dn GD T T .19800*37555.429.937520=+=+= 2-2（a ） 减速dtdnGD T T L 3752=-（b ） 减速dtdnGD T T L 3752=--（c ） 加速dtdnGD T T L 3752=+（d ） 减速dtdnGD T T L 3752=--（e ）匀速dtdnGD T T L 3752=+-2-3(a) 稳定 ；（b ）稳定；(c) 稳定； (d) 稳定； (e) 不稳定；第三章3-1 直流发电机通过电刷和换向器将导体中的交流电势整流成直流输出。
如果没有换向器输出的将是交流电势。
3-2 直流电动机通过电刷和换向器将外部输入直流电压，逆变成导体中的交流电压和电流。
电机拖动课后题答案《电机与拖动》习题解答.docx
变压器部分习題与鮮答1、为了得到正弦感应电势，当铁心不饱和吋，空载电流各成何种波形？为什么？答：为了得到正弦感应电势，根据E = -W业知，就必须使磁通也是正弦量，当铁心dt不饱和时0*/()，故，此时空载电流也是正弦变化量，即呈正弦波。
当铁心饱和时，空载电流比磁通变化大，此时空载电流呈尖顶波形。
2、为什么对以把变压器的空载损耗近似看成是铁耗，而把短路损耗看成是铜耗？变压器实际负载时实际的铁耗和铜耗与空载损耗和短路损耗有无区别？为什么？答：因为空载时电流很小，在空载损耗屮铁耗占绝大多数，所以空载损耗近似看成铁耗。
而短路吋，短路电压很低，因而磁通很小，铁耗也很小，短路损耗中铜耗占绝大多数，所以近似把短路损耗看成铜耗。
实际负载时铁耗和铜耗与空载时的铁耗和铜耗有差别，因为后一个是包含有其它损耗。
3、变压器的其它条件不变，仅将原、副边线圈匝数变化±10%,试问对兀”和无川的影响怎样？如果仅将外施电压变化±10%,其影响怎样？如果仅将频率变化±10%,其影响又怎样？答：因为心=2〃w2 » £ = 4.44用0” - U ,所以当原、副边匝数变化土10% 吋，兀w变化±20%。
由于w变化±10%,而U不变，使0”变化不10%。
又因为Xm = 2/tf w2磁通0”变化±10%时于饱和影响，A加变化土k%,所以兀”的变化大于±20%。
将外施电压变化± 10%时，0”也将变化干10%,使兀⑹不变，Xm的变化大于刁10%。
这是因为0〃”变化+10%,由于磁路饱和影响，变化大于+10%0如果将频率变化±10%, oc /,所以兀2变化±10%,而f变化±10%，则因为U不变，使0,”变化+10%o同样使兀加的变化大于±10%。
4、一台变压器，原设计频率为50赫兹，现将它接到60赫兹的电网上运行，额定电压不变。
《电机与拖动》_刘锦波版清华出版社_课后答案（可编辑）
《电机与拖动》_刘锦波版清华出版社_课后答案课后答案网 //0>.第一章习题解答思考题1.1 电机中涉及到哪些基本电磁定律?试说明它们在电机中的主要作用。
答:电机与变压器中涉及到: (1)安培环路定律; (2)法拉第电磁感应定律;(3)电磁力定律;(4)磁路的欧姆定律。
其中,安培环路定律反映了一定磁势(或安匝数)所产生磁场的强弱。
在电机中,磁场在机电能量转换过程中起到了媒介的作用;法拉第电磁感应定律反映了交变的磁场所产生电势的情况。
在电机中,电磁感应定律体现了机电能量转换过程中所转换为电能的大小;电磁力定律反映了通电导体在磁场中的受力情况,它体现了机电能量转换过程中所转换为机械能的大小;磁路的欧姆定律类似于电路的欧姆定律,它体现了一定磁势作用到磁路中所产生的磁通大小,亦即耦合磁场的大小。
1.2 永久磁铁与软磁材料的磁滞回线有何不同?其相应的铁耗有何差异?答:永久磁铁又称为硬磁材料,其磁滞回线与软磁材料的不同主要体现在形状上。
硬磁材料的磁滞回线较“肥胖” ;而软磁材料则“瘦弱”。
硬磁材料的面积反映了铁磁材料磁滞损耗的大小,因而软磁材料的铁耗较小。
1.3 什么是磁路饱和现象?磁路饱和对磁路的等效电感有何影响?答:当励磁安匝(或磁势)较小时,随着磁势的增加,磁路中所产生的磁通也线性增加;当磁势增加到一定程度时,随着磁势的增加,磁路中所产生的磁通增加较小,甚至不再增加,这一现象称为磁路的饱和。
与磁路线性时相比,磁路饱和后的磁导率和等效电感有所减小。
1.4 铁心中的磁滞损耗与涡流损耗是如何产生的?它们与哪些因素有关答:铁心中的磁滞损耗是由铁磁材料在交变磁场作用下的磁化过程中,内部的磁畴相互摩擦所引起的铁心发热造成的;而涡流损耗则是由于交变的磁场在铁2心中感应电势并产生涡流,从而引起铁心发热。
由 p K f HdB C fB V 可h h h m∫见,磁滞损耗正比于磁场交变的频率、磁密的平方以及铁心的体积;由22 2pΔ Cf B V 可见,涡流损耗正比于磁场交变频率的平方、磁密的平方以及铁ee m磁材料的厚度。
《电机与拖动》_刘锦波版清华出版社_课后答案
第一章 习题解答思考题1.1 电机中涉及到哪些基本电磁定律？试说明它们在电机中的主要作用。
答：电机与变压器中涉及到：（1）安培环路定律；（2）法拉第电磁感应定律；（3）电磁力定律；（4）磁路的欧姆定律。
其中，安培环路定律反映了一定磁势（或安匝数）所产生磁场的强弱。
在电机中，磁场在机电能量转换过程中起到了媒介的作用；法拉第电磁感应定律反映了交变的磁场所产生电势的情况。
在电机中，电磁感应定律体现了机电能量转换过程中所转换为电能的大小；电磁力定律反映了通电导体在磁场中的受力情况，它体现了机电能量转换过程中所转换为机械能的大小；磁路的欧姆定律类似于电路的欧姆定律，它体现了一定磁势作用到磁路中所产生的磁通大小，亦即耦合磁场的大小。
1.2 永久磁铁与软磁材料的磁滞回线有何不同？其相应的铁耗有何差异？ 答：永久磁铁又称为硬磁材料，其磁滞回线与软磁材料的不同主要体现在形状上。
硬磁材料的磁滞回线较“肥胖” ；而软磁材料则“瘦弱” 。
硬磁材料的面积反映了铁磁材料磁滞损耗的大小，因而软磁材料的铁耗较小。
1.3 什么是磁路饱和现象？磁路饱和对磁路的等效电感有何影响？答：当励磁安匝（或磁势）较小时，随着磁势的增加，磁路中所产生的磁通也线性增加；当磁势增加到一定程度时，随着磁势的增加，磁路中所产生的磁通增加较小，甚至不再增加，这一现象称为磁路的饱和。
与磁路线性时相比，磁路饱和后的磁导率和等效电感有所减小。
1.4 铁心中的磁滞损耗与涡流损耗是如何产生的?它们与哪些因素有关? 答：铁心中的磁滞损耗是由铁磁材料在交变磁场作用下的磁化过程中，内部的磁畴相互摩擦所引起的铁心发热造成的；而涡流损耗则是由于交变的磁场在铁心中感应电势并产生涡流，从而引起铁心发热。
由V fB C HdB f K p m h h h 2∫==可见，磁滞损耗正比于磁场交变的频率、磁密的平方以及铁心的体积；由222e e m p C f B V =Δ可见，涡流损耗正比于磁场交变频率的平方、磁密的平方以及铁磁材料的厚度。
电机原理及拖动 (彭鸿才 著) 机械工业出版社 课后答案
=
n0 = 1055.7 = 2111.3rpm 0.5 0.5
nφ N
=
n0′′
−
Ra 9.55(0.5CeφN
)
2
TN
=
2111.3 −
0.038 9.55× (0.5× 0.2084)2
× 607
= 1889rpm
过（ n0′′ ，0），（ 1889，607）两点画直线。
P105 3－30 解：
PM = EaN IaN = 424.7 ×187 = 79419(W )
TN
= 9550 × PM nN
= 9550 × 79.419 = 1011.3(N ⋅ m) 750
3
彭鸿才《电机原理与拖动》习题解答
（3） CeφN
=
EaN nN
=
424.7 750
= 0.566
no
= UN CeφN
=
（2） nR′ N
=
n0
−
2RN 9.55(CeφN )2
TN
2× 0.72 = 1055.7 − 9.55× (0.2084)2
× 607
=
−1052rpm
过（ n0 ，0），（ –1052，607）两点画直线。
或： nR′ N
= U N − 2RN IN CeφN
=
220 − 2× 0.72× 305 = −1052rpm 0.2084
Ceφ N
0.1
或者： EaN = U N + IaN Ra = 110 + 250.5× 0.02 = 115(V )
Ea = U N − IaN Ra = 110 − 250.5× 0.02 = 105(V )
电机与拖动答案
972 .5W
电枢回路铜损耗：
P 励磁回路铜损耗： cuf
I
2 f
Rf
1.072 215W 246.2W
Pem PN Pcua Pcuf (10000 972.5 246.2)W＝11218W
电磁功率：
电枢机械角速度：
N
2nN 60
2 1450 rad 60
/
s 151.84rad
1.28 一台并励电动机的铭牌数据为，额定电压 UN=440V，额定电枢电流 IaN=75A，额定转
速为 nN=500r/min，电枢回路电阻 Ra=0.026Ω（包括电刷接触电阻），励磁回路总电阻 Rf=91
Ω，额定负载时电枢铁损耗 PFe=600W，机械损耗 Pmec=1989W，求：
（1）电动机在额定负载时的输出转矩
6、变压器电源电压 U1、频率 f 一定，所带阻感性负载（ф2＞0）增加时，则 U2 下降，
I2 增加，фm 下降（计及漏阻抗压降的影响）。
一、填空题
1、 当 s 在 0-1 范围内，三相异步电动机运行于电动状态，此时电磁转矩性质为驱动转矩，
定子电动势性质为反电动势；在-∞-0 范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为制动
N
效率：
P2 P1
100%
10000 11764.7
85%
1.27 一台并励电动机的铭牌数据为，PN=96kW，额定电压 UN=440V，IN=255A，IfN=5A，
nN=500r/min，Ra=0.078Ω。试求：电动机额定运行时的输出转矩、电磁转矩和空载转矩。
解：输出转矩
T2
P2 N
PN 2nN
三、选择题 1、电力拖动系统运动方程式的 GD2 反映了（ B ）
电机与拖动课后习题答案
答：PWM开关频率快、周期短。 直流PWM变换器和晶闸管整流装置均可看作是一阶惯性 环节。其中直流PWM变换器的时间常数Ts等于其IGBT控 制脉冲周期（1/fc），而晶闸管整流装置的时间常数Ts通常 取其最大失控时间的一半（1/（2mf））。因fc通常为kHz 级，而f通常为工频（50或60Hz），m为一周内整流电压的 脉波数，通常也不会超过20，故直流PWM变换器时间常数 通常比晶闸管整流装置时间常数更小，从而响应更快，动 态性能更好。
2-5 在直流脉宽调速系统中，当电动机停止不动时， 电枢两端是否还有电压？电路中是否还有电流？为什 么？ 答：电枢两端还有电压，因为在直流脉宽调速系统中， 电动机电枢两端电压仅取决于直流PWM变换器的输 出。电枢回路中还有电流，因为电枢电压和电枢电阻 的存在。 2-6 直流PWM变换器主电路中反并联二极管有何作 用？如果二极管断路会产生什么后果？ 答：为电动机提供续流通道。若二极管断路则 会使电动机在电枢电压瞬时值为零时产生过电 压。电枢电压不可控，无法调速
第一次习题课
第2章
转速反馈控制的直流调速系统 （思考题）
思考题
2-1:直流电动机有哪几种调速方法？各有哪些特点？
答：（1）调节电枢供电电压； 一定范围内无级平滑调速 （2）减弱励磁磁通； 小范围内平滑调速，往往与调压方案配 合使用 （3）改变电枢回路电阻 动机系统比晶闸管整流 器—电动机系统能够获得更好的动态性能？
2-9 在晶闸管整流器-电动机开环调速系统中，为什么转速随负 载增加而降低？
答：负载增加意味着负载转矩变大，电机减速，并且在减速过程中， 反电动势减小，于是电枢电流增大，从而使电磁转矩增加，达到与 负载转矩平衡，电机不再减速，保持稳定。故负载增加，稳态时， 电机转速会较增加之前降低。
许晓峰《电机及拖动》书本课后习题与答案详解
自测题（一）填空题：1. 同步发电机的短路特性为一直线，这是因为在短路时电机的磁路。
2. 同步发电机正常情况下并车采用，事故状态下并车采用。
3. 同步调相机又称为。
实际上就是一台运行的同步电动机，通常工作于状态。
4. 同步发电机带负载时，如0o<Ψ<90o，则电枢反应磁动势F a可分解为F ad= ，F aq= 。
其中F ad电枢反应的性质为，F aq电枢反应的性质为。
5. 同步发电机与无穷大电网并联运行，过励时向电网输出无功功率，欠励时向电网输出性无功功率。
6. 一台汽轮发电机并联于无穷大电网运行，欲增加有功功率输出，应，欲增加感性无功功率输出，应。
（填如何调节）7. 汽轮发电机气隙增大时，则同步电抗X t，电压调整率∆U ，电机制造成本，增加静态稳定性能。
8. 当同步电机作发电机运行时，在相位上，超前于；作电动机运行时，滞后于。
（二）判断题：1. 凸极同步发电机由于其电磁功率中包括磁阻功率，即使该电机失去励磁，仍可能稳定运行。
（）2. 采用同步电动机拖动机械负载，可以改善电网的功率因数，为吸收容性无功功率，同步电动机通常工作于过励状态。
（）3. 同步发电机过励运行较欠励运行稳定，满载运行较轻载运行稳定。
（）4. 同步发电机采用准同期法并车，当其他条件已满足，只有频率不同时，调节发电机的转速，使其频率与电网频率相等时，合上并联开关，即可并车成功。
（）5. 汽轮同步发电机与无穷大电网并联运行，只调节气门开度，既可改变有功功率又可改变无功功率输出。
（）（三）选择题：1. 同步发电机带容性负载时，其调整特性是一条：（）①上升的曲线；②水平直线；③下降的曲线。
2. 同步发电机的V形曲线在其欠励时有一不稳定区域，而对同步电动机的V形曲线，这一不稳定区应该在（）区域。
①I f>I f0；②I f=I f0；③I f<I f0。
3. 工作于过励状态的同步调相机，其电枢反应主要是：（）①交轴电枢反应；②去磁的直轴电枢反应；③增磁的直轴电枢反应。
(完整word版)电机及电力拖动课后习题答案
《电机与拖动基础》课后习题第一章 习题答案1．直流电机有哪些主要部件？各用什么材料制成？起什么作用？ 答：主要部件：(1）定子部分：主磁极，换向极，机座，电刷装置。
（2）转子部分：电枢铁心，电枢绕组，换向器。
直流电机的主磁极一般采用电磁铁，包括主极铁心和套在铁心上主极绕组（励磁绕组）主磁极的作用是建立主磁通.换向极也是由铁心和套在上面的换向绕组构成，作用是用来改善换向。
机座通常采用铸钢件或用钢板卷焊而成,作用两个：一是用来固定主磁极，换向极和端盖，并借助底脚将电机固定在机座上;另一个作用是构成电机磁路的一部分。
电刷装置由电刷、刷握、刷杆、刷杆座和汇流条等组成，作用是把转动的电枢与外电路相连接，并通过与换向器的配合，在电刷两端获得直流电压。
电枢铁心一般用原0.5mm 的涂有绝缘漆的硅钢片冲片叠加而成.有两个作用，一是作为磁的通路,一是用来嵌放电枢绕组。
电枢绕组是用带有绝缘的圆形或矩形截面的导线绕成的线圈按一定的规律联接而成，作用是感应电动势和通过电流，使电机实现机电能量装换，是直流电机的主要电路部分。
换向器是由许多带有鸠尾的梯形铜片组成的一个圆筒，它和电刷装置配合,在电刷两端获得直流电压。
2．一直流电动机，已知，，，，0.85r/min 1500n V 220U kw 13P N N N ====η求额定电流N I 。
解:电动机η⋅=N N N I U P ， 故 A =⨯⨯=⋅=5.6985.02201013U P I 3N N N η3． 一直流电动机，已知，，，，0.89r/min 1450n V 230U kw 90P N N N ====η求额定电流N I .解：发电机N N N I U P =， 故 A ⨯==3912301090U P I 3N N N7．什么叫电枢反应？电枢反应的性质与哪些因素有关？一般情况下，发电机的电枢反应性质是什么？对电动机呢?答：负载时电枢磁动势对主磁场的影响称为电枢反应. 电刷反应的性质与电刷的位置有关系。
电机与拖动课后习题答案
维护的重要性：预防性维护可延长电机和拖动系统的使用寿命，降低故障率 常见故障类型：过载、短路、断相、欠压等，以及对应的故障现象和原因 维护方法：定期检查电机和拖动系统的运行状态，清洁和润滑机械部件，检查电线和连接 故障排除流程：通过观察、听诊、触诊等方法定位故障，根据故障类型采取相应的排除措施
交流电机的启动、调速和制 动方法
交流电机的基本原理和结构
交流电机的控制方式和保护 措施
交流电机在工业自动化中的 应用和优势
变压器的工作 原理：基于电 磁感应定律， 实现电压、电 流和阻抗的变
换。
变压器的额定 值：额定电压、 额定电流和额 定容量等参数， 是选择和使用 变压器的重要
依据。
变压器的绕组： 有高压绕组和 低压绕组之分， 分别承载着不 同的电压和电
实验原理：简述实验的基本 原理和方法
实验步骤：详细记录实验的 操作过程
实验结果：准确记录实验数 据，并进行分析和解释
实验目的：明确实验的目标 和意义
结论：总结实验的主要发现 和意义，提出建议和展望
案例一：电机与拖动在工业自动化中的应用 案例二：电机与拖动在智能家居系统中的应用 案例三：电机与拖动在电动汽车驱动系统中的应用 案例四：电机与拖动在机器人控制系统中的应用
电机的作用：作为拖动系统的动力源，将电能转换为机械能
控制系统的功能：对整个拖动系统进行调节、控制和保护，确保设备的正 常运行和生产过程的稳定性
工业自动化生产 线
电动车辆
风力发电系统
电机驱动控制系 统
直流电机的基本结构和工作原理 直流电机的启动、调速和制动方法 直流电机的绕组和磁路分析 直流电机的能量转换和效率计算
数据采集：准确记录 实验数据，确保数据 的真实性和可靠性
课后 习题答案- 电机与拖动- 刘锦波
l = [2 × (100 + 80) − 6] = 354mm = 0.354m
铁心内部的平均磁密为:
Bav
=
Φ A
=
1 × 10 −3 0.8 ×10−3
= 1.25T
查图 1.9 所示的磁化曲线得相应的磁场强度为: H = 400 A / m ，于是可得磁路 所需的励磁安匝为
Fi = Hl = 400 × 0.354 = 141.6A 忽略气隙处的边缘效应，则气隙内的磁通与铁心相同，于是有：
Bδ
=
Φ Aδ
=
1 × 10 −3
20 ×10−3 × 40 ×10−3
= 1.25T
Hδ
=
Bδ μ0
=
1.25 4π ×10−7
= 9.947 ×105 A / m
Fδ = Hδ δ = 9.947 ×105 × 6 ×10−3 = 5968.2A 该磁路所需总的磁势为
Ff = Fi + Fδ = 141.6 + 5968.2 = 6109.8A 励磁线圈中所需的励磁电流为
80
100 60
B（T）
40
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
o
200 400 600 800 1200 H ( A ⋅ m−1)
(a)
(b)
图 1.9 习题 1.2 图
解：忽略铁心的叠片系数,则铁心的截面积为
A = 20 ×10−3 × 40 ×10−3 = 0.8 ×10−3 m2
3
铁心磁路的平均长度为
∫ 心中感应电势并产生涡流，从而引起铁心发热。由 ph = Kh f HdB = Ch fBm2V 可
电机与拖动-(许晓峰-)-课后标准答案
第一章 直流电动机1.6 答：电枢绕组为单叠绕组时，运行时去掉一个或相邻两个电刷，并联支路数减少一半，电枢电流将减少一半。
电枢绕组为单波绕组时，并联支路数不受影响，电枢电流不变，但每个电刷通过的电流将增大，致使换向困难 1.7 答：感应电动势（参见图1.3）。
电刷两端得到总的感应电动势为零。
1.8 答：由Tem=CT ΦIa 知：对于已制造好的直流电机，其电磁转矩与电枢电流和气隙磁通的乘积成正比。
可用左手定则判断电枢导体的受力方向，从而确定电磁转矩的实际方向。
对于直流发电机而言，电磁转矩为制动转矩，与转子转向相反；而对于直流电动机而言，电磁转矩为驱动性质，与转子转向相同。
1.14 答：并励直流发电机正转时能自励，反转时则不能自励。
如果把并励绕组两头对调，且电枢反转，此时能自励。
1.15 答：换向元件里合成电动势∑e 为零时, 换 向元件里的换向电流随时间线性变化，这种换向称为直线换向。
直线换向时不产生火花。
换向过程中换向元件里的合成电动势大于零，使换向电流变化延缓，不再是线性的，出现了电流延迟现象，这时的换向称为延迟换向。
延迟换向时电刷下产生电火花。
1.16 解：额定电流：AA UPI NN N48.4323010103=⨯==额定负载时的输入功率：kW kW NNP P 76.1185.0101===η1.17 解：额定负载时的输入功率：图1.3 题1.7图kW kW N N P P 48.2083.0171===η额定电流：1.18 解：（1）绕组节距计算41515424222121=-=-====-=±=y y p Z y y y y kε（2）绕组展开图如图1.4所示（采用右行短距绕组）（3）并联支路数如下：422===a ，p a54141921=+=±=εp Z y1.19解：（1）绕组节距计算54141921=+=±=εp Z y45992119112=-=-==-=-==y y y y p K y k图1.4 题1.18图（2）绕组展开图如图1.5所示（采用左行长距绕组） （3）并联支路数如下：22=a1.20 解：（1）n=1500r/min 时V V a pN nn e a C E 20915001.2360398360102=⨯⨯⨯⨯⨯===-ΦΦ（2）n=500r/min 时V V a pN nn e a C E 65.695001.2360398360102=⨯⨯⨯⨯⨯===-ΦΦ1.21 解：（1）电枢绕组为单叠绕组 a=3m N m N a pN I I C T a a T em ⋅=⋅⨯⨯⨯⨯⨯⨯=Φ=Φ=-31.13101.2314.3239832102π（2）电枢绕组为单波绕组 a=1m N m N a pN I I C T a a T em ⋅=⋅⨯⨯⨯⨯⨯⨯=Φ=Φ=-93.39101.2114.3239832102π图1.5 题1.19图（2）电枢电动势1.23 解：（1）发电机运行时电枢电动势:又所以励磁电流:（2）电动机运行时电枢电动势：所以励磁电流:因为所以得1.24解：（1）额定负载时电枢电动势：因为额定负载时电磁功率：所以额定负载时输出功率：所以额定负载时输出转矩为（2）励磁电流所以输入功率：所以额定效率：1.25 解：（1）额定负载时电枢电动势：额定负载时电磁转矩：额定负载时电磁功率：额定励磁电流：（2）电源电压降为U=160V时的励磁电流所以电枢电动势：电枢电磁功率：对应电磁转矩：1.26 解：（1）电枢电动势：电枢电流Ia=20A时，所以由磁路不饱合，所以（2）电枢电流Ia=20A时，电磁功率电磁转矩：。
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电机及拖动课后答案1-5 解：cm /A 98H ,T 1002.0002.0A B ====φ（1） （1） F=Hl=98A/cm ´30cm=2940A;I=F/N=2940/1000=2.94A. (2) 此时，F 总=H 铁l 铁+H d d其中：H 铁l 铁=98A/cm ´29.9cm=2930.2A;H d d=d ´B/m 0=0.001/(4p ´10-7)=795.8A; 所以：F 总=2930.2+795.8=3726A 1-6 解：（1）;5.199sin Z x ;1407.0200cos Z r 2005.0100Z 1111111ΩϕΩϕΩ===⨯====（2）;66.8sin Z x ;55.010cos Z r 1010100Z 1221222ΩϕΩϕΩ===⨯====1-7 解：每匝电势为：匝744884.036N ;V 4884.00022.05044.4f 44.4e m 1===⨯⨯==φ2-13 解：作直线运动的总质量为：Kg 63966.128022m )1m m (2m =⨯⨯+++⨯=总转动惯量为：222L m kg 63964D m m J ⋅=⨯==总ρ 系统折算后总转动惯量为：2M 2mL eq m kg 74.49J i J J 2J J ⋅=+++=总负载静转矩为：Nm 127792/D g )Hq m (T 2L =⨯⨯+=折算后负载转矩为：Nm 710i T T L'L ==η转速加速度等于：5.95dt dv D 60i dt dn i dt dn m ===π由运动方程的启动转矩：Nm4.12075.9555.974.49710dt dn 55.9J T T eq 'L k =⨯+=+=3-12 解：因为：n 60NpE a φ=（1）单叠：a=2；6004.02602N 230⨯⨯⨯⨯=； N=5750。
（2）单波：a=1；6004.01602N 230⨯⨯⨯⨯=； N=2875。
3-13 解：1y ;5y ;5.5p 2Zk 1====τ3-14 解：A 341U P I ;KW 3.83P P NNN NN1====η 3-15 解：A 700U P I ;KW 1.161P P N1N NN1====ηNm 955n P 55.9T N NN =⨯=3-19 解：负载运行时：V5.11085200260E a =⨯=电压方程为：A 035.2I );3.450(I 5.110a a =+= 负载功率为：W 207R I P L 2a 2==3-21 解：A 8.70I I I ;A 53.1R UI f N a f f =+===V 239R I U E a a N a =+=W 351R I p ;W 642R I p f 2f cuf a 2a cua =⨯==⨯=W16921I E P ;KW 08.18P P a a em NN1====ηW 1159P P p em 10=-=Nm 9.6T T T Nm101nP 55.9T ;Nm 9.107n P 55.9T em 10emem 11=-==⨯==⨯=3-24 解：%5.82P P ;W 6666I U P 12N N 1====ηNm5.17n P 55.9T N NN =⨯=4-6 解：（1）额定附加电阻：Ω455.43.14I U R fNfNr =-=（2）额定运行电枢电压方程： 220=E aN +630´0.0127; E aN =212V额定电磁转矩为：Nm 1700n P 55.9T emem =⨯= 额定输出转矩为：Nm1592n P 55.9T 22=⨯=（3）电机的理想空载转速：rpm 778n E U C U n N aNNN e N 0=⨯==φ4-8 解：额定时：V89.196I P E ;KW 3.17p P P ;A 865.87I I I aN emNaN 0N emN fN N aN ===+==-=（1）电压方程为：220=196.89+87.865´R a ; R a =0.263欧（2）额定电磁转矩：Nm 14.110n P 55.9T emNemN =⨯=（3）P 1=19800W ；h=85.86%（4）A 524.1I T T I ;Nm 91.1n p 55.9T aN emN 00a 00=⨯==⨯=由电压方程得空载电势为：E a0=219.6V空载转速为：rpm 1673n E E n N aN 0a 0=⨯=4-9 解：发电机时电枢电压方程为：V 540R I U E a a ag =+=电动机时电枢电压方程为：V 160R I U E a a am=-=(1)电动机的转速为：rpm 296n E E n g ag am=⨯=(2)由于电枢电流为额定值，所以由电枢电压方程可知，电势E 不变； 磁通之比等于转速的反比，即296/1000=0.296； 电磁转矩之比与磁通之比相等。
4-10 解：额定时电枢电压方程为：V 68.212E ;R I E U aN a aN aN N =+= %3.88%100P P W67987R I I U P Nm5.46T T T Nm5731000600055.9T Nm5.619100030568.21255.9T )1(12f 2fN N N 12emN 02emN =⨯==+==-==⨯==⨯⨯=η1.30I I k :;A 7.9166R U I :)2(N ka N k ====启动电流倍数66.13I I k :;A 7.4166024.0100I :)3(N k ''k '====启动电流倍数4-11 解：提升时电枢电压方程为：V 8.208E ;R I E U a a a aN N =+=下放是利用倒拉反转：n=-300rpm; 此时：E a ’=(-300/795)´208.8=-78.79V 由于负载不变，所以I a 不变等于350A 。
此时电枢电压方程为：)R 032.0(35079.78220c +⨯+-=所以电枢串入电阻为：0.822欧。
4-12 解：空载时电枢铜耗很小，可以忽略，所以空载功率为： p 0=220´0.08=17.6W ；(1)电磁功率为：185+17.6=202.6W;电磁转矩为：9.55´202.6/1600=1.21Nm Ω31.31R ;R I P UI :)2(a a a em a =+=功率方程(3) 由电枢电压方程可计算出空载和额定时E ： E a0=217.5V; E aN =185.9V 。
所以，空载转速为：1872rpm 。
（4）A 592.0I T T I Nm 6571.0T T T Nm 105.016006.1755.9T Nm 5521.0160018555.95.0T 5.0T aN emNema 02em 0N 2=⨯==+==⨯==⨯⨯==n=1400rpm 时，E a =185.9´1400/1600=162.7V 由电压方程得：220=162.7+0.592´(31.31+R); 所以电枢串入电阻为：65.5欧（5）由于负载转矩额定，所以电枢电流额定=1.09A; 由电压方程得：220=E a +1.09´(50+31.31); E a =131.4V所以转速为：n=1600´131.4/185.9=1131rpm 。
（6）%6.49W 264I U P ;W 131P n nP N N 1N N2====⨯=η 4-13 解：并励电动机额定时：V4.201354.061.52220E ;A 61.52178.179.53I A79.5322011834U P I ,W 11834P P aN aNN N 1N N NN 1=⨯-==-======η制动瞬间转速未变，电势未变，此时电压方程为：0=201.4+I a (0.354+0.5); I a = -235.8A 。
Nm46.67150061.524.20155.9I E T NaNaN emN =⨯⨯==Ω制动瞬间转矩为：Nm 3.30246.6761.528.235T I I T emN aN a em -=⨯-=⨯=4-14 解：（1）磁路不饱和时，T em 正比于I a ，负载不变时，I a 也不变为额定的40A 。
E aN =220-40´0.55=198V;串电阻后：E a =220-40´（0.55+2）=118V; 所以转速变为：n=1000´118/198=596rpm 。
（2）转速变为500rpm 时：E a =198´500/1000=99V 。
所以电压为：U=99+40´0.55=121V4-16 解：%;84P P ;A 9.39I I I 12N fN N aN ===-=η;W 3.150I U p ;Nm 9.23n P 55.9T fN N cuf NN2=⨯==⨯=;W 339R I p a 2a cua =⨯=;W 943P P p ;W 8443p p P P 2em 0cua cuf 1em =-==--=;Nm 9.26T T T ;Nm 3n p 55.9T 20em N0=+==⨯=4-17 解：并励电动机额定时： I aN =58 -110/138=57.2A;E aN =110 – 57.2´0.15=101.4V;Nm68.3714702.574.10155.9I E T NaNaN emN =⨯⨯==Ω(1) (1) 串电阻瞬间转速未变，电势未变为101.4V ； 此时电压方程为：110=101.4+I a (0.15+0.5) I a =13.23A;Nm 7.868.372.5723.13T I I T emN aN a em =⨯=⨯=(2) (2) 串电阻稳定后，负载额定，所以电枢电流额定；此时电压方程为：110= E a +57.2(0.15+0.5) E a =72.82V;串电阻稳定后转速变为：n=1470´72.82/101.4=1056rpm 4-18解：(1)磁通为额定的0.85时：1)变化瞬间转速未变，E a =0.85´101.4=86.2V 此时电压方程为：110=86.2+I a ´0.15；I a =158.7ANm 8.8868.372.577.15885.0I C T a 'T em =⨯⨯==φ2)稳定后，负载额定不变，I a =57.2/0.85=67.3A此时电压方程为：110=E a + 67.3´0.15；E a =99.9Arpm 1704n E E n 'NNN aN a =⋅⋅=φφ（2）电压为80V 时，励磁电压也为80V ；因此磁路不饱和时，磁通变为额定的80/110=0.723时；1）变化瞬间转速未变，E a =0.723´101.4=73.3V 此时电压方程为：80=73.3+I a ´0.15；I a =44.6ANm 23.2168.372.576.44723.0I C T a 'T em =⨯⨯==φ2)稳定后，负载额定不变，I a =57.2/0.723=79.1A 此时电压方程为：80=E a + 79.1´0.15；E a =68.13Vrpm 1366n E E n 'NNN aN a =⋅⋅=φφ4-19 解：额定时，电压方程为：220=E a + 68.7´0.224；E a =204.6Vn 0=1500´220/204.6=1613rpm(1) 0.3=(1613-n min )/1613 n min =1129rpm (2) D=1500/1129=1.33;(3) (3) 最低转速时：E a =204.6´1129/1500=154V; 此时电压方程为：220=154+68.7(0.224+R c ); R c =0.737; (4) P 1=220´68.7=15114W ； P 2=13000´1129/1500=9785W; p Rc =68.72´0.737=3478W 5-5 解：k=21U• m •φ5-6解:此时E1与f2211U E E U ••••==5-7 解:1) E 2=U 2=110V; 2)如右图示.。