电机与电力拖动(第三)习题参考答案
电机与拖动基础第三版林瑞光答案
电机与拖动基础第三版林瑞光答案【篇一：10《电机与电力拖动基础》教学大纲】txt>electric machinery and drive课程代码： d1081060总学时〔理论＋实践〕： 51+0 学分：3 课程性质：学科基础课课程类别：必修课先修课程：《高等数学》、《大学物理》、《电路分析基础》面向专业：电气工程及其自动化专业开课学科：检测技术及自动化装置开课二级学院：机电工程学院执笔：陈卫民审校：钱晓耀一、课程的地位与任务本课程是电气工程及其自动化专业的专业基础课，其主要任务是学生通过本课程的学习获得电机与拖动的基本理论知识，使学生掌握常用的交直流电机、变压器、控制电机等的基本结构，工作原理和运行特性；电机拖动系统的静态、动态特性；初步掌握不同电动机的调速方法和技术指标；并能了解一些电机及拖动系统的发展方向。
二、课程主要内容与基本要求了解电力拖动系统的组成及发展过程；电力拖动系统的应用领域；电机、电机拖动的基本概念；了解本课程的专业地位和特点。
掌握直流电机的基本工作原理和结构；了解电枢绕组的最基本形式；理解直流电机的磁场及电枢反应；掌握直流电机的电枢电动势、电磁转矩和电磁功率的三个基本方程式及他〔并〕励直流电动机的工作特性。
掌握电力拖动系统的运动方程式；掌握生产机械的转矩特性、他励直流电动机机械特性、电力拖动系统的稳定运行条件；理解他励直流电动机的起动方法、制动及制动方式的选择；掌握他励直流电动机的调速方法；了解评价调速方法的主要指标、调速方法与负载性质的配合；了解他励直流电动机过渡过程的一般分析方法。
了解变压器的应用、分类；掌握变压器的基本工作原理、额定值；掌握单相变压器的空载运行时的物理状况、变化、空载电流；掌握空载运行时的电势平衡方程、空载运行是的等效电路和向量图；掌握单相变压器负载运行时的物理状况、基本方程、折算法、等效电路和向量图；理解变压器参数的空载实验、短路实验；理解变压器的工作特性；理解三相变压器及其它用途的变压器。
《电机与拖动基础》第三版林瑞光习题答案
《电机与拖动基础》第三版林瑞光习题答案在学习《电机与拖动基础》这门课程时，完成课后习题是巩固知识、检验理解程度的重要环节。
林瑞光老师的第三版教材中的习题涵盖了电机与拖动领域的多个重要概念和知识点。
接下来，让我们一起探讨一下部分习题的答案。
首先，我们来看第一章的习题。
例如，有一道关于电机基本原理的题目，问电机实现能量转换的关键是什么。
答案是电机内部存在的电磁感应现象和电磁力。
通过电磁感应，电机能够将电能转化为机械能，或者将机械能转化为电能，实现能量的传递和转换。
再看第二章有关直流电机的习题。
有一个问题是：直流电机的励磁方式有几种，各自的特点是什么？答案是直流电机的励磁方式主要有他励、并励、串励和复励四种。
他励电机的励磁绕组由独立电源供电，励磁电流不受电枢电流影响；并励电机的励磁绕组与电枢绕组并联，励磁电压与电枢电压相同；串励电机的励磁绕组与电枢绕组串联，励磁电流与电枢电流相同，其特点是具有较大的起动转矩；复励电机则同时具有串励和并励绕组，综合了两者的特性。
第三章关于变压器的习题中，有这样一道题：变压器的基本工作原理是什么，为什么能够实现变压？答案是变压器基于电磁感应原理工作。
当一次绕组中通以交流电流时，会在铁芯中产生交变磁通，这个磁通同时穿过一次和二次绕组。
由于绕组匝数不同，根据电磁感应定律，在二次绕组中就会感应出不同的电压，从而实现变压。
第四章交流电机的旋转磁场部分，有这样的习题：旋转磁场的转速与哪些因素有关？答案是旋转磁场的转速与电源频率和电机的磁极对数有关。
其转速公式为 n1 ＝ 60f ／ p，其中 n1 为旋转磁场的转速，f为电源频率，p 为磁极对数。
第五章异步电机的习题里，比如：异步电机的转差率是如何定义的，其大小对电机运行有何影响？答案是转差率 s 是指异步电机的转速 n与同步转速 n1 之差与同步转速 n1 的比值。
转差率的大小反映了电机的运行状态。
当转差率较小时，电机运行在接近同步转速的状态，效率较高；当转差率较大时，电机的转矩较大，但效率降低，发热增加。
电机拖动第3版习题答案
电机拖动第3版习题答案电机拖动第3版习题答案电机拖动是电气工程中的重要内容之一，它涉及到电机的运行原理、控制方法以及相关的数学和物理知识。
在学习电机拖动的过程中，习题是非常重要的练习和巩固知识的方式。
本文将为大家提供电机拖动第3版习题的答案，希望能够对大家的学习有所帮助。
第1题：一个三相感应电动机的定子绕组为星形连接，电源电压为400V，电机额定功率为10kW，额定电流为20A，额定转速为1500rpm。
根据给定的参数，求解电机的额定转矩。
答案：首先，我们需要计算电机的额定转矩。
根据电机的功率和转速的关系，我们可以得到公式：P = 2πNT/60，其中P为功率，N为转速，T为转矩。
将已知的参数代入公式中，可以得到：10kW = 2π×1500rpm×T/60。
解方程可以得到电机的额定转矩为31.42Nm。
第2题：一个三相感应电动机的定子绕组为三角形连接，电源电压为220V，电机额定功率为5kW，额定电流为15A，额定转速为1800rpm。
根据给定的参数，求解电机的额定转矩。
答案：同样地，我们可以利用功率和转速的关系来计算电机的额定转矩。
根据公式P = 2πNT/60，将已知的参数代入可以得到：5kW = 2π×1800rpm×T/60。
解方程可以得到电机的额定转矩为15.71Nm。
第3题：一个三相感应电动机的定子绕组为星形连接，电源电压为380V，电机额定功率为7.5kW，额定电流为18A，额定转速为1200rpm。
根据给定的参数，求解电机的额定转矩。
答案：利用相同的公式P = 2πNT/60，将已知的参数代入可以得到：7.5kW =2π×1200rpm×T/60。
解方程可以得到电机的额定转矩为23.56Nm。
通过以上三道习题的解答，我们可以看到，电机的额定转矩与电机的额定功率、额定电流以及额定转速密切相关。
在实际的电机拖动系统中，我们需要根据不同的工作要求和负载特性来选择合适的电机参数，以确保电机能够正常运行并输出所需的转矩。
电机与电力拖动基础教程第3章(3)
(0，-n0)，斜率为b，与电动状态时 电枢串入电阻RW时的人为机械特性 相平行的直线。
b
Ra RW CeCT Φ 2
第3章
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(3)电压反接制动过程 电压反接时，n不能突变，工 作点由第一象限A点平移至第 二象限B点。T＝-TB＜0，T与 TL共同作用使电机减速，直至 n＝0。反接制动过程结束。 如果电机拖动反抗性负载，n＝0时， T＝-TC＞-TL，电动机反向电动(第三 象限)直至T＝-TL(D点)，电动机稳定 运行。
第3章
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2.电动势反接的反接制动 电动势反接的反接制动仅 适用于位能性恒转矩负载， 又称倒拉反接制动或转速 反向反接制动。 (1)电动势反接制动的实现
当开关K闭合，电动机运行
于电动状态。 当开关K断开，电枢回路串 入较大电阻RW，使n＝0时， 电磁转矩小于负载转矩，电动 机反向加速，T与n反向，进 入电动势反接的反接制动运行。
Ra RW n T nC 2 CeCT ΦN
T=TL
CeCT Φ n RW Ra TL
2 N C
第3章
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5.能耗制动பைடு நூலகம்点
(1)制动时 U=0，n0=0 ，直流电动机脱离电网变成直流发电 机单独运行，把系统存储的动能或位能性负载的位能转变 成 电能( EaIa)消耗在电枢电路的总电阻上I2(Ra+RW)。 (2)制动时， n与T成正比 ,所以转速n 下降时，T也下降，故 低速时制动效果差，为加强制动效果，可减少RW，以增大 制动转矩T ，此即多级能耗制动 C Φ n T CT ΦN I a CT ΦN e N , T n Ra RW
电力拖动自动控制系统课后习题答案全内含两份阮毅陈伯时完整版
电力拖动自动控制系统课后习题答案全内含两份阮毅陈伯时HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】电力拖动自动控制系统 课后习题答案{全，内含两份，二无一失}——运动控制系统第四版{上海大学 阮毅 陈伯时}1-1为什么PWM-电动机系统比晶闸管----电动机系统能够获得更好的动态性能？答：PWM 开关频率高，响应速度快，电流容易连续，系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强。
1-2试分析有制动通路的不可逆PWM 变换器进行制动时，两个VT 是如何工作的？答：制动时，由于1g U 的脉冲变窄而导致d i 反向时，U g2变正，于是VT 2导通，VT 2导通，VT 1关断。
1-3调速范围和静差率的定义是什么？调速范围，静态速降和最小静差之间有什么关系为什么脱离了调速范围，要满足给定的静差率也就容易得多了答：生产机械要求电动机提供的最高转速max n 和最低转速min n 之比叫做调速范围，用字母D 表示，即：m inm ax n n D负载由理想空载增加到额定值时，所对应的转速降落N n ∆与理想空载转速min 0n 之比，称为系统的静差率S,即：min0n n s N ∆= 调速范围，静差速降和最小静差之间的关系为：由于在一定的N n 下，D 越大，m in n 越小N n ∆又一定，则S 变大。
所以，如果不考虑D ，则S 的调节也就会容易，1-4．某一调速系统，测得的最高转速特性为m in /1500max 0r n =，最低转速特性为m in /150min 0r n =，带额定负载的速度降落m in /15r n N =∆，且不同转速下额定速降N n ∆不变，试问系统能够达到的调速范围有多大系统允许的静差率是多大解1-5闭环调速系统的调速范围是1500----150r/min ，要求系统的静差S<=2%,那末系统允许的静态速降是多少如果开环系统的静态速降是100r/min 则闭环系统的开环放大倍数应有多大1，min /06.3%)21(10%21500)1(101501500min max r S D S n n n n D N =-⨯≤-=∆===则 2，7.31106.31001=-≥+=∆∆K K n n cl op则1-6某闭环调速系统的开环放大倍数为15时，额定负载下电动机的速降为8 r/min ，如果将开环放大倍数他提高到30，它的速降为多少在同样静差率要求下，调速范围可以扩大多少倍同样静差率的条件下调速范围与开环放大倍数加1成正比1-7某调速系统的调速范围D=20，额定转速min /1500r n =，开环转速降落min /240r n Nop =∆，若要求静差率由10%减少到5%则系统的开环增益将如何变化？解：原系统在调速范围D=20，最小转速为：min /75201500max min r D n n ===， 原系统在范围D=20，静差率为10%时，开环增益为：静差率10%时原系统的开环增益为： 1-8转速单环调速系统有那些特点改变给定电压能否改变电动机的转速为什么如果给定电压不变，调节测速反馈电压的分压比是否能够改变转速为什么如果测速发电机的励磁发生了变化，系统有无克服这种干扰的能力答：1）闭环调速系统可以比开环调速系统硬得多的稳态特性，从而在保证一定静差率的要求下，能够提高调速范围。
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。
电力拖动课后习题答案
1.交流调速系统按转差功率的处理方式可分为三种类型 （1）转差功率消耗型 （2）转差功率不变型 （3）转差功率馈送型2.双馈调速的概念所谓“双馈”，就是指把绕线转子异步电机的定子绕组与交流电网连接，转子绕组与其他含电动势的电路相连接，使它们可以进行电功率的相互传递。
定子功率和转差功率可以分别向定子和转子馈入，也可以从定子或转子输出（视电机的工况而定），故称作双馈电机。
可认为是在转子绕组回路中附加一个交流电动势。
３基本原理：（e r T I ∝）异步电机运行时其转子相电动势为式中 s — 异步电机的转差率； r0E — 绕线转子异步电机在转子不动时的相电动势，或称转子开路电动势，也就是转子额定相电压值转子相电流的表达式为式中 R r —时的转子绕组每相漏抗。
附加电动势与转子电动势有相同的频率，可同相或反相串接。
r I =1）E add 与 E r 同相 当 E add ↑ 转速上升 2）当E add ↓ 转速下降 同理，反相时若减小串入的反相附加电动势，则可使电动机的转速升高，反之转速降低。
４.异步电机双馈调速的五种工况 （11n ns n -=） 由于转子电动势与电流的频率随转速变化，即 f 2 = s f 1 ，因此必须通过功率变换单元（Power Converter Unit —CU ）对不同频率的电功率进行电能变换。
P m —从电机定子传入转子（或由转子传出给定子）的电磁功率； sP m —输入或输出转子电路的功率，即转差功率；(1-s )P m —电机轴上输出或输入的功率。
1)电机在次同步转速下作电动运行 条件:转子侧每相加上与 E r0 同相或反向的附加电动势E add ，并把转子三相回路连通 电动运行 定子侧输入功率，轴上输出机械功率 0 < s < 1 m P 0> m sP 0> m (1s)P 0->r r sE E =r I =1r0add s E E +↑r I →↑e T →↑()n s →↑↓'add0r 2add 0r 1E E s E E s +=+21s s >1r0add s E E +↓r I →↓e T →↓()n s →↓↑'add0r 2add 0r 1E E s E E s +=+12s s <m m m )1(P s sP P -+=2)电机在反转时作倒拉制动运行 条件：轴上带有位能性恒转矩负载（这是进入倒拉制动运行的必要条件），转子回路叠加反向的 E add 。
电力拖动自动控制系统-运动控制系统课后参考答案第三四章
3-1 在恒流起动过程中，电枢电流能否达到最大值 I dm为什么答：不能达到最大值，因为在恒流升速阶段，电流闭环调节的扰动是电动机的反电动势，它正是一个线性渐增的斜坡扰动量，所以系统做不到无静差，而是I d 略低于I dm 。
3-2 由于机械原因，造成转轴堵死，分析双闭环直流调速系统的工作状态。
答：转轴堵死，则n=0,比较大,导致比较大,也比较大,然后输出电压较大，最终可能导致电机烧坏。
3-3 双闭环直流调速系统中，给定电压 Un*不变，增加转速负反馈系数α，系统稳定后转速反馈电压 Un 和实际转速 n 是增加、减小还是不变答：反馈系数增加使得增大，减小，减小，减小，输出电压减小，转速n减小，然后会有所减小，但是由于α增大了，总体还是增大的。
3-4 双闭环直流调速系统调试时，遇到下列情况会出现什么现象答：（1）转速一直上升，ASR不会饱和，转速调节有静差。
（2）转速上升时，电流不能维持恒值，有静差。
3-5某双闭环调速系统，ASR、均采用 PI 调节器，ACR 调试中怎样才能做到Uim*=6V时，Idm=20A；如欲使 Un*=10V 时，n=1000rpm，应调什么参数答：前者应调节，后者应调节。
3-6 在转速、电流双闭环直流调速系统中，若要改变电动机的转速，应调节什么参数改变转速调节器的放大倍数Kn行不行改变电力电子变换器的放大倍数 Ks 行不行改变转速反馈系数α行不行若要改变电动机的堵转电流，应调节系统中的什么参数答：转速n是由给定电压决定的，若要改变电动机转速，应调节给定电压。
改变Kn和Ks不行。
改变转速反馈系数α行。
若要改变电动机的堵转电流，应调节或者。
3-7 转速电流双闭环直流调速系统稳态运行时，两个调节器的输入偏差电压和输出电压各是多少为什么答：均为零。
因为双闭环调速系统在稳态工作中，当两个调节器都不饱和时，PI调节器工作在线性调节状态，作用是使输入偏差电压在稳态时为零。
各变量之间关系如下：3-8 在双闭环系统中，若速度调节器改为比例调节器，或电流调节器改为比例调节器，对系统的稳态性能影响如何答：稳态运行时有静差，不能实现无静差。
(完整版)电力拖动自动控制系统(第三版)_陈伯时_习题答案(全部)
解：思路一：
系统能够达到的调速范围为：
系统允许的静差率：
思路二：
系统允许的静差率：
系统能够达到的调速范围为：
1-5某闭环调速系统的调速范围是1500~150r/min，要求系统的静差率 ，那么系统允许的静态速降是多少？如果开环系统的静态速降是100r/min，则闭环系统的开环放大倍数应有多大？
答：如图P13，1-17，制动状态时，先减小控制电压，使Ug1的正脉冲变窄，负脉冲变宽，从而使平均电枢电压Ud降低。但是，由于机电惯性，转速和反电动势还来不及变化，因而造成E＞Ud，很快使电流id反向，VD2截止，在ton≤t＜T时，Ug2变正，于是VT2导通，反向电流沿回路3流通，产生能耗制动作用。在T≤t＜T+ton(即下一周期的0≤t＜Ton)时，VT2关断，-id沿回路4经VD1续流，向电源回馈制动，与此同时，VD1两端压降钳住VT1使它不能导通。在制动状态中，VT2和VD1轮流导通，而VT1始终是关断的。
②抵抗扰动，服从给定。
③系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度。
（2）改变给定电压会改变电动机的转速，因为反馈控制系统完全服从给定作用。
（3）如果给定电压不变，调节测速反馈电压的分压比会改变转速，因为反馈信号与给定信号的比较值发生了变化，破坏了原先的平衡，调速系统就要继续动作，使反馈信号与给定信号达到新的平衡为止。
1-8转速单闭环调速系统有那些特点？改变给定电压能否改变电动机的转速？为什么？如果给定电压不变，调节测速反馈电压的分压比是否能够改变转速？为什么？如果测速发电机的励磁发生了变化，系统有无克服这种干扰的能力？
电机及拖动基础_试卷和答案3
《电机与电力拖动基础》试卷一一、填空题（每空1分，共20分）1、他励直流电动机的机械特性是指在电动机处于稳态运行的条件下转速和电磁转矩的关系。
2、直流电动机的起动方法有：电枢回路串电阻和降压起动。
3、一台接到电源频率固定的变压器，在忽略漏磁阻抗压降的条件下，其主磁通的大小决定于输入电压的大小，而与磁路的基本无关，其主磁通与励磁电流成正比关系。
4、变压器带负载运行时，若负载增大，其铁损耗将不变，铜损耗增大（忽略漏磁阻抗压降的影响）。
5、当变压器负载（φ2>0˚）一定，电源电压下降，则空载电流I0减小，铁损耗P Fe减小。
6、采用短矩绕组绕组和分布绕组绕组可以有效的削弱谐波分量，同时使基波分量减小（增大和减小）。
7、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性质；在小于1 的范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为制动性质。
8、三相异步电动机根据转子不同可分为笼型和绕线两类。
根据磁滞回线剩磁的大小，铁磁材料分为硬磁材料和软磁材料。
3. 电力拖动系统是由电动机拖动机械机构工作的系统。
4. 直流电动机的励磁方式包括他励、并励、串励和复励，其中他励直流电动机更适合于电动机控制的场合。
5. 电机绕组有两种形式，分别为叠绕组和波绕组。
使用于高电压的为波绕组，使用于大电流的为叠绕组。
6. 直流电机电枢磁场对空载主磁场的影响称为电枢反应。
7. 直流电机在主磁极之间常安装换向极改善换向。
换向极的位置恰好也是几何中性线的位置。
8. 从机械特性上看，第一象限为电动机的正向电动状态，第四象限为电机的反向制动状态。
9. 他励直流电动机的机械特性为硬特性，串励直流电动机的机械特性为软特性。
（硬、软）10.励磁绕组断线的他励直流电动机，空载起动时，将出现飞车 10.励磁绕组断线的他励直流电动机，空载起动时，将出现飞车情况。
情况。
11.一台三相变压器的变比为相电压之比。
12.额定电压为440V/110V的单相变压器，高压边漏电抗16Ω，折合到二次侧后大小为1Ω。
电力拖动思考题答案
三、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：调压调速，弱磁调速，转子回路串电阻调速，变频调速。特点略。
2-2 简述直流 PWM 变换器电路的基本结构。 答：直流 PWM 变换器基本结构如图，包括 IGBT 和续流二极管。三相交流电经过整流滤波后送 往直流 PWM 变换器，通过改变直流 PWM 变换器中 IGBT 的控制脉冲占空比，来调节直流 PWM 变换 器输出电压大小，二极管起续流作用。
2=12 转速单闭环调速系统有哪些特点？改变给定电压能否改变电动机的转速？为什么？如果给 定电压不变，调节转速反馈系数是否能够改变转速？为什么？如果测速发电机的励磁发生了变 化，系统有无克服这种干扰的能力？（已验证） 答：转速单闭环调速系统增加了转速反馈环节（由转速检测装置和电压放大器构成） ，可获得比 开环调速系统硬得多的稳态特性，从而保证在一定静差率下，能够提高调速范围。 改变给定电压能改变电动机转速。因为改变给定电压则改变实际转速反馈电压与给定电压的 偏差，从而改变电力电子变换器的输出电压，即改变电动机的电枢电压，改变了转速。 调节转速反馈系数而不改变给定电压能改变转速。因为改变转速反馈系数则改变实际转速反 馈电压，而给定电压不变，则电压偏差改变，从而电力电子变换器输出电压改变，即电动机电 枢电压改变，转速改变。 若测速发电机励磁发生变化，则反馈电压发生变化，当给定电压一定时，则电压偏差发生变 化，从而转速改变。故系统无克服测速发电机励磁发生变化干扰的能力。
二、公式和特性
1. 整 流 电 压 平 均 值 ： Ud0=(m/π)Umsin(m/π)cosα （ Um/m_ 单 相 全 波 / 三 相 半 波 / 三 相 全 波 _√2U2/√2U2/√6U2/2/3/6）
电力拖动课后习题思考题答案
一、可以作为填空题或简答题的2-1 简述直流电动机的调速方法。
答：直流调速系统常以（调压调速）为主，必要时辅以（弱磁调速），以（扩大调速范围），实现（额定转速以上调速）。
2-2 直流调压调速主要方案有（G-M 调速系统，V-M 调速系统，直流PWM 调速系统）。
2-3 V-M 调速系统的电流脉动和断续是如何形成的？如何抑制电流脉动？11-12 答：整流器输出电压大于反电动势时，电感储能，电流上升，整流器输出电压小于反电动势时，电感放能，电流下降。
整流器输出电压为脉动电压，时而大于反电动势时而小于，从而导致了电流脉动。
当电感较小或电动机轻载时，电流上升阶段电感储能不够大，从而导致当电流下降时，电感已放能完毕、电流已衰减至零，而下一个相却尚未触发，于是形成电流断续。
2-4 看P14 图简述V-M 调速系统的最大失控时间。
14 答：t1 时刻某一对晶闸管被触发导通，触发延迟角为α1，在t2>t1 时刻，控制电压发生变化，但此时晶闸管已导通，故控制电压的变化对它已不起作用，只有等到下一个自然换向点t3 时刻到来时，控制电压才能将正在承受正电压的另一对晶闸管在触发延迟角α2 后导通。
t3-t2 即为失控时间，最大失控时间即为考虑t2=t1 时的失控时间。
2-5 简述V-M 调速系统存在的问题。
16 答：整流器晶闸管的单向导电性导致的电动机的不可逆行性。
整流器晶闸管对过电压过电流的敏感性导致的电动机的运行不可靠性。
整流器晶闸管基于对其门极的移相触发控制的可控性导致的低功率因数性。
2-6 简述不可逆PWM 变换器（无制动电流通路与有制动电流通路）各个工作状态下的导通器件和电流通路。
17-18 2-7 调速时一般以电动机的（额定转速）作为最高转速。
2-8 （调速范围）和（静差率）合称调速系统的（稳态性能指标）。
2-8 一个调速系统的调速范围，是指（在最低转速时还能满足所需静差率的转速可调范围）。
2-9 简述转速反馈控制的直流调速系统的静特性本质。
电机与电力拖动基础教程第3章(2)
n01=0.5n0
电枢回路串电阻调速
降压调速
δ 设计调速方案前，由生产机械的要求确定D和 设计调速方案前，由生产机械的要求确定 和δ，算出允许 的转速降，可确定调速方法。 的转速降，可确定调速方法。
第3章 章
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nmax nmax nmax D= = = nmin n01 −∆nN ∆n ( 1 −1 ) N
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nmin 0 TN PN T、P 他励直流电动机调速 时的允许输出转矩和功率
第3章 章
3)调速方式与负载类型配合问题 调速方式与负载类型配合问题 调速方式与负载类型配合恰当，所选电动机的体积较经 济。在不同转速下，可较充分地利用，不致造成浪费(浪费是 指电机的转矩和功率选的过大)，或长时间运行而烧坏 (指转 矩及功率选的较小)。
第3章 章
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允许输出转矩和功率
n nmax 1 nN 2
在图中， T=f（n）和 P=f（n） 曲线表示在保证电动机得到充分 利用的条件下(即Ia=IN)，本身允 许输出的转矩和功率，仅说明直 流电动机具有的能力，并不代表 电动机实际输出的转矩和功率， 电动机实际输出的转矩和功率要 由它所拖动的负载转矩和负载功 率特性来决定。 率特性来决定。 实际上，电动机在调速时 实际输出的功率和转矩是多大， 则要看电动机拖动是什么类型的 负载。如果配合适当，电机实际 输出即为允许输出，电动机容量 能充分利用，否则电机容量造成 浪费。
第3章 章
UN>U1>U2>U3
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3.3.1 调速的基本指标
为生产机械选择调速方法，为了评价各种调速方法的优缺点， 必须依据统一规定的调速技术经济指标来选择。调速指标主 要有两大类：⑴技术指标；⑵经济指标 1.调速的技术指标 ⑴调速范围D 在额定负载下，电机可能运行的最高转 nm ax 速nmax与最低转速nmin之比称为调速范围。 D = T=T nm N in 用D表示。 ★调速范围D大好。要扩大调速范围，必须尽可能提高nmax 及降低nmin。 nmax受直流电动机转动部分机械强度与换向条 件的限制； nmin受低转速时相对稳定性的限制，相对稳定 性是指负载转矩变化时转速变化的程度，转速变化越小， 相对稳定性越好，能得到的nmin越小，D也就越大。电动机 低速时，机械特性越硬，调速范围越大。
《电机原理及拖动(彭鸿才)》习题集-第三章 直流电动机的电力拖动 题及答案
《电拖》直流电力拖动部分1、电力拖动系统的原动机是___。
a)电动机 b)发电机 c)水轮机 d)汽轮机2、直流电动机的固有机械特性是一条略向下倾斜的___线。
a)双曲 b) 曲 c)直3、改变直流电动机电枢回路电阻，可得到一簇___不变、___随电阻增大而增大的人为特性。
a) n 0 b)斜率4、改变直流电动机端电压,可得到一簇___不变、___随电压下降而减小的人为特性。
a) n 0 b)斜率5、当改变直流电动机励磁电流时，机械特性的n 0是___的，斜率是___的。
a)不变 b)可变6、电力拖动系统稳态运行时, T L ___T ，故稳态工作点为负载特性与电动机机械特性的交点。
a)大于 b)小于 c)等于7、如图电力拖动系统___点是稳定运行点,___点是不稳定运行点。
a)A b)B8、设T= T L 处,转速为n A ，则当扰动使拖动系统n>n A 时,T 应___ T L.当扰动使拖动系统n<n A 时, T 应___ T L, 系统才能稳定运行。
a)等于 b)大于 c)小于9、电力拖动系统稳定运行的充要条件是:在T= T L 处,___。
a)L dT dT dn dn = b) L dT dT dn dn < c) L dT dT dn dn> 10、直流电动机起动时，为了产生尽可能大的起动转矩，应把励磁电流调至 。
a)最大 b)最小11、直流电动机直接起动电流可以达到额定电流的 倍。
a)4~7 b)10~2012、当电动机的电磁转矩T 与转速n 同向时,运行在___状态；反向时,运行在___状态。
a)电动 b)制动13、能耗制动的特点是___；反接制动的特点是___；回馈制动的特点是___。
a)|n|>|n 0| b)U=0 c)n 与n 0反向14、能耗制动机械特性在第___象限；电压反接制动机械特性在___象限；转速反向（电动势反向）反转制动机械特性在___象限；回馈制动机械特性在___象限；电动状态机械特性在___象限。
电机与电力拖动(第三版)习题参考答案
《电机与电力拖动》（第三版）习题参考答案第1章思考题和习题一、填空题1．直流电动机主磁极的作用是产生，它由和两大部分组成。
气隙磁场、主磁极铁心和主磁极绕组2．直流电动机的电刷装置主要由、、、和等部件组成。
电刷、刷握、刷杆、刷杆架、弹簧、铜辫3．电枢绕组的作用是产生或流过而产生电磁转矩实现机电能量转换。
感应电动势、电枢电流4．电动机按励磁方式分类，有、、和等。
他励、并励、串励、复励5．在直流电动机中产生的电枢电动势Ea方向与外加电源电压及电流方向，称为，用来与外加电压相平衡。
相反、反电势6．直流电动机吸取电能在电动机内部产生的电磁转矩，一小部分用来克服摩擦及铁耗所引起的转矩，主要部分就是轴上的有效转矩，它们之间的平衡关系可用表示。
输出、电磁转矩=损耗转矩+输出转矩二、判断题(在括号内打“√”或打“×”)1．直流发电机和直流电动机作用不同，所以其基本结构也不同。
（×）2．直流电动机励磁绕组和电枢绕组中流过的都是直流电流。
（×）3．串励直流电动机和并励直流电动机都具有很大的启动转矩，所以它们具有相似的机械特性曲线。
（×）4．电枢反应不仅使合成磁场发生畸变，还使得合成磁场减小。
（√）5．直流电机的电枢电动势的大小与电机结构、磁场强弱、转速有关。
（×）6．直流电动机的换向是指电枢绕组中电流方向的改变。
（√）三、选择题(将正确答案的序号填入括号内)1．直流电动机在旋转一周的过程中，某一个绕组元件(线圈)中通过的电流是( B )。
A．直流电流B．交流电流C．互相抵消，正好为零2．在并励直流电动机中，为改善电动机换向而装设的换向极，其换向绕组( B )。
A．应与主极绕组串联B．应与电枢绕组串联C．应由两组绕组组成，一组与电枢绕组串联，另一组与电枢绕组并联3．直流电动机的额定功率P N是指电动机在额定工况下长期运行所允许的( A )。
A．从转轴上输出的机械功率B．输入电功率C．电磁功率4．直流电动机铭牌上的额定电流是。
电力拖动自动控制系统-运动控制系统习题解答第3章
n cl2 4.13在同样静差率要求下， D 可以扩大n cl11.937 倍第三章3.1 有一晶闸管稳压电源， 其稳态结构图如图所示，已知给定电压 U u *8.8V 、比列调节器放大系数 K P 2 、晶闸管装置放大系数 K S 15 、反馈系数γ =0.7。
求：（1）输出电压 U d ；（2）若把反馈线断开， U d 为何值？开环时的输出电压是 闭环是的多少倍？（ 3）若把反馈系数减至γ =0.35，当保持同样的输出电压时， 给定电压 U u *应为多少？3.2 转速闭环调速系统的调速范围是 1500r/min~150r/min ，要求系统的静 差率 s 5% ，那么系统允许的静态速降是多少？如果开环系统的静态速降是 100r/min ，则闭环系统的开环放大倍数应有多大？n N 为闭环静态速降n op 100 2） Kop1 1 11.66 n cl 7.93.3 转速闭环调速系统的开环放大倍数为 15 时，额定负载下电动机的速降 为8 r/min ，如果将开环放大倍数提高到 30 ，它的速降为多少？在同样静差率要 求下，调速范围可以扩大多少倍？解：n op 1 K n cl 1 15 8 128r /min如果将开环放大倍数提高到 30, 则速降为：nop128n cl 4.13r /min cl 1 K 1 30解：（1）U dK p K s U u 1 K p K s 2 15 8.8 1 2 15 0.712V（2） 若把反馈线断开，则 输出电压是闭环的 22 倍 =0，U d K p K s U u * 8.8 2 15 264V ,开环(3)U u *U d (1 K p K s )K p K s12 (1 2 15 0.35)2 154.6V解： 1)Dn N s n(1 s) n Nn N s D(1 s)1500 0.05 0.95 107.9r / min3.4 有一PWM 变换器供电直流调速系统：电动机参数P N =2.2kW, U N =220V, I N =12.5A,n N =1500 r/min ，电枢电阻R a =1.5 Ω，PWM变换器的放大倍数K s=22, 电源内阻R rec =0.1 Ω。
直流电机的电力拖动作业题参考答案(第3章)
作业题参考答案一．思考题3.1 下图中箭头表示转矩与转速的实际方向，试利用电力拖动系统的动力学方程式说明在附图所示的几种情况下，系统可能的运行状态（加速、减速或匀速）。
(a) (b) (c) (d) (e)图3.50 题3.1图答： 由拖动系统的动力学方程式dt dnGD T T L em 3752=−可知：（a）减速（b）减速（c）加速（d）匀速（e）匀速3.2 在起重机提升重物与下放重物过程中，传动机构的损耗分别是由电动机承担还是由重物势能承担？提升与下放同一重物时其传动机构的效率一样高吗？答：3.3 试指出附图中电动机的电磁转矩与负载转矩的实际方向（设顺时针方向为转速n 的正方向）。
(a) (b)(c) (d)图3.51 题3.3图答： 对于图a em T >0 , L T >0,则有动力学方程式的符号规定：em T 顺时针方向，L T 为逆时针方向；电机工作于正向电动状态。
对于图b em T <0 , L T <0,则有动力学方程式的符号规定：em T 逆时针方向，L T 为顺时针方向；电机工作于正向回馈制动状态。
对于图c em T <0 , L T <0,则有动力学方程式的符号规定：em T 逆时针方向，L T 为顺时针方向；电机工作于反向电动状态。
对于图dem T >0 , L T >0,则有动力学方程式的符号规定：em T 顺时针方向，L T 为逆时针方向；电机工作于反向回馈制动状态。
3.4 根据电力拖动系统的稳定运行条件，试判断图3.52中A 、B 、C 三点是否为稳定运行点？图3.52 题3.4图答：根据电力拖动系统的稳定运行条件：可以得出：系统在A 点、B 点是稳定的； C 点是不稳定运行点。
3.5 一般他励直流电动机为什么不能直接起动？采用什么样的起动方法最好？ 答：直接起动时启动电流远远大于额定电流。
带来的危害：会带来很大的电流冲击，导致电网电压下降，影响周围其他用电设备的正常运行。
(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。
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2．直流电动机启动瞬间，转速为零，也为零，加之电枢电阻又很小，所以启动电流很大，通常可达到额定电流的倍。
感应电动势、10～20
3．直流电动机的启动方法有启动和启动两种。
直接、降压或电枢串电阻
4．直流电动机的调速有调速、改变调速和改变调速三种方法。
串电阻、电压、磁通
5．电枢回路串电阻调速时，转速将随主磁通的减小而，但最高转速通常控制在1．2倍额定转速以下。
升高
6．改变直流电动机旋转方向的方法有两种：一种是改变方向；另一种是改变方向。若同时采用以上两种方法，则直流电动机的转向将。
电枢电流、励磁电流、不变
二、判断题(在括号内打“√”或打“×”)
1．降低他励直流电动机的电枢电压时其理想空载转速不会降低。（×）
2．电枢串电阻调速时其理想空载转速不会降低。（√）
答： ，电磁转矩 、负载转矩 、空载转矩T0，其中空载转矩的大小与负载大小基本无关。
4．直流电机电枢绕组中的电动势和电流是直流吗？励磁绕组中的电流是直流还是交流？为什么将这种电机叫直流电机？
答：电枢绕组中的电动势和电流是交流。励磁绕组中的电流是直流。因输入或输出的电流是直流，故称直流电机。
5．什么是电枢反应？电枢反应对电机气隙磁场有什么影响？
3．所谓电气制动，就是指使电动机产生一个与转速方向相反的电磁转矩 ， 起到阻碍运动的作用。（√）
4．倒拉反转反接制动和回馈制动都是即可以用于高速下的限速下放，也可以用于低速下的限速下放。（×）
三、选择题(将正确答案的序号填入括号内)
1．并励电动机改变电枢电压调速得到的人为机械特性与自然机械特性相比，其特性硬度(C)。
5．直流电机的电枢电动势的大小与电机结构、磁场强弱、转速有关。（×）
6．直流电动机的换向是指电枢绕组中电流方向的改变。（√）
三、选择题(将正确答案的序号填入括号内)
1．直流电动机在旋转一周的过程中，某一个绕组元件(线圈)中通过的电流是(B)。
A．直流电流B．交流电流
C．互相抵消，正好为零
2．在并励直流电动机中，为改善电动机换向而装设的换向极，其换向绕组(B)。
（1）电动机的额定输出转矩TN；
（2）电动机的额定电磁转矩Tem；
（3）电动机的理想空载转速n0。
答：
（1）额定输出转矩：
（2）根据电压平衡方程式可知电枢电动势为：
电磁功率为：
额定电磁转矩：
（3）根据 得
理想空载转速：
第
一、填空题
1．串励电动机不允许启动，同时规定负载不能小于额定值的20％～30％，不准用V带或链条传动，防止因V带或链条滑脱而发生事故。
输出、电磁转矩=损耗转矩+输出转矩
二、判断题(在括号内打“√”或打“×”)
1．直流发电机和直流电动机作用不同，所以其基本结构也不同。（×）
2．直流电动机励磁绕组和电枢绕组中流过的都是直流电流。（×）
3．串励直流电动机和并励直流电动机都具有很大的启动转矩，所以它们具有相似的机械特性曲线。（×）
4．电枢反应不仅使合成磁场发生畸变，还使得合成磁场减小。（√）
C．电源输入电动机的电流
5．在—个4极直流电动机中，N、S表示主磁极的极性，n、s表示换向极的极性。顺着转子的旋转方向，各磁极的排列顺序应为(C)。
A．N—n—N—n—S—s一S—s
B．N—s—N—s一S—n—S—n
C．N—n—S—s一N一n—S—s
D．N—s一S—n—N—s一S—n
四、简答题
1．有一台复励直流电动机，其出线盒标志已模糊不清，试问如何用简单的方法来判别电枢绕组、并励绕组和串励绕组?
答：根据阻值大小和绕组直径判断。
2．为什么直流电动机的定子铁心用整块钢材料制成，而转子铁心却用硅钢片叠成?
答：定子励磁电流是直流电流，磁滞损耗和涡流损耗小；而转子中流过的是交变的电流，磁滞损耗和涡流损耗较大。
3．写出直流电动机的功率平衡方程式，并说明方程式中各符号所代表的意义。式中哪几部分的数值与负载大小基本无关?
五、计算题
1．有一台100 kW的他励电动机，UN=220 V，IN=517 A，nN=1200 r／min，Rt=0．05欧姆，空载损耗△P0=2 kW。试求：
(1)电动机的效率η；
(2)电磁功率P；
(3)输出转矩T2。
答：
（1）额定输入功率为：
效率：
（2）电磁功率：
（3）额定输出转矩：
2．一台并励直流电动机，铭牌数据为PN=96kW，UN=440V，IN=255A，IfN=5A，nN=1 550r/min，并已知Ra=0.087。试求：
A．应与主极绕组串联B．应与电枢绕组串联
C．应由两组绕组组成，一组与电枢绕组串联，另一组与电枢绕组并联
3．直流电动机的额定功率PN是指电动机在额定工况下长期运行所允许的(A)。
A．从转轴上输出的机械功率B．输入电功率
C．电磁功率
4．直流电动机铭牌上的额定电流是。(C)。
A．额定电枢电流B．额定励磁电流
答：电枢反应是指电枢磁场对主磁场的影响。电枢反应使磁极下的磁力线扭斜，磁通密度分布不均匀，合成磁场发生畸变，使主磁场削弱。
6．么是直流电机的换向？研究换向有何实际意义？根据换向时电流变化的特点有哪几种形式的换向？哪种形式较理想？有哪些方法可以改善换向以达到理想的换向？
答：一个元件从一个磁极下旋转到另一个磁极下时，元件中电流方向改变的过程称换向。研究换向是为了在换向时电火花对电刷的损害小而均匀。电流均匀的由大到小再由小到大的均匀变化（直线换向）是理想的换向形式。采取安装换向极、正确移动电刷、正确选用电刷、装设补偿绕组等方法都能改善条件。
4．电动机按励磁方式分类，有、、和等。
他励、并励、串励、复励
5．在直流电动机中产生的电枢电动势Ea方向与外加电源电压及电流方向，称为，用来与外加电压相平衡。
相反、反电势
6．直流电动机吸取电能在电动机内部产生的电磁转矩，一小部分用来克服摩擦及铁耗所引起的转矩，主要部分就是轴上的有效转矩，它们之间的平衡关系可用表示。
《电机与电力拖动》（第三版）习题参考答案
第
一、填空题
1．直流电动机主磁极的作用是产生，它由和两大部分组成。
气隙磁场、主磁极铁心和主磁极绕组
2．直流电动机的电刷装置主要由、、、和等部件组成。
电刷、刷握、刷杆、刷杆架、弹簧、铜辫
3．电枢绕组的作用是产生或流过而产生电磁转矩实现机电能量转换。
感应电动势、电枢电流