第二章 直流电机的电力拖动习题
2013-2014大二(下)电机与电力拖动期末复习题
第一部分直流电机一、填空题：1．当端电压U小于电枢电势Ea直流电机运行于状态。
2．可用电枢电压U与电枢中感应电动势E的大小关系来判断直流电机的运行状态，当时为电动机状态，当时为发电机状态。
3．直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向，直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向。
4．直流电机的电磁转矩是由和共同作用产生的。
5．直流发电机中，电枢绕组中的感应电动势是的，电刷间的感应电动势是的。
6．在直流电动机中，电枢绕组的受力方向与运动方向，是拖动性质的转矩。
7．直流电机的励磁方式有，，，。
8、一台并励直流发电机，正转时能自励，反转时自励；二、判断题1．并励直流发电机正转时如能自励，如果把并励绕组两头对调，且电枢反转，则电机不能自励。
( ) 2．一台并励直流发电机，正转能自励，若反转也能自励。
（）3．一台直流发电机，若把电枢固定，而电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端仍能得到直流电压。
（）4．一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变。
（）三、选择题1．直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于（）中。
（1）电枢绕组；（2）励磁绕组；（3）电枢绕组和励磁绕组2．直流电机的电枢电势的大小等于（）。
A、绕组一条支路中各导体的感应电动势之和；B、S极下所有导体的感应电动势之和；C、N极下所有导体的感应电动势之和；D、电枢表面所有导体的感应电动势之和。
3.直流电动机的电刷的功用是( )。
A清除污垢 B. 引入直流电压、电流C.引出直流电压、电流D. 引出交流电压四、简答题1.什么是电枢反应？电枢反应对气隙磁场有什么影响？公式aTICTΦ=中的Φ应是什么磁通？2、、并励直流发电机的自励条件是什么？五、计算题1．一台直流电动机的额定数据为：额定功率P N=17Kw，额定电压U N=220V，额定转速n N=1500r/min, 额定效率ηN=0.83。
求它的额定电流及额定负载时的输入功率。
2．一台并励直流电动机的铭牌数据为：额定电压U N=220V，额定电枢电流I aN=75A，额定转速n N=1000r/min，电枢回路电阻R a=0.26Ω(包括电刷接触电组)，励磁回路总电阻R f=91Ω，额定负载时电枢铁损耗P Fe=600W，机械损耗P m=1989W。
直流电力拖动习题
直流电力拖动习题一、单项选择题1. 他励直流电动机若电枢电压、主磁通和负载转矩不变时，在电枢电路中串联一个阻值适当的电阻，则转速，电枢电流和反电动势的变化应该是（）A . 转速上升，电枢电流变小，反电动势增大B . 转速不变，电枢电流变小，反电动势不变C. 转速下降，电枢电流不变，反电动势降低D. 转速上升，电枢电流变大，反电动势增加2. 有一台直流电动机，满载起动电流为1100A，半载起动时，起动电流为（）A. 1100AB. 550AC.4400AD. 不确定3．直流电动机的电气制动方式有四种，为了准确可靠地实现停车，应选用（）A. 回馈制动B. 电源反接制动C. 能耗制动D. 倒拉反接制动4．直流电动机的电气制动方式有四种，为了在可逆系统中能迅速反转，应选用（）A. 回馈制动B. 电源反接制动C. 能耗制动D. 倒拉反接制动5.在额定励磁时，电源电压降低，直流电动机的理想空载转速将（）A增大 B . 无法确定 C.不变 D.减小6.下面关于直流电动机械特性的描述中, （）是错误的A. 直流电动机的机械特性是指其旋转速度和电磁转矩之间的函数关系B. 直流电动机的机械特性包括固有特性和人为特性C. 直流电动机的机械特性是指其旋转速度与负载转矩之间的函数关系D. 他励直流电动机的机械特性曲线近似为一条下降的直线7. 电力拖动系统中电磁转矩大于负载转矩时，系统将（）A . 加速运行B . 减速运行C. 稳速运行D. 速度变化不确定8. 直流电动机起动时电枢回路串入电阻是为了( )A.增加起动转矩B.限制起动电流C.增加主磁通D.减少起动时间二、填空题1．有一台他励直流电动机UN=110V，Ra=0.1Ω，IN=125A，当电动机直接起动时，满载起动电流Ist= ，半载起动起动电流Ist= 。
2.恒转矩调速适用于___________负载，恒功率调速适用于_____________负载。
3.当直流电动机的转速值超过______________时，出现回馈制动。
习题二：直流电动机的电力拖动
习题二1、已知切削力F=2000N ，工件直径d=1500mm ，电动机转速n=1450转/分，传动机构的各级速度比为：j 1=2，j 2=1.5，j 3=2。
各转轴的飞轮转矩分别为：()225.3m N GD M ⋅=，()2212m N GD ⋅=，()2227.2m N GD ⋅=，()2239m N GD ⋅=。
各级传动效率分别为：η=0.9，试求：（1） 切削功率 （2） 电动机输出功率 （3） 系统总的飞轮转矩（4） 忽略电动机的空载制动转矩时，电动机的电磁转矩 （5） 车床开车未切削时，若电动机转速加速度dn/dt =800r/min s ，忽略电动机的空载制动转矩，但不忽略传动机构的损耗转矩时，求电动机的电磁转矩。
解：由于上述问题都与电动机有关，所以，首先将各种参数折算到电动机轴上，等效为一简单的单轴系统。
由图可知，系统为4轴变速系统。
于是有： 系统总的飞轮转矩为：()()()()223212322122212122 4.5536997.25.05.3111m N j j j GD j j GD j GD GD GD M ⋅=+++=⋅⋅+⋅++=等效()m N 24225.121450321⋅=⨯⨯=⋅⋅=j j j n n m L()()m N 3450.72925.122/5.120002/11321⋅=⨯⨯⨯⨯=⋅⋅⋅⋅⋅=⋅=D F j j j T j T C L C C L ηη等效于是切削功率为：()()kW 38105.024275.0200060/22/≈⨯⨯⨯=⋅⋅⋅=Ω⋅=L L L L n D F T P π 电动机输出功率为：()kW 52.12629.0383===CLm P P η 如电动机的空载制动转矩视为T 0，电机处于平稳状态时的电磁转矩则为：()m N 4530⋅=+=等效L em T T T当电动机处于加速状态，但仍为空载时，由牛顿第二定律可知：C L em dt dn GD T T T η/37520⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=--等效等效此时的电磁转矩为： ()m N 13.3150.729/8003754.55/37502⋅=⎪⎭⎫⎝⎛⨯=++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=等效等效L C emT T dt dn GD T η 2、已知龙门刨传动机构如图所示。
电机与电器控制技术课后习题答案
第1章直流电机及电力拖动习题答案1.简述直流电动机的工作原理、主要结构及各部分的作用。
答：1）直流电动机的工作原理：直流电动机的工作原理是基于电磁力定律的。
若磁场B x与导体互相垂直，且导体中通以电流i，则作用于载流导体上电磁力f。
此电磁力与转子半径之积即为电磁转矩。
该电磁转矩使电动机旋转。
通过换向器和电刷的作用，流经线圈的电流方向改变，这样导体所受的电磁力方向不变，从而保持电动机沿着一个固定的方向旋转。
2）直流电机主要由定子和转子部分组成。
定子主要由主磁极、机座、换向磁极、电刷装置和端盖组成。
主磁极的作用是产生恒定、有一定空间分布形状的气隙磁通密度。
整体机座是用导磁效果较好的铸钢材料制成，该种机座能同时起到导磁和机械支撑作用。
换向极用来改善直流电机的换向。
电刷装置把电机电枢中的电流与外部静止电路相连或把外部电源与电机电枢相连。
电刷装置与换向片一起完成机械整流，把电枢中的交变电流变成电刷上的直流或把外部电路中的直流变换为电枢中的交流。
2.直流电机的电枢绕组的连接方式中单叠绕组和单波绕组各有何特点？答：单叠绕组的特点是相邻元件相互叠压，合成节距与换向节距均为1，即y=y k=1。
单叠绕组有以下特点：1）同一主磁极下的元件串联在一起组成一个支路，这样有几个主磁极就有几条支路，主磁极对数等于之路对数，p =a。
2）电刷数等于主磁极数，电刷位置应使支路感应电动势最大。
3）电刷间电动势等于并联支路电动势，即等于每条并联支路中每根导体电动势之和。
4）电枢电流等于各并联支路电流之和。
单波绕组：线圈连接呈波浪形，所以称作波绕组。
单波绕组直接相连的两个线圈的对应边不是在同一个主磁极下面，而是分别处于相邻两对主磁极中的同极性的磁极下面，合成节距约等于两个极距。
单波绕组只有一对并联支路，支路对数与磁极对数p无关，即a=1。
3.直流电机的励磁方式有几种？画图说明。
答：励磁方式分为他励、并励、串励和复励。
a)b)c)d)a）他励b）并励c）串励d）复励4.什么是电枢反应，对电机有何影响？答：电枢磁场对主磁场的影响称为电枢反应。
电机及拖动试题及答案解析
《电机与拖动》试题库第一部分直流电机一、填空题：1、并励直流发电机自励建压的条件是; ;_。
（主磁路存在剩磁：并联在电枢两端的励磁绕组极性要正确，使励磁电流产生的补充磁通方向与剩磁磁通方向相同；励磁回路的总电阻必须小于临界电阻）2、可用下列关系来判断直流电机的运行状态，当___________________ ■寸为电动机状态，当 _________ 时为发电机状态。
（E a〈U : E a〉U ）3、直流发电机的绕组常用的有_____________ 和_______ 种形式，若要产生大电流，绕组常采用_______ 组。
（叠绕组；波绕组；叠）4、直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_________________ _ 直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向__________ 。
（相反；相同）5、单迭和单波绕组，极对数均为p时，并联支路数分别是 __________________ , _________ （2p : 2）6、直流电机的电磁转矩是由___________ 和_________ 同作用产生的。
（每极气隙磁通量；电枢电流）7、直流电机电枢反应的定义是_____________ _ 当电刷在几何中线时，电动机产生 _______________ 质的电枢反应，其结果使____________ 和________ ,物理中性线朝 ___________ 向偏移。
（电枢磁动势对励磁磁动势的作用；交磁；气隙磁场产生畸变；对主磁场起附加去磁作用）二、判断题1、一台并励直流发电机，正转能自励，若反转也能自励。
（)(F)2、一台直流发电机，若把电枢固定，而电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端仍能得到直流电压。
（）（T）3、一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变。
（F）4、直流电动机的电磁转矩是驱动性质的，因此稳定运行时，大的电磁转矩对应的转速就高。
（）（F）三、选择题1、直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于（）中。
电力拖动自动控制系统-运动控制系统课后参考答案第二章
第二章作业思考题：2-1直流电动机有哪几种调速方法？各有哪些特点？1.电枢回路串电阻调速特点：电枢回路的电阻增加时，理想空载转速不变，机械特性的硬度变软。
反之机械特性的硬度变硬。
2.调节电源电压调速特点：电动机的转速随着外加电源电压的降低而下降，从而达到降速的目的。
不同电源电压下的机械特性相互平行，在调速过程中机械特性的硬度不变，比电枢回路串电阻的降压调速具有更宽的调速范围。
3.弱磁调速特点：电动机的转速随着励磁电流的减小而升高，从而达到弱磁降速的目的。
调速是在功率较小的励磁回路进行，控制方便，能耗小，调速的平滑性也较高。
2-2简述直流 PWM 变换器电路的基本结构。
IGBT，电容，续流二极管，电动机。
2-3直流 PWM 变换器输出电压的特征是什么？直流电压2-4为什么直流PWM变换器-电动机系统比V-M系统能够获得更好的动态性能？直流PWM变换器-电动机系统比V-M系统开关频率高，电流容易连续，谐波少，电动机损耗及发热都较小；低速性能好，稳速精度高，调速范围宽；若与快速响应的电动机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强；电力电子开关器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适中时，开关损耗也不大，因而装置效率较高；直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高。
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？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。
电路中无电流，因为电动机处已断开，构不成通路。
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？反并联二极管是续流作用。
若没有反并联二极管，则IGBT的门极控制电压为负时，无法完成续流，导致电动机电枢电压不近似为零。
2-7直流 PWM 变换器的开关频率是否越高越好？为什么？不是越高越好，因为太高的话可能出现电容还没充完电就IGBT关断了，达不到需要的输出电压。
《电机与拖动基础》习题解答
《电机与拖动基础》习题解答第一章 直流电机原理P331-21一台并励直流发电机N P =16kW , N U =230V,N I =69.6A ,N n =1600r/min,电枢回路电阻a R =0.128Ω,励磁回路电阻f R =150Ω,额定效率N η=85.5%.试求额定工作状态下的励磁电流、电枢电流、电枢电动势、电枢铜耗、输入功率、电磁功率。
解：fN I =N f U R =230150=1.53A aN I =N I +fN I =69.6+1.53=71.13A aN E =N U +aN I a R =230+71.130.128⨯=239.1Vcua p =2aN I a R =271.130.128⨯=647.6WaN E aN I =239.171.13⨯=17kW输出功率1N p =N N P η=1685.5%1685.5%=18.7kW1-29并励直流发电机N P =7.5kW , N U =220V , N I =40.6A , N n =3000r/min,Ra=0.213Ω.额定励磁电流fN I =0.683A,不计附加损耗，求电机工作在额定状态下的电枢电流、额定效率、输出转矩、电枢铜耗、励磁铜耗、空载损耗、电磁功率、电磁转矩及空载转矩。
解： a I =N I -fN I =40.6-0.683=40AP 1=N U N I =22040.6⨯=8932W N η=1N p p 100%⨯=75008932100%⨯=84% 2T =9550N N p n =95507.53000⨯=24N ·m cua p =2a I Ra=240⨯0.213=341W2203220.683N f fN U R I ===Ω 2cuf fN f p I R =∙=2200.683N fN U I ∙=⨯=150W0189327500341150941N cua cuf p P P p p =---=---=189323411508441M cua cuf P p p p =--=--=WT =9550M Np n =95508.4413000=27 N ·m 02T T T =-=27-24=3 N ·m第二章 电力拖动系统的动力学P482-9 负载的机械特性又哪几种主要类型？各有什么特点？答：负载的机械特性有：恒转矩负载特性、风机、泵类负载特性以及恒功率负载特性，其中恒转矩负载特性又有反抗性恒转矩负载与位能性恒转矩负载，反抗性负载转矩的特点是它的绝对值大小不变，但作用方向总是与旋转方向相反，是阻碍运动的制动性转矩，而位能性转矩的特点是转矩绝对值大小恒定不变，而作用方向也保持不变。
第2章直流电机习题解答
第二章 直流电机的电力拖动2-1 一台他励直流电动机的额定数据为： N P =54 kW ，N U =220 V ，N I =270 A ， N n =1150 r /min 。
估算额定运行时的aN E ，再计算N e C Φ、N T 、0n ，最后画出固有机械特性。
解： 估算额定运行时的 V 20922095.095.0=⨯==N aN U Emin)/r /(V 182.01150209===ΦN aN N e n E C N.m 29.469270182.055.955.9=⨯⨯=Φ=Φ=N N e N N T N I C I C Tr/min 1209182.02200==Φ=N e N C U n 在n -T 直角坐标系中过点A （1209，0）和点B （1150，469.29）作直线，该直线就是他励直流电动机的固有机械特性，如题2-1图所示。
2-2 一台他励直流电动机的额定数据为：N P =7.5 kW ，N U = 220 V ，N I =40 A ，N n =1 000 r /min ，a R =0.5 Ω。
拖动L T =0. 5N T 恒转矩负载运行时电动机的转速及电枢电流是多大?解： V 200405.0220=⨯-=-=Φ=N a N N N e aN I R U n C En /(r/min)1209 1150 T/N.m469.29 题2-1图1V/r.min 2.01000200-===ΦN aN N e n E C r/min 11002.02200==Φ=N e N C U n 由a N T I C T Φ=可知，当L T =0.5N T 时，A 20405.05.0=⨯==N a I Ir/min 10505011002.0205.0110000=-=⨯-=Φ-=∆-=a N e a I C R n n n n2-3 写出题2-3图所示各种情况下系统的运动方程，并说明系统的运行状态。
电机及拖动 第二章习题答案
第二章直流电动机的电力拖动答：由电动机作为原动机来拖动生产机械的系统为电力拖动系统。
一般由电动机、生产机械的工作机构、传动机构、控制设备及电源几部分组成。
电力拖动系统到处可见，例如金属切削机床、桥式起动机、电气机车、通风机、洗衣机、电风扇等。
答：电动机的理想空载转速是指电枢电流I a=0时的转速，即。
实际上若I a=0，电动机的电磁转矩T em=0，这时电动机根本转不起来，因为即使电动机轴上不带任何负载,电机本身也存在一定的机械摩擦等阻力转矩（空载转矩）。
要使电动机本身转动起来，必须提供一定的电枢电流I a0（称为空载电流），以产生一定的电磁转矩来克服这些机械摩擦等阻力转矩。
由于电动机本身的空载摩擦阻力转矩很小，克服它所需要的电枢电流I a0及电磁转矩T0很小，此所对应的转速略低于理想空载转速，这就是实际空载转速。
实际空载转速为简单地说，I a=0是理想空载，对应的转速n0称为理想空载转速；是I a= I a0实际空载，对应的转速n0’的称为实际空载转速，实际空载转速略低于理想空载转速。
答：固有机械特性与额定负载转矩特性的交点为额定工作点，额定工作点对应的转矩为额定转矩，对应的转速为额定转速。
理想空载转速与额定转速之差称为额定转速降，即：答：电力拖动系统稳定运行的条件有两个，一是电动机的机械特性与负载的转矩特性必须有交点；二是在交点（T em =T L）处，满足，或者说，在交点以上（转速增加时）,T em<T L，而在交点以下（转速减小时）,T em>T L。
一般来说，若电动机的机械特性是向下倾斜的，则系统便能稳定运行，这是因为大多数负载转矩都随转速的升高而增大或者保持不变。
答：只有（b）不稳定，其他都是稳定的。
答：他励直流电动机稳定运行时，电枢电流：可见，电枢电流I a与设计参数U、C eΦ、R a有关，当这些设计参数一定时，电枢电流的大小取决于电动机拖动的负载大小，轻载时n高、I a小，重载时n低、I a大，额定运行时n=n N、I a=I N。
(完整版)电机拖动复习题(含答案)
电机拖动复习题一、填空题（每题 2 分，共 20 分）1. 直流电机的电磁转矩是由_______和_______共同作用产生的。
（每极气隙磁通量；电枢电流）2.直流电动机的起动方法有、、。
(直接起动；降低转子端电压；转子回路串电阻)3.直流电动机的调速有、、三种方法。
(转子串电阻调速；调压调速；弱磁调速)4.直流发电机输出的额定功率是指。
(出线端输出的电功率)5. 单相罩极式异步电动机的转向_____ 。
(不可改变)6.额定频率为 50HZ 的三相异步电动机额定转速为 725r/min，该电机的极数为，同步转速为r/min，额定运行时的转差率为。
(8；750；0.03)7.三相异步电动机的最大转矩与转子电阻。
(无关)8.绕线式异步电动机一般采用的起动方法是。
(转子回路串电阻)9.双鼠笼异步电动机按起动和运行时的情况可将上笼称为。
(起动笼)10.直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向，直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向。
(相反；相同)11.当电动机的转速超过时，出现回馈制动。
(理想空载转速)12.变压器带负载运行时，若负载增大，其铁损耗将，铜损耗将（忽略漏阻抗压降的影响）。
(不变；增加)13.一个脉振磁通势可以分解为两个和相同，而相反的旋转磁通势。
(幅值；转速；转向)14.三相异步电动机根据转子结构不同可分为和两类。
(笼型异步电动机和绕线型异步电动机)15.三相异步电动机电源电压一定，当负载转矩增加，则转速，定子电流。
(减小；增加)16.对于绕线转子三相异步电动机，如果电源电压一定，转子回路电阻适当增大，则起动转矩，最大转矩。
(增大；不变)17.星形一三角形降压起动时，起动电流和起动转矩各降为直接起动时的倍。
C18.三相异步电动机拖动恒转矩负载进行变频调速时，为了保证过载能力和主磁通不变，则 U1 应随 f1 按规律调节。
(正比)19.他励直流电动机的机械特性是指和的关系。
(转速；电磁转矩)20.异步电动机变频调速中，基速以上的调节属于恒调速。
电机与电力拖动试题库
员工成长路径系列教材试题<<电机及电力拖动>>一填空题1、直流电动机的用途是将（电能）能转换为（机械能）能，直流发电机的用途是将（机械能）能转换为（电能）能。
2、直流电机的定子是由（主磁极）、（换向极）和机座等部件组成。
3、直流电动机的额定功率P，指电动机在额定运行时的输出功率，单N位为（ W ）或（ KW ）。
4 直流发电机的绕组常用的有(叠绕组) 和(波绕组)两种形式，若要产生大电流绕组常采用(叠)绕组。
5 直流电机的电磁转矩是由(每极气隙磁通量) 和(电枢电流)共同作用产生的。
6 直流电动机的启动方法有：(降压启动)、(电枢回路串电阻) 启动。
7 当( 电动机的转速超过理想空载转速时)，电动机出现回馈制动。
8变压器铁心导磁性能越好，其励磁电抗越(大)，励磁电流越(小)。
9 三相异步电动机根据转子结构不同可以分为(笼型异步电动机)和(绕线型异步) 电动机。
10 异步电动机制动时，电磁转矩的方向与转子旋转的方向是（相反的）11 异步电动机调速时，电磁转矩的方向与转子旋转的方向是（相同的）12 异步电动机启动过程中时，电磁转矩的方向与转子旋转的方向是（相同的）13 异步电动机变级调速时，级对数P增加，电机转速会（下降）14 异步电动机转子串电阻调速时，转子电阻增加，电机转速会（下降）15 异步电动机电源频率f增加时，电机转速会（上升）16 铁心是变压器的主体，铁心分为（铁心柱）铁轭和夹紧器件组成17 变压器的变比K等于（原边匝数与副边匝数）之比，它是变压器的一个重要运行参数18 电流互感器在运行中不得使副边绕组（开路）19 直流电机改善换向常用的方法为（选用适当的电刷）（移动电刷的位置）（加装换向磁极）20 直流发电机的电磁转矩是（制动转矩）其方向与电枢旋转方向（相反）直流电动机的电磁转矩是（驱动转矩）其方向与电枢旋转方向（相同）21 并励电动机适用于对（启动转矩）要求不高，且负载变化时要求（转速）稳定的场合，串励电动机适用于要求（较大启动转矩），负载变化时（转速）允许变化的场合22 电动机从空载到额定负载时，转速下降不多，称为（硬机械）特性，转速下降过多，称为（软机械）特性23 直流电动机的制动常采用（能耗制动）（反接制动）（回馈制动）三种方法24 直流电动机的调速方法有（改变电枢回路电阻）（改变励磁回路电阻）（改变电枢电压）三种25同步电动机与异步电动机相比，区别是它们的转速（恒定不变）和（负载大小没有关系）26 同步电动机的启动方法有两种：一是（同步启动）二是（异步启动）27分相式单相异步电动机转子是（笼）型式的，分相的方法可以是在起动绕组中（串电容）。
《电机与拖动》部分作业题解答
第一章 直流电机1-3 直流发电机和直流电动机中的电磁转矩T 有何区别？它们是怎样产生的？而直流发电机和直流电动机中的电枢电动势，a E 又有何区别？它们又是怎样产生的？解：直流发电机的电磁转矩T 是制动性质的，直流电动机的电磁转矩T 是驱（拖）动性质的，它们都是由载流导体在磁场中受到的电磁力，形成了电磁转矩；直流发电机的电枢电动势E a 大于电枢端电压U ，直流电动机的电枢电动势E a 小于电枢端电压U ，电枢电动势E a 都是运动导体切割磁场感应产生的。
1-4 直流电机有哪些主要部件？各起什么作用？解：直流电机的主要部件有定子：主磁极（产生主极磁场）、机座（机械支撑和导磁作用）、换向极（改善换向）、电刷（导入或导出电量）；转子：电枢铁心（磁路的一部分，外圆槽中安放电枢绕组）、电枢绕组（感应电动势，流过电流，产生电磁转矩，实现机电能量转换）、换向器（与电刷一起，整流或逆变）1-5 直流电机里的换向器在发电机和电动机中各起什么作用？解：换向器与电刷滑动接触，在直流发电机中起整流作用，即把线圈（元件）内的交变电整流成为电刷间方向不变的直流电。
在直流电动机中起逆变作用，即把电刷间的直流电逆变成线圈（元件）内的交变电，以保证电动机能向一个方向旋转。
1-6 一台Z2型直流发电机，m in,/1450,230,145r n V U kW P N N N ==-求该发电机额定电流。
解： A U P I N N N 43.630230101453=⨯== 1-7 一台Z2型直流发电机，m in,/1500%,90,220,160r n V U kW P N N N N ===-η求该额定电流是多少？解： A U P I N N NN 08.8089.022*******=⨯⨯==η1-10 电枢反应对气隙磁场有何影响？解：电枢反应使合成磁场发生畸变，磁路饱和时有去磁作用。
1-11 有一台四极直流电机，电枢绕组为单叠整距绕组，每极磁通为3.5×10-2Wb ，电枢总导线数N=152，转速min /1200r n =。
电力拖动与控制课后答案
电力拖动与控制课后答案第二章直流电机的电力拖动2-23一台他励直流电动机，铭牌数据为pn=60kw，un=220v，in=305a，nn=1000r/min，试求：（1）固有机械特性并图画在坐标纸上。
（2）t=0.75tn时的输出功率。
（3）转速n=1100r/min时的电枢电流。
求解：（1）ra?1unin?pn1220?305?60000()?()?0.038?，22in2305?305un?inra220?305?0.038?0.208vr?min?1000nnce?n?n0?un220??1058rmince?n 0.208tn?9.55ce?nin?9.55?0.208?305?605.8n?m通过（1058，0）及（1000，605.8）可以作出固有机械特性（2）n?unratn??t?0.75tn时ce?nce?nct?n2200.038?0.75?605.8??1016rmin0.2089.55?0.208?0.208n?（3）n=1100r/minn?unr?aince?nce?nunc?0.208?n)en?(1058?1100)??229.9ace?nra0.038?in?(2-24电动机的数据同上题，试计算并画出下列机械特性：（1）电枢电路总电阻为0.5rn时的人为机械特性。
（2）电枢电路总电阻为2rn的人为机械特性。
（3）电源电压为0.5un，电枢回路不串电阻时的人为机械特性。
（4）电源电压为un，电枢不串电阻，ф=0.5фn时的人为机械特性。
备注：rn=un/in称作额定电阻，它相等于电动机额定运转时从电枢两端看看进来的耦合电阻。
求解：（1）rn?un220??0.721?in305当外串成后总电阻为0.5rn时：n?un0.5rn??t?1058?0.874tce?nce?nct?n（2）当电枢总电阻为2rn?1.442?时：n?un2rn??t?1058?3.49tce?nce?nct?n（3）u?0.5unn?0.5unra?t?529?0.092t2ce?ncect(?n)（4）??0.5?nn?unra?t?2116?0.368t0.5ce?n0.25cect(?n)22-25z2―71型他励直流电动机,pn=7.5kw，un=110v，in=85.2a，nn=750r/min，ra=0.129ω。
电机与电力拖动习题
《电机与电力拖动》班级：姓名：学号：第一章一、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。
2．直流电动机的电刷装置主要由、、、和等部件组成。
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。
4．电动机按励磁方式分类，有、、和等。
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。
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。
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( )。
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( )。
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()。
4．直流电动机铭牌上的额定电流是。
( )。
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()。
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?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?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。
电力传动自动控制系统课后习题_电力拖动部分
电力传动自动控制系统练习题(电力拖动部分)哈尔滨工业大学第1章 电力传动系统基础一、选择题1. 电力拖动系统运动方程式中的GD 2反映了（ ）。
A 旋转体的重量和直径平方的乘积，它没有任何物理意义B 系统机械惯性的一个整体物理量C 系统储能的大小，它不是一个整体物理量D 以上三种都对2. 恒功率负载的特点是（ ）。
A 负载转矩与转速的乘积为一常数B 负载转矩与转速成反比变化C 恒功率负载特性是一条双曲线D 以上都对3. 反抗性恒转矩负载特性是位于第（ ）象限的竖直线。
A 1、2B 1、3C 1、4D 2、44. 位能性恒转矩负载特性是位于第（ ）象限的竖直线。
A 1、2B 1、3C 1、4D 2、4二、填空题1. 电力拖动系统的电磁转矩和负载转矩分别用L em T T 、表示，当（ ）时系统处于加速运行状态，当（ ）时系统处于减速运行状态。
2. 选定电动机转速n 的方向为正，若电磁转矩0>em T ，则em T 的方向与n 的方向（ ），若负载转矩0>L T ，则L T 的方向与n 的方向（ ）。
3. 选定电动机转速n 的方向为正，若电磁转矩0<em T ，则em T 的方向与n 的方向（ ），若负载转矩0<L T ，则L T 的方向与n 的方向（ ）。
4. 生产机械的负载性质基本上可归纳为三大类，它们分别是( )、( )和（ ）。
5. 反抗性恒转矩负载是指负载转矩的大小恒定不变，其方向与转速的方向（ ），其负载转矩特性位于第（ ）象限。
6. 位能性恒转矩负载是指负载转矩的大小恒定不变，其方向与转速的方向（ ），其负载转矩特性位于第（ ）象限。
7. 电动机的运动方程式为：dt dn GD T T L em3752=-，式中，GD 2称为旋转系统的（ ），dtdn GD 3752称为系统的（ ）。
三、简答题1. 简述恒转矩负载特性、恒功率负载特性、泵与风机负载特性的特点。
电机拖动第二章
dT dTz < dn dn
稳定运行点
不稳定运行点
dT dTz < dn dn
已知某电动机的机械特性如图2-40特性 所示。试问该机分别与 特性l所示 已知某电动机的机械特性如图 特性 所示。 特性2、特性3、特性4这三种负载配合时 平衡点A， ， ， 这三种负载配合时， 特性 、特性 、特性 这三种负载配合时，平衡点 ，B，C，D 中哪些是稳定哪些是不稳定的?为什么 为什么? 中哪些是稳定哪些是不稳定的 为什么
n+ T TZ=T2+T0
v
2-2
生产机械的负载转矩特性
n
TZ
负载转矩特性： 负载转矩特性：指负载转矩与机械的转速的 关系，n=f (TZ )。 各种生产机械负载转矩特性可归纳为三类。 一、恒转矩负载特性 又可分为两种类型： 反抗性恒转矩负载：其负载转矩大小与转速 反抗性恒转矩负载 无关，但其方向始终与转向相反。 位能性恒转矩负载：其负载转矩的大小和方 位能性恒转矩负载 向均与转速无关。
电枢串联电阻时的 人为机械特性
特点： 特点： (1) n0不变，它是通过理想空载 不变， 不变 的直线。 点 的直线。 (2)β>βN ，特性变“软”。 特性变“
2、降低端电压的人为特性 、
n=
U
Ce Φ N
−
Ra ′ T = no − β N T 2 Ce C m Φ N
特点： (1) n ' 0 ∝ U (2) β= βN 它是平行并低于固有特性的直线。
理想鼓风机的 负载特性
实际鼓风机的 负载特性
2-3
他励直流电动机的机械特性
一、直流电动机机械特性的一般形式 电动机的电磁转矩T与其转速n的关系，即n=f(T)。励磁方 式不同，直流电动机的机械特性也不同。
习题 (2)
第二章直流电动机的电力拖动思考题与习题2.1 什么是电力拖动系统？举例说明电力拖动系统都由哪些部分组成。
写出电力拖动系统的运动方程式，并说明该方程式中转矩正、负号的方法。
怎样判断运动系统是处于动态还是处于稳态？生产机械的负载转矩特性常见的有哪几类？何谓反抗性负载,何谓位能性负载?电动机理想空载转速与实际空载转速有何区别？什么是固有机械特性？什么是人为机械特性？他励直流电动机的固有特性和各种人为特性各有何特点？什么是机械特性上的额定工作点？什么是额定转速降？电力拖动系统稳定运行的条件是什么？一般来说，若电动机的机械特性是向下倾斜的，则系统便能稳定运行？这是为什么？在下列的图中，哪些系统是稳定的？哪些系统是不稳定的？他励直流电动机稳定运行时，其电枢电流与哪些因素有关？如果负载转矩不变，改变电枢回路电阻，或改变电源电压，或改变励磁电流，对电枢电流有何影响？直流电动机为什么不能直接起动？如果直接起动会引起什么后果？怎样实现他励直流电动机的能耗制动？试说明在反抗性恒转矩负载下，能耗制动过程中的n、E a、I a、及T em的变化情况。
采用能耗制动和电压反接制动进行系统停车时，为什么要在电枢回路中串入制动电阻？哪一种情况下串入的电阻大？为什么？实现倒拉反转反接制动和回馈制动的条件各是什么？当提升机下放重物时：（1）要使他励电动机在低于理想空载转速下运行，应采用什么制动方法？（2）若在高于理想空载转速下运行，又应采用什么制动方法？试说明电动状态、能耗制动状态、回馈制动状态及反接制动状态下的能量关系。
直流电动机有哪几种调速方法，各有什么特点？什么是静差率？它与哪些因素有关？为什么低速时的静差率较大？何谓恒转矩调速方式及恒功率调速方式？他励直流电动机的三种调速方法各属于什么调速方式？为什么要考虑调速方式与负载类型的配合？怎样配合才合理？串励电动机为什么不能实现回馈制动？怎样实现能耗制动和反接制怎样改变他励、并励、串励及复励电动机的转向？串励电动机为何不能空载运行？积复励电动机与他励、串励电动机比较有何特点？他励直流电动机的数据为：P N=10kW，U N=220V，I N=53.4A,n N=1500r/min,R a=Ω。
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（2）若限制启动电流不超过100A，采用电枢回路串电阻起动，则开始时应串入多大电阻？
解：
6.一台直流电机PN=60kW，UN＝440V，IN＝150A，Ra＝0.156Ω,nN=1000r/min，驱动额定恒转矩负载。试求：
(1)若直接启动， 则启动电流是多少？
（2） 若要求Ist=2IN，采用电枢回路串电阻启动，则启动开始时应串入多大阻值的启动电阻？
( 1 )额定负载时的效率;
( 2 )额定运行时的电枢电动势 ;
( 3 )额定负载时的电磁转矩。
16.一台并励直流发电机,电枢回路总电阻 =0 . 25Ω,励磁回路电阻 =44Ω,当端电压 =220 V ,负载电阻 =4Ω时,试求:
( 1 )励磁电流和负载电流;
( 2 )电枢电动势和电枢电流;
( 3 )输出功率和电磁功率。
9.解：（1）额定功率PN就是指输出的机械功率P2，输入电功率为
（2）
（3）感应电动势
10.（1）
（2）
11.解：（1）直流电动机的:额定功率
（2）
12.解：（1）直流发电机的:额定功率
（2）
13.解: (1) ,低于电源电压U=220 V,所以电机运行在电动机状态。
(2)
(3)输入功率
输出功率
=14575W=14.575KW
解
11、（基本量的计算）一台直流电动机的数据为:额定功率 =25 kW ,额定电压 =220 V ,额定转速
=1 500 r /min,额定效率 =86 .2 %。试求:
( 1 )额定电流 ;
( 2 )额定负载时的输入功率 。
12.一台直流发电机的数据为:额定功率 =12 kW ,额定电压 =230 V ,额定转速
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 N 7．什么叫电枢反应？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。
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第二章直流电机的电力拖动
2-1 他励直流电动机的机械特性的斜率与哪些量有关？什么叫硬特性？什么叫软特性？
n称为理想空载转速？
2-2 为什么
2-3 什么叫人为机械特性？
2-4 为什么降低电源电压的人为机械特性是互相平行的？为什么减弱气隙每极磁通后机械特性会变软？
2-5什么是电力拖动系统的稳定运行？能够稳定运行的充分必要条件是什么？
2-6 他励直流电动机稳定运行时，电枢电流的大小由什么决定？改变电枢回路电阻或改变电源电压的大小时，能否改变电枢电流的大小？
2-7 他励直流电动机为什么不能直接起动？直接起动会引起什么不良后果？
2-8 起动他励直流电动机前励磁绕阻断线，没发现就起动了，下面两种情况会引起什么后果？
2-9 如何判断他励直流电动机是处于电动运行状态还是制动运行状态？
2-10 他励直流电动机有哪几种调速方法？各有什么特点？
2-11 一台他励直流电动机，铭牌数据为P N=60kW，U N=220V，I N=305A，n N=1000r/min，试求：
（1）固有机械特性并画在坐标纸上。
（2）T=0.75T N时的转速。
（3）转速n=1100r/min时的电枢电流。
2-12 电动机的数据同上题，试计算并画出下列机械特性：
（1）电枢回路总电阻为0.5R N时的人为机械特性。
（2）电枢回路总电阻为2R N的人为机械特性。
（3）电源电压为0.5U N，电枢回路不串电阻时的人为机械特性。
（4）电源电压为U N，电枢不串电阻，ф=0.5фN时的人为机械特性。
注：R N=U N/I N称为额定电阻，它相当于电动机额定运行时从电枢两端看进去的等效电阻。
2-13 Z2—71型他励直流电动机，P N=7.5kW，U N=110V，I N=85.2A，n N=750r/min，
I，试计算各级起动电阻值。
R a=0.129Ω。
采用电枢串电阻分三级起动，最大起动电流为2
n
2-14 一台他励直流电动机，P N=7.5kW，U N=220V，I N=41A，n N=1500r/min，R a=0.376Ω，拖动恒转矩负载运行，T=T N。
当把电源电压降到U=180V时，问：
（1）降低电源电压瞬间电动机的电枢电流及电磁转矩是多少？
（2）稳定运行时转速是多少？
2-15 一台他励直流电动机P N=3KW，U N=110V，I N=35.2A，n N=750r/min，R a=0.35Ω。
电动机原工作在额定电动状态下，已知最大允许电枢电流为I amax=2I N，试问：
（1）采用能耗制动停车，电枢中应串入多大电阻？
（2）采用电压反接制动停车，电枢中应串入多大电阻？
（3）两种制动方法在制动到n=0时，电磁转矩各是多大？
（4）要使电动机以-500r/min的转速下放位能负载，T L=T N，采用能耗制动运行时电枢应串入多大电阻？
2-16 一台他励直流电动机，P N=13KW，U N=220V，I N=68.7A，n N=1500r/min，R a=0.195Ω，拖动一台起重机的提升机构。
已知重物的负载转矩T L=T N，为了不用机械闸而由电动机的电磁转矩把重物吊在空中不动，问此时电枢回路中应串入多大电阻？
2-17提升机下放重物可采用哪些方法？实现高于理想空载转速下放可采用哪些方法？。