电机习题4
第4章 交流异步电动机习题与解答
第4章交流异步电动机习题解答习题A 选择题4-1三相异步电动机转子的转速总是()。
CA. 与旋转磁场的转速相等B. 旋选转磁场的转速无关C. 低于旋转磁场的转速4-2某一50Hz的三相异步电动机的额定转速为2880r/min,则其转差率为()。
BA. 0.04%B. 4%C. 2.5%4-3有一60Hz的三相异步电动机,其额定转速为1710r/min,则其额定转差率为()。
AA. 5%B. 4.5%C. 0.05%4-4某三相异步电动机在额定运行时的转速为1425r/min,电源频率为50Hz,此时转子电流的频率为()。
AA. 2.5HzB. 50HzC. 48Hz4-5三相异步电动机的转速n越高,则转子电流()。
CA. 不变B. 越大C.越小4-6三相异步电动机的转速n越高,转子功率因数()。
AA.越大 B. 越小 C. 不变4-7 三相异步电动机在额定负载转矩运行时,如果电压降低,则转速()。
BA. 增高B. 降低C.不变4-8 三相异步电动机在额定负载转矩运行时,如果电压降低,则电流()。
CA. 不变B. 减小C. 增大4-9 当三相异步电动机的机械负载增加时,如定子端电压不变,其旋转磁场速度()。
BA. 增加B.不变C.减少4-10 当三相异步电动机的机械负载增加时,如定子端电压不变,其定子电流()。
BA. 减少B.增加C.不变4-11当三相异步电动机的机械负载增加时,如定子端电压不变,其输入功率()。
CA. 不变B.减少C. 增加4-12三相异步电动机空载起动与满载起动相比:起动转矩()。
AA. 不变B. 小C. 大4-13降低电源电压后,三相异步电动机的起动转矩将()。
CA. 增大B.不变C. 减小4-14三相异步电动机在稳定运转情况下,电磁转矩与转差率的关系为()。
BA. 转差率减小时,转矩增大B. 转差率增大时,转矩也增大C. 转矩与转差率平方成正比D. 转矩与转差率无关4-15三相异步电动机起动电流大的原因是()。
电机学 同步电机4
E0U Pe = m sin δ = 常值 Xs P2 = mUI cos = 常值
E 0 sin δ = 常值 I cos = 常值
22.2 同步发电机的功角特性
1. 同步发电机的功率和转矩 P1 = p + p Fe + Pe Pe = mUI cos + mI 2 Ra Pe = pCua + P2 = mI (U cos + IRa ) U cos + IRa = E cosψ = E Q cosψ 0
Pe = mEI cosψ = mEQ I cosψ 0 = mEQ I q
EQ
E
U
IRa
E0
jI d ( X d X q )
交轴电枢反应愈强,功率角就愈大,同步电 交轴电枢反应愈强,功率角就愈大, 机的电磁转矩和电磁功率也愈大, 机的电磁转矩和电磁功率也愈大,所以交轴 电枢反应对产生电磁转矩和进行能量转换具 有直接关系。 有直接关系。
ψ ψ0
δ
jIX aq
δ = 90
2. 静态稳定
整步功率系数: 整步功率系数:
过载能力 :
dPe E0U =m cos δ dδ Xs
E0U m Xs 1 ≈ = E0U m sin δ N sin δ N Xs
kp =
Pe (max) PN
22.3 并联运行时同步发电机功率的调节
3. 无功功率的调节和 形曲线 无功功率的调节和V形曲线
22.1 同步发电机投入电网的条件和方法
直接接法(灯光熄灭法) 直接接法(灯光熄灭法)
电网频率f
UA
2
A B
1
U A'
ω'
ω
电机课后习题参考答案
电 力 拖 动 基 础 部 分课 后 习 题答 案1-8某起重机电力拖动系统如图1-13所示。
电动机P N =20kW ,n = 950r/min ,传动机构转速 比j i=3,j 2=3.5, j 3=4,各级齿轮传递效率1= 2二3=0.95,各轴的飞轮矩GDf -125N ・m 2,GD ; =50N ・m 2,GD ; =40N ・m 2,GD : =460N ・m 2,卷筒直径 D =0.5m ,吊钩重G 。
=1900N ,被吊重物G = 49000N ,忽略电动机空载转矩、钢丝绳重量和 滑轮传递的损耗,试求:(1) 以速度v=0.3m/s 提升重物时,负载(重物及吊钩)转矩、卷筒转速、电动机输出功率及电 动机的转速;(2) 负载的飞轮矩及折算到电动轴上的系统总飞轮矩; ⑶以加速度为0.1m/s 2提升重物时,电动机输出的转矩。
,60v 6093 — “ • n11.46r/min2二 R 2 3.14 0.25解:( 1)卷筒速度:n =n 'j 1 j 2j^11.46 3 3.5 4=481r/min折算到电机转矩:T L =9.55=9.55 03 = 353.6 ^m n 481 0.953T L n353.4 481电机输出功率:P L17.8kw955095502(2) 负载飞轮矩:G L D 2=(G 0+G )叫2R) =50900><0.25 = 12725N m 2折算到电机轴总飞轮矩:2dV2(3)v a=0.1m/s /. 0.1m/ sdt138 4二 T 159.6 353.4 =412N m3751-9某龙门刨床的主传动机构图如图1-14所示。
齿轮1与电动机直接联接,各齿轮数据见表 1- 1所示。
表1-1传动机构各齿轮数据(另:〒 G*R T L 二 ---jG o G R j 1900 49000 0.2533 3.54 0.95=353.4 Ndt 60 dv .2 :R dt j602 3.14 0.25 0.1 42=159.63 齿轮 19.5038 4 齿轮 56.8064 5 齿轮 37.5030 6 齿轮 137.2075G 1 工作台14700G 2工件9800刨床的切削力F Z = 9800 N ,切削速度V z =45r/min ,传动机构总效率0.8,齿轮6的节距t e =20m m ,电动机的飞轮矩GD : =230N ,工作台与床身的摩擦系数■' - 0.1。
电机与拖动基础及MATLAB仿真习题答案(第四章)
4-14 一台直流电动机技术数据如下:额定功率PN=40kW ,额定电压UN=220V ,额定转速nN=1500r/min ,额定效率η=%,求电动机的额定电流和额定负载时的输入功率 解:(1)额定电流(2)输入功率4-15 一台直流发电机技术数据如下:额定功率PN=82kW ,额定电压UN=230V ,额定转速nN=970r/min ,额定效率η=90%,求发电机的额定电流和额定负载时的输入功率 解:(1)额定电流(2)输入功率4-16 已知一台直流电机极对数p=2,槽数Z 和换向片数K 均等于22,采用单叠绕组。
试求:(1)绕组各节距;(2)并联支路数。
解:(1)第一节距5424222y 1=-=±=εp z ,为短距绕组。
单叠绕组的合成节距及换向器节距均为1,即1y ==k y第二节距415y 12=-=-=y y(2)并联支路数等于磁极数,为4。
4-17 已知直流电机极数2p=6,电枢绕组总导体数N=400,电枢电流Ia=10A ,气隙每极磁通Φ=×10-2Wb ,试求:(1)采用单叠绕组时电枢所受电磁转矩;(2)绕组改为单波保持支路电流ia 不变时的电磁转矩。
解: 电枢绕组为单叠绕组时,并联支路对数a=p=3,电磁转矩 m N I a pN T a ⋅=⨯⨯⨯⨯⨯=Φ=38.1310021.0314.3240032π 如果把电枢绕组改为单波绕组, 保持支路电流a i 的数值不变,则电磁转矩也不变,仍A U P I N N N N 79.207875.022010403=⨯⨯==ηkWI U P N N 71.4579.2072201=⨯=⨯=A U P I N N N 5.35623010823=⨯==KW P P N 11.911==η为m N ⋅,因为无论是叠绕组还是波绕组,所有导体产生的电磁转矩的方向是一致的,保持支路电流a i 不变,就保持了导体电流不变,也就保持了电磁转矩不变。
控制电机第4版习题答案
控制电机第4版习题答案控制电机第4版习题答案在学习控制电机这门课程时,习题是非常重要的一部分,通过解答习题可以帮助我们巩固所学的知识,提高我们的理解能力和应用能力。
然而,有时候我们可能会遇到一些难题,不知道如何下手。
因此,我将在这篇文章中为大家提供一些控制电机第4版习题的答案,希望能够帮助大家更好地学习和掌握这门课程。
1. 问题:什么是电机控制系统的闭环控制?答案:闭环控制是一种通过反馈信号来调整系统输出的控制方法。
在电机控制系统中,闭环控制主要通过传感器获取电机的实际运行状态,然后与期望的运行状态进行比较,根据比较结果来调整控制信号,使电机的输出能够尽可能接近期望值。
闭环控制可以提高电机系统的稳定性和精度。
2. 问题:什么是电机的速度控制?答案:电机的速度控制是指通过调节电机的输入信号,使电机的转速能够达到期望值的控制方法。
在电机控制系统中,常用的速度控制方法包括开环控制和闭环控制。
开环控制是通过直接控制电机的输入信号来调节电机的转速,但由于外部干扰等因素的存在,开环控制往往无法保证电机的转速精度。
闭环控制则通过传感器获取电机的实际转速,并与期望转速进行比较,根据比较结果来调节控制信号,使电机的转速能够尽可能接近期望值。
3. 问题:什么是电机的位置控制?答案:电机的位置控制是指通过调节电机的输入信号,使电机的位置能够达到期望值的控制方法。
在电机控制系统中,常用的位置控制方法包括开环控制和闭环控制。
开环控制是通过直接控制电机的输入信号来调节电机的位置,但由于外部干扰等因素的存在,开环控制往往无法保证电机的位置精度。
闭环控制则通过传感器获取电机的实际位置,并与期望位置进行比较,根据比较结果来调节控制信号,使电机的位置能够尽可能接近期望值。
4. 问题:什么是电机的力矩控制?答案:电机的力矩控制是指通过调节电机的输入信号,使电机的输出力矩能够达到期望值的控制方法。
在电机控制系统中,常用的力矩控制方法包括开环控制和闭环控制。
2015 电机学第4次课堂测验_同步电机最终版(含参考答案)
(4 分)
则: I cos
U
N
I
N
cos
U
N
11 0.8 0.75
1.067
(II) (3 分)
由上述(I)、(II)两式可得: tan
I sin I cos
0.7736 0.725 ; 1.067
=36 ;
所以:功率因数 cos 0.809 ;
(2 分) (2 分)
电枢电流 I I cos 1.067 1.32 。 cos 0.809
X
s
sin
不变、 P2
U I
cos 不变。
当电网电压为 U*=0.75 时,为确保δ不大于 350,则有:
Pe*
E0U Xs
sin
E0NU N Xs
sin N
C
所以: E0
E0NU N sin N U sin
1.7891 sin 26.560 0.75 sin 350
1.86 ;
四、计算题(共 30 分)
0
IN
E0N jIN X s
U
N
0N
arctan
U
* N
sin N
I
* N
X
s
U
* N
cos
N
arctan 1 0.6 11 1 0.8
63.430
;
(3
分)
N arccos 0.8 36.870 ,
N 0N N 63.430 36.870 26.560 ;
小”、“增大”、“不变”或“基本不变”)。
4.同步电机的功角δ有双重含义,一是 激磁电动势 和 定子端电压
之间的时间相位差;二是 主极磁场轴线 和 定子电枢合成磁场轴线
电机学复习题四
电机学复习四一、选择题1.交流电机绕组中通交流电流后产生的基波和谐波磁动势( )。
A .只是时间的函数;B .只是空间的函数;C .既不是时间的函数,又不是空间的函数;D .既是时间的函数,又是空间的函数。
2.频率为60Hz 的十二极交流电机,其旋转基波磁动势的转速为( )。
A. 1800r/minB. 1200r/minC. 600r/minD. 300r/min3.判断一台并列于无穷大电网的同步电机运行在电动机状态的依据是( )。
A .U E <0;B .∙∙U E 超前于0;C .∙∙U E 滞后于0; D. U E >04.直流电机接在直流电网中,其端电压为U ,电枢电势为a E ,该电机是运行在发电机以下说法哪个正确( )A. U E a <;B. U E a >C. U E a =;D. 以上都不对5.直流电动机在降压调速过程中,若励磁电流和负载力矩不变,则( )不变。
A. 输入功率1P ;B. 输出功率2P ;C. 电枢电流a I6.一台特定的变压器,在负载电流大小相同的情况下,其端电压变化的程度取决于( )。
A. 额定电压的大小B. 额定频率C. 负载性质7.同步发电机在理想条件下并联到电网,发电机不向电网输出功率,处于空载的运行状态。
并联合闸后,把发电机励磁电流f i 减小时,电机内的变化有哪些( )A. ∙1f F 增大,电网的端电压∙U 不变,发电机输出滞后的无功电流,产生去磁的电枢反应;B .∙1f F 减小,电网的端电压∙U 不变,发电机输出超前的无功电流,产生增磁的电枢反应.C. ∙1f F 增大,电网的端电压∙U 不变,发电机输出滞后的无功电流,产生助磁的电枢反应;D. ∙1f F 减小,电网的端电压∙U 不变,发电机输出滞后的无功电流,产生去磁的电枢反应。
8.绕线式电动机转子绕组串入电阻调速属于( )A. 改变电源频率大小调速;B. 改变电源电压大小调速;C. 改变转差率调速;D. 以上答案都不对。
中国电力出版社电机学课后习题解答(前四章)
U Ax 4.44 f (N1
N
2)
330 4.44 f 11.5N
1
m
U1N 4 . 4 f41 N1
220 4 . 41f 4N1
m 330 N1 1 m 220 1 . 5N1
即主磁通没有变,因此励磁磁动势不变, F0 F0
F0 I01.5N1 , F0 I0 N1
A1 A2 A3 4.9 103 m2
A1 A 2 5.145103 m 2
Rm1 9.014 104 A / wb Rm2 9.012 104 A / wb Rm3 3.036 104 A / wb
R1 7.737 104 A / wb
R 2 1.083105 A / wb
U1N m 4.44 f1N1
现在情况下主磁通 m 为
线图
U2N m 4.44 f1N2
所以
m
U2N
4.44 f N
11
U 2N பைடு நூலகம்1
1
4.44 f N U
m
12
1N
U1N N2
即主磁通没有变,因此励磁磁动势也不变:
F0 F0
F0 N0I0 , 而 F0 N1I0
I
0
2I0
|
Z
m
| U Aa
I
0
110 ,
2I0
|
Zm
|
答:励磁电抗 X m 对应于主磁通,主磁通所走的磁路是闭合铁心.其磁
阻很小,而电抗与磁阻成反比,因此 X m 的值很大.此外,铁心的磁导率不 是一个常数,它随磁通密度的增加而变小.磁阻与磁导率成反比,所以励磁 电抗和铁心磁导率成正比.由于短路试验时电压低、主磁通小,而空载试验 时加额定电压、主磁通大,所以短路试验时励磁电抗比空载试验时的励磁电 抗大.正常负载运行时加额定电压,所以主磁通和空载试验时基本相同,即 负载运行时的励磁电抗和空载试验时的基本相等.
电工学课后习题-第4章-供电与用电习题及答案
电源相电流 IpS = IlS = 22 A
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第 4 章
供 电 与 用 电
4.2.2 有一电源和负载都是三角形联结的对称三相电路, 已知 电源相电压为 220 V,负载每相阻抗模 Z 为 10Ω,试求负 载的 相电流和线电流,电源的相电流和相电流。 [解] 电源三角形联结, 线电压 UlS = UpS = 220 V 负载线电压 UlL = UlS = 220 V 负载相电压 UpL = UlL = 220 V UpL 220 = 10 A = 22 A 负载相电流 IpL = Z 负载线电流 IlL = √3 IpL = 38 A 电源线电流 IlS = IlL = 38 A
N M Za Za Za
Zb
L2
L3 (题4.3.4图)
Zb (题4.3.5图)
4.3.5 在如图所示三相电路中,已知 Za = (3+j4) Ω, Zb = (8-j6) Ω,电源线电压为 380 V,求电路的总有功功率、无功功率和视在 功率以及从电源取用的电流。
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第 4 章
负载的线电流和有功功率。
[解]: ⑴星形联结 UpL = UlL /√ 3 =380/√ 3 V = 220 V Up Ip= R = 220 A = 15.7 A 14 Il = Ip = 15.7 A P = 3Up Ip λ=3×220 × 15.7 × 1W = 10 362 W ⑵三角形联结 Up = Ul = 380 V Up Ip = R = 380 A = 27.1 A 14 Il =√ 3 Ip =√ 3 ×27.1A = 47 A P = 3Up Ipλ= 3×380 × 21.7 × 1 W= 30 894 W
《电机学》课后习题答案.
《电机学》课后习题答案华中科技大学辜承林主编第1章 导论1.1 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成?这些材料各有哪些主要特性? 解:磁路:硅钢片。
特点:导磁率高。
电路:紫铜线。
特点:导电性能好,电阻损耗小. 电机:热轧硅钢片, 永磁材料 铁氧体 稀土钴 钕铁硼 变压器:冷轧硅钢片。
1.2 磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的?它们的大小与哪些因素有关?解:磁滞损耗:铁磁材料在交变磁场作用下反复磁化,磁畴会不停转动,相互间产生摩擦,消耗能量,产生功率损耗。
与磁场交变频率f ,磁通密度B ,材料,体积,厚度有关。
涡流损耗:由电磁感应定律,硅钢片中有围绕磁通呈涡旋状的感应电动势和电流产生叫涡流,涡流在其流通路径上的等效电阻中产生的损耗叫涡流损耗。
与磁场交变频率f ,磁通密度,材料,体积,厚度有关。
1.3 变压器电动势、运动电动势产生的原因有什么不同?其大小与哪些因素有关? 解:变压器电势:磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势 4.44m EfN φ=。
运动电势:线圈与磁场间的相对运动而产生的e T 与磁密B ,运动速度v ,导体长度l ,匝数N 有关。
1.6自感系数的大小与哪些因素有关?有两个匝数相等的线圈,一个绕在闭合铁心上,一个绕在木质材料上,哪一个自感系数大?哪一个自感系数是常数?哪一个自感系数是变数,随什么原因变化?解:自感电势:由于电流本身随时间变化而在线圈内感应的电势叫自感电势。
d Le dt Lψ=- 对空心线圈:L Li ψ= 所以die L L dt=-自感:2LL N N m m iiiLNi N φψ===∧=∧ Am lμ∧=所以,L 的大小与匝数平方、磁导率µ、磁路截面积A 、磁路平均长度l 有关。
闭合铁心µ>>µ0,所以闭合铁心的自感系数远大于木质材料。
因为µ0是常数,所以木质材料的自感系数是常数,铁心材料的自感系数是随磁通密度而变化。
电工电子技术习题四
习题十四14-1 当一交流铁芯线圈接在f =50Hz 的正弦电源上时,铁芯中磁通的最大值φm =2.25× 10-3Wb 。
在此铁芯上再绕一个200匝的线圈。
当此线圈开路时,求其两端电压?解:由公式 4.44m UE fN ≈=Φ 34.4450200 2.251099.9U -=⨯⨯⨯⨯=V14-2 将一铁芯线圈接于U =100V , f =50Hz 的交流电源上,其电流I 1=5A ,COS ϕ =0.7。
若将此线圈中的铁芯抽出,再接于上述电源上,则线圈中电流I 2=10A ,COS ϕ =0.05。
试求此线圈在具有铁芯时的铜损和铁损。
解:设有铁心时的铁损为:Fe P ∆;有铁心时的铜损为:Cu P ∆由于线圈上无外接负载,故有功功率是有铁损和铜损来消耗的1111cos Fe Cu P U I P P ϕ∴==∆+∆ 即:10050.7F e C u P P ⨯⨯=∆+∆=350W 当电流由5A 变为10A 时,由于铁心已被抽去,FeP ∆=0W ,但铜损同电流平方成正比,故有:22210cos 505Cu P U I ϕ⎛⎫∆== ⎪⎝⎭得Cu P ∆=12.5W35012.5337.5Fe P ∆=-=W14-3有一台10000/230V 的单相变压器,其铁芯截面积S =120cm 2,磁感应强度最大值B m =1T ,电源频率为f =50Hz 。
求原、副绕组的匝数N 1、N 2 各为多少?解:由已知:110000U =V ,2230U =V44.44 4.44 4.4450112010m m U E fN fNB S N -≈=Φ==⨯⨯⨯⨯⨯13754N ⇒=由1122U N U N = 得:287N =14-4 有一单相照明变压器,容量为10KV A ,额定电压为3300 /220V 。
(1)求原、副绕组的额定电流?(2)今欲在副边接上220V 、40W 的白炽灯(可视为纯电阻),如果要求变压器在额定情况下运行,这种电灯最多可接多少盏?解:NN N S U I = 13300N U =V ,2220N U =V ,得1 3.03N I A =,245.45N I A =;每盏灯通过的电流400.18220I A ==灯,所以在副边上可以并联的白炽灯数目为:245.452520.18N I I ==灯盏. 14-5 在图14-10中,将R =8Ω的扬声器接在变压器的副边,已知N 1 =300,N 2 =100,信号源电动势E =6V ,内阻R 0=100Ω。
电机与拖动 刘锦波第4章 习题解答
当 I a = 10%I N 时,分界点处的转速为
n
=
−2200 cos β
− 2.22I a
=
−2200 × cos π 6
− 2.22 × 0.1× 53.48
=
−1917r / min
根据上述结果,绘出此时的机械特性如图 4. b 所示。
(3)
4.2 斩 波 器 控 制 直 流 电 动 机 的 数 据 如 下 : I N = 6.3A , U N = 220V ,
U N = 220V , nN = 1500r / min ,η N = 85% , ra = 0.3Ω 。由三相桥式相控变流器
供电。整流器二次侧的线电压为 220V。设 I a min = 10%I N 为电流连续与断续的分
界点。试绘出 (1) 当α = π 时,他励直流电动机的完整机械特性,要求标出理想的空载转速 6
(3) 当电枢回路外部串联电感为 20mH 和外部无串联电感时的临界占空比 与转速。 解:
126
他励直流电动机的额定电流为53852201010由他励直流电动机的电压平衡方程式得124系统中已知他励直流电动机的额定数据为
第 4 章 习题解答
思考题
4.1 电流断续时 T-D 系统的机械特性与电流连续时相同吗?为什么? 答:
4.2 对于由相控变流器供电的直流电动机系统,采取什么措施可以减小其电 流断续的区域? 答:
− 2.22 × 0.1× 53.48
= 1893r / min
根据上述结果,绘出此时的机械特性如图 4. a 所示.
(a) (b)
图 4.
(2) 当 β = π 时, 6
(i)若电流连续,则T − D 系统的机械特性为
电机与拖动基础及MATALB仿真(陈亚爱 周京华编著)习题答案第4章
直流电机原理4.1试说出直流电机定、转子由哪些部件组成以及各部件的作用?(1)定子:定子由主磁极、换向极、电刷装置、机座等组成。
主磁极:主磁极铁心和励磁绕组组成,外套励磁绕组。
主磁极的作用是建立主磁场。
换向极:由铁心和绕组组成,作用是改善电机的换向。
电刷装置:电刷、刷握、刷杆、压紧弹簧等组成,作用是连接转动和静止之间的电路。
机座:固定主磁极等部件,同时也是磁路的一部分。
(2)转子(电枢):转子由电枢铁心、电枢绕组、换向器、转轴等组成。
电枢铁心:由硅钢片叠压而成,作用是嵌放电枢绕组,同时又是电机主磁路的一部分。
电枢绕组:由绝缘导线绕制成的线圈(元件),元件的两个出线端分别与两个换向片相连。
电枢绕组的作用是产生感应电动势和电磁转矩,是实现机电能量转换的枢纽。
换向器:由许多相互绝缘的换向片组成。
作用是将电枢绕组中的交流电整流成刷间的直流电或将刷间的直流电逆变成电枢绕组中的交流电。
(3)气隙:定子和转子之间的间隙,也是主磁路的一部分。
4.2直流电机换向器和电刷起什么作用?答:对直流电动机来说,换向器和电刷的共同作用:①将刷间的直流电逆变成线圈中的交流电;②把外面不转的电路与转动的电路连接起来。
对直流发电机来说,换向器和电刷的共同作用:①将线圈中的交流电动势整流成刷间的直流电动势;②把转动的电路与外面不转的电路联接。
4.3在直流发电机中电刷两端的电动势为直流,电枢绕组中的电动势为交流还是直流?为什么?答:电枢绕组中的电势为交流电。
电刷通过换向片与导体连接,一对电刷中的一个电刷总是与N极下的导体连接,另一个电刷总是与S极下的导体连接。
根据电磁感应定律,当电机的转轴朝某一方向旋转时,在N极的导体产生电势与S极下导体产生的电势方向总是相反,也就是绕组中的电势为交流电,但由于静止的电刷通过运动的换相片与导体相连,这样虽然导体中的电势是交流的,但从电刷两端引出的电势为直流的。
4.4在直流电动机中外加的刷间电压已是直流,为什么还需加装电刷和换向片?答:需要将外部答直流电转换成绕组内部需要的交流电,以产生电磁转矩和感生电动势。
习题课4-同步电机--电机学课件--汤蕴璆主编(第三版)
mUE0 mU 2 cos Xd 2
1 1 mU 2 cos 2- X 2 q Xd
1 1 X q Xd
13
电机学习题课
Electric Machinery
对于隐极电机 X d=X q=X s E 0U m U2 Qm cos Xs Xs
Electric Machinery
可得: 0 54.798
d
j I d Xd Xq
I I sin 0 0 90
1 sin 54.798 54.798 90
EQ
E0
Iq
0.8171 35.202
10
电机学习题课
解(1)
Electric Machinery
N arccos0.8 36.87
sin N 1 cos 2 N 1 0.8 2 0.6
由于不考虑电枢电阻, 所以电磁功率约等于输 出功率 则有: PemN PN S N cos N 31250 kVA 0.8 25000 kW
d轴
E0
所以得出: 0 1.732 E
Iq
0
j Id Xd
U
j I q Xq
Id
7
I
电机学习题课
Electric Machinery
电机学习题集(直流电机部分)
电机学习题集---直流机题库及答案1-1 为什么直流电机能发出直流电?如果没有换向器,直流电机能不能发出直流电流?1-2 试判断下列情况下,电刷两端电压性质:(1)磁极固定,电刷与电枢同时旋转:(2)电枢固定,电刷与磁极同时旋转。
1-6 已知某直流电动机铭牌数据如下,额定功率,额定电压,额定转速,额定效率,试求该电机的额定电流。
1-7 已知某直流电动机的额定功率,额定电压,额定转速,试求该电机的额定电流。
1-12 一台直流发电机额定容量180kw,额定电压230伏,额定转速1450r/m,额定效率89.5%,求额定输入功率和额定电流。
2-1 何谓主磁通?何谓漏磁通?漏磁通大小与那些因素有关?2-2 试述等物理量的物理概念。
2-3 何谓饱和现象?电机的磁路为什么会出现饱和现象?饱和对电机运行性能有何影响?2-4 一台14kw,220伏,1000r/min的四极直流电动机,槽高=0.03m,磁极高=0.09m,电枢磁轭长=0.103m,机座磁轭长=0.357m,气隙=0.0022m,气隙系数。
电枢铁心由硅钢片迭成,磁极用0.001m厚钢板迭成,机座用铸钢。
已知空载额定电压时电机磁路各部分磁密为,,,,,试求每对极所需的励磁磁势和饱和系数。
2-6 一台四极单迭绕组的直流电机。
(1)如果取出相邻的两组电刷,只用剩下的两外两组电刷是否可以?对电机性能有何影响?端电压有何变化?此时发电机能供给多大的负载(用额定功率的百分数表示);(2)如果有一元件断线,电刷间的电压有何变化?电流有何变化?(3)若只用相对的两组电刷是否能够运行?(4)若有一极失磁,将会产生什么后果?2-8 试计算下列各绕组的节距,,和,绘制绕组展开图,安放主极及电刷,并求并联支路对数。
(1)右行短距单迭绕组:2P=4,Z=S=22;(2)右行整距单波绕组:2P=4,Z=S=20;(3)左行单波绕组,2P=4,Z=S=19;(4)左行单波绕组,2P=4,Z=S=21;2-9 一台直流发电机,2P=4,a=1,Z=35,每槽内有10根导体,如要在1450r/min下产生230伏电势,则每极磁通应为多少?2-10 一台直流发电机,2P=4,a=1,S=21,每元件匝数=3,当=0.01825 ,n=1500r/min时,试求正,负电刷间得电压。
电机复习题 (4)
了解交直流电机的工作原理;掌握各种低压电器的原理、功能、图形文字符号等等;掌握基本控制电路和典型控制电路等1 直流电动机的定子主要由______电刷__、______机座___和______端盖____及换向磁极等组成。
2.电动机具有过载保护的电路中,热继电器的热元件应______串联_____在电动机定子绕组____________中,常闭触点应串联在接触器线圈回路______中。
3 直流电动机电枢回路串入电阻时,串入的电阻越大特性曲线越___陡________(平/陡),转速变化率越__大_________。
4.步进电动机的最大缺点是容易失步(引起控制误差)________,特别是在___启动_______和__高频________的情况下,更容易发生。
5 对三相异步电动机调速的方法有:变__电源电压________调速、变_极_______调速和改变转差率调速等。
6.接触器的触点分为____主触点__________和__辅助触点_____________。
_主触点___________用来通断大电流的主电路,__辅助触点__________用来通断小电流的控制电路。
7 三相反应式步进电动机的供电方式有三相单三拍、_双三拍_______________和___单双六拍_____________三种工作方式。
8 伺服电动机按电流制的不同可分为_直_____流和__交_____流两种伺服电动机。
9 交流异步电动机按转子结构的不同可分为三相和单项两种。
10 电磁式电器的电磁机构一般由__铁心________、____线圈______和_衔铁_________组成。
11.电气原理图一般有主电路________和_辅助电路_______两部分组成。
在电气原理图中各元器件触点的图形符号画法为:图形垂直放置时以__从走往右________的原则绘制;当图形水平放置时以__从上往下________的原则绘制。
《电机与电气控制技术》项目四练习题交流电机的应用
项目四交流电机的应用一、填空题1电动机是将电能转换为机械一能的设备。
2 .三相异步电动机主要有定子和转子两部分组成。
3 .三相异步电动机的定子铁心是用薄的硅钢片一叠装而成,它是定子的磁路路部分,其内表面冲有槽孔,用来嵌放定子绕组.4 .三相异步电动机的定子主要山定子铁心和定子绕组组成。
5 .三相异步电动机的转子有鼠笼式和绕线式两种形式。
6 .三相异步电动机的三相定子绕组通以三相交流电流,则会产生旋转磁场,7 .三相异步电动机旋转磁场的转速称为同步转速,它叮电源频率和磁极对数有关。
8 .三相异步电动机旋转磁场的转向是由电源的相序决定的,运行中若旋转磁场的转向改变了,转子的转向随之改变,9 .一台三相四极异步电动机,如果电源的频率/i=50Hz,则定子旋转磁场每秒在空间转过至转。
10 .三相异步电动机的转速取决于磁场极对数P、转差率S和电源频率f。
11 .三相异步电机的调速方法有变极调速、变频调速和转子回路串电阻调速,12 .在额定工作情况下的三相异步电动机,已知其转速为960r∕min,电动机的同步转速为:1000r/min、磁极对数为:3对,转差率为:0.04O13 .三相异步电动机机械负载加重时,其定子电流将小于o14 .三相异步电动机负载不变而电源电压降低时,其转子转速将增大o15 .一台三相二极异步电动机,如果电源的频率力二50HZ,则定子旋转磁场每秒在空间转转。
16 .笼型三相异步电动机常用的降压起动方法有:Y-△降压起动和自耦变压器降压起动。
17 .三相异步电动机采Y-△降压起动时,其起动电流是三角联接全压起动电流的1/3 ,起动转矩是三角联接全压起动时的1/318 .三相异步电动机的额定功率是额定状态时电动机转子轴上输出的机械功率,额定电流是满载时定子绕组的线电流,其转子的转速小于旋转磁场的速度。
19 .电动机铭牌上所标额定电压是指电动机绕组的线电压.20 .某三相异步电动机额定电压为380/220V,当电源电压为220V时,定子绕组应接成三角形接法:当电源电压为380V时,定子绕组应接成星形接法。
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答:错
4.★他励直流电动机在固有特性上弱磁调速,只要负载不变,电动机转速升高。()
答:对
5.直流电机的电枢绕组至少有两条并联支路。()
答:对
6.电磁转矩和负载转矩的大小相等,则直流电机稳定运行。()
答:错
7.★他励直流电动机降低电源电压调速与减小磁通调速都可以做到无级调速。()
答:对
8.并励直流发电机稳态运行时短路电流很大。()
A:增加B:减小C:基本不变
答:C,B,B,B
16.★一台他励直流发电机,额定电压220V,6极,额定支路电流为100A,当电枢为单叠绕组时,其额定功率;当电枢绕组为单波绕组时,其额定功率为。
A:22kW B:88kW
C:132kW D:44kW
答:C,D
17.在直流电机中,右行单叠绕组的合成节距 =。
A: , B: ,C:1,D:2.
答:C
18.★直流发电机的电刷逆转向移动一个小角度,电枢反应性质为。
A:去磁与交磁,B:增磁与交磁,C:去磁.
答:B
19.★并励直流电动机在运行时励磁绕组断开了,电机将。
A:飞车,B:停转,C:可能飞车,也可能停转.
答:C
20.若并励直流发电机转速上升20%,则空载时发电机的端电压U0将。
A:20W B:40kW C:80kW D:120kW
答:D,B
14.y=yc=为单叠绕组y=yc=为单波绕组。
A:QU//2p±εB:1 C:2 D:yc=k-1
E:(K+1)/2p
答:B,E
15.★并励直流电动机磁通增加10℅,当负载力矩不变时(T2不变),不计饱和与电枢反应的影响,电机稳定后,下列量变化为:Te,n,Ia,P2。
答:去磁的,增磁的。
二、选择填空
1.★★一台串励直流电动机,若电刷顺转向偏离几何中性线一个角度,设电机的电枢电流保持不变,此时电动机转速。
A:降低,B:保持不变,
C:升高。
答:C
2.★一台直流发电机,由额定运行状态转速下降为原来的30℅,而励磁电流及电枢电流不变,则。
A:Ea下降30℅,
B:T下降30℅,
3.直流电机的磁化曲线和空载特性曲线有什么区别?有什么联系?
答直流电机的磁化曲线是电机主磁通与励磁磁动势的关系曲线 ,电机的空载特性曲线是指电机在某一转速下空载电压与励磁电流的关系曲线 。由于 , ,因此两者形状相似。
4.★何谓电机饱和现象?饱和程度高低对电机有何影响?
答电机的磁路由铁心部分和空气隙部分组成,当铁心的磁通密度达到一定程度后,铁心部分的磁压降开始不能忽略,此时随着励磁磁动势的增加,主磁通的增加渐渐变慢,电机进入饱和状态,即电机磁化曲线开始变弯曲。电机的饱和程度用饱和系数来表示,饱和系数的大小与电机的额定工作点在磁化曲线可以分为三段,如图2-1所示,a点以下为不饱和段, 段为饱和段,b点以上为高饱和段。将电机额定工作点选在不饱和段有两个缺点:①材料利用不充分;②磁场容易受到励磁电流的干扰而不易稳定。额定工作点选在过饱和段,有三个缺点:①励磁功率大增;②磁场调节困难;③对电枢反应敏感。一般将额定工作点设计在 段的中间,即所谓的“膝点”附近,这样选择的好处有:①材料利用较充分;②可调性较好;③稳定性较好。
答:不行,不变,不变,下降,下降。
4.★一台并励直流电动机拖动恒定的负载转矩,做额定运行时,如果将电源电压降低了20℅,则稳定后电机的电流为倍的额定电流(假设磁路不饱和)。
答:1.25倍。
5.并励直流电动机,当电源反接时,其中 的方向,转速方向。
答:反向,不变。
6.直流发电机的电磁转矩是转矩,直流电动机的电磁转矩是转矩。
答:空载损耗功率,绕组铜损耗。
12.★串励直流电动机在负载较小时, ;当负载增加时,Te, ;n随着负载增加下降程度比并励电动机要。
答:小,增加,增加,严重。
13.★一台p对磁极的直流发电机采用单迭绕组,其电枢电阻为 ,电枢电流为 ,可知此单迭绕组有条并联支路,其每条支路电阻为;若为单波绕组其每条支路电阻为
B: < ,
C: > 。
答:B
5.★一直流电动机拖动一台他励直流发电机,当电动机的外电压,励磁电流不变时,增加发电机的负载,则电动机的电枢电流 和转速n将。
A: 增大,n降低,
B: 减少,n升高,
C: 减少,n降低。
答:A
6.★一台并励直流电动机,在保持转矩不变时,如果电源电压U降为0.5 ,忽略电枢反应和磁路饱和的影响,此时电机的转速。
8.★一台四极直流电动机,试分析下列情况下有无电磁转矩:
(1)有两个极的励磁绕组的极性接反,使主极变为N、N、S、S,如图2-2(a)所示;
(2)主极极性和(1)相同,但将电刷B、D拿去,在电刷A、C两端加直流电压,如图2-2(b)所示。
答(1)在四极电机中,A、C电刷的极性相同,如同为正,则B、D电刷同为负极性。由于电刷是电枢绕组电流的分界线,在电刷C、D之间的N极下的电枢导体电流的方向与电刷D、A之间的N极下的电枢导体电流的方向是相反的,因此电刷C、A之间在N极下电枢导体所产生的总的电磁转矩为零。同理,在电刷A、C之间在S极下的电枢导体所产生的部电磁转矩亦为零,故此时无电磁转矩。
A:电机转速升到危险的高速,
B:保险丝熔断
C:上面情况都不会发生。
答:C
12.★直流电动机的电刷逆转向移动一个小角度,电枢反应性质为。
A:去磁与交磁B:增磁与交磁C:纯去磁D:纯增磁
答:A
13.★一台他励直流发电机,额定电压为200伏,六极,额定支路电流为100安培,当电枢为单叠绕组时,其额定功率为;当电枢为单波绕组时,其额定功率为。
答:A
23.★负载转矩不变时,在直流电动机的励磁回路串入电阻,稳定后,电枢电流将,转速将。
A,上升,下降B,不变,上升C,上升,上升
答:A
三、判断
1.★并励直流发电机转速上升0.2倍,则空载时发电机端电压上升0.2倍。()
答:错
2.直流电机的电枢绕组并联支路数等于极数即2 =2p。()
答:错
3.直流电机主磁通既链着电枢绕组又链着励磁绕组,因此这两个绕组中都存在着感应电势。
A:升高20%,B:升高大于20%,C:升高小于20%,D:不变.
答:B
21.直流电动机的额定功率指。
A:转轴上吸收的机械功率, B:转轴上输出的机械功率,
C:电枢端口吸收的电功率, D:电枢端口输出的电功率。
答:B
22.欲使电动机能顺利起动达到额定转速,要求电磁转矩大于负载转矩。
A:平均, B:瞬时, C:额定.
C:Ea和T都下降30℅,
D:端电压下降30℅。
答:A
3.一台并励直流发电机希望改变电枢两端正负极性,采用的方法是。
A:改变原动机的转向,
B:改变励磁绕组的接法,
C:改变原动机的转向或改变励磁绕组的接法。
答:C
4.★把直流发电机的转速升高20℅,他励方式运行空载电压为 ,并励方式空载电压为 ,则。
A: = ,
答:错
9.★直流发电机中的电刷间感应电势和导体中的感应电势均为直流电势。()
答:错
10.起动直流电动机时,励磁回路应与电枢回路同时接入电源。()
答:错
11.直流电动机的额定功率指转轴上吸收的机械功率。()
答:错
12.直流电机无电刷一样可以工作。()
答:错
13.直流电机的转子转向不可改变。()
答:错
14.同一台直流电机既可作发电机运行,由可作电动机运行。()
答:下降。
17.并励直流发电机的励磁回路电阻和转速同时增大一倍,则其空载电压。
答:不变。
18.直流电机单叠绕组的并联支路对数为,单波绕组的并联支路对数。
答:2p,2。
19.直流电机若想实现机电能量转换,靠电枢磁势的作用。
答:交轴。
20.★直流发电机,电刷顺电枢旋转方向移动一角度,直轴电枢反应是;若为电动机,则直轴电枢反应是。
C:电磁功率,D:电机的效率。
答:A
9.起动直流电动机时,磁路回路应电源。
A;与电枢回路同时接入,
B:比电枢回路先接入,
C:比电枢回路后接入。
答:B
10.一台并励直流电动机将单叠绕组改接为单波绕组,保持其支路电流不变,电磁转矩将。
A:变大,B:不变,C:变小。
答:C
11.★一台并励直流电动机运行时励磁绕组突然断开,则。
,电枢电阻为。
答:
14.并励直流电动机改变转向的方法有,。
答:将电枢绕组的两个接线端对调,将励磁绕组的两个接线端对调,但二者不能同时对调。
15.串励直流电动机在电源反接时,电枢电流方向,磁通方向,转速n的方向。
答:反向,反向,不变。
16.当保持并励直流电动机的负载转矩不变,在电枢回路中串入电阻后,则电机的转速将。
第三章直流电机
一、填空
1.直流电机的电枢绕组的元件中的电动势和电流是。
答:交流的。
2.★★一台四极直流发电机采用单叠绕组,若取下一支或相邻的两支电刷,其电流和功率,而电刷电压。
答:减小,不变。
3.★一台并励直流电动机,如果电源电压和励磁电流 不变,当加上一恒定转矩的负载后,发现电枢电流超过额定值,有人试在电枢回路中接一电阻来限制电流,此方法。串入电阻后,电动机的输入功率 将,电枢电流 ,转速n将,电动机的效率η将。
答:制动,驱动。
7.一台串励直流电动机与一台并励直流电动机,都在满载下运行,它们的额定功率和额定电流都相等,若它们的负载转矩同样增加0.5,则可知:电动机转速下降得多,而电动机的电流增加得多。
答:串励,并励。
8.★电枢反应对并励电动机转速特性和转矩特性有一定的影响,当电枢电流 增加时,转速n将,转矩Te将。
答:对
15.并励直流电电机不可轻载运行。()