电机与拖动第一次作业
电机与拖动课后习题第一章标准答案
1.1.1 某铁心的截面积A=10cm 2，当铁心中的H=5A/cm ，Φ=0.001Wb,且可认为磁通在铁心内均匀分布，求铁心的磁感应强度B 和磁导率μ。
mH m H H B T T A B /002.0/105111010001.024=⨯===⨯=Φ=-μ1.2.1求下述两种情况下的铸钢中的磁场强度和磁导率：（1）B=0.5T; （2）B=1.3T ，并比较饱和与不饱和两种情况谁的μ大。
（1）B=0.5T ：由磁化曲线查得H=4A/cm ，m H m H H B /00125.0/1045.02=⨯==μ （2）B=1.3T ：由磁化曲线查得H=16A/cm ，m H m H H B /0008125.0/10163.12=⨯==μ 由于B=0.5T 时，磁路未饱和，B=1.3T 时，磁路已经饱和。
所以磁路不饱和时μ大。
1.2.2 已知硅钢（含硅4%）的H=4A/cm ，铸铁的H=9A/cm 。
求它们的B 和μ，并比较谁的导磁能力强。
（1）H=4A/cm 时，由磁化曲线查得B=1.1T ，且磁路已经饱和。
m H m H H B /00275.0/1041.12=⨯==μ （2）H=9A/cm 时，由磁化曲线查得B=0.2T ，且磁路未饱和。
m H m H H B /000222.0/1092.02=⨯==μ 所以硅钢的磁导率强。
1.3.1在图1.01所示恒定磁通磁路中，铁心的平均长度l =100cm ，铁心各处的截面积均为A=10cm 2，空气隙长度l 0=1cm 。
当磁路中的磁通为0.0012Wb 时，铁心中磁场强度为6A/m 。
试求铁心和空气隙部分的磁阻、磁位差和线圈的磁通势。
AA U U F A A l Bl H U A A l H U H H A l R H H A l R H m H H B T T A B m mc m c mc m c c c mc c c c 10150)9550600(95501011042.160010061096.71010104101105.01010102.010100m /102.0/1062.12.110100012.002700000c 16147200001614222-24=+=+==⨯⨯⨯====⨯==⨯=⨯⨯⨯⨯==⨯=⨯⨯⨯⨯==⨯=⨯===⨯=Φ=-------------πμπμμμ图1.011.3.2 在一个铸钢制成的闭合铁心上绕有一个匝数N=1000匝的线圈，铁心的截面积A=20cm ²铁心的平均长度l =50cm 。
电机与拖动基础实验一认识实验
实验一认识实验一、实验目的1．进行电机实验的安全教育和明确实验的基本要求。
2．认识在直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等组件。
3．学习并励电动机的接线、起动改变电机转向以及调速的方法。
二、预习要点1．直流电动机起动的基本要求。
2．直流电动机起动时，为什么在电枢回路中需要串接起动变阻器？3．直流电动机起动时，励磁回路串接的磁场变阻器应调至什么位置？为什么？三、实验项目1．了解DSZ—1实验装置中电机试验台D01的直流稳压电源、测功机、变阻器、多量程直流电压电流表D41，电动机D17的使用方法。
2. 直流并励电动机电枢串电阻起动。
3．改变串入电枢回路电阻或改变串入励磁回路电阻时，观察电动机转速变化情况。
四、实验说明及操作步骤1．由实验指导人员讲解电机实验的基本要求，安全操作和注意事项。
介绍实验装置的使用方法。
2．仪表和变阻器的选择仪表的量程是根据电机的额定值和实验中可能达到的最大值来选择。
(1）电压量程的选择如测量电动机两端为220伏的直流电压，选用D41的300伏量程档的直流电压表。
由于电表在满刻度的70%左右测量精度最佳以及用高量程测量低电压时相对误差大，因此不应选用450伏档。
(2）电流量程的选择因为额定电流为1.1安，测量电枢电流的电表可选用D41的2A量程档的直流电流表。
额定励磁电流小于0.16安，电流表2A 选用0.2安量程档。
图1—1 直流并励电动机接线图（3）变阻器的选择变阻器选用的原则是根据实验中所需的阻值和流过变阻器最大的电流来确定。
3．直流并励电动机的起动 实验线路图如图1—1所示。
图中为直流并励电动机，选用D17，额定功率W P N 185=，额定电压V U N 220=，额定电流A I N 1.1=，额定转速min /1600r n N =，额定励磁电流A I fN 16.0>。
为测功机，为测速发电机。
直流电压电流表选用D41。
1R 选用阻值为100欧，电流为1.2安的变阻器，作为直流并励电动机的起动电阻。
电机与拖动作业
解：1）直接起动起动电流
I st
UN Ra
110 0.2
550A
起动电流倍数
st
I st IN
550 80
6.875
第十八页，编辑于星期日：二十一点 十三分。
2） 应串电阻
R
UN 1.5I N
Ra
110 0.2 0.717 1.5 80
在工频电网上额定运行时测得由电源输入的功率
P1=6.35kW，定子铜损耗pCu1=342kW，转子铜损耗
pCu2=342kW，铁损pFe=167.5kW，机械损耗pm=46W， 附加损耗pad=28kW。试求：1）电动机的效率、转差 率、转速、电磁转矩、输出转矩；2）定性画出该异 步电动机的功率流程图。 解：
第二十三页，编辑于星期日：二十一点 十三分。
2-15 一台三相异步电动机铭牌数据：
PN 28kW ,U1N 380V , I1N 60.5A,
nN 975r / min, fN 50H z ,cosN 0.84
试求：1）同步转速n1;2)额定转差率sN；3）转子电 流频率f2；4）极对数p；5）额定效率；6）输入功率 P1.
3）电枢电压降至一半时的人为机械特性方程
U
1 2UN
110V
n
12U N Ce N
Ra CeCT
2 N
T
110
0.5
0.133 9.55 0.1332 T
827.07 2.96T
带额定负载时的转速
n 827.07 2.96TN 827.07 2.96 69.86 620.28r / min
电机与拖动作业题解
31-1.=22kw ,220V ,1500r/min,=86% 122210116.32200.8625.58kw N N N N N IN N N N NNN N N NIN N P U I P P U I P I A U P P ηηηη===⨯∴===⨯∴== 一台直流电动机的数据为：额定功率额定电压额定转速U 额定功率，试求：（）额定电流 ,（）额定负载时的输入功率 。
解： a f 121121-8220,92,=0.08,88.7,0.86,1234562209220.24;(2)17.41;(3) 2.83;(4)N N N N N N V I A R R U I kw P P kw p p p kw I ηη==Ω=Ω===⨯====-=∑ ：一台并励直流电动机的额定数据为：U 试求额定运行时的：（）输入功率；（）输出功率；（）总损耗；（）电枢回路铜损耗；（）励磁回路铜损耗；（）机械损耗与铁损耗之和；解:(1)P 22 2.8489.52641;(5)545.5;(6)1643.5N f ff a N a cua a a cuf f f mec Fe cua cuf U A R I I I I AP I R w P I R w P P P P P w ==∴+=⇒=∴===⨯=+=--=∑a f a a a a f a fem 19:17kw,220,92,n 1500r/min =0.1,=11012;31100%84%;(2)==211==2=90;(3)=N N N N N N N N N N P U V I A R R P U I E U I R VU I A I A R P E η-====ΩΩ=⨯=-⇒ 一台他励直流电动机的额定数据为：，电枢回路总电阻励磁回路电阻，试求：（）额定负载时的效率；（）额定运行时的电枢电动势E （）额定负载时的电磁转矩。
解：（）a a em =18.99kw 9550120.96mNI P T N η==⋅ f 01-101000r/min 220,10, 2.5n=750r/min /0.4 1.0 1.6 2.0 2.5 2.6 3.0 3.6 4.4/33781201501761801942062251/ 2.52V A A I AE VA ：一台他励直流电动机，额定转速为，当满载时电压为电枢电流为励磁电流保持为。
电机与拖动基础 作业习题答案
第二章2-2 变压器为什么不能直接改变直流电的电压等级，而能改变交流电的电压等级，其原理是什么?答：因为只有变化的磁通才能在线圈中感应出电势，变压器不能用来变换直流电压。
因为若是变压器一次绕组接直流电源，所产生的主磁通是恒定磁通，即不会在变压器一、二次绕组中产生感应电动势，二次绕组的输出电压为零，输出功率也为零。
2-4 一台频率为50Hz 、额定电压为220V/110V 的变压器，如果接在60Hz 电网上运行，如果额定电压不变，则主磁通、励磁电流会如何变化? 答：根据变压器一次侧的电压平衡方程1N 111m 4.44U E f N Φ≈=150Hz f =时，1Nm5014.4450U N Φ=⨯；160Hz f =时，1N m6014.4460U N Φ=⨯，所以m60m5056ΦΦ=即主磁通为原来的5/6。
若不考虑磁路的饱和效应，主磁通与空载电流（励磁电流）成正比，空载电流将减小。
2-9 变压器在做空载试验时为什么通常在低压侧进行，而在做短路实验时又在高压侧进行? 答：在做变压器空载实验时，为了便于测量同时安全起见，应当在变压器低压侧加电源电压，让高压侧开路。
在实验过程中应当将激磁电流由小到大递升到1.15NU 左右时，只能一个方向调节，中途不得有反方向来回升降。
否则，由于铁芯的磁滞现象，会影响测量的准确性。
在做变压器短路实验时，电流较大，外加电压很小，为了便于测量，通常在高压侧加电压，将低压侧短路。
在实验过程中应注意为了避免过大的短路电流，短路实验在较低的电压下进行，通常以短路电流达到额定值为限；外加电压应从零开始逐渐增大，直到短路电流约等于1.2倍额定电流；在实验过程中要注意变压器的温升。
2-12 一台三相变压器，额定容量750N S KVA =，额定电压12/10/0.4N N U U KV =，采用Y ，d 连接，试求：（1）一、二次侧的额定电流；（2）一、二次侧绕组的额定电压和额定电流。
电机与电力拖动(第三版)习题参考答案~1
《电机与电力拖动》（第三版）习题及答案第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。
电机拖动第一次实验报告
实验项目一 并励直流电动机的认识实验与特性测试实验地点：实验楼0121电气传动实验室 同组人员：肖斌 尹佶 叶超彦 刘晶晶 吴华全 一、实验任务与目的 1、实验任务（1）、了解实验室概况，熟悉电源与实验设备布局，常用设备、仪表的使用及安全操作规程；（2）、并励直流电动机的起动、调速与反转；（3）、测取一台直流并励电动机的工作特性和机械特性。
保持U=U N 和I f =I fN 不变，测取n 、T 2、η=f （I a ）和n=f （T 2）。
（4）、 明确电动机机械特性是指电动机的转速n 与电磁转矩T 的关系。
2、实验目的（1）、通过直流电机认识实验，了解实验中所用设备和仪表的使用及安全操作规程； （2）、学会并励直流电动机的接线和操作方法，掌握并励直流电动机的起动、调速和实现反转的方法；（3）、通过测取并励直流电动机工作特性和机械特性，掌握测试电机的基本技能和方法，树立工程意识，从运行的角度理解机电能量转换的原理，深入理解工作特性和机械特性的内涵，为熟练掌握和灵活运用电动机奠定基础。
二、实验原理（条件）1、对于并励直流电动机，有以下关系成立：（1）电压平衡方程：a a a R I E U +=f f f R I =U n C e a Φ=Ef U U =（2）电流平衡方程：f a I I I +=（3）转矩平衡方程：21T T T em +=a T em I C T Φ=（4）转速公式：a e ae I C R C U n Φ-Φ=（5）功率平衡方程：21P P P P P P c f C m ech F u e ++++=f C m ech F a a u e P P P R I ++=2（6）电机效率公式：%100)(21%100%10021112⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+∆++++-=⨯-=⨯=∑f a a a a f C mech F I I U U I I R P P P P P P P P u e η2、直流电动机的工作特性：在外加电压N U U =，励磁电流fN f I I =且电枢回路无外串电阻时，转速n 、电磁转矩em T 和效率η与输出功率2P 之间的关系，即n 、em T 、)P (2f =η。
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。
电力拖动第一篇作业讲解
第一章 电力拖动系统的动力学基础1-9 某拖动系统如图1-11所示。
当系统以1m/s 2的加速度提升重物时,试求电动机应产生的电磁转矩。
折算到电动机轴上的负载转矩T meq =195N ·m, 折算到电动机轴上的系统总(包括卷筒)转动惯量J =2kg·m 2 ,卷筒直径d =0.4m ，减速机的速比j =2.57。
计算时忽略电动机的空载转矩。
图1-11 拖动系统传动机构图 图1-12 拖动系统传动机构图解：meq T T -=Jdtd Ω，m ΩΩ,分别是电机转轴。
卷筒的机械角速度mΩΩ=j=2.57 m ΩR=V ∴R dt d m Ω=dt dv =1⨯2=2∴dtd Ω=7.252557.2=⨯⨯=Ω⋅dt d j m∴m N dtd J T T meq ⋅=⨯+=Ω⋅+=4.2467.2521951-10 试求图1-12所示拖动系统提升或下放罐笼时，折算到电动机轴上的等效负载转矩以及折算到电动机轴上的拖动系统升降部分的飞轮力矩。
已知罐笼的质量m 0=300k ，重物的质量m =1000kg ，平衡锤的质量m p =600kg ，罐笼提升速度v m =1.5m/s ，电动机的转速n =980r/min ，传动效率η0=0.85。
传动机构及卷筒的飞轮力矩略而不计.。
解：（1）系统以1.5m/s 提升罐笼时（g=9.81）m p m meq V g m V g m m T ⋅-⋅+=⋅Ω⋅)(0ηm N T meq ⋅=11.11822221)(21)602(42102m p m eq V m V m m n g GD ++=π222)(21)602(4210mp eq V m m m n g GD ++=πm N g n V m m m GD m p eq⋅==⨯++=∴9.15)6.102(1677514)602()(22220π （2）系统以1.5m/s 下放罐笼时Ω⋅=⋅⋅-⋅+meq m p m T y V g m V g m m ])[(0m N T meq ⋅=⨯⨯⨯=3.856.10285.05.181.9700m N GD GD eq eq ⋅==9.15)()(22上升下降1-11 某卷扬机为三轴电动机拖动系统，其传动系统如图所示，现已知：提升的重物为G=2000kg ，提升速度v=30m/min ，传动齿轮的效率η1=η2=0.96，卷筒的效率η5=0.95，卷筒的直径D 5=0.4m ，齿轮的传动比J 1=6， J 2=10，电动机的飞轮矩GD D 2=10N •m 2，GD 2 2=10N •m 2， GD 3 2=5N •m 2，GD 4 2=50N •m 2，卷筒的飞轮矩GD 5 2=10N •m 2。
电机及拖动第一次作业题及答案.doc
第1次作业一、单项选择题（本大题共60分，共30小题，每小题2分）1.所谓变压器的（）AU是指原边加额定电压、负载功率因数一定，空载与负载时副边端电压之差（扇。
-U2）用额定电压如的百分数表示的数值。
A.外特性B.电压变化率C.效率2.用电动机作为原动机的拖动称为电力拖动。
下图（）是正确的电力拖动系统组成图。
旋转运动方程式的实用形式T-0 = 竺空，皿2称为（）。
3.375 dtA.转动惯量B.机械角速度C.飞轮矩4.负载的机械特性如下图所示，该负载属于（）。
A.位能性恒转矩负载B.泵类负载C.反抗性恒转矩负载根据直线运动方程式竺,E = F”贝5.出£A.物体加速运动B.物体减速运动C.物体匀速运动6.异步电机转子绕组向定子折算后，转子（）保持不变。
A.电动势B.阻抗C.功率7.根据折算前后异步电机转子（）保持不变的原则，设想把实际电动机的转子抽出，换上一个等效转子，其绕组的相数、每相串联匝数和绕组系数都与定子绕组一样。
这种方法称为转子绕组向定子折算。
A.电动势B.磁通势C.阻抗8.负载的机械特性如下图所示，该负载属于（）。
A.彳立能T斩亘转矩负载B.恒功率负载C.反抗性恒转矩负载9.考虑传动损耗转矩的实际位能性恒转矩负载机械特性如下图所示，下放重物时（n<0）,损耗转矩由（）提供。
B.电动机和负载共同C.负载10.变压器的（）是指原边加额定电压，负载功率因数一定时，副边端电压随负载电流变化的关系，即U2=f（T2）oA.外特性B.电压变化率C.效率根据直线运动方程式F-F L^m—.如果物体加速运动，贝U（）。
11.dtA.F>F,.B.F=F LC. 512.负载机械特性如下图所示，但是未标出横坐标，横坐标应该是（）。
A. U NB.IdC.'L13.变压器在纯电阻和感性负载时，外特性是（）。
A.水平的B.下降的C.上翘的14.异步电机转子绕组向定子折算后，转子（）保持不变。
电机与拖动I作业
电机与拖动I作业————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：电机与拖动I作业姓名：于志民学号：13925221专业：电气工程及自动化班级：电气工程及自动化2013-64班(专本)第一次10.什么叫电枢反应？电枢反应对气隙磁场有什么影响？答：电枢反应是电枢磁势对气隙磁场的影响。
反应为去磁及磁场畸变。
11.如何判断直流电机运行于发电机状态还是电动机状态？它们的T em、n、E、U 的方向有何不同？能量转换关系如何?答：可以根据反电势（感应电势）E的大小来判断直流的运行状态。
当E>U时处于发电机状态，反之处于电动机状态。
发电状态时T em与n反向，E与I a同向，反向；电动机T em与n同向，E与I a、U a反向。
发电机从机械能转化为电与Ua能，电动机从电能转化为机械能。
12.直流电机的励磁方式有哪几种？每种励磁方式的励磁电流或励磁电压与电枢电流或电压有怎样的关系？答：直流电机励磁方式有四种：1)他励－励磁电流由独立电源供给，与电枢电流无关；2)并励－励磁绕组与电枢并联，励磁电压等于电枢电压；3)串励－励磁绕组与电枢串联，励磁电流等于电枢电流；4)复励－既有串励绕组又有并励绕组，按两绕组磁动势方向的异同分类：积复励（串、并励磁动势同向）、差复励（串、并励磁动势反向）。
13.一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？答：（1）对于四级单迭绕组直流电机，如果取出相邻的两组电刷，用另外剩下的两组电刷仍然可以运行，并联支路数由原来的4变为了2，其中一条支路是原来的，另一条由原来的三条支路串联组成。
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》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 =。
电机与拖动基础作业(含答案)
浙江大学远程教育学院《电机与拖动》课程作业姓名：学号：年级：学习中心：课后习题：1－131）、计算绕组数据：因为是单迭，所以y = yk =1,第一节距y1 = 22/ 2/2 +/- ε = 22/4 – ½ = 5，为短距绕组。
2）、绕组展开图：3）、并联支路图：1－191）、极对数p=2，单迭绕组时，支路对数a=2,电枢绕组总导体数N=36×6=216)(35.605800102.222216222M N I a pN I C M a a M em ⋅=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⋅⋅=⋅⋅=-πφπφ 2）、改为单波绕组：a=1，支路电流)(200228002A a I i a a =⨯==电枢电流 )(40020022A i a I a a =⨯=⋅='电磁转矩 )(35.6052M N I apNI C M a a M em ⋅=⋅⋅=⋅⋅=φπφ 1－211）、他励电机： N aN I I =, 所以)(2155.010220V R I U E a N N aN =⨯-=-=电磁功率：)(215010215W I E P a a M =⨯== 电磁力矩：)(7.1315002602150260m N n P P T N M N M ∙=⨯⨯=⨯=Ω=ππ 2）、由于fN f I I =不变且电枢反应忽略不计，则有N Φ=Φ；又因T Z 不变，所以有 电枢电流)(10A I I C T C T I N aN NM ZN M Za ===Φ=Φ=反电势)(1855.010190V R I U E a a a =⨯-=-= 由于 N Φ=Φ，所以min)/(12912151500185r E n E n n E n E aN N a a N N a =⨯=⨯=⇒= 即稳定后的转速为 1291 rpm. 1－221）、对于并励电机，有： 电枢电流)(6.72912207575A R U I I I fN N fN N N a =-=-=-= 反电势 )(1.20126.06.72220V R I U E a aN N aN =⨯-=-=201.010001.201===ΦN aN N e n E C 转矩为 )(4.1396.72201.055.955.9m N I C I C T aN N e aN N M ∙=⨯⨯=Φ=Φ= 2）、由于电枢反应去磁作用不计且U=UN 不变，所以N Φ=Φ0，则 理想空载转速：min)/(5.1094201.022000r C U C U n N e N e N ==Φ=Φ=3）、实际空载电流： )(97.3201.055.962.700A C T I N M a =⨯=Φ=实际空载转速：min)/(4.1089201.026.097.322000r C R I U n N e a a N =⨯-=Φ-='1－311）、对甲电机，其反电势：)(230)235100012009.195V V E a >=⨯=（甲 对乙电机，其反电势：)(230)224100012007.186V V E a <=⨯=（乙因为N a N a U E U E <>乙甲,，故甲为发电机，乙为电动机。
电机及拖动试题一及答案
电机及拖动试题⼀及答案电机及拖动试题(⼀)⼀、单项选择题1、在直流电机的公式E a=C eΦn以及T e=C TΦI a中，Φ指的是( )A、每极合成磁通量B、所有磁极总磁通量C、主磁通每极磁通量D、每对极合成磁通量2、造成他励直流电动机固有机械特性是⼀条略微下垂的直线原因是（）A、负载转矩B、电源电压C、⽓隙磁通D、电枢电阻降压3、⼀台50Hz三相感应电动机的转速n=720r/min,则该电机的极数以及同步转速为（）A、4极，1500r/minB、6极，1000r/minC、8极，750r/minD、10极，600r/min4、⼀台50Hz三相感应电动机的拖动额定恒转矩负载运⾏时，若电源电压下降10%，则此时电动机的电磁转矩T a为（）A、T aNB、0.81T aNC、0.9T aND、＞T aN5、在三相感应电动机等效电路中，其中附加电阻（1-s)/(sR2＇)上所消耗的电功率等于（）A、输出功率P2B、输⼊功率P1C、电磁功率P mD、总机械功率PΩ6、⼀台绕线式感应电动机，在恒定负载下，以转差率s运⾏，当转⼦边串⼊电阻R=2R2＇（R已折算到定⼦边0,测得转差率将为（）A、等于原先的转差率s B 、三倍等于原先的转差率sC、两倍等于原先的转差率sD、⽆法确定7、如果有⼀台三相感应电动机运⾏在转差率s=0.25的⼯况下，此时通过⽓隙传递的功率有（）A、25%的转⼦铜耗B、75%是转⼦铜耗C、75%是输出功率D、全机械功率8、三相感应电动机与电磁转矩的⼤⼩成正⽐的是（）A、电磁功率B、输出功率C、输⼊功率D、全机械功率9、电机⽓隙应取尽可能⼩的主要⽬的是（）A、减⼩附加损B、提⾼功率因素C、减⼩电机体积D、提⾼运⾏可靠性10、不能作为降低⿏笼型异步电动机堵转电流的⽅法是（）A、降低电源电压B、定⼦边串接电抗C、定⼦绕组接法D、绝缘等级11、绕线式异步电动机转⼦串电阻调速的机械特性所具有的特点是（）A、串接电阻越⼤，堵转转矩越⼩B、最⼤转矩提⾼C、转差率与转⼦总电阻成正⽐D、串接电阻越⼤，堵转转矩越⼩12、已知⼀台直流电动机的额定数据如下：额定功率P N=160KW，额定电压U N=220V，额定效率ηN=90%，额定转速ηN=1500r/min，则该电机的额定电流为（）A、0.539安B、0.08安C、727安D、808安13、⼀台他励直流电动机的额定功率P N=20KW，额定电压U N=220v,额定电流I N=78.8A，额定转速ηN=1500r/min，电枢回路总电阻R a=0.2Ω，则该电动机的理想空载转速为（）14、他励直流电动机电枢回路串电阻后，其理想空载转速具有特点为（）A、不变B、增⼤C、减⼩D、为015、直流电动机中电枢电阻调速⽅法的调速范围只能在（）A、零以上B、零与基速之间C、基速以上D、基速以下16、⼀台串励直流电动机在某⼀负载转矩时，电流I=40A，转速n=1000r/min，电枢电阻R f=0.08Ω，线路电压为110v，不计磁场的饱和效应。
电机与拖动I第1次作业
你选择的答案： [前面作业中已经做正确] [正确] 正确答案：B 解答参考：
5.
直流电机的铁耗产生在（ ）。
(A) 电枢铁芯 (B) 主磁极铁芯 (C) 电机机座 (D) 电枢绕组 你选择的答案： A [正确] 正确答案：A 解答参考：
二、判断题(判ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ正误，共4道小题)
6. 电机和变压器常用硅钢片做铁芯材料，是因为它们是软磁材料。
你选择的答案： [前面作业中已经做正确] [正确] 正确答案：说法正确 解答参考：
7. 铁磁材料的磁导率小于非铁磁材料的磁导率。
你选择的答案： [前面作业中已经做正确] [正确] 正确答案：说法错误 解答参考：
8. 铁芯叠片越厚，铁耗越小。
你选择的答案： [前面作业中已经做正确] [正确] 正确答案：说法错误 解答参考：
本次作业是本门课程本学期的第1次作业，注释如下：
一、单项选择题(只有一个选项正确，共5道小题)
1.
1、若硅钢片的接缝增大，则其磁阻（ ）
(A) 增大 (B) 减小 (C) 基本不变 (D) 不一定 你选择的答案： [前面作业中已经做正确] [正确] 正确答案：A 解答参考：
2.
电机和变压器运行时，在铁芯材料周围的气隙中（ ）磁场
试判断下列情况下，电刷两端电压性质：
1)
2)
参考答案：
15.
磁极固定，电刷与电枢同时旋转：
电枢固定，电刷与磁极同时旋转。
答：（1）电刷两端的是交流电压： （2）电刷两端的是直流电压。
一台并励直流发电机，电动机的额定数据为：额定功率25kW，额定电压
230V，额定转速1455r/min，励磁电阻130Ω，电枢电阻0.15Ω；带额定负载时杂
《电机与拖动I》离线作业答案.
西南交10秋学期《电机与拖动I》离线作业答案电机与拖动I第1次作业一、单项选择题(只有一个选项正确，共2道小题)1．电机和变压器运行时，在铁芯材料周围的气隙中（）磁场(A) 不存在(B) 存在(C) 不好确定正确答案：B2. 磁通磁路计算时如果存在多个磁动势，（）可应用叠加原理进行计算。
(A) 线性磁路(B) 非线性磁路(C) 任何磁路正确答案：A二、判断题(判断正误，共4道小题)3. 电机和变压器常用硅钢片做铁芯材料，是因为它们是软磁材料。
正确答案：说法正确4. 铁磁材料的磁导率小于非铁磁材料的磁导率。
正确答案：说法错误5. 铁芯叠片越厚，铁耗越小。
正确答案：说法错误6. 磁通磁路计算时如果存在多个磁动势，可应用叠加原理进行计算。
正确答案：说法错误三、主观题(共2道小题)7. 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？参考答案：答：电机磁路由铁心部分和空气隙部分组成，当铁心的B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。
由于饱和现象的存在，使电机设计时对H和B的值不能取得过高，材料利用率受到限制，激磁电流需要增大。
8. 电机和变压器的磁路常用什么材料制成，这类材料应具有哪些主要特性？试比较交流磁路和直流磁路的异同点。
参考答案：答：电机和变压器的磁路常用导磁性能好的铁磁材料制成。
直流磁路磁通不随时间变化，无磁滞、涡流损耗，也不会在无相对运动的导体中感应电势；而交流磁路磁通随时间变化，会在铁心中产生磁滞、涡流损耗，并在其交链的导体中感应电势电机与拖动I第2次作业一、单项选择题(只有一个选项正确，共2道小题)1. 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正确答案：B2. 一台四极直流发电机，单迭绕组，额定功率为20kW，现将其改接为单波绕组，则电机的额定功率为（）(A) 减少一半(B) 保持不变(C) 增大一倍(D) 增大二倍正确答案：B二、判断题(判断正误，共1道小题)3. 直流电机工作在任何运行状态下，感应电动势总是反电动势。
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电机与拖动第一次作业
一、单项选择题(只有一个选项正确，共5道小题)
1.
1、若硅钢片的接缝增大，则其磁阻（）
(A) 增大
(B) 减小
(C) 基本不变
(D) 不一定
正确答案：A
解答参考：
2.
电机和变压器运行时，在铁芯材料周围的气隙中（）磁场
(A) 不存在
(B) 存在
(C) 不好确定
正确答案：B
解答参考：
3.
磁通磁路计算时如果存在多个磁动势，（）可应用叠加原理进行计算。
(A) 线性磁路
(B) 非线性磁路
(C) 任何磁路
正确答案：A
解答参考：
4.
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
正确答案：B
解答参考：
5.
直流电机的铁耗产生在（）。
(A) 电枢铁芯
(B) 主磁极铁芯
(C) 电机机座
(D) 电枢绕组
正确答案：A
解答参考：
二、判断题(判断正误，共4道小题)
6.铁磁材料的磁导率小于非铁磁材料的磁导率。
正确答案：说法错误
解答参考：
8.磁通磁路计算时如果存在多个磁动势，可应用叠加原理进行计算。
正确答案：说法错误
解答参考：
（注意：若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，
记录成绩。
在线只需提交客观题答案。
)
三、主观题(共8道小题)
10.
什么叫电枢反应？电枢反应对气隙磁场有什么影响？
参考答案：答：电枢反应是电枢磁势对气隙磁场的影响。
反应为去磁及磁场畸变。
11.
如何判断直流电机运行于发电机状态还是电动机状态？它们的T em、n、E、U 的方向有何不同？能量转换关系如何?
答：可以根据反电势（感应电势）E的大小来判断直流的运行状态。
当E>U 时处于发电机状态，反之处于电动机状态。
发电状态时T em与n反向，E与
I a 同向，与U
a
反向；电动机T em与n同向，E与I a、U a反向。
发电机从机
械能转化为电能，电动机从电能转化为机械能。
12.
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？
参考答案：
答：（1）对于四级单迭绕组直流电机，如果取出相邻的两组电刷，用另外剩下的两组电刷仍然可以运行，并联支路数由原来的4变为了2，其中一条支路是原来的，另一条由原来的三条支路串联组成。
两条支路的电动势相等，故端电压不变。
但两条支路的电阻不一样，为使任何一条支路不过载，电阻小的支路只能供给1/3的额定电流，可见，此时电机只能供给1/3的额定负载。
(2)如果有一元件断线，使原来并联支路数由4变成3，电刷间电压不变，负
载能力变为原来的75％。
（3）若只用相对两组电刷不能运行，此时等效电路为两条并联支路且感应电势互相抵消，使端电压为零，电机不能运行。
（4）若有一极失磁，则每极下磁通不等，故在每极下导体中感应电势也不等，这样各并联支路产生的总感应电势不等，形成环流，由于电机绕组电阻很小，环流将很大，使电机过热。
13.
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。
答：（1）电刷两端的是交流电压：
（2）电刷两端的是直流电压。
14.一台并励直流发电机，电动机的额定数据为：额定功率25kW，额定电压2 30V，额定转速1455r/min，励磁电阻130Ω，电枢电阻0.15Ω；带额定负载时杂散损耗为3.8％P
N
，铁耗582W，机械损耗305W，求发电机额定负载时：（1）电磁功率与电磁转矩；（2）输入功率；（3）效率。
参考答案：
,
,
15.
一台并励直流电动机的额定数据如下:P
N =17KW,U
N
=220V,n
N
=3000r/m,I
N
=88.9A,电
枢回路电阻 r
a =0.0896Ω，励磁回路电阻R
f
=181.5Ω，若忽略电
枢反应的影响，试求：
1)电动机的额定输出转矩；
2)在额定负载时的电磁转矩；
3)额定负载时的效率；
4)在理想空载（I a=0）时的转速；
5)当电枢回路串入一电阻R=0.15Ω时，在额定转速时的转矩。
解（1）N·m
（2）
A,
V
w
N·m
（3）N·m
w
＝18602.13+87.6882×0.0896+1.2122×181.5
＝19557.7 w
（4）
（5）因为调速前后T
em 不变，所以I
a
不变
16.
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？
参考答案：
答：电机磁路由铁心部分和空气隙部分组成，当铁心的B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。
由于饱和现象的存在，使电机设计时对H和B的值不能取得过高，材料
利用率受到限制，激磁电流需要增大。
17.
电机和变压器的磁路常用什么材料制成，这类材料应具有哪些主要特性？
试比较交流磁路和直流磁路的异同点。
参考答案：
答：电机和变压器的磁路常用导磁性能好的铁磁材料制成。
直流磁路磁通不随时间变化，无磁滞、涡流损耗，也不会在无相对运动的导体中感应电势；而交流磁路磁通随时间变化，会在铁心中产生磁滞、涡流损耗，并在其交链的导体中感应电势。