电机与拖动习题第三章直流电机

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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
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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。
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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
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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

电机与拖动第3章直流电机的电力拖动

B、他励直流电动机的常用的起动方法
为了获得足够大的起动转矩的同时降低起动电流，起动时一般应按照如下步骤进行：（1）首先在励磁绕组中加入额定励磁电流，以建立满载主磁场；（2）待主磁场建立之后再加入电枢电压。
电枢回路串电阻起动
直流电机的起动方法
降压起动
a、电枢回路串电阻起动
3.18 直流电动机人工起动器的电气原理图
B、电力拖动系统的稳定运行条件
定义：对于稳态运行的电力拖动系统，若受到外部扰动（如电网电压的波动，负载转矩的变化等）后系统偏离原来的稳态运行点。一旦干扰消除，系统能够恢复到原来的稳态运行点，则称系统是稳定的；否则，系统是不稳定的。
图3.13 电力拖动系统的稳定运行分析
电力拖动系统稳定运行的条件为：
B、多轴电力拖动系统的折算
a、折算的概念
图3.3 多轴电力拖动系统的简化
折算的原则是：确保折算前后系统所传递的功率或系统储存的动能不变。
b、折算的方法
1) 机械机构的转矩折算
折算时需考虑电动机和生产机械的工作状态。现分析如下：（1）当电动机驱动机械负载时，传动机构的损耗是由电动机承担的。于是有：
TL TL Lt
根据上式，折算后的负载转矩为：
TL
TLt TLt j ( ) L
（3-5）
2）直线作用力的折算
折算时同样应考虑功率的流向问题。图3.4给出了电机拖动起重机负载实现升降运动的示意图。
图3.4 电机带动起重机负载的示意图（1）当重物提升时，传动机构的损耗自然由电动机承担。于是有：又
Tem n
nA
TL n
（3-15）
nA
上述结论可以通过系统的动力学方程式或上图的分析求得。其物理意义是：当在A点处于稳定运行系统受到外部扰动使得转速增加时，负载转矩的增加应大于电磁转矩的增加，系统才能够减速，回到原来的运行点。此时，系统在A点处是稳定运行的。

电机与拖动基础第三章直流电机原理(第二部分)

的元件2对应边之间的跨距是合成节距y，用虚槽数
表示。每个元件首、末端所连两个换向片之间的跨距是换向器节距yk，用换向片数来表示。
y=yk=1 （3）第二节距y2：连至同一个换向片的两个元件边之间的距离，用虚槽数表示。
y2=y1-y
τ
•3
2. 单叠绕组的展开图
实例：已知一台电机的极数2P＝4， Ze＝S＝K＝16，画出它的右行单叠绕组的展开图。
额定电流
额定电磁转矩
•18
3.5 电枢电动势与电磁转矩
直流发电机和电动机电枢电动势与电磁转矩：
电枢电动势—输出电动势(与电枢电流同方向) 电磁转矩—制动性转矩(与转速方向相反)
电枢电动势—反电动势(与电枢电流反方向）
电磁转矩—拖动性转矩(与转速方向相同)。
电枢电动势的方向由电机的转向和主磁场的方向决定电磁转矩的方向由电枢电流和主磁场的方向决定
•19
3.5.3 直流电机的电枢反应
Bδ τ
如磁路不饱和，总磁通量不变。但磁路饱和时，总磁通要降低，称为去磁效应。
• 电枢磁通势改变气隙磁密分布及每极磁通量大小的现象称为电枢反应。
•06:50 •20
3.5.1 电枢电动势
电枢电动势是指直流电机正、负电刷之间的感应电动势，也就是电枢绕组每个支路里的感应电动势
一个极距范围内的平均磁密：Bav

li
一根导体的平均电动势： eav Bavliv
v 2 p n 60
eav

(
li
)li (2 p
n) 60

2 p
n 60
电枢电动势：Ea
根据感应电动势公式，气隙每极磁通Φ为

11级电机与拖动复习题

11级电机与拖动复习题电机与拖动基础复习题第三章直流电机一、单项选择题1.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2.发电机的用途是将( )转换为( )，电动机的用途是将( )转换为( )。

a.机械能b.电能3.直流电动机的机械特性是指电动机( )与( )的关系。

a.转差率Sb.主磁通φc.电机转速nd.电枢电流Iae.电磁转矩Tem4.直流电动机的铁损是指电枢铁心的( )损耗和( )损耗。

a.电枢绕组b.摩擦损耗c.涡流d.磁滞e.电压损耗f.杂散损耗5.直流发电机的理论基础是( )定律。

a.基尔霍夫b.全电流c.电磁感应d.欧姆6.直流电机作发电机运行时a. E a<="" p="">b. E a<="" p="">c. E a>U，T em与n方向相反d. E a>U，T em与n方向相同7. 直流电机由主磁通感应的电动势存在于( )a. 励磁绕组b. 电枢绕组c. 换向极绕组d. 励磁绕组和换向极绕组8．要改变并励直流电动机的转向，可以（）a．增大励磁b．改变电源极性c．改接励磁绕组与电枢的联接d．减小励磁9.直流并励电动机起动时，起动电阻应置于a.零位置b.中间位置c.最大位置d.任意位置10.直流电动机的额定功率是指直流电动机在额定运行时，其轴上( )a.输入的机械功率b.输出的机械功率c.输入的电磁功率d.输出的电磁功率11.直流发电机电枢导体中的电流是( )a.直流b.脉动直流c.交流d.无法确定12．并励直流发电机是指：（）a. 励磁绕组和电枢绕组并联b.励磁绕组和换向极绕组并联c.换向极绕组和电枢绕组并联d.励磁绕组和起动电阻并联13. 和交流电机相比，直流电机的优点是：（）：a.直流电机的结构比交流电机简单b.直流电机便于调速c.直流电机维护比交流电机简单d.直流电机的输出功率比交流电机大14．直流发电机的电刷装置的作用是（）a. 将励磁电源引出励磁绕组b.将励磁电源送入电枢绕组c. 整流并将电枢绕组的感应电势引出d.以上均不对 16．直流发电机的工作原理基于（）a.基尔霍夫定律b.电磁感应定律c.电磁力定律d.欧姆定律 17.左手定则用于判定（）a.正在做切割磁力线运动的导体产生感应电势的方向b. 通电线圈的磁力线方向c. 处在磁场中的载流导体受力方向d.以上三点都不是二、判断题1.直流电动机的换向极的作用是为了改变电动机的旋转方向.( )2.直流发电机和交流发电机都是将机械能转换为电能的装置.( )3.直流电动机机械特性的斜率与电枢电阻成正比，电枢电阻大，其机械特性的斜率也大，机械特性就软。

第3章直流电机的工作原理及特性复习题

第3章直流电机的工作原理及特性单选题：1.下列哪个部件不．是直流电动机定子的组成部件【】A.主磁极B.换向极C.风扇D.机座2.下列哪个部件是直流电动机定子的组成部件【】A.电枢绕组B.换向极C.风扇D.轴3.下列哪个部件是直流电动机转子的组成部件【】A.主磁极B.换向极C.电枢铁芯D.机座4.下列哪个部件不．是直流电动机转子的组成部件【】A.主磁极B.电枢绕组C.电枢铁芯D.轴5.直流电动机运行时，电刷与换向器的作用是使电枢线圈中的【】A.电流方向不变，电磁力方向不变B. 电流方向改变，电磁力方向不变C.电流方向改变，电磁力方向改变D. 电流方向不变，电磁力方向改变6.直流发电机运行时，电刷与换向器的作用是使电刷间【】A.感应电动势极性不变，输出电流方向不变B.感应电动势极性改变，输出电流方向不变C.感应电动势极性改变，输出电流方向改变D.感应电动势极性不变，输出电流方向改变7.直流发电机正常运行中电动势与转矩的作用和性质是【】A.电源电动势、驱动转矩B.反电动势、驱动转矩C.电源电动势、阻转矩D.反电动势、阻转矩8. 直流电动机正常运行中中电动势与转矩的作用和性质是【】A.电源电动势、驱动转矩B.反电动势、驱动转矩C.电源电动势、阻转矩D.反电动势、阻转矩9. 直流电动机机械特性硬度越硬，表明【】A.转矩变化大、转速变化大B.转矩变化小、转速变化大C.转矩变化小、转速变化小D.转矩变化大、转速变化小10. 直流电动机机械特性硬度越软，表明【】A.转矩变化大、转速变化大B.转矩变化小、转速变化大C.转矩变化小、转速变化小D.转矩变化大、转速变化小11. 倒拉反接制动机械特性图中以稳定速度下放重物的点在【】A.第一象限B.第二象限C. 第三象限D. 第四象限12. 直流电动机处于制动状态时机械特性曲线过坐标系原点的是【】A.反馈制动B.电源反接制动C.能耗制动D.倒拉反接制动13. 反馈制动状态的出现是电动机的实际转速超过了【】A.额定转速B.启动转速C.临界转速D. 理想空载转速14. 日常电动自行车上使用的电动机是【】A. 交流电动机B. 直流电动机C.直线电动机D.直流发电机15. 家用洗衣机中使用的电机是【】A. 单相交流电动机B. 直流电动机C.直线电动机D. 三相交流电动机16. 直流电动机电枢绕组受到电磁力的作用产生的转矩是【】A. 负载转矩B. 阻转矩C. 电磁转矩D. 拖动转矩17. 直流发电机电枢绕组受到电磁力的作用产生的转矩是【】A. 负载转矩B. 阻转矩C. 驱动转矩D. 位能转矩18. 直流电动机电枢绕组中流过的电流是【】A. 励磁电流B. 感应电流C. 电枢电流D. 过载电流19. 直流发电机电枢绕组中流过的电流是【】A. 励磁电流B. 感应电流C. 电枢电流D. 过载电流20. 直流电机按励磁方式的不同，有4类，分别是他励、并励、串励电机，还有的是【】A. 自励B. 顺励C. 逆励D. 复励21. 直流电机电枢绕组与励磁绕组供电电源不同的电机类型是【】A. 他励电机B. 串励电机C. 并励电机D. 复励电机22. 直流电机电枢绕组与励磁绕组串联的电机类型是【】A. 他励电机B. 串励电机C. 并励电机D. 复励电机23. 直流电机电枢绕组与励磁绕组并联的电机类型是【】A. 他励电机B. 串励电机C. 并励电机D. 复励电机24. 直流电机电枢电流等于额定电流运行时，称为【】A. 欠载运行B. 过载运行C. 额定运行D. 停止运行25. 直流电机电枢电流小于额定电流运行时，称为【】A. 欠载运行B. 过载运行C. 额定运行D. 停止运行26. 直流电机电枢电流大于额定电流运行时，称为【】A. 欠载运行B. 过载运行C. 额定运行D. 停止运行27. 直流电动机处于理想空载转速时的转矩为【】A. 1T =-B. 0T =C. 1T =D. 2T =28. 直流电动机人为机械特性可以改变的参数是【】A. 电枢电压N UB. 励磁电压f UC.励磁回路电阻f RD. 励磁电流f I29. 直流电动机人为机械特性可以改变的参数是【】A. 励磁电压f UB. 电枢回路电阻a RC.励磁回路电阻f RD. 励磁电流f I30. 直流电动机人为机械特性可以改变的参数是【】A. 励磁磁通N ΦB. 励磁电压f UC.励磁回路电阻f RD. 励磁电流f I31. 关于直流电动机启动说法错误的是【】A. 不能直接启动B. 降压启动C. 可以直接启动D. 电枢回路串电阻启动32. 关于直流电动机启动说法正确的是【】A. 星-三降压启动B. 降压启动C. 可以直接启动D. 励磁回路串电阻启动33. 关于直流电动机启动说法正确的是【】A. 星-三降压启动B. 励磁回路串电阻启动C. 可以直接启动D. 电枢回路串电阻启动34. 直流电动机的启动方法主要有：【】 A ．直接启动 B ．降压启动C ．∆-Y 启动D ．励磁电路串接外加电阻启动。

第3章直流电机《电机学(第2版)》王秀和、孙雨萍(习题解答)

第三章直流电机习题解答3-1 直流电机铭牌上的额定功率是指输出功率还是输入功率？对发电机和电动机有什么不同？答：输出功率；对于电动机指轴上的输出机械功率，对于发电机指线段输出的电功率。

3-2. 一台p 对极的直流电机，采用单叠绕组，其电枢电阻为R ，若用同等数目的同样元件接成单波绕组时，电枢电阻应为多少？答：P 2R .解析：设单叠绕组时支路电阻为R 1 ，考虑到并联支路数2a =2p ，故有：12R R P=,则12R PR = ，单波绕组时，并联支路数2a=2,每条支路有p 个R 1 ,则每条支路电阻为22p R ，并联电阻为2p R 。

3-3.直流电机主磁路包括哪几部分？磁路未饱和时，励磁磁通势主要消耗在哪一部分？答：(N 极)，气隙，电枢齿，电枢磁轭，下一电枢齿，气隙，（S 极），定子磁轭，（N 极）；主要消耗在气隙。

3-4. 在直流发电机中，电刷顺电枢旋转方向移动一角度后，电枢反应的性质怎样？当电刷逆电枢旋转方向移动一角度，电枢反应的性质又是怎样？如果是电动机，在这两种情况下，电枢反应的性质怎样？答：当电刷偏离几何中性线时，除产生交轴电枢磁动势外，还会产生直轴磁动势。

对于发电机，当电刷顺电枢旋转方向移动一角度后，产生的交轴磁动势F aq 对主磁场的影响与电刷位于中性线时的电枢反应磁动势相同，产生的直轴电动势F ad 有去磁作用。

当电刷逆电枢旋转方向移动一角度后，产生的交轴磁动势F aq 对主磁场的影响与电刷位于中性线时的电枢反应磁动势相同，产生的直轴电动势F ad 有助磁作用。

如果是电动机，两种情况下的影响与发电机恰好相反。

3-5. 直流电机电枢绕组元件内的电动势和电流是交流还是直流？为什么在稳态电压方程中不考虑元件本身的电感电动势？答：交流；因为在元件短距时，元件的两个边的电动势在一段时间内方向相反，使得元件的平均电动势稍有降低。

但直流电机中不允许元件短距太大，所以这个影响极小，故一般不考虑。

[工学]刘锦波电机与拖动第3章直流电机的电力拖动第2部分

22
图3.32 他励直流电机反接制动时的接线图
1. 反接制动时电动机的机械特性与制动电阻的计算
反接制动过程中电机的机械特性可表示为：
n
U1 Ce
(Ra CeCT
RB ) 2
Tem
n0
Tem
（3-72）
上式可用图3.33所示曲线表示之。很显然，反接制动时电机的机械特性是一条位于第II 象限的直线。
反接制动时的制动电阻决定了制动转矩的大小。为防止制动电流过大，一般按照下列
规则选择制动电阻 RB ，即：
IB
U N EaN Ra RB
2IN
23
式中，I B 为反接制动的起始电流。相应的制动电阻为：
RB
UN EaN 2IN
Ra
UN IN
Ra
（3-73）
图3.33 反接制动时直流电机的机械特性
K ni ni1
（3-49）
上式中，K 越接近于1，则平滑性越好。若采用无级调速，即速度连续可调，则 K 1 。
d：原始投资与运行成本
调速系统的经济指标包括设备的原始性一次投资和设备的运行费用。运行费用主要是
指调速过程中的损耗，通常用效率来衡量，即：
4
P2 100% P2 100%
P1
P2 p
现说明如下：
图3.28分别给出了恒转矩负载采用恒功率调速方式以及恒功率负载采用恒转矩调速方式时的负载转矩特性和电动机的机械特性。
图3.28 调速方式与负载类型不匹配的说明
14
a、假若恒转矩负载选择恒功率调速方式（见图3.28a）。
为了满足整个调速范围内的转矩要求，必须满足：Tem TL 。根据图3.28a，显然，
结论：随着励磁电流的减小，电动机的转速升高。为了确保电机的磁

电机与拖动基础课后思考题(1-3章)

电机与拖动基础课后思考题第1章电机中的电磁学基本知识1、电机和变压器的磁路常采用什么材料制成这种材料有哪些主要特性答：磁导率高的铁磁材料；特性：磁导率高。

2、磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的他们的大小与哪些因素有关答：磁滞损耗：该损耗是由于铁磁材料在交变磁场的作用下反复磁化的过程中，磁畴之间不停地互相摩擦，消耗能量，引起的损耗。

其大小与材料的磁滞损耗系数，磁场的交变频率f，磁通密度的幅值Bm的n次方，铁芯重量G有关涡流损耗：损耗是由于铁芯的磁通发生改变时，铁芯中产生感应电动势，并引起漩涡电流而引起能量损耗。

其大小与迟滞损耗因素相似，并且与材料涡流损耗系数和叠加的硅钢片厚度有关。

3、变压器电势、切割电势产生的原因各有什么不同其大小与哪些因素有关答：区别：变压器电势是由变化的磁场经过线圈感应产生的(N线圈匝数、φ磁通)切割电势是由于导线以某一速度，其速度分量与磁场正交切割稳定磁场而感应出电动势（B磁感应强度、L导体切割有效长度、v相对切割速度）4、试比较磁路和电路的相似点和不同点。

答：不同点：1磁路存在漏磁，电路中没有这说法2几乎所有介质都能连成磁路，但是电路需要特定的条件才能形成通路（如低电压不能击穿空气）3磁路为闭合回路，方向由N极出发，S极终结4电路不一定为回路，方向总是由高电势流向低电势相似点：两者在回路当中都符合基尔霍夫第一第二定律、欧姆定律。

5、什么是软磁材料什么是硬磁材料答：软磁材料磁能的储存能力低，磁滞回线较窄，且剩磁Br和矫顽力Hc都小；相对的硬磁材料对于磁能的储存能力高，剩磁Br和矫顽力Hc都小。

6、磁路的基本定律有哪些答：磁路欧姆定律、磁路基尔霍夫第一、第二定律7简述铁磁材料的磁化过程答：O→a为磁化曲线a→b→c为磁滞回线8、磁路计算的步骤是什么答：1、先将磁路进行分段2、先建立数学模型3、根据物理定律和模型列出对应的数学表达式4、联立方程求出未知量9、说明交流磁路与直流磁路的异同点答：同：都符合基尔霍夫定律异：交流磁路幅值随时间变化，具有一定频率，经过导体器件会产生磁滞损耗和涡流损耗；直流磁路幅值恒定不变，不会产生磁滞损耗和涡流损耗。

第3章直流电机习题解答

3-2. 一台p对极的直流电机，采用单叠绕组，其电枢电阻为R，若用同等数目的同样元件接成单波绕组时，电枢电阻应为多少？答：P2R.解析：设单叠绕组时支路电阻为R1 ，考虑到并联支路数2a=2p，故有：R 2R P1 , 则R1 2PR ，单波绕组时，并联支路数2a=2,每条支路有p 个R1 ,则每条支路电阻为 2p2R ，并联电阻为p2R 。

3-3.直流电机主磁路包括哪几部分？磁路未饱和时，励磁磁通势主要消耗在哪一部分？答：（N 极），气隙，电枢齿，电枢磁轭，下一电枢齿，气隙，（S 极），定子磁轭，（N 极）；主要消耗在气隙。

如果是电动机，两种情况下的影响与发电机恰好相反。

但直流电机中不允许元件短距太大，所以这个影响极小，故一般不考虑。

3-6.一台直流电动机运行在电动机状态时换向极能改善换向，运行在发电机状态后还能改善换向吗？答：不能；对电动机来说，换向极极性应与顺着电枢转向的下一个主极性相反，而发电机则应相同。

电机与拖动基础习题1(第3-6章)

电机与拖动基础习题1（第3-6章）第三章：直流电机原理一、简答题：1、换向器在直流电机中起什么作用在直流发电机中，换向器起整流作用，即把电枢绕组里交流电整流为直流电，在正、负电刷两端输出。

在直流电动机中，换向器起逆变作用，即把电刷外电路中的直流电经换向器逆变为交流电输入电枢元件中。

2、直流电机铭牌上的额定功率是指什么功率直流电机铭牌上的额定功率：对直流发电机而言，指的是输出的电功率的额定值;对直流电动机而言，指的是电动机轴上输出的机械功率的额定值3、直流电机主磁路包括哪几部分磁路未饱和时，励磁磁通势主要消耗在哪一部分直流电机的主磁路主要包括;主磁极、定、转子之间的气隙电枢齿、电枢磁轭、定子磁轭。

磁路未饱和时，铁的磁导率远大于空气的磁导率，气隙的磁阻比磁路中的铁心部分大得多，所以，励磁磁通势主要消耗在气隙上。

4、如何改变他励直流发电机的电枢电动势的方向如何改变他励直流电动机空载运行时的转向通过改变他励直流发电机励磁电流的方向，继而改变主磁通的方向，即可改变电枢电动势的方向;也可以通过改变他励直流发电机的旋转方向来改变电枢电动势的方向。

改变励磁电流的方向，继而改变主磁通的方向，即可改变电动机旋转方向;也可通过改变电枢电压的极性来改变他励直流电动机的旋转方向。

5、直流发电机的损耗主要有哪些铁损耗存在于哪一部分,它随负载变化吗电枢铜损耗随负载变化吗直流发电机的损耗主要有:(1)励磁绕组铜损耗;(2)机械摩擦损耗;(3)铁损耗;(4)电枢铜损耗;(5)电刷损耗;(6)附加损耗。

铁损耗是指电枢铁心在磁场中旋转时硅钢片中的磁滞和涡流损耗。

这两种损耗与磁密大小以及交变频率有关。

当电机的励磁电流和转速不变时,铁损耗也几乎不变。

它与负载的变化几乎没有关系。

电枢铜损耗由电枢电流引起,当负载增加时,电枢电流同时增加,电枢铜损耗随之增加。

电枢铜损耗与电枢电流的平方成正比。

6、他励直流电动机的电磁功率指什么在直流发电机中，电磁功率指的是由机械功率转化为电功率的这部分功率。

机电传动与控制(第四版)第3章课后习题参考答案

第三章3.1 为什么直流电记得转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠压而成？直流电机的转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠加而成是因为要防止电涡流对电能的损耗..3.2 并励直流发电机正传时可以自励，反转时能否自励？不能,因为反转起始励磁电流所产生的磁场的方向与剩余磁场方向相反,这样磁场被消除,所以不能自励.3.3 一台他励直流电动机所拖动的负载转矩TL=常数，当电枢电压附加电阻改变时，能否改变其稳定运行状态下电枢电流的大小？为什么？这是拖动系统中那些要发生变化？T=KtφIa u=E+IaRa当电枢电压或电枢附加电阻改变时,电枢电流大小不变.转速n与电动机的电动势都发生改变.3.4 一台他励直流电动机在稳态下运行时，电枢反电势E= E1，如负载转矩TL=常数，外加电压和电枢电路中的电阻均不变，问减弱励磁使转速上升到新的稳态值后，电枢反电势将如何变化? 是大于，小于还是等于E1？T=IaKtφ, φ减弱,T是常数,Ia增大.根据EN=UN-IaRa ,所以EN减小.,小于E1.3.5 一台直流发电机，其部分铭牌数据如下：PN=180kW, U N=230V,n N=1450r/min,ηN=89.5%，试求：①该发电机的额定电流；②电流保持为额定值而电压下降为100V时，原动机的输出功率（设此时η=ηN）PN=UNIN180KW=230*ININ=782.6A该发电机的额定电流为782.6AP= IN100/ηNP=87.4KW3.6 已知某他励直流电动机的铭牌数据如下：PN=7.5KW, U N=220V, n N=1500r/min, ηN=88.5%, 试求该电机的额定电流和转矩。

PN=UNINηN7500W=220V*IN*0.885IN=38.5ATN=9.55PN/nN=47.75Nm3.7一台他励直流电动机：PN=15KW, U N=220V, I N=63.5A, n N=2850r/min,Ra =0.25Ω，其空载特性为：U 0/ V 115 184 230 253 265I f/A 0.442 0.802 1.2 1.686 2.10今需在额定电流下得到150V 和220 V的端电压，问其励磁电流分别应为多少？由空载特性其空载特性曲线.当U=150V时If=0.71A当U=220V时If=1.08A3.8 一台他励直流电动机的铭牌数据为：PN=5.5KW, U N=110V, I N=62A, nN=1000r/min,试绘出它的固有机械特性曲线。

《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。

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。

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。

电机与拖动技术基础第3章直流电动机的电力拖动基础

—系统旋转的角速度
GD dn Tem TL 375 dt
2
GD2—飞轮惯量（飞轮矩），GD2 J gg—重力加速度2
3.1
3.1.1
电力拖动系统的运动方程式
运动方程式
系统旋转运动的三种状态
(1)当Tem TL 或 dn 0时 dt
系统处于静止或恒转速运行状态，即处于稳态；
15
3.4
直流电动机的机械特性
3. 减弱磁通时的人为机械特性
减弱磁通时的人为机械特性方程式为：
减弱磁通时的人为机械特性的特点是：
（1）理想空载转速与磁通成正比，比例系数为负，减弱磁通升高；（2）斜率与磁通的平方成
反比，减弱磁通使斜率增大。
16
3.5
电力拖动系统的稳定运行条件
3.5.1 电力拖动系统的稳定运行一台电动机拖动生产机械，以多高的转速运行，取决于电动机的机械特性和生产机械的负载特性。如果知道了生产机械的负载转矩特性和电动机的机械特性，把两种特性配合起来，就可以研究电力拖动系统的稳定运行问题。
10
3.4
直流电动机的机械特性
3.4.1 直流电动机机械特性的表达式
11
3.4
直流电动机的机械特性
3.4.2 固有机械特性
把他励直流电动机的电源电压、磁通称为额定值，电枢回
路未接附加电阻时的机械特性称为固有机械特性。其固有机械
特性的方程式为
式中，
可以从铭牌数据中查到；电枢电阻
可由近似公式
估算得到。
（1）理想空载转速保持不变；
（2）斜率随的增大而增
大，转速降增大，特性曲线变软。
14
3.4
直流电动机的机械特性

电机与拖动答案

电机与拖动答案5、直流发电机电枢电动势与电枢电流的方向相同，电磁转矩与转速的方向反。

5、直流发电机电枢电动势与电枢电流的方向相同，电磁转矩与转速的方向反。

2、如果并励直流发电机的转速上升20%，则空载时发电机的端电压U0升高（B ）A、20%B、大于20%C、小于20%D、为零，即U0不变第二章一、填空题1、他励直流电动机的固有机械特性是指的条件下，转速和电磁转矩的关系。

2、直流电动机的起动方法有降压起动电枢回路串电阻起动。

3、如果不串制动电阻，反接制动瞬间的电枢电流大约是能耗制动瞬间电枢电流 2 倍。

4、当电动机的转速超过理想空载转速时，出现回馈制动。

5、拖动恒转矩负载进行调速，应采降压或电枢回路串电阻调速方法，而拖动恒功率负载时，应采用弱磁调速方法。

一、填空题1、变压器空载电流包括有功分量和无功分量，其中有功分量是用来产生铁损，无功分量是建立磁场。

2、变压器空载试验测得的损耗近似于铁损耗，短路试验测得的损耗近似等于铜损耗。

3、变压器负载运行时，二次侧端电压不仅与本身的短路参数有关，而且还与负载的大小和负载的性质有关。

4、变压器等效电路中，反映变压器主磁通影响的电路参数是励磁电抗Xm，反映一次、二次绕组漏磁通影响的电路参数分别是一次漏抗X1和二次漏抗X2。

5、根据变压器内部磁场的实际分布和所起的作用不同，通常把磁通分成主磁通和漏磁通，主磁通在铁心中闭合，起传递能量的媒介作用，漏磁通主要通过空气或变压器油闭合，起电抗压降的作用。

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转矩，定子电动势性质为电源电动势。

2、三相异步电动机根据转子结构不同可分为笼形异步电动机和绕线转子异步电动机。

电机原理与拖动——第三章直流电动机电力拖动2

电枢由晶闸管整流供电的直流调速系统示意图
晶闸管励磁的发电机-电动机机组调速系统晶闸管励磁的发电机电动机机组调速系统
(3)机械特性方程机械特性方程
U0 --整流电压整流电压 R0 -- 整流装置内阻
调压调速时的机械特性
(4)调压调速特点调压调速特点 1) 调速范围广；调速范围广； 2) 调速平滑性高；调速平滑性高； 3) 设备投资大；设备投资大； 4) 采用可控硅直流电源时效率高，采采用可控硅直流电源时效率高，用机组时效率较低。用机组时效率较低。
3.3
他励直流电动机的调速
1.可以采用的调速方法：可以采用的调速方法：可以采用的调速方法机械方法；电气方法；机械电气配合方法。机械方法；电气方法；机械电气配合方法。 2.电气调速方法：电气调速方法：电气调速方法由转速调节特性来看: 由转速调节特性来看
欲改变电动机的转速，欲改变电动机的转速，可以改变电枢端电包括改变U 和改变R 压 Ua （包括改变和改变 )，或改变励磁实现。磁通 Φ 实现。
2.降低电源电压降低电源电压
使用的可调直流电源有：使用的可调直流电源有： (1)晶闸管整流装置；晶闸管整流装置；晶闸管整流装置 (2)电动机发电机机组。电动机-发电机机组电动机发电机机组。容量较大时用机组作为可调直流电源，容量较大时用机组作为可调直流电源，而用晶闸管装置调节发电机G的励磁电流的励磁电流。晶闸管装置调节发电机的励磁电流。
静差率与调速范围的关系：静差率与调速范围的关系：
静差率与调速范围是互相联系的两项指标，静差率与调速范围是互相联系的两项指标，系统决定于低速特性的静差率。可能达到最低速 nmin 决定于低速特性的静差率。