电机原理与电力拖动课后答案_电机与拖动课后答案
电机原理与电力拖动课后答案由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“电机与拖动课后答案”。
第一章
2．在直流电机中，为什么要用电刷和换向器，它们起到什么作用？
答：在直流发电机中，电刷和换向器起到整流的作用，将电枢绕组中的交流电整流成出线端的直流电。直流电动机中，起到逆变的作用，将端口的输入的直流电变成电枢绕组中的交变电流。
2．直流发电机是如何 发出直流电的？如果没有换向器，直流发电机能否发出直流电？ 答： 直流发电机电枢绕组内的感应电动势实为交变电动势(如题图2-3所示瞬间以导体a为例)，电枢绕组的a导体处于N极底下，由“右手发电机”定则判得电动势方向为⊙，转半圈后，处于S极下，电动势方向变为⊕，再转半圈，又回到原来位置，电动势又为⊙。。。，它通过换向装置后，才把电枢绕组的交流变为外电路的直流。
换向装置的结构特点是电枢绕组尽管旋转，而 A、B电刷固定不转（电刷与磁极相对静止），且A刷恒与N极下导体相连，B刷恒与S极底下导体相连），则由A刷引出的电动势方向恒为⊙（流出），若定义为正极，则Ｂ刷引出的电动势方向恒为⊕
(流入)，为负极，因此，由Ａ，Ｂ两刷得到的就是直流。
由上分析可知，由于内电路的交流是通过换向装置u 后才变为外电路的直流，故没有换向装置就不行
2.在直流发电机中，为了把交流电动势转变成直流电压而采用了换向器装置；但在直流电动机中，加在电刷两端的电压已是直流电压，那么换向器有什么作用呢？
答：直流电动机中，换向法把电刷两端的直流电压转换为电枢内的交流电，以使电枢无论旋转到N极下，还是S极下，都能产生同一方向的电磁转矩。
6.直流电机磁路包括哪几部分?磁路未饱和时，励磁磁通势生要消耗在哪一部分? 答：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。
12.已知某直流电动机铭牌数据如下：额定功率速nN=1500r/min，额定效率，额定电压UN=，额定转
。试求该电机的额定电流。
解：17.直流电机的感应电动势与哪些因素有关？ 答
感应电动势和转速n成正比。，在其它条件不变的情况下，感应电动势E与磁通Φ17.直流发电机和直流电动机的电枢电动势的性质有何区别，它们是怎样产生的？
答: 直流发电机电枢电动势为电源电动势（Ia与Ea同向），直流电动机为反电动势（Ia与Ea反方向），它们均由电枢绕组切割磁场产生。
18.电磁转矩的产生：电枢绕组中有电枢电流流过时,在磁场内受电磁力的作用,该力与电枢铁心半径之积称为电磁转矩.发电机是将机械能转换成电能，机械转矩是输入力矩，带动发电机转动，克服电磁转矩作功。机械转矩与转动方向相同，电磁转矩与转动方向相反。
电动机是将电能转换成机械能，机械转矩是输出力矩，电能产生的电磁转矩是动力，带动电动机转动。因此，电磁转矩与转动方向相同，机械转矩与转动方向相反。
20.一台并励直流电动机，UN =220V，IN =80A，电枢回路总电阻Ra=0.036Ω，励磁回路总电阻Rf =110Ω，附加损耗PS =0.01PN，ηN=0.85。试求：1）、额定输入功率P1； 2）、额定输出功率P2；3）、总损耗∑P；4）、电枢损耗PC U；
5）、励磁损耗Pf ；
6）、机械损耗和铁心损耗P。7）附加损耗
1、额定输入功率P1=Un*In=220*80=17600W=17.6KW2、额定输出功率P2=P1*ηn=17.6*0.85=14.96KW3、总损耗ΣP=P1-P2=17.6-14.96=2.64KW4、I电枢损耗Pcu=(In-Un/Rf)平方*Ra=(80-220/110)*(80-220/110)*0.036=219W=0.219KW5、励磁损耗Pf=Un平方/Rf=220*220/110=440W=0.44KW6、机械损耗和铁芯损耗P=ΣP-Pcu-Pf-Ps=2.64-0.219-0.44-0.01*14.96-=1.83KW 7．附加损耗：PS =0.01PN=0.01xP2=0.01x14960w=149.6w 22.第二章 6.实际的拖动系统为什么要采用多轴拖动系统?
13.负载的机械特性有哪几种类型？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。风机、泵类、负载特性的特点是其转矩与转速的二次方成正比即，这类生产机械只能单方向旋转。恒功率负载特性的特点是在不同速度下负载转矩 与转速n差不多成反比即 常数。
第三章
1.他励直流电动机的机械特性指的是什么?是根据哪几个方程式推导出来的？
3．4.什么叫固有机械特性？从物理概念上说明，为什么在他励直流电动机固有机械特性上 对应额定电
磁
转
矩
TN
时，转
速
有的降
落？
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?
答：他励直流电动机稳定运行时，电枢电流的大小由负载决定。改变电枢回路电阻或改变电源电压的大小时，不能改变电枢电流的大小。因为电流的大小由负载决定的。3
5．第五章
1.简述三相异步电机的基本结构和各部分的主要功能
异步电动机的结构主要由两个基本部分组成，即定子（静止部分）和转子（旋转部分）。
一．定子 它由定子铁心、定子绕组和机座等部分组成。
（1）定子铁心。它是电动机磁路的一部分，由0.35～0.5mm厚表面涂有绝缘漆或氧化膜的薄硅钢片叠压而成，固定在机座内。定子铁心的内圆冲有均匀分布的槽口，用来嵌放三相定子绕组。绕组与铁心之间是互相绝缘的。
（2）定子绕组。由于它是能量转换的“枢纽”，又称电枢绕组。它是异步电动机的电路部分，通入三相电源后，就会产生三相旋转磁场。三相定子绕组是 3个彼此独立、按一定方式连接的对称绕组，它们按一定的空间角度依次嵌在定子槽内。为了便于变换接法，绕组6个端头都引到接线盒内。
（3）机座。它一般由铸铁或铸钢制成。其作用是固定定子铁心和定子绕组。机座两端的两个端盖，以支承转子轴。
二．转子 它是异步电动机的旋转部分，电动机的工作转矩就是从转子轴上输出的。它由转子铁心、转子绕组和转轴3部分组成。
（1）转子铁心。它是电动机磁路的一部分，是由圆形薄硅钢片叠装而成。在硅钢片外圆上冲有均匀分布的槽口，用来嵌放转子绕组。转子铁心压装在轴上。
（2）转子绕组。它又分为笼型和线绕式两种。目前中小型异步电动机的笼型转子，一般都用熔化的铝浇入转子铁心槽内，并将两个端环（短路环）与冷却用风扇浇铸在一起而成。由于转子绕组形状像鼠笼，故称为笼型异步电动机。线绕式转子绕组和定子绕组相似，也是三相对称绕组，一般都接成星形。3个出线端通过转轴内孔分别接到与转轴固定的3个铜制互相绝缘的滑环上（集电环），滑环靠电刷与外接变阻器电路相连接，接入变阻器主要是为了改善电动机的起动性能或调节电动机的转速。
（3）转轴。它主要是支承转子及传递转矩，并保证定、转子之间各处均匀的空气隙。空气隙也是电机磁路的一部分，空气隙越小，功率因数越高，空载电流越小。一般中小型电动机的气隙0.2～1.5mm。
4.试述三相异步电动机的转动原理，并解释“异步”的含义，异步电动机为什么又称为感应电动机?
5.9.第六章
11．有一台JO2—82—4型鼠笼式异步电动机，额定功率为40KW，额定转速为1470转/分，则它的旋转磁场磁极对数是（）对，同步转速为（1500转/分），额定转差为（0.02），额定转矩为（259.9牛/米）。请问怎么求出的？
答：JO2—82—4最后面4表示极数,极对数p=4/2=2;同步转速ns根据60*f=ns*p，f是定子电源频率=50Hz，ns=60*50/2=1500转/分，n=(1-s)*ns, 转差s=0.02，额定转速n=1470转/分=1470*2*3.14/60弧度/秒，额定转矩=额定功率*额定转速（单位是弧度/秒）=40000*1470*2*3.14/60=259.9N/m,12.三相异步电动机有哪几种调速方法？各种调速方法有何优缺点？
答：
1、根据异步电动机的转速公式n=60f/p(1-s),有以下三种调速方法：
（1）改变异步电动机定子绕组的磁极对数p，即变极调速。
（2）改变供给异步电动机电源的频率f，即变频调速。
（3）改变异步电动机的转差率s，即变转差率调速。
2、各种调速方法有何优缺点
（1）变极调速方法特点：
优点：变极调速时电动机的调速几乎是成倍的变化，调速时所用的设备简单，机械特性较硬，调速稳定性较好，效率高，低速启动转矩大。
缺点：调速的平滑性差，只能是有级调速，体积稍大，价格较高。
（2）变频调速方法特点：
优点：调速范围宽，静差率小，稳定性好，平滑性好，能实现无级调速，能适应各种负载，效率较高。
缺点：它需要一套专门的变频电源，控制系统较复杂，成本较高。
（3）变转差率调速方法特点：
① 定子调压调速的特点：能实现无级调速，但低压时机械特性太软，调速范围小。
② 转子回路串电阻的特点：方法简单，设备投资不大，工作可靠，但只能是有级调速，调速范围不大，稳定性较差，平滑性较差，调速的能耗比较大。
③ 串级调速的特点：效率较高（可达85%~93%），可实现无级平滑调速，闭环控制较简单（与变频调速相比）。但也存在功率因数较低的缺点，满载运行时也只有0.6左右。
32.三相异步电动机在基频以下变频调速时，只降低电源频率而电源电压的大小为额定值不变是否可以？
否，三相异步电动机每相定子绕组的电压方程式为U1=-E+I1R1+JI1X1=-E+I1Z1 I1和Z1为定子电流在绕组阻抗上产生的电压降，电动机在额定运行时，I1Z1《U1所以有U1≈E1=4.44f1N1Φm，Φm≈1/4.44N1*U1/f1当电压频率变化时，磁极下的磁通也将发生变化
第七章
1.同步电机中“同步”的意义是指什么？
同步电机是指电机的转速和交流旋转磁场的转速同步，同步转速=60*频率/磁极对数。2.三相同步电动机在结构和工作原理上与三相异步电动机有什么异同？
1、转速不同
异步电机是定子送入交流电,产生旋转磁场,而转子受感应而产生磁场,这样两磁场作用,使得转子跟着定子的旋转磁场而转动.其中转子比定子旋转磁场慢,有个转差,不同步所以称为异步机.同步电机转子是人为加入直流电形成不变磁场,这样转子就跟着定子旋转磁场一起转而同步,始称同步电机。
2、结构与原理不同
同步电机和异步电机的定子绕组是相同的，主要区别在于转子的结构。
同步电机的转子上有直流励磁绕组，所以需要外加励磁电源，通过滑环引入电流； 而异步电机的转子是短路的绕组，靠电磁感应产生电流。
异步电机简单,成本低.易于安装,使用和维护.所以受到广泛使用.缺点效率低,功率因数低对电网不利.而同步电机效率高是容性负载,可改善电网功率因数.多用工矿大型没备.3、用途不同
同步电机大多用在大型发电机的场合。而异步电机则几乎全用在电动机场合。
同步电机可以通过励磁灵活调节功率因数；异步电机的功率因数不可调，因此在一些大的工厂，异步电机应用较多时，可附加一台同步电机做调相机用，用来调节工厂与电网接口处的功率因数。但是，由于同步电机造价高，维护工作量大，现在一般都采用电容补偿功率因数。同步机因为有励磁绕组和滑环，需要操作者有较高的水平来控制励磁，另外，和异步机的免维护相比，维护工作量较大；所以，作为电动机时，现在大多选择异步电机。3.简述同步
电
动
机的基
本
结
构
和
工
作
原
理
10.同步电动机常用的起动方法有哪些？
第八章
1.简述交流伺服电动机有哪些控制方式。
2.什么叫步进电动机的三相单三拍控制,三相双三拍控制,三相六拍控制？
10.微型同步电动机定子的结构特点是什么？
23.单向异步电动机有两个绕组,分别是什么绕组?
29.第九章
1．在电力拖动系统中电动机选择应包含哪些内容？（1）类型的选择（2）功率的选择
（3）电压的选择：见P236（4）转速的选择：P236（5）外形结构的选择：P236（6）安装形式的选择：P236、237表9-1（7）工作制的选择：P236（8）型号的选择：P237 2.电动机的额定功率选的过大和不足时会引起什么后果？
4．电动机的发热和冷却有什么规律？发热时间常数与冷却时间常数是否相同？
12.一台直流伺服电动机带动一恒转矩负载(负载阻转矩不变)，测得始动电压为 4Ｖ，当电枢电压Ua=50V时，其转速为1500 r/min。若要求转速达到 3000 r/min，试问要加多大的电枢电压? 解：Ea=Ceφn, Ua-Ua0=Ea,当负载转矩不变时,Ua0不变，则n1/n2=(Ua1-Ua0)/(Ua2-Ua0)，即1500/3000=（50-4）/（Ua2-4），得到Ua2=96V，所以要加96V的电枢电压，转速才会到达3000r/min。2
