【正文】 《電機(jī)與電力拖動》（第三版）習(xí)題參考答案第1章 思考題和習(xí)題一、填空題 1．直流電動機(jī)主磁極的作用是產(chǎn)生 ，它由 和 兩大部分組成。 氣隙磁場、主磁極鐵心和主磁極繞組 2．直流電動機(jī)的電刷裝置主要由 、 、 、 和 等部件組成。電刷、刷握、刷桿、刷桿架、彈簧、銅辮 3．電樞繞組的作用是產(chǎn)生 或流過 而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩實現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換。感應(yīng)電動勢、電樞電流4．電動機(jī)按勵磁方式分類，有 、 、 和 等。他勵、并勵、串勵、復(fù)勵5．在直流電動機(jī)中產(chǎn)生的電樞電動勢Ea方向與外加電源電壓及電流方向 ，稱為 ，用來與外加電壓相平衡。相反、反電勢 6．直流電動機(jī)吸取電能在電動機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩，一小部分用來克服摩擦及鐵耗所引起的轉(zhuǎn)矩，主要部分就是軸上的有效 轉(zhuǎn)矩，它們之間的平衡關(guān)系可用 表示。輸出、電磁轉(zhuǎn)矩=損耗轉(zhuǎn)矩+輸出轉(zhuǎn)矩二、判斷題(在括號內(nèi)打“√”或打“”)1．直流發(fā)電機(jī)和直流電動機(jī)作用不同，所以其基本結(jié)構(gòu)也不同。（ ）2．直流電動機(jī)勵磁繞組和電樞繞組中流過的都是直流電流。（ ）3．串勵直流電動機(jī)和并勵直流電動機(jī)都具有很大的啟動轉(zhuǎn)矩，所以它們具有相似的機(jī)械特性曲線。（ ）4．電樞反應(yīng)不僅使合成磁場發(fā)生畸變，還使得合成磁場減小。（ √ ）5．直流電機(jī)的電樞電動勢的大小與電機(jī)結(jié)構(gòu)、磁場強(qiáng)弱、轉(zhuǎn)速有關(guān)。（ ）6．直流電動機(jī)的換向是指電樞繞組中電流方向的改變。（ √ ） 三、選擇題(將正確答案的序號填入括號內(nèi)) 1．直流電動機(jī)在旋轉(zhuǎn)一周的過程中，某一個繞組元件(線圈)中通過的電流是( B )。 A．直流電流 B．交流電流 C．互相抵消，正好為零 2．在并勵直流電動機(jī)中，為改善電動機(jī)換向而裝設(shè)的換向極，其換向繞組( B )。 A．應(yīng)與主極繞組串聯(lián) B．應(yīng)與電樞繞組串聯(lián) C．應(yīng)由兩組繞組組成，一組與電樞繞組串聯(lián)，另一組與電樞繞組并聯(lián) 3．直流電動機(jī)的額定功率PN是指電動機(jī)在額定工況下長期運行所允許的( A )。 A．從轉(zhuǎn)軸上輸出的機(jī)械功率 B．輸入電功率 C．電磁功率 4．直流電動機(jī)銘牌上的額定電流是。( C )。 A．額定電樞電流 B．額定勵磁電流C．電源輸入電動機(jī)的電流 5．在—個4極直流電動機(jī)中，N、S表示主磁極的極性，n、s表示換向極的極性。順著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向，各磁極的排列順序應(yīng)為( C )。A．N—n—N—n—S—s一S—sB．N—s—N—s一S—n—S—nC．N—n—S—s一N一n—S—sD．N—s一S—n—N—s一S—n 四、簡答題 1．有一臺復(fù)勵直流電動機(jī)，其出線盒標(biāo)志已模糊不清，試問如何用簡單的方法來判別電樞繞組、并勵繞組和串勵繞組?答：根據(jù)阻值大小和繞組直徑判斷。2．為什么直流電動機(jī)的定子鐵心用整塊鋼材料制成，而轉(zhuǎn)子鐵心卻用硅鋼片疊成?答：定子勵磁電流是直流電流，磁滯損耗和渦流損耗?。欢D(zhuǎn)子中流過的是交變的電流，磁滯損耗和渦流損耗較大。3．寫出直流電動機(jī)的功率平衡方程式，并說明方程式中各符號所代表的意義。式中哪幾部分的數(shù)值與負(fù)載大小基本無關(guān)?答：，電磁轉(zhuǎn)矩、負(fù)載轉(zhuǎn)矩、空載轉(zhuǎn)矩T0，其中空載轉(zhuǎn)矩的大小與負(fù)載大小基本無關(guān)。4．直流電機(jī)電樞繞組中的電動勢和電流是直流嗎？勵磁繞組中的電流是直流還是交流？為什么將這種電機(jī)叫直流電機(jī)？答：電樞繞組中的電動勢和電流是交流。勵磁繞組中的電流是直流。因輸入或輸出的電流是直流，故稱直流電機(jī)。5．什么是電樞反應(yīng)？電樞反應(yīng)對電機(jī)氣隙磁場有什么影響？答：電樞反應(yīng)是指電樞磁場對主磁場的影響。電樞反應(yīng)使磁極下的磁力線扭斜，磁通密度分布不均勻，合成磁場發(fā)生畸變，使主磁場削弱。6．什么是直流電機(jī)的換向？研究換向有何實際意義？根據(jù)換向時電流變化的特點有哪幾種形式的換向？哪種形式較理想？有哪些方法可以改善換向以達(dá)到理想的換向？答：一個元件從一個磁極下旋轉(zhuǎn)到另一個磁極下時，元件中電流方向改變的過程稱換向。研究換向是為了在換向時電火花對電刷的損害小而均勻。電流均勻的由大到小再由小到大的均勻變化（直線換向）是理想的換向形式。采取安裝換向極、正確移動電刷、正確選用電刷、裝設(shè)補(bǔ)償繞組等方法都能改善條件。五、計算題 1．有一臺100 kW的他勵電動機(jī)，UN=220 V，IN=517 A，nN=1200 r／min，Rt=0．05 歐姆，空載損耗△P0=2 kW。試求：(1)電動機(jī)的效率η； (2)電磁功率P；(3)輸出轉(zhuǎn)矩T2。答：（1）額定輸入功率為： 效率：（2）電磁功率：（3）額定輸出轉(zhuǎn)矩：2．一臺并勵直流電動機(jī)，銘牌數(shù)據(jù)為PN=96kW，UN=440V，IN=255A，IfN=5A，nN=1 550r/min，并已知Ra=。試求：（1）電動機(jī)的額定輸出轉(zhuǎn)矩TN；（2）電動機(jī)的額定電磁轉(zhuǎn)矩Tem；（3）電動機(jī)的理想空載轉(zhuǎn)速n0。答：（1） 額定輸出轉(zhuǎn)矩：（2） 根據(jù)電壓平衡方程式可知電樞電動勢為：電磁功率為：額定電磁轉(zhuǎn)矩：（3） 根據(jù)得理想空載轉(zhuǎn)速：第2章 思考題和習(xí)題一、填空題1．串勵電動機(jī)不允許 啟動，同時規(guī)定負(fù)載不能小于額定值的20％～30％，不準(zhǔn)用V帶或鏈條傳動，防止因V帶或鏈條滑脫而發(fā)生 事故?？蛰d、飛車2．直流電動機(jī)啟動瞬間，轉(zhuǎn)速為零， 也為零，加之電樞電阻又很小，所以啟動電流很大，通常可達(dá)到額定電流的 倍。感應(yīng)電動勢、10～20 3．直流電動機(jī)的啟動方法有 啟動和 啟動兩種。直接、降壓或電樞串電阻 4．直流電動機(jī)的調(diào)速有 調(diào)速、改變 調(diào)速和改變 調(diào)速三種方法。串電阻、電壓、磁通 5．電樞回路串電阻調(diào)速時，轉(zhuǎn)速將隨主磁通的減小而 ，但最高轉(zhuǎn)速通?？刂圃?．2倍額定轉(zhuǎn)速以下。升高6．改變直流電動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的方法有兩種：一種是改變 方向；另一種是改變 方向。若同時采用以上兩種方法，則直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)向?qū)? 。電樞電流、勵磁電流、不變二、判斷題(在括號內(nèi)打“√”或打“”)1．降低他勵直流電動機(jī)的電樞電壓時其理想空載轉(zhuǎn)速不會降低。（）2．電樞串電阻調(diào)速時其理想空載轉(zhuǎn)速不會降低。（ √ ）3．所謂電氣制動，就是指使電動機(jī)產(chǎn)生一個與轉(zhuǎn)速方向相反的電磁轉(zhuǎn)矩，起到阻礙運動的作用。（ √ ）4．倒拉反轉(zhuǎn)反接制動和回饋制動都是即可以用于高速下的限速下放，也可以用于低速下的限速下放。（ ） 三、選擇題(將正確答案的序號填入括號內(nèi))1．并勵電動機(jī)改變電樞電壓調(diào)速得到的人為機(jī)械特性與自然機(jī)械特性相比，其特性硬度( C )。A．變軟 B．變硬 C．不變2．由于電樞反應(yīng)的作用，使直流電動機(jī)主磁場的物理中性線( B )。A．在幾何中性線兩側(cè)擺動B．逆著電樞的旋轉(zhuǎn)方向偏轉(zhuǎn)β角C．順著電樞的旋轉(zhuǎn)方向偏轉(zhuǎn)β角3．一臺他勵直流電動機(jī)帶恒定負(fù)載轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定運行，若其他條件不變，只是人為地在電樞電路中增加了電阻，當(dāng)重新穩(wěn)定運行時，其( C )將會減小。 A．電磁轉(zhuǎn)矩。 B．電樞電流 C．電動機(jī)的轉(zhuǎn)速 4．要改變直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)向，以下方法可行的是( C )。 A．改變電流的大小 B．改變磁場的強(qiáng)弱 C．改變電流方向或磁場方向5．直流電動機(jī)的能耗制動是指切斷電源后，把電樞兩端接到一只適宜的電阻上，此時電動機(jī)處于( B )。 A．電動機(jī)狀態(tài) B．發(fā)電機(jī)狀態(tài) C．慣性狀態(tài) 6．直流電動機(jī)在進(jìn)行電樞反接制動時，應(yīng)在電樞電路中串入一定的電阻，所串電阻阻值不同，制動的快慢也不同。若所串電阻阻值較小，則制動過程所需時間( A )。A．較長 B．較短 C．不變 四、簡答題1．寫出電力拖動系統(tǒng)的運動方程式并說明方程式中各物理量的意義以及方程式中轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速正、負(fù)號的規(guī)定。答：，——電動機(jī)的拖動轉(zhuǎn)矩，——生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，GD2——轉(zhuǎn)動物體的飛輪矩，dn/dt——轉(zhuǎn)速的變化率。1）首先選定順時針或逆時針中的某一個方向為規(guī)定正方向。2）轉(zhuǎn)速的方向與規(guī)定正方向相同時為正，相反時為負(fù)。3）電磁轉(zhuǎn)矩的方向與規(guī)定正方向相同時為正，相反時為負(fù)。4）負(fù)載轉(zhuǎn)矩與規(guī)定正方向相反時為正，相同時為負(fù)。2．電力拖動系統(tǒng)的運動方程式有何實際應(yīng)用意義？答：判斷拖動系統(tǒng)的運動狀態(tài)；定量計算拖動系統(tǒng)的參數(shù)。3．研究電力拖動系統(tǒng)時為什么要把一個多軸系統(tǒng)簡化為一個單軸系統(tǒng)？簡化過程要進(jìn)行哪些量的折算？折算時各需遵循什么原則？答：為簡化傳動系統(tǒng)的計算。要進(jìn)行轉(zhuǎn)矩和慣性的折算。轉(zhuǎn)矩折算的原則是保持折算前后功率不變；慣性折算的原則是保持折算前后動能不變。4．什么是生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性？有哪幾種類型？各有何特點？答：生產(chǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)速n與負(fù)載轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系特性。有恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載：特點是轉(zhuǎn)矩大小恒定不變；恒功率負(fù)載：特點是負(fù)載功率大小恒定不變；通風(fēng)機(jī)型負(fù)載：特點是轉(zhuǎn)矩大小與轉(zhuǎn)速的平方成正比。5．什么是直流電動機(jī)的人為機(jī)械特性?并畫圖說明他勵直流電動機(jī)的三種人為機(jī)械特性曲線。答：為滿足性能需要人為改變電動機(jī)運行參數(shù)的機(jī)械特性叫人為機(jī)械特性。三種人為機(jī)械特性曲線見圖2121215所示。6．當(dāng)并勵直流電動機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩和電源電壓不變時，減小電樞回路電阻，會引起電動機(jī)轉(zhuǎn)速的何種變化?為什么?答：轉(zhuǎn)速升高。因電阻減小使得電樞電流增大，電磁轉(zhuǎn)矩增大，當(dāng)達(dá)到新的平衡點時在較高的轉(zhuǎn)速下運行。7．為什么說串勵電動機(jī)比并勵電動機(jī)更適宜用做起重機(jī)械的動力?答：因串勵電動機(jī)有較大而不是很大的啟動轉(zhuǎn)矩，便于控制。五、計算題 1．一臺他勵直流電動機(jī)的數(shù)據(jù)為：PN=10 kW，UN=220V，IN =，nN=1 500r/min，Ra=。試?yán)L制以下幾條機(jī)械特性曲線：（1）固有機(jī)械特性；（2）；（3）電源電壓降至額定電壓一半的機(jī)械特性；（4）磁通減少30%的機(jī)械特性。答：（1）繪制固有特性曲線估算Ra：由式，則計算：理想空載點：額定工作點：n=nN=1 500 r/min在坐標(biāo)圖中連接額定點和理想空載點，即得到固有特性曲線。（2）當(dāng)電樞回路串入電阻Rpa=，理想空載點仍然為n0= r/min，當(dāng)Tem=TN時，即Ia=，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為：（3）電源電壓降至額定電壓一半的機(jī)械特性=110V時，理想空載點與電壓成正比變化，所以當(dāng)Tem=TN時，即Ia=，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為：其特性為通過（0，833）和（，667）兩點的直線。（4）磁通減少30%的機(jī)械特性當(dāng)磁通減弱至30%FN時，理想空載轉(zhuǎn)速將