《电机与拖动基础》实验教案
实验一直流电动机
一.实验目的
1.掌握用实验方法测取直流他励电动机的工作特性和机械特性。
2.掌握直流他励电动机的调速方法。
二.实验内容
1.工作特性和机械特性的测定
保持U=U N和I f=I fN不变，测取n、T2、n=f(I a)及n=f(T2)。
2.调速特性的测定
(1)改变电枢电压调速
保持U=U N、I f=I fN=常数，T2=常数，测取n=f(Ua)。
(2)改变励磁电流调速
保持U=U N，T2 =常数，R1 =0，测取n=f(I f)。
三.实验原理及实验方法
（一）直流电动机的工作特性和机械特性的测定
1.什么是直流电动机的工作特性和机械特性？
直流电动机的工作特性是指端电压为额定电压，电枢回路无外串电阻，励磁电流为额定励磁电流时，电动机的转速n、电磁转矩T EM效率η与输出功率之间的关系，即n、T2、n=f(I a)。
直流电动机的机械特性是指电动机的、电磁转矩T EM与电动机的转速n之间的关系，即n=f(T em)。
2.实验接线
图1-1 直流他励电动机实验接线图
3.实验方法
（1）直流电机起动
将电枢回路电阻R1调至最大，励磁回路电阻R f调至最小，将MEL-13“转速控制”和“转矩控制”选择开关板向“转矩控制”，“转矩设定”电位器逆时针旋到底，即使电动机轻载或空载起动。
（2）电动机转速方向
观察MEL-13上转速显示屏，看电动机是否正转。若电动机反转，应改变电枢电源电压的极性或改变励磁电源电压极性。
（3）工作特性曲线和机械特性曲线的测定
①电动机的额定状态的调试
直流电机正常起动后，将电枢串联电阻R1调至零，调节直流可调稳压电源的输出至220V，再分别调节磁场调节电阻R f和“转矩设定”电位器，使电动机达到额定值：U=U N=220V，Ia=I N，n=n N=1600r/min，此时直流电机的励磁电流I f=I fN（额定励磁电流）。
②工作特性曲线和机械特性曲线的测定
保持U=U N，I f=I fN不变的条件下，逐次减小电动机的负载，即逆时针调节“转矩设定”电位器，测取电动机电枢电流I a、转速n和转矩T2，共取数据7-8组。
（二）直流电动机调速特性的测定
1.直流电动机调速原理是什么？调速方法有哪些？
根据电动机的转速表达式n=(U-IR)/C eΦ，其中电枢电流I主要是由负载决定，因此只要改变该表达式中的参数U、R、Φ三个参数，就可以改变电动机的转速，相应就有三种调速方法：降低电源电压调速、电枢回路串电阻调速和弱磁调速。
2.实验方法
（1）降低电源电压调速
按上述方法起动直流电机后，将电阻R1调至零，并同时调节负载，电枢电压和磁场调节电阻R f，使电机的U=U N，I a=0.5I N，I f=I fN，记录此时的T2。
保持T2不变，I f=I fN不变，逐次增加R1的阻值，即降低电枢两端的电压U a，R1从零调至最大值，每次测取电动机的端电压U a，转速n和电枢电流I a，共取7-8组数据。
（2）弱磁调速
直流电动机起动后，将电枢调节电阻和磁场调节电阻R f调至零，调节可调直流电源的输出为220V，调节“转矩设定”电位器，使电动机的U=U N，I a=0.5I N，记录此时的T2。
保持T2和U=U N不变，逐次增加磁场电阻R f阻值，直至n=1.3n N(或R f阻值最大)，每次测取电动机的n、I f和I a，共取7-8组数据。
四．实验要求
1.由表1-1计算出 P 2和η，并绘出n 、T 2、η=f(I a )及n=f(T 2)的特性曲线。 电动机输出功率：P 2=0.105nT 2 电动机输入功率：P 1=UI
电动机效率：η=12P P
×100％
电动机输入电流：I =I a +I fN 由工作特性求出转速变化率：Δn=
N
N
O n n n ×100％ 2.绘出他励电动机调速特性曲线n=f(U a )和n=f(I f )。分析在恒转矩负载时两种调速的电枢电流变化规律以及两种调速方法的优缺点。
实验二单相变压器
一．实验目的
1.通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。
二．实验内容
1.空载实验测取空载特性U O=f(I O)，P O=f(U O)。
2.短路实验测取短路特性U K=f(I K)，P K=f(I K)。
三.实验原理
所谓空载是指变压器的一个绕组加上交流电压，另一个绕组开路。从空载实验可以测定变压器的变比K、铁耗p Fe以及等效电路中的励磁阻抗Z m。空载实验在变压器的一次侧、二次侧都可以进行，通常为了安全起见，一般在低压侧进行。不过要将低压侧所测得的Z m标在高压侧的等效电路中，还必须归算到高压侧，即乘以变比K的平方。
所谓短路是指变压器的一个绕组加上交流电压，另一个绕组短路。为了便于测量，一般在高压侧加电压，低压侧开路。
四．实验步骤
（一）空载实验
断开电源，按实验线路图2-1接线
图2-1 单相变压器空载实验接线图
变压器T选用MEL-01三相组式变压器中的一只或单独的组式变压器。实验时，变压器低压线圈2U1（a）、2U2（x）接电源，高压线圈1U1（A）、1U2（X）开路。
A、V1、V2分别为交流电流表、交流电压表，W为功率表。
经老师检查无误后，按以下步骤操作：
a．在三相交流电源断电的条件下，将调压器旋钮逆时针方向旋转到底。并合理选择各仪表量程。
变压器T额定容量P N=77W，U1N/U2N=220V/55V，I1N/I2N=0.35A/1.4A
b．合上交流电源总开关，即按下绿色“闭合”开关，顺时针调节调压器旋钮，使变压器空载电压U0=1.2U N
c．然后，逐次降低电源电压，在1.2~0.5U N的范围内；测取变压器的U0、I0、P0，共取6~7组数据，记录于表2-1中。其中U=U N的点必须测，并在该点附近测的点应密些。为了计算变压器的变化，在U N以下测取原方电压的同时测取副方电压，。
e．测量数据以后，断开三相电源，以便为下次实验作好准备。
（二）短路实验
断开电源，按实验线路图2-2接线
图2-2 单相变压器短路实验接线图
实验时，变压器T的高压线圈接电源，低压线圈直接短路。
A、V、W分别为交流电流表、电压表、功率表，选择方法同空载实验。
经老师检查无误后，按以下步骤操作：
a．断开三相交流电源，将调压器旋钮逆时针方向旋转到底，即使输出电压为零。
b．合上交流电源绿色“闭合”开关，接通交流电源，逐次增加输入电压，直到短路电流等于1.1I N为止。在0.5~1.1I N范围内测取变压器的U K、I K、P K，共取6~7组数据，其中I=I K的点必测。并记录实验时周围环境温度（℃）。
五．注意事项
1.在变压器实验中，应注意电压表、电流表、功率表的合理布置。
为了降低测量的误差，空载和短路实验中，各种仪表的接法不一样。因为空载实验时，二次侧开路，二次电流很小，使得一次电流也很小，为减小误差，安培表靠近绕组。在短路实验中，二次侧短路，电压很小，电压表靠近绕组。
2.短路实验操作要快，否则线圈发热会引起电阻变化。
3.短路实验时，因为二次侧短路，在一次侧加额定电压是不允许的，否则会导致一次、二次电流过大，烧毁绕组。因而短路实验时，在一次侧所加的电压必须降低，通常使一次、二次电流达到额定值为止。这时一次侧所加的电压约为其额定电压的5﹪-10﹪。
六．实验报告要求
1.计算变比
由空载实验测取变压器的原、副方电压的三组数据，分别计算出变比，然后取其平均值作为变压器的变比K 。
K=U 1U1.1U2／U 2U1.2U2
2.绘出空载特性曲线和计算励磁参数
(1)绘出空载特性曲线U O =f(I O )，P O =f(U O )，O ?cos =f(U O )。
式中：O
O O o I U P
=?cos
(2)计算励磁参数
从空载特性曲线上查出对应于Uo=U N 时的I O 和P O 值，并由下式算出激磁参数 2
o
o m I P r =
o o m I U Z = 2
2m m m r Z X -= 3.绘出短路特性曲线和计算短路参数
（1）绘出短路特性曲线U K =f(I K )、P K =f(I K )、K ?cos =f(I K )。 （2）计算短路参数。
从短路特性曲线上查出对应于短路电流I K =I N 时的U K 和P K 值，由下式算出实验环境 温度为θ（O
C ）短路参数。
K
K K I U Z ='
2'K
K K I P r =
2
'2
''K
K r Z X K -=
折算到低压方
2
'K Z Z K
K =
,
2
'
K r r K
K =
,
2
'K
X X K
K =
由于短路电阻r K 随温度而变化，因此，算出的短路电阻应按国家标准换算到基准工
作温度75O
C 时的阻值。
θ
θ
++=5.23475
5.23475K o r C K r 27575K
C K C
O K X r Z
O += 式中：234.5为铜导线的常数，若用铝导线常数应改为228。
阻抗电压
%10075?=
N
C
K N K U Z I U o
%10075?=
N
C
K N Kr U r I U o
%100?=
N
K
N KX U X I U I K = I N 时的短路损耗C K N
KN O r I p 752
= 4.利用空载和短路实验测定的参数，画出被试变压器折算到低压方的“Γ”型等效电路。
实验三三相变压器
一.实验目的
1.掌握用实验方法测定三相变压器的极性。
2.掌握用实验方法判别变压器的联接组。
二.实验项目
1.测定极性
2.连接并判定以下联接组
(1)Y／Y-12
(2)Y／Y-6
(3)Y／Δ-11
(4)Y／Δ-5
三.实验原理
三相变压器绕组的联结不仅仅是组成电路系统的问题，而且关系到变压器电磁量中的谐波问题，以及如并联运行等一些运行问题。对于三相变压器的联结组别，一般采用“时钟表示法”来判别，具体步骤：（1）在三相变压器的高低压绕组接线图上标出各相电动势和线电动势。（2）画出高压绕组的电动势相量图。（3）将A与a重合，根据同一接线柱上高低压绕组的相位关系，画出低压绕组电动势相量图。（4）根据线电动势E AB 和线电动势E ab的相位关系，采用“时钟表示法”来判别三相变压器的联结组别。
四．实验方法
1.测定原、副方极性
图3-1 测定原副方极性接线图
a．暂时标出三相低压绕组的标记2U1(a)、2V1(b)、2W1(c)、2U2(x)、2V2(y)、2W2(z)，然后按照图3-1接线。原、副方中点用导线相连。
b．高压三相绕组施加约50%的额定电压，测出电压U1U1.1U2 (U A.X) 、U1V1.1V2(U B.Y) 、U1W1.1W2(U C.Z) 、U2U1.2U2(U a.x)、U2V1.2V2(U b.y)、U2W1.2W2(U c.z)、U1U1.2U1(U A.a)、U1V1.2V1(U B.b)、U2W1.2W1(U C.c),若U1U1.2U1=U1U1.1U2-U2U1.2U2(U A.a=U A.X-U a.x),则U相高、低压绕组同柱，并且首端1U1(A)与2U1(a)点为同极性；U1U1.2U1=U1U1.1U2+U2U1.2U2(U A.a=U A.X +U a.x),则1U1(A)与2U1(a)端点为异极性。
c．用同样的方法判别出1V1(B)、1W1(C)两相原、副方的极性。高低压三相绕组的极性确定后，根据要求连接出不同的联接组。
2.检验联接组
(1)Y／Y-12
按照图3－2接线。1U1(A)、2U1(a)两端点用导线联接，在高压方施加三相对称的电压(220V)，测出U1U1.1V1(U A.B)、U2U1.2V1(U a.b)、U1V1.2V1(U B.b)、U1W1.2W1(U C.c)及U1V1.2W1(U B.c)。
图3－2 Y／Y-12联接组
根据Y ／Y-12联接组的电动势相量图可知：
12.1212.1112.11)1(V U L W W V V U K U U -==；b a L c C b B U K U U ...)1(-==；
)1(212.1212.11+-=L L V U w V K K U U ；)1(2
..+-=L L b a c B K K U U ；
12.1211.11V U V U L U U K =
；b
a B A L U U
K ..=；
若用两式计算出的电压U 1V1.2V1(U B .b )、U 1W1.2W1(U C .c )及U 1V1.2W1(U B .c )的数值与实验测取的数值相同，则表示线图连接正常，属Y ／Y-12联接组。
(2)Y ／Y-6
将Y ／Y-12联接组的副方绕组首、末端标记对调，1U1(A)、2U1(a)两点用导线相联，如图3-3所示。
按前面方法测出电压U 1U1.1V1(U A .B )、U 2U1.2V1(U a .b )、U 1V1.2V1(U B .b )、U 1W1.2W1(U C .c )及U 1V1.2W1(U B .c )。
根据Y ／Y-6联接组的电动势相量图可得
12.1212.1112.11)1(V U L W W V V U K U U +==；b a L c C b B U K U U ...)1(+==；
)1(212.1212.11++=L L V U W V K K U U ；)1(2
..++=L L b a c B K K U U ；
若由上两式计算出电压U 1V1.2V1(U B .b )、U 1W1.2W1(U C .c )及U 1V1.2W1(U B .c )的数值与实测相同，则线圈连接正确，属于Y ／Y-6联接组。
图3－3 Y ／Y-6联接组
(3)Y ／Δ-11
按图3-4接线。1U1(A)、2U1(a)两端点用导线相连，高压方施加对称电压(220V)，测取U 1U1.1V1(U A .B )、U 2U1.2V1(U a .b )、U 1V1.2V1(U B .b )、U 1W1.2W1(U C .c )及U 1V1.2W1(U B .c )。 根据Y ／Δ-11联接组的电动势相量可得
132
12.1212.1112.1112.11+-===L L V U W V W W V V K K U U U U ； 132..1..+-===L L b a c B c C b B K K U U U U ；
若由上式计算出的电压U 1V1.2V1(U B .b )、U 1W1.2W1(U C .c )及U 1V1.2W1(U B .c )的数值与实测值相同，则线圈连接正确，属Y ／Δ-11联接组。
图3－4 Y ／Δ-11联接组
(4)Y ／Δ-5
将Y ／Δ-11联接组的副方线圈首、末端的标记对调，如图3-5 所示。实验方法同前，测取U 1U1.1V1(U A .B )、U 2U1.2V1(U a .b )、U 1V1.2V1(U B .b )、U 1W1.2W1(U C .c )及U 1V1.2W1(U B .c )。
根据Y ／Δ-5联接组的电动势相量图可得
132
12.1212.1112.1112.11++===L L V U W V W W V V K K U U U U ； 132....++===L L b a c B c C b B K K U U U U ；
若由上式计算出的电压U 1V1.2V1(U B .b )、U 1W1.2W1(U C .c )及U 1V1.2W1(U B .c )的数值与实测值相同，则线圈联接正确，属于Y ／Δ-5联接组。
图3－5 Y／Δ-5联接组
五．实验报告要求
1.计算出不同联接组时的U1V1.2V1、U1W1.2W1、U1V1.2W1的数值与实测值进行比较，判别绕组连接是否正确。
2.在实验过程中若出现三相不平衡时，实验结果会受到影响吗？为什么？
3.记录实验过程中出现的问题并阐述其解决办法。
实验四三相异步电机的M-S曲线测绘
一．实验目的
用本电机教学实验台的测功机转速闭环功能测绘各种异步电机的转矩~转差曲线，并加以比较。
二．实验项目
1．鼠笼式异步电机的M-S曲线测绘测。
2．绕线式异步电动机的M-S曲线测绘。
三．实验原理
异步电机的机械特性的图6-1所示。
在某一转差率S m时，转矩有一最大值T m，称为异步电机的最大转矩，S m称为临界转差率。T m是异步电动机可能产生的最大转矩。如果负载转矩T z＞T m，电动机将承担不了而停转。起动转矩T st是异步电动机接至电源开始起动时的电磁转矩，此时S=1（n=0）。对于绕线式转子异步电动机，转子绕组串联附加电阻，便能改变T st，从而可改变起动特性。
异步电动机的机械特性可视为两部分组成，即当负载功率转矩T z≤T N时，机械特性近似为直线，称为机械特性的直线部分，又可称为工作部分，因电动机不论带何种负载均能稳定运行；当S≥S m时，机械特性为一曲线，称为机械特性的曲线部分，对恒转矩负载或恒功率负载而言，因为电动机这一特性段与这类负载转矩特性的配合，使电机不能稳定运行，而对于通风机负载，则在这一特性段上却能稳定工作。
在本实验系统中，通过对电机的转速进行检测，动态调节施加于电机的转矩，产生随着电机转速的下降，转矩随之下降的负载，使电机稳定地运行了机械特性的曲线部分。通过读取不同转速下的转矩，可描绘出不同电机的M-S曲线。
图6－1 异步电机的机械特性图6－2 鼠笼式异步电机的M-S曲线测绘接线图
四．实验方法
1．鼠笼式异步电机的M-S曲线测绘
被试电机为三相鼠笼式异步电动机M04，Y接法。
G为涡流测功机，与M04电机同轴安装。
断开电源，按实验线路图6－2接线，其中电压表采用指针式或数字式均可，量程选用300V档，电流表采用数字式，可选0.75A量程档。
起动电机前，将三相调压器旋钮逆时针调到底，并将MEL-13中“转矩控制”和“转速控制”选择开关扳向“转速控制”，并将“转速设定”调节旋钮顺时针调到底。
经老师检查无误后，按以下步骤操作：
（1）按下绿色“闭合”按钮开关，调节交流电源输出调节旋钮，使电压输出为220V，起动交流电机。观察电机的旋转方向，是之符合要求。
注：①异步电动机在起动过程中若发生一相断线，则电动机不能起动；在运行过程中若出现一相断线，则电动机就会旋转而不停止；所以在实验过程中必须保证三相电源接线的正确性。
②若电机旋转方向不符合要求，应改变定子电源的相序，即任意调换三相中的两相接线，就可以改变电动机的转向。
（2）逆时针缓慢调节“转速设定”电位器经过一段时间的延时后，M04电机的负载将随之增加，其转速下降，继续调节该电位器旋钮电机由空载逐渐下降到200转/分左右（注意：转速低于200转/分时，有可能造成电机转速不稳定。）
（3）在空载转速至200转/分范围内，测取8-9组数据，其中在最大转矩附近多测几点，填入表6-1。
（4）当电机转速下降到200转/分时，顺时针回调“转速设定”旋钮，转速开始上升，直到升到空载转速为止，在这范围内，读出8-9组异步电机的转矩T，转速n，填入表6-2。
注：电动机的降速特性和升速特性曲线不重合，主要在于随着电动机长时间的工作，绕组的阻抗随温度的升高而增大的缘故。
2．绕线式异步电动机的M-S曲线测绘
被试电机采用三相绕线式异步电动机M09，Y接法。
断开电源，按实验线路图6-3接线，电压表和电流表的选择同前，转子调节电阻采用MEL-04中两只90Ω电阻相并联（最大值为45Ω）。MEL-13的开关和旋钮的设置同前，调压器退至零位。
经老师检查无误后，按以下步骤操作：
（1）绕线电机的转子调节电阻调到零（三只旋钮顺时针到底），顺时针调节调压器旋钮，使电压升至180V，电机开始起动至空载转速。逆时针调节“转速设定”旋钮，M09
图6－3 绕线式异步电机的M-S曲线测绘接线图
的负载随之增加，电机转速开始下降，继续逆时针调节该旋钮，电机转速下降至200转
/分左右。在空载转速至200转/分范围时，读取8-9组绕线电机转矩T、转速n记录于表6-3。
（2）绕线电机的转子调节电阻调到2Ω（断开电源，用万用表测量，三相需对称），重复以上步骤，记录相关数据。
（3）绕线电机的转子调节电阻调到5Ω（断开电源，用万用表测量，三相需对称），重复以上步骤，记录相关数据。
1．在方格纸上，逐点绘出各种电机的转矩、转速，并进行拟合，作出被试电机的M-S曲线。
2．对这些电机的特性作一比较和评价。
实验五三相异步电动机在各种运行状态下的机械特性
一．实验目的
了解三相绕线式异步电动机在各种运行状态下的机械特性。
二．实验项目
1．测定三相绕线式异步电动机在电动运行状态和再生发电制功状态下机械特性。
2．测定三相绕线式异步电动机在反接制动运行状态下的机械特性。
三.实验原理
三相异步电动机有两种运行状态，即电动运行状态和制动运行状态。电动机的电磁转矩T与电动机转速n同向，称为电动运行状态，其特性曲线分布在Ⅰ、Ⅲ象限。电动机的电磁转矩T与电动机转速n反向，称为制动运行状态，其特性曲线分布在Ⅱ、Ⅳ象限。
三相异步电动机的制动有能耗制动、反接制动和回馈制动三种。能耗制动方法是在制动时将电动机定子电源切除，并将一直流电源接入。反接制动又分为电源反接制动和倒拉反接制动两种，其中电源反接制动是制动时将三相电源任意两相反接，倒拉反接制动是在转子回路中串一较大电阻，保证制动曲线于负载转矩曲线交于第四相限的一点。回馈制动当电动机带位能性负载下降时可能出现，或当电动机变极调速或变频调速时出现。三种制动方法中反接制动很难保证准确停车，而回馈制动虽然是一种比较经济的制动方法，但电动机都运行于转速高于同步转速的状态，能耗制动相对来说是一种比较实用的方法，能够实现准确停车。
四．实验方法及步骤
实验线路如图5-1。
M为三相绕线式异步电动机；G为直流并励电动机M03（作他励接法）；
R S选用MEL-04上的三组90Ω电阻或D41上的90Ω三组电阻；
R1选用675Ω电阻（MEL-03中，450Ω电阻和225Ω电阻相串联），或选用D44上的180Ω加上D42上的四只900Ω串联加两只900Ω并联共4230Ω阻值；
R f选用3000Ω磁场调节电阻或D44上的1800Ω电阻；
V2、A2、mA分别为直流电压、电流、毫安表，V1、A1、W1、W2为交流、电压、电流、功率表；
S1选用是双刀双掷开关
1．测定三相绕线式异步电机电动及再发电制动机械特性
仪表量程及开关、电阻的选择：
（1）V2的量程为300V档，mA的量程为200mA档，A2的量程为2A档。
（2）R S阻值调至零，R1、R f阻值调至最大。
（3）开关S1合向“2”端。
（4）三相调压旋钮逆时针到底，直流电机励磁电源开关和220V直流稳压电源开关在断开位置。并且直流稳压电源调节旋扭逆时针到底，使电压输出最小。
经老师检查无误后，按以下步骤操作：
（1）接下绿色“闭合”按钮开关，接通三相交流电源，调节三相交流电压输出为180V（注意观察电机转向是否符合要求），并在以后的实验中保持不变。
图5－1 绕线式异步电动机机械特性测定接线图
（2）接通直流电机励磁电源，调节R f阻值使I f=95mA并保持不变。接通可调直流稳压电源的开关，在开关S1的“2”端测量电机G的输出电压极性，先使其极性与S1开关“1”端的电枢电源相反。在R1为最大值的条件下，将S1合向“1”端。
（3）调节直流稳压电源和R1的阻值（对于R1选用675Ω电阻，先调节R1中的450Ω电阻，当减到0时，用导线短接，再调节225Ω电阻，同时调节直流稳压电源），使电动机从堵转（约200转左右）到接近于空载状态，其间测取电机G的U a、I a、n及电动机M的交流电流表A、功率表P I、P II的读数。共取8-9组数据。
（4）当电动机M接近空载而转速不能调高时，将S1含向“2”位置，调换发电机G的电枢极性使其与“直流稳压电源”同极性。调节直流电源使其G的电压值接近相等，将S1合至“1”端，减小R1阻值直至为零（用导线短接900Ω相串联的电阻）。
（5）升高直流电源电压，使电动机M的转速上升，当电机转速为同步转速时，异步电机功率接近于0，继续调高电枢电压，则异步电机从第一象限进入第二象限再生发电制动状态，直至异步电机M的电流接近额定值，测取电动机M的定子电流I1、功率P I、P II，转速n和发电机G的电枢电流I a，电压U a。
2．电动及反接制动运行状态下的机械特性
在断电的条件下，把R S的三只可调电阻调至90Ω，折除R1的短接导线，并调至最大2250欧，直流发电机G接到S1上的两个接线端对调，使直流发电机输出电压极性和“直流稳压电源”极性相反，开关S1合向“2”，逆时针调节可调直流稳压电源调节旋钮到底。
（1）按下绿色“闭合”按钮开关，调节交流电源输出为200伏，合上励磁电源开关，调节R f的阻值，使I f=95mA。
（2）按下直流稳压电源的开关和复位按钮，起动直流电源，开关S1合向“1”，让异步电机M带上负载运行，减小R1阻值（先减小1800欧0.41A，当减至最小时，用导线短接，再接小450欧0.82A），使异步发电机转速下降，直至为零。
（3）继续减小R1阻值或调离电枢电压值，异步电机即进入反向运转状态，直至其电流接近额定值，测取发电机G的电枢电流I a、电压、Ua值和异步电动机M的定子电流I1、P1、P II、转速n，共取8-9组数据。
五．实验注意事项
1.调节串并联电阻时,要按电流的大小而相应调节串联或并联电阻,防止电阻器过流引起烧坏。
七．实验报告要求
根据实验数据绘出三相绕线转子异步电机运行在三种状态下的机械特性。
电机与拖动基础试题及答案
第二部分??直流电动机的电力拖动 一、填空题： 1、他励直流电动机的固有机械特性是指在_______条件下，_______和_______的关系。 （U=UN 、φ=ΦN ，电枢回路不串电阻；n ；Tem 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、如果不串联制动电阻，反接制动瞬间的电枢电流大约是电动状态运行时电枢电流的_______倍。 （2） 4、当电动机的转速超过_______时，出现回馈制动。（理想空载转速） 5、拖动恒转转负载进行调速时，应采_______调速方法，而拖动恒功率负载时应采用_______调速方法。（降压或电枢回路串电阻；弱磁） 1、直流电动机的人为特性都比固有特性软。（??）（F ） 2、直流电动机串多级电阻起动。在起动过程中，每切除一级起动电阻，电枢电流都将突变。（??） （T ） 3、提升位能负载时的工作点在第一象限内，而下放位能负载时的工作点在第四象限内。（??） （T ） 4、他励直流电动机的降压调速属于恒转矩调速方式，因此只能拖动恒转矩负载运行。（??） （F ） 5、他励直流电动机降压或串电阻调速时，最大静差率数值越大，调速范围也越大。（??） （T ） 三、选择题 1、电力拖动系统运动方程式中的GD2反映了：（2） （1）旋转体的重量与旋转体直径平方的乘积，它没有任何物理意见；（2）系统机械惯性的大小，它是一个整体物理量；（3）系统储能的大小，但它不是一个整体物理量。 2、他励直流电动机的人为特性与固有特性相比，其理想空载转速和斜率均发生了变化，那么这条人为特性一定是：（3） （1）串电阻的人为特性；（2）降压的人为特性；（3）弱磁的人为特性。 3、直流电动机采用降低电源电压的方法起动，其目的是：（2）（1）为了使起动过程平稳；（2）为了减小起动电流；（3）为了减小起动转矩。 4、当电动机的电枢回路铜损耗比电磁功率或轴机械功率都大时，这时电动机处于：（2）（1）能耗制动状态；（2）反接制动状态；（3）回馈制动状态。 5、他励直流电动机拖动恒转矩负载进行串电阻调速，设调速前、后的电枢电流分别为I 1和I 2，那么：（2）（1）I 1I 2。 四、简答题： 1、电力拖动系统稳定运行的条件是什么？（电动机的机械特性与负 载的转矩特性必须有交点，且在交点处，满足em L dT dT dn dn ） 2、何谓电动机的充分利用？(所谓电动机的充分利用是指电动机无论在额定转速下运行,还是调速过程中处于不同转速下运行,其电枢电流都等于额定值。) 一台他励直流电动机数据为：P N =，U N =110V ，I N =，n N =1500r/min ，电枢回路电阻R a =Ω，求：（1）U=U N ，Φ=ΦN 条件下，电枢电流I a =60A 时转速是多少？（2） U=U N 条件下，主磁通减少15%，负载转矩为T N 不变时，电动机电枢电流与转速是多少？（3）U=U N ，Φ=ΦN 条件下，负载转矩为，转速为（—800）r/min ，电枢回路应串入多大电阻？
电机与拖动技术课程标准
《电机与拖动技术》课程标准 一、课程简介 《电机与拖动技术》是电力系统自动化技术专业主干课，是学习本专业其它专业课的重要基础。 《电机与拖动技术》在电力系统自动化专业的课程体系中具有承上启下和举足轻重的地位。先修课程包括高等数学、电工电子等。该课程是学生学习“电力系统继电保护原理”、“发电厂电气部分”、“电力系统自动化”、等专业主干课程和“电力系统课程设计”、“电力系统综合实验”等实践性教学环节的必备理论基础。 《电机与拖动技术》既具有较强的理论性，又具有很强的实践性，课程内容与电力系统生产运行过程密切相关，对于培养学生综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力，全面提高自身素质具有特别重要的作用。。
二、课程性质与定位 《电机与拖动技术》是电力系统自动化技术专业的一门主干课，它又是本专业一门重要的必修专业基础课。通过本课程的学习，使学生掌握各类电机的工作原理、基本结构及运行特性，掌握直流和交流电力拖动系统的组成、起动、制动和调速的分析计算方法及必要的测试技能，从而能合理地使用电机以满足后续专业课对该方面知识的需要，同时也为学生在今后从事专业技术工作中，保证电机工作稳定、可靠和经济运行打下扎实基础。 《电机与拖动技术》是机械类和电气类专业的核心课程，在人才培养方案中起承上启下的作用，具有十分重要的地位，为后续专业课程的学习及班组技术革新打下良好的理论和专业技术基础。 前续课程：《高等数学》、《电工电子技术》、等课程。 后续课程《发电厂变电站电气部分》、《工厂供配电技术》、《电力系统继电保护》和毕业设计等课程。 三、课程设计思路 通过行为导向的项目式教学，加强学生实践技能的培养，培养学生的综合职业能力和职业素养；独立学习及获取新知识、新技能、新方法的能力；与人交往、沟通及合作等方面的态度和能力。 四、课程培养目标 1.总体目标 线路图的阅读与绘图，电工工具的熟练使用，交直流电动机的原理、电动机铭牌参数与计算、电动机参数与机械特性测试、电动机与变压器的运行、维护、控制电机的选择与使用。 2.知识目标 （1）通过学习，掌握常用交、直流电机、变压器的基本结构和工作原理 （2）掌握电力拖动系统的基本理论，计算方法 （3）掌握基本的实验方法和操作技能以及常用电气仪表（器）的使用。 （4）掌握一定的电磁计算方法，培养学生运算能力。
《电机与拖动II》离线作业答案
西南交10秋学期《电机与拖动II》离线作业答案 电机与拖动II第1次作业 一、单项选择题(只有一个选项正确，共4道小题) 1. 在维修三相异步电动机定子绕组时，将每相绕组的匝数做了适当增加，气隙中的每极磁通将（） (A) 增加 (B) 减小 (C) 保持不变 (D) 不一定 正确答案：B 2. 三相合成旋转磁动势中的7次谐波，其在气隙中的转速是基波旋转磁势的转速的（）。 (A) 1/7倍 (B) 7倍 (C) 相等 正确答案：A 3. 三相交流电机的定子合成磁动势幅值计算公式的电流为（） (A) 每相电流的最大值 (B) 线电流 (C) 每相电流有效值 (D) 三相电流代数和 正确答案：C 4. 三相四极36槽交流绕组，若希望尽可能削弱5次磁动势谐波，绕组节距取（）。 (A) 7 (B) 8 (C) 9 (D) 10 正确答案：A 二、判断题(判断正误，共3道小题) 5. 在机械和工艺容许的条件下，异步电动机的气隙越小越好。 正确答案：说法正确 6. 异步电动机空载运行时功率因数很高。 正确答案：说法错误 7. 交流绕组的绕组系数总是小于1。 正确答案：说法正确 三、主观题(共4道小题) 8. 一个三相对称交流绕组，通以对称三相交流电时，会产生何种合成磁势？请写出其基波磁势幅值表达式。如果绕组有一相断线又将产生何种磁势？ 参考答案：答：圆形旋转磁势；；Y接断线产生脉振磁势，D接断线产生
椭圆旋转磁势。 9. 一台三相4极异步电动机，定子槽数为36，线圈节距为，试求其基波绕组系数。 参考答案：答：0.945 10. 为什么采用短矩和分布绕组能削弱谐波电势？为什么削弱5次谐波和7 次谐波电势，节距选多大比较合适？。 参考答案：答：从绕组系数公式可知，采用短矩和分布绕组 能削弱谐波电势，这是因为每槽电势随着谐波次数的增加，相邻槽的电势相位差增大倍，所以采用它们 可以削弱谐波电势。从知，要削弱5次和7次谐波电势，选y1＝比较合适， 此时，，，使它们削弱都比较大。 11. 总结交流发电机定子电枢绕组相电动势的频率、波形和大小与哪些因素有关？这些因素中哪些是由构造决定的，哪些是由运行条件决定的？ 参考答案： 答：交流绕组感应电动势的频率与旋转磁场转速、电机极数有关；其波形与磁势波形、电机结构相关；其大小与频率、绕组匝数、磁场强弱有关。 电机与拖动II第2次作业 一、单项选择题(只有一个选项正确，共3道小题) 1. 交流电机的定子、转子极对数要求（） (A) 不等 (B) 相等 (C) 可以相等，也可以不相等 正确答案：B 2. 笼型三相异步电动机额定状态下转速下降10％，则转子电流产生的旋转磁动势相对于定子的转速不变，相对于转子的转速（） (A) 上升约10％ (B) 下降约10％ (C) 不变 正确答案：A 3. 三相异步电动机电磁转矩的大小和（）成正比 (A) 电磁功率 (B) 输出功率 (C) 输入功率
电机与拖动基础试题库及答案
电机与拖动基础试题库及答案
《电机与拖动基础》试题库及答案 第一部分直流电机 一、填空题： 1、直流电动机的工作原理是把能转化为能。直流发电机的工作原理是把能转化为能。（直流电；机械；机械；直流电） 2、直流发电机的工作原理用定则判断感应电动势的方向。直流电动机的工作原理用定则判断电磁力的方向。（右手；左手） 3、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) 4、可用下列关系来判断直流电机的运行状态，当_______时为电动机状态，当_______时为 发电机状态。（E a 〈U；E a 〉U） 5、直流发电机的绕组常用的有_______和_______两种形式。（叠绕组；波绕组）
6、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） 7、电动势常数 C与转矩常数T C之间的关系为 e ______。（ C=9.55e C） T 二、选择题 1、电机的电流小于额定电流，称为（）运行。（1） （1）欠载（2）过载（3）额定 2、电机的电流大于额定电流，称为（）运行。（2） （1）欠载（2）过载（3）额定 3、某直流电机它的电枢与二个励磁绕组串联和并联，那么该电机为( )电机。（3）（1）他励（2）并励（3）复励（4）串励 4、直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于（）中。（1） （1）电枢绕组；（2）励磁绕组；（3）电枢绕组和励磁绕组
电机与拖动试题参考答案
学年度第一学期 自动化系《电机与电力拖动基础》期末考试试卷（） 年级专业自动化班级学号姓名 注：1、共120分钟，总分100分 2、此试卷适用自动化专业本科 一、选择题（每小题2分，共20分） 1．他励直流电动机的人为特性与固有特性相比，其理想空载转速和斜率均发生了变化，那么这条人为特性一定是：（3） （1）串电阻的人为特性；（2）降压的人为特性；（3）弱磁的人为特性。 2．直流电动机采用降低电源电压的方法起动，其目的是：（2） （1）为了使起动过程平稳；（2）为了减小起动电流；（3）为了减小起动转矩。 3．他励直流电动机拖动恒转矩负载进行串电阻调速，设调速前、后的电枢电流分别为I1和I2，那么：（2） （1）I1
①电源电压；②气隙大小；③定、转子铁心材质；④定子绕组的漏阻抗。 7．三相异步电动机在运行中，把定子两相反接，则转子的转速会：② ①升高；②下降一直到停转；③②下降至零后再反向旋转；④下降到某一稳定转速。 8．三相异步电动机能画出像变压器那样的等效电路是由于：② ①它们的定子或原边电流都滞后于电源电压；②气隙磁场在定、转子或主磁通在原、副边都感应电动势；③它们都有主磁通和漏磁通；④它们都由电网取得励磁电流。 9．三相异步电动机的与固有机械特性相比，人为机械特性上的最大电磁转矩减小，临界转差率没变，则该人为机械特性是异步电动机的：（3） （1）定子串接电阻的人为机械特性；（2）转子串接电阻的人为机械特性；（3）降低电压的人为机械特性。 10．一台三相异步电动机拖动额定转矩负载运行时，若电源电压下降10%，这时电动机的电磁转矩：（1） （1）T em =T N ;(2) T em =0.81 T N ;(3) T em =0.9T N 。 二、填空题：（共20分） 1、（4分）他励直流电动机的固有机械特性是指在_______条件下，_______和_______的关系。 （U=UN 、φ=ΦN ，电枢回路不串电阻；n ；Tem ） 2、（2分）三相变压器的联结组别不仅与绕组的_______和_______有关，而且还与三相绕组的_______有关。 （绕向；首末端标记；联结方式） 3.当s 在_______范围内，三相异步电机运行于电动机状态，此时电磁转矩性质为_______；在_______范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为_______。（0～１；反电动势；－∞～０；制动转矩） 4.三相异步电动机根据转子结构不同可分为___ ____和__ _____两类。（笼型异步电动机和绕线型异步电动机） 5.一台6极三相异步电动机接于50H Z 的三相对称电源；其s=0.05，则此时转子转速为_______r/min ，定子旋转磁势相对于转子的转速为_______r/min 。（950；50） 6. 对于绕线转子三相异步电动机，如果电源电压一定，转子回路电阻适当增大，则起动转矩_______，最大转矩_______。（增大；不变） 7. 三相异步电动机的过载能力是指______。 (N m T T /) 8. 拖动恒转矩负载运行的三相异步电动机，其转差率s 在_______范围内时，电动机都能稳定运行。 (m s 0) 9. 三相异步电动机拖动恒转矩负载进行变频调速时，为了保证过载能力和主磁通不变，则U 1应随f 1按_______规律调节。 (正比)
电机与拖动基础试题库及答案
《电机及其应用》自测题 一、填空题 1、变压器的作用是将某一等级的交流( )变换成另一等级的交流( )。 2、变压器一次电势和二次电势之比等于( )和( )之比。 3、电力变压器中的变压器油主要起( )、( )和( )作用。 4、电力变压器的分接开关是用来改变变压器电压( )的装置，以便达到调节副边( )的目的。 5、变压器的额定电压和额定电流均指变压器的( )电压和( )电流。 6、变压器空载时的损耗主要是由于( )的磁化所引起的( )和( )损耗。 7、在测试变压器参数时，须做空载试验和短路试验。为了便于试验和安全，变压器的空载试验一般在( )加压；短路试验一般在
( )加压。 8、变压器铁芯饱和程度愈高，其励磁电抗Xm就愈( )。 9、若将变压器低压侧参数折算到高压侧时，其电势(或电压)应( )、电流应( )、电阻(或电抗)应( )。10、三相组式变压器各相磁路( )，三相芯式变压器各相磁路( )。 11、三相变压器组不能采用( )连接方法，而三相芯式变压器可以采用。 12、变压器并联运行的条件是( )、( )、( )。 13、当三相变压器接成星形(Y)时，其线电压是相电压的( )倍，线电流与相电流( )。 14、当三相变压器接成三角形(D)时，其线电压与相电压( )，线电流是相电流的( )倍。 15、变压器在运行时，当( )和( )损耗相等时，效率最高。 16、有两台变压器，额定电压分别为10kV／和／，两台变压器的变比差值△K为( )，若其它条件满足并联运行，根据计算结果，
这两台变压器( )并联运行。 17、三绕组变压器的额定容量是指( )。 18、自耦变压器与同容量的两绕组变压器比较，它的空载电流( )。 19、自耦变压器适用于一、二次侧( )相差不大的场合，一般在设计时，变比Ka( )。 20、电焊变压器实际上是一台( )的降压变压器，它的外特性( )，短路电流( )。 21、整流变压器的容量一般取一、二次绕组容量的( )，又称为( )。 22、单相绕组的感应电势与( )、( )和( )成正比。 23、线圈的短距系数表示了短距线圈比整距线圈产生的电势( )的程度。 24、线圈的分布系数表示线圈分布放置后，其合成电势比线圈集中放置时电势( )的程度。 25、主极磁场非正弦分布引起的( )，对相电势的大小影响( )，主要影响了电势的( )。
电工电子技术教案
厦门电子职业中专学校教案纸 第页
§1.1电路 一、电路的基本组成 1．什么是电路？ 电路是由各种元器件(或电工设备)按一定方式 联接起来的总体，为电流的流通提供了路径。 如图1-1所示。 图1-1 简单的直流电路 2．电路的基本组成 电路的基本组成包括以下四个部分： (1)电源(供能元件)：为电路提供电能的设备和器件。 提问 (2)负载(耗能元件)：使用(消耗)电能的设备和器件(如灯泡等用电器)。 (3) 控制器件：控制电路工作状态的器件或设备(如开关等)。 (4) 联接导线：将电器设备和元器件按一定方式联接起来(如各种铜、铝电缆线等)。 教案纸附页 教学内容、方法、过程和板书设计教学追记
3．电路的状态 (1) 通路(闭路)：电源与负载接通，电路中有电流通过，电气设备或元器件获得一 定的电压和电功率，进行能量转换。 (2) 开路(断路)：电路中没有电流通过，又称为空载状态。 (3) 短路(捷路)：电源两端的导线直接相连接，输出电流过大对电源来说属于严重 过载，如没有保护措施，电源或电器会被烧毁或发生火灾，所以通常要在电路或电气 设备中安装熔断器、保险丝等保险装置，以避免发生短路时出现不良后果。 二、电气元件符号 三、基本电路图 由理想元件构成的电路叫做实际电路的电路模型，也叫做实际电路的电路原理图， 简称为电路图。例如，图1-2所示的手电筒电路。 理想元件：电路是由电特性相当复杂的元器件组成的，为了便于使用数学方法对 电路进行分析，可将电路实体中的各种电器设备和元器件用一些能够表征它们主要电 磁特性的理想元件(模型)来代替，而对它的实际上的结构、材料、形状等非电磁特性不 予考虑。 图1-2 手电筒的电路原理图 画图讲解 厦门电子职业中专学校教案纸 学《电子电检查
电机与拖动基础试题及答案(精品文档)
第二部分 直流电动机的电力拖动 一、填空题： 1、他励直流电动机的固有机械特性是指在_______条件下，_______和_______的关系。 （U=UN 、φ=ΦN ，电枢回路不串电阻；n ；Tem 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、如果不串联制动电阻，反接制动瞬间的电枢电流大约是电动状态运行时电枢电流的_______倍。 （2） 4、当电动机的转速超过_______时，出现回馈制动。（理想空载转速） 5、拖动恒转转负载进行调速时，应采_______调速方法，而拖动恒功率负载时应采用_______调速方法。（降压或电枢回路串电阻；弱磁） 1、直流电动机的人为特性都比固有特性软。（ ）（F ） 2、直流电动机串多级电阻起动。在起动过程中，每切除一级起动电阻，电枢电流都将突变。（ ） （T ） 3、提升位能负载时的工作点在第一象限内，而下放位能负载时的工作点在第四象限内。（ ） （T ） 4、他励直流电动机的降压调速属于恒转矩调速方式，因此只能拖动恒转矩负载运行。（ ） （F ） 5、他励直流电动机降压或串电阻调速时，最大静差率数值越大，调速范围也越大。（ ） （T ） 三、选择题 1、电力拖动系统运动方程式中的GD2反映了：（2） （1）旋转体的重量与旋转体直径平方的乘积，它没有任何物理意见；（2）系统机械惯性的大小，它是一个整体物理量；（3）系统储能的大小，但它不是一个整体物理量。 2、他励直流电动机的人为特性与固有特性相比，其理想空载转速和斜率均发生了变化，那么这条人为特性一定是：（3） （1）串电阻的人为特性；（2）降压的人为特性；（3）弱磁的人为特性。 3、直流电动机采用降低电源电压的方法起动，其目的是：（2）（1）为了使起动过程平稳；（2）为了减小起动电流；（3）为了减小起动转矩。 4、当电动机的电枢回路铜损耗比电磁功率或轴机械功率都大时，这时电动机处于：（2）（1）能耗制动状态；（2）反接制动状态；（3）回馈制动状态。 5、他励直流电动机拖动恒转矩负载进行串电阻调速，设调速前、后的电枢电流分别为I 1和I 2，那么：（2）（1）I 1I 2。 四、简答题： 1、电力拖动系统稳定运行的条件是什么？（电动机的机械特性与负载的转矩特性必须有交点，且在交点处，满足em L dT dT dn dn <） 2、何谓电动机的充分利用？(所谓电动机的充分利用是指电动机无论在额定转速下运行,还是调速过程中处于不同转速下运行,其电枢电流都等于额定值。) 一台他励直流电动机数据为：P N =7.5kW ，U N =110V ，I N =79.84A ，n N =1500r/min ，电枢回路电阻R a =0.1014Ω，求：（1）U=U N ，Φ=ΦN 条件下，电枢电流I a =60A 时转速是多少？（2） U=U N 条件下，主磁通减少15%，负载转矩为T N 不变时，电动机电枢电流与转速是多少？（3）U=U N ，Φ=ΦN 条件下，负载转矩为0.8T N ，转速为（—800）r/min ，电枢回路应串入多大电阻？ 解：（1）0.068N a N e N N U R I C n -Φ== 1528/min N a a e N U R I n r C -==Φ （2）N T 不变时，em T 不变，即T N N T a C I C I Φ=Φ 93.930.85N N a N N N I I I A ΦΦ===ΦΦ 1738/min N a a e U R I n r C -==Φ （3）不计空载转矩时，em L T T =，故：
电机与拖动试题库和知识点经典
电机与拖动 绪论一、名词解释1. 磁场:电流周围的效应 2.磁动势（磁通势、磁势）:产生磁场的源泉 3.磁场强度:表征距离磁源即磁动势一定位置的地方，磁动势影响强度的一个物理量。 4.磁场感应强度（磁通密度）:表征距离磁源即磁动势一定位置的地方，磁动势感应能力强弱的一个物理量。 5.磁通量Φ：垂直穿过某一截面（面积为S）磁力线的数目 6.磁阻：就是磁力线通过磁路时所遇到的阻碍，磁阻与磁路的长度成正比，与磁路的磁导率成反比，并与磁路的截面积成反比 7电感：其实质表征的就是电磁装置电与磁转换能力的大小。 二、填空 1、在电机中磁场的几个常用量分别是磁动势、磁场强度、磁感应强度、磁通等。 2、进行磁路分析和计算时，常用到磁路的基本定律有全电流定律、磁路的欧姆定律、磁路的基尔霍夫定律。 3、电机的电流有交、直流之分，所以，旋转电机也有直流电机与交流电机两大类。 4、旋转电机是一种机电能量转换的机电装置。 5、把电能转换机械能的电机称为电动机; 把机械能转换电能的电机称为电发电机。 三、判断题 1、垂直穿过线圈的磁通量随时间变化，必然会在线圈中产生感应电动势。（√） 2、棱次定律表明垂直穿过线圈的变化磁通，会在线圈中产生电动势。（√） 3、棱次定律表明线圈中的感生磁场的方向始终是与原磁场变化率的方向一致的。（×） 4、棱次定律表明线圈中的感生磁场的方向始终是与原磁场方向一致的。（×） 六、问答题 1.电磁作用原理的综述 有电流必定产生磁场，即“电生磁” ；磁场变化会在导体或线圈中产生感应电动势，即“动磁生电” ;载流导体在磁场中要受到电磁力的作用，即“电磁生力” 第一章直流电机的原理与结构 一、名词解释 （一）1.电枢：在电机中能量转换的主要部件或枢纽部分 2.换向：直流电机电枢绕组元件从一条支路经过固定不动的电刷短路，后进入另一条支路，元件中的电流方向改变的过程。 3.额定值：在正常的、安全的条件下，电气设备所允许的最大工作参数。 （二） 1.电机：机电能量（或机电信号）转换的电磁装置 2.直流电机：直流电能与机械能量进行转换的电磁装置 3.直流发电机：把机械能量转换为直流电能的电磁装置 4.直流电动机：把直流电能转换为机械能量的电磁装置 5.交流电机：交流电能与机械能量进行转换的电磁装置 6.交流电动机：把交流电能转换为机械能量的电磁装置 7.交流发电机：把机械能量转换为交流电能的电磁装置 （三）第一节距：同一元件的两个元件边在电枢圆周上所跨的距离 （四）极距：相邻两个磁极轴线之间的距离 （五）电角度：磁场在空间变化一周的角度表示 二、填空 1、铁心损耗一般包括磁滞损耗、涡流损耗。
《电工电子技术》教案
《电工电子技术》 教案
第1章电路分析基础 本章要求 1、了解电路的组成和功能，了解元件模型和电路模型的概念； 2、深刻理解电压、电流参考方向的意义； 3、掌握理想元件和电压源、电流源的输出特性； 4、熟练掌握基尔霍夫定律； 5、深刻理解电路中电位的概念并能熟练计算电路中各点电位； 6、深刻理解电压源和电流源等效变换的概念； 7、熟练掌握弥尔曼定理、叠加原理和戴维南定理； 8、理解受控电源模型, 了解含受控源电路的分析方法。 本章内容 电路的基本概念及基本定律是电路分析的重要基础。电路的基本定律和理想的电路元件虽只有几个，但无论是简单的还是复杂的具体电路，都是由这些元件构成，从而依据基本定律就足以对它们进行分析和计算。因而，要求对电路的基本概念及基本定律深刻理解、牢固掌握、熟练应用、打下电路分析的基础。依据欧姆定律和基尔霍夫定律，介绍电路中常用的分析方法。这些方法不仅适用于线性直流电路，原则上也适用于其他线性电路。为此，必须熟练掌握。 1.1电路的基本概念 教学时数1学时 本节重点1、理想元件和电路模型的概念 2、电路变量（电动势、电压、电流）的参考方向；
3、电压、电位的概念与电位的计算。 本节难点参考方向的概念和在电路分析中的应用。 教学方法通过与物理学中质点、刚体的物理模型对比，建立起理想元件模型的概念，结合举例，说明电路变量的参考方向在分析电路中的重要性。通过例题让学生了解并掌握电位的计算过程。 教学手段传统教学手法与电子课件结合。 教学内容 一、实际电路与电路模型 1、实际电路的组成和作用 (1)组成：电源（信号源）、负载和中间环节 (2)作用：a.电能的传输和转换；b.信号的传递与处理。 2、电路模型： 考虑电路分析的需要，建立理想电路模型。 (1)理想电路元件概念：忽略实际元件的次要物理性质，反映其主要物理性质，把实际元件理想化。 (2)电路模型的概念：实际电路中的实际元件用理想元件代替的电路。 例如手电筒电路：
电机及拖动基础试题及答案
电机与拖动试卷及参考答案 一、、填空题（每空1分，共30分） 1．直流发电机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向（相反），因此电磁转矩为（阻力）转矩；直流电动机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向（相同），因此电磁转矩为（动力）转矩。 2．接触器主要由（电磁机构）、（触点系统）、（灭弧装置）等三大部分组成。 3．空气阻尼式时间继电器主要由（电磁机构）、（触点系统）和（延时机构）三部份组成。若要将通电延时型改成断电延时型，只需将（电磁机构翻转180度）。 4、用Y-△降压起动时,起动电流为直接用△接法起动时的（1/3）,所以对降低（起动电流）很有效。但启动转矩也只有直接用△接法启动时（1/3），因此只适用于空载或轻载启动。 5．反接制动时，当电机转速接近于（0）时，应及时（切断电源），防止电机（反转）。 6、伺服电动机为了防止（反转）现象的发生，采用（增大转子电阻）的方法。 7、步进电动机是一种把（电脉冲）信号转换成（角位移或线位移）信号的控制电机。8．分磁环的作用是使（产生的合成吸力始终大于弹簧的反作用力），以消除（衔铁的振动和噪声）现象；三相交流电磁机构是否需要分磁环（不需要）。 9．单相异步电动机定子绕组中产生的磁场是（脉动磁场），可分解为（正向旋转磁场）和（反向旋转磁场）两部分。 10．熔断器又叫保险丝，用于电路的（短路）保护，使用时应（串）接在电路中。二、判断题（每小题1分，共10分）。 （×）1．一台额定电压为220V的交流接触器在交流220V和直流220V的电源上均
可使用。 （×）2．三相笼型异步电动机的电气控制线路，如果使用热继电器作过载保护，就不必再装设熔断器作短路保护。 （×）3．交流电动机由于通入的是交流电，因此它的转速也是不断变化的，而直流电动机则其转速是恒定不变的。 （×）4．转差率S是分析异步电动机运行性能的一个重要参数，当电动机转速越快时，则对应的转差率也就越大。 （×）5．三相异步电动机不管其转速如何改变，定子绕组上的电压、电流的频率及转子绕组中电势、电流的频率总是固定不变的。 （×）6．使用并励电动机时，发现转向不对，应将接到电源的两根线对调以下即可。（×）7．电流、电压互感器属于特殊变压器。电压互感器二次侧禁止开路，电流互感器二次侧禁止短路。 （√）8．三相异步电动机在起动时，由于某种原因，定子的一相绕组断路，电动机还能起动，但是电动机处于很危险的状态，电动机很容易烧坏。 （√）9．刀开关安装时，手柄要向上装。接线时，电源线接在上端，下端接用电器。（×）10．单相电机一般需借用电容分相方能起动，起动后电容可要可不要。 三、简述题（每小题5分，共15分） 1．直流电动机为什么不能直接起动？如果直接起动会引起什么后果？（5分）
电机与拖动公式集
电机与拖动公式集 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
电机与拖动公式集 第二章 折算后二次绕组电流、电压、电动势 2 2'I I k = 22'U kU = 22'E kE = 折算后二次绕组 0X = 222'X k X = 2'L L Z k Z = 低压空载试验 励磁阻抗模1 00U Z I = 励磁电阻 0020 P R I = 励磁电抗0X = 高压短路试验 cu S P P = 75S Z = 2 1s s P R I = s X = 铜线绕组75234.575234.5s s R R θθ+= + 铝线绕组7522875 228s s R R θθ +=+ 75S Z = 电压调整率1221(cos sin ) *100%N R s s N I V R X U ??=+ 效率2 2 20N N S s s P P βληβλβ=++ 产生最大效率的条件：20S p P β=即Fe Cu P P = 产生最大效率时的负载系数max β= 理想运行条件 （1）两台变压器的功率比 11:::I II LI LII SI SII S S I I Z Z == (2) ::I II NI NII S S S S = ::LI LII NI NII I I I I = (3)总负载和总负载功率 L LI LII I I I == I II S S S =+ 第三章 同步转速：1 060f n p = 转差率：00n n s n -= 电磁转矩的大小：22cos T m T C I ?=Φ 槽距角：.360 p z α= 极距：2z p τ= 每极每相槽数：2z q pm = 额定功率因素：N λ=
电机与拖动基础试题库及答案汇总
《电机与拖动基础》试题库及答案 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_______时为电动机状态，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_______两种形式，若要产生大电流，绕组常采用_______绕组。（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_______共同作用产生的。（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_______性质的电枢反应，其结果使_______和_______，物理中性线朝_______方向偏移。（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。（1） （1）电枢绕组；（2）励磁绕组；（3）电枢绕组和励磁绕组 2、直流发电机电刷在几何中线上，如果磁路不饱和，这时电械反应是（）（3） （1）去磁；（2）助磁；（3）不去磁也不助磁。 3、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（）。（2） （1）20%；（2）大于20%；（3）小于20%。 四、简答题 1、直流发电机的励磁方式有哪几种？ （他励；自励（包括并励，串励和复励）） 2、如何确定换向极的极性，换向极绕组为什么要与电枢绕组相串联？ （使换向极产生的磁通与电枢反应磁通方向相反。对于直流发电机而言，换向极性和电枢要进入的主磁极性相同；而对于直流电动机，则换向极极性和电枢要进入的主磁极极性相反。
电工电子技术与技能教案(1-1).
电工电子技术与技能教案（1-1）【课题编号】 1-01-01 【课题名称】认识电工实训室与安全用电 【教学目标】 应知： 1．简单认识电工实训室。 2．了解电工基本操作规程。 应会： 1．掌握常用电工仪器、仪表的使用。 2．学会安全用电常识。 【学情分析】学生在初中物理电学的基础上，接触电工电子这门课程，为了让学生对这门课程能有一个初步的认识，从认识实训室入手，加强实物教学，能降低学习难度，符合学生的认知规律，从而达到教学目的。通过多媒体演示、教师讲解、学生讨论让学生有一定的安全用电知识，为以后的学习做好安全保障。 【教学方法】现场教学法、演示法、实验法、讨论法、对比法。 【教具资源】 电工实训台、万用表、试电笔、多媒体课件 【教学安排】 2学时（90分钟） 【教学过程】 一、导入新课 电工电子技术与技能这门课程是学习关于电的知识、技能及应用，这些知识和技能的学习离不开电工实训室。为了让大家对电有一个具体的认识，我们首先认识电工实训室常用电工仪器、仪表。 二、讲授新课 教学环节1：认识电工实训室 （一）实训台 教师活动：引导学生观察实训台，了解实训台的几个组成部分的作用。 学生活动：观察实训台，在教师引导下分析、讨论，对实训台有初步了解。 能力培养：锻炼学生的观察能力和综合概括能力。
（二）常用电工仪器、仪表 教师活动：现场演示讲解各种仪器、仪表外形作用及简单使用方法。 学生活动：在教师引导下，观察各种仪器、仪表，练习简单的使用方法。 能力培养：锻炼学生的观察能力和动手操作能力。 教学环节2：电工基本操作规程 教师活动：简单讲解操作规程，引导学生讨论分析知道违规的弊端。 学生活动：分组讨论每项操作规程，了解违反规程的危害。 教学环节3：安全用电常识 （一）常见的触电方式 教师活动：通过触电实例，和学生介绍触电方式及触电的危害。 学生活动：在教师引导下，结合实例，分组讨论触电方式及危害。 能力培养：培养学生的分析概括和知识横向联系的能力。 （二）电流对人体的危害及触电急救 教师活动：通过触电实例，介绍电流对人体危害，安全电压；利用多媒体演示触电急救方法，让学生掌握简单触电急救方法。 学生活动：在教师引导下，结合实例，分组讨论电流对人体危害；观看多媒体演示触电急救方法，掌握简单触电急救方法。 能力培养：培养学生的分析概括和知识横向联系的能力。 （三）安全用电注意事项 教师活动：通过用电实例，介绍安全用电注意事项，让学生了解安全用电注意事项。 学生活动：联系实际，结合实例，分组讨论安全用电注意事项。 能力培养：培养学生的分析概括和知识横向联系的能力。 （四）电气火灾的防范 教师活动：通过用电实例，介绍引起电气火灾的原因，让学生了解基本灭火方法。 学生活动：联系实际，结合实例，分组讨论电气火灾的防范。 能力培养：培养学生的分析概括和知识横向联系的能力。 三、课堂小结 教师与学生一起回顾本节课的知识，引导学生在理论联系实践的基础上理解相关知识。为便于学生理解，教师要尽可能结合实际，用多媒体投影，像讲故事一样，引导学生一起回顾实训室、安全用电知识。必要时可以各小组总结本节主要内容，让学生在轻松的气氛下掌握知识。
电机与拖动公式集
电机与拖动公式集 第二章 折算后二次绕组电流、电压、电动势 22'I I k = 22'U kU = 22'E kE = 折算后二次绕组 2 2 000X Z R = - 222'X k X = 2'L L Z k Z = 低压空载试验 励磁阻抗模100 U Z I = 励磁电阻 002 P R I = 励磁电抗2 2 00 0X Z R = - 高压短路试验 cu S P P = 227575 75 S s s Z R X = + 2 1 s s P R I = 2 2 s s s X Z R =- 铜线绕组75234.575234.5s s R R θθ +=+ 铝线绕组7522875228s s R R θθ +=+ 227575 75 S s s Z R X = + 电压调整率1221(cos sin ) *100%N R s s N I V R X U ??=+ 效率2 2 20N N S s s P P βληβλβ= ++ 产生最大效率的条件：2 0S p P β=即Fe C u P P = 产生最大效率时的负载系数0m ax s p p β= 理想运行条件 （1）两台变压器的功率比 11::: I II LI LII SI SII S S I I Z Z == (2) ::I II N I N II S S S S = ::LI LII N I N II I I I I = (3)总负载和总负载功率 L L I L I I I I == I I I S S S =+ 第三章 同步转速：1060f n p = 转差率：00 n n s n -= 电磁转矩的大小：22cos T m T C I ?=Φ 槽距角：.360p z α= 极距：2z p τ= 每极每相槽数：2z q pm = 额定功率因素：3N N N N P U I λ= 定子电路的电动势平衡方程式 11111()U E R jX I E Z I ? ? ? ? ? =-++=-+ 每相绕组中的感应电动势E1在数值上为 11114.44w m E k N f =Φ 忽略R1和X1，1 111 4.44m w U k N f Φ= 22s N E s E = 21N f s f =
最新电机与拖动基础试题及答案
电机与拖动基础试题及答案(简答题) 简答题 1．变压器铁心为什么要用涂有绝缘的薄硅钢片叠成？若在铁心磁回路中出现较大的间隙，对变压器有何影响？ 答：铁心中交变的磁通会在铁心中引起铁损耗，用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠成铁心，可以大大减少铁损耗。若在铁心磁回路中出现较大的间隙，则主磁通所经过的铁心磁回路的磁阻就比较大，产生同样的主磁通所需要的励磁磁动势和励磁电流就大大增加，即变压器的空载电流会大大增加。 2．画出单相变压器负载时的各种磁通及其产生的感应电动势的关系图。 答：变压器负载时各种磁通及其产生的感应电动势的关系如下图： 3．为什么变压器的空载损耗可以近似看成铁损耗？为什么短路损耗可以近似看成铜损耗？ 答：变压器铁损耗的大小决定于铁心中磁通密度的大小，铜损耗的大小决定决定于绕组中电流的大小。 变压器空载和短路时，输出功率都为零。输入功率全部变为变压器的损耗。即铜损耗与铁损耗之和。空载时，电源电压为额定值，铁心中磁通密度达到正常运行的数值，铁损耗也为正常运行时的数值。而此时二次绕组中的电流为零，没有铜损耗，一次绕组中电流仅为励磁电流，远小于正常运行的数值，它产生的铜损耗相对于这时的铁损耗可以忽略不计，因而空载损耗可近似看成为铁损耗。短路试验时，输入功率为短路损耗。此时一次、二次绕组电流均为额定值，铜损耗也达到正常运行时的数值，而电压大大低于额定电压，铁心中磁通密度也大大低于正常运行时的数值，此时铁损耗与铜损耗相比可忽略不计。因此短路损耗可近似看成铜损耗。 4．变压器的Rm、Xm各代表什么物理意义？磁路饱和与否对Rm、Xm有什么影响？为什么要求Xm大、Rm小？答：Rm：变压器的励磁电阻，它是反应变压器铁耗大小的等效电阻，不能用伏安法测量。Xm：变压器的励磁电抗，反应了主磁通对电路的电磁效应。Rm、Xm都随磁路饱和程度增加而下降。 Xm越大、Rm越小时，主磁通一定时，铁耗越小，所以希望Xm大、Rm小。为此变压器铁心材料都用导磁性能好（磁阻小）、铁损小、0.35mm厚冷轧硅钢片叠成。 5．根据电流互感器副边短路后的电磁关系，说明为什么不能开路。 答：开路后副边电流的去磁作用消失，原边电流全部用来励磁，使得铁心磁通过度饱和，畸变，铁心发热，原边副边感应出高电压，危险。 6．如果考虑变压器铁心饱和，变压器的励磁电流是什么波形？为什么？ 答：尖顶波。变压器电压为正弦波，这就要求磁通也应该是正弦波，才会使得电压和电势大约相等。即U≈E=4.44fNφ。当磁路饱和时，正弦波的励磁电流只能产生平顶波铁心的磁通，只有尖顶波的励磁电流才能产生正弦波铁心磁通。7．简述并励直流发电机自励建压的条件 答：1）必须有剩磁。否则要充磁。2）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。3）励磁回路的总电阻必须小于临界电阻。4）转速不能太低，转速应该达到额定转速。 8．并励电动机起动时，为什么电枢回路中串联的电阻取较大的值？而励磁回路中串联的电阻取较小的值？ 答：直流电动机起动时，由于转速为0，Ea=0，电枢绕组的电阻很小。如电枢回路不串联电阻，全压起动时，起动电流I=U/Ra可达额定电流的几十倍，损坏电机。电枢回路中串联较大的电阻可使起动电流较低。起动过程中又要求有足够大的起动电磁转矩，T=CTΦIa，励磁回路电阻较小，励磁电流较大，磁通较大，将产生足够大的电磁转矩，电机很快转动起动，感应电势很快建立起来，使起动电流很快减小。 9．试分别画出他励直流电动机在改变电枢电压时和在转子回路中串电阻时的人为机械特性曲线。 答：改变电枢电压时的机械特性
电机及拖动基础知识要点复习
电机复习提纲 第一章： 一、概念：主磁通，漏磁通，磁滞损耗，涡流损耗 磁路的基本定律: 安培环路定律: 磁路的欧姆定律作用在磁路上的磁动势 F 等于磁路内的磁 通量 Φ乘以磁阻R m 磁路与电路的类比：与电路中的欧姆定律在形式上十分相似。E=IR 磁路的基尔霍夫定律 （1）磁路的基尔霍夫电流定律 穿出或进入任何一闭合面的总磁通恒等于零 （2）磁路的基尔霍夫电压定律 沿任何闭合磁路的总磁动势恒等于各段磁路磁位差的代数 和。 第二节 常用铁磁材料及其特性 一、铁磁材料 1、软磁材料：磁滞回线较窄。剩磁和矫顽力都小的材料。软磁材料磁导率较高，可用来制造电机、变压器的铁心。 2、硬磁材料：磁滞回线较宽。剩磁和矫顽力都大的铁磁材料称为硬磁材料，可用来制成永久磁铁。 二、铁心损耗 1、磁滞损耗——材料被交流磁场反复磁化，磁畴相互摩擦而消耗 Ni HL
的能量。 2、涡流损耗——铁心内部由于涡流在铁心电阻上产生的热能损耗。 3、铁心损耗——磁滞损耗和涡流损耗之和。 第二章： 一、尽管电枢在转动，但处于同一磁极下的线圈边中电流方向应始终 不变，即进行所谓的“换向”。 二、一台直流电机 作为电动机运行——在直流电机的两电刷端上加上直流电压，电枢旋转，拖动生产机械旋转，输出机械能； 作为发动机运行——用原动机拖动直流电机的电枢，电刷端引出直流电动势，作为直流电源，输出电能。 三、直流电机的主要结构（定子、转子） 定子的主要作用是产生磁场 转子又称为“电枢”,作用是产生电磁转矩和感应电动势 要实现机电能量转换，电路和磁路之间必须在相对运动，所以旋转电机必须具备静止的和转动的两大部分，且静止和转动部分之间要有一定的间隙（称为：气隙） 四、直流电机的铭牌数据 直流电机的额定值有： 1、额定功率P N(kW) 2、额定电压U N(V)