大工13春《电机与拖动》辅导资料三
电机与电力拖动复习资料知识讲解
( 2013 )学年第( 二)学期期( 末) 试卷考试课程：电机与电力拖动( A ) 卷考试班级：函授班参考答案：一、填空题（20分，每空1分）1.发电机、电动机；发电机、电动机2.a=P，a=13.串励、并励、复励4.恒功率、恒转矩、通风机类5.1500，26. 铁心、绕组7.改变电压、改变电阻、改变磁通8. 19.4二、选择题（10分，每题2分）1.A2.C3.B4.B5.C三、判断题（10分，每题2分）1. ×2. ×3.√4.×5.×四、简答题（25分,每题5分）1.r1、x1 (1分) r2、x2(1.5分) r m、x m(1.5分) Z L(1分)2.电动机启动电流Ist=U/R(1分); U>Ea(1分), 电动机状态(1分) ; Ea<U(1分),发电机状态(1分)3.电枢磁动势对励磁磁动势所产生的气隙磁场的影响叫电枢反应。
(2分)影响：①负载时气隙磁场发生畸变(1.5分)。
②呈去磁作用。
(1.5分)4.电动机的机械特性与负载转矩特性有交点（2分）转速在交点之上，T〈Tz （1.5分）；转速在交点之下，T〉Tz（1.5分）5.①电动机的主磁极要有剩磁。
②励磁绕组与电枢绕组连接必须正确，使励磁电流所产生的磁通与剩磁通方向一致。
③励磁回路的总电阻必须小于临界电阻。
五、计算题（35分）1、（5分）解：（1）直接起动的电流I st =U N /Ra=220/0.067=3283.6A （2分） I st /I N =3283.6/207.5=15.8（1分）（2）I st1=1.5×I N =1.5×207.5=311.25A=U N /(Ra+Rst) 由此可得：Rst=0.64Ω（2分）2、（10分）解：m=4，选取 A I I N 15276221=⨯== （2分） Ω=Ω=Ω=Ω=Ω==Ω==Ω==Ω========ΩΩΩΩ153.1693.0416.025.0889.2736.1043.1627.0664.1895.2152440432134231214414R R R R R R R R R R R R R R I U R R a aN m βββββ3、（20分）（2分）（2分）Ω=--Φ-=Ω=-Φ-==-=ΦΩ==Ω15.10)()2(48.3)1(41.038.0065.01a a e Z a ae Na N N e N a R I n C R R I n C U R n R I U C R R （7分）。
电机与电力拖动复习资料材料
电机与电力拖动复习材料一、填空题1．电动机按其功能可分为动力电动机和控制电动机。
2．电动机按用电类型可分为交流电动机和直流电动机。
3．电动机按其转速与电网电源频率之间的关系可分为同步电动机和异步电动机。
4．电动机的工作原理是建立在电磁感应定律通电导体在磁场中受电动力定律、电路定律和电磁力定律等基础上的。
5．产生旋转磁场的必要条件是在三相对称绕组中通入对称三相交流电。
6．电动机的转动方向与旋转磁场的转动方向相同，它由通入三相定子绕组的交流电流的相序决定。
7．电动机工作在额定状态时，铁心中的磁通处于临界饱和状态，这样可以减少电动机铁心的磁滞和涡流损耗。
8．工作制是指三相电动机的运转状态，即允许连续使用的时间，分为连续、短时和周期断续三种。
9．三相电动机定子绕组的连接方法有星形和三角形两种。
10．根据获得启动转矩的方法不同，电动机的结构也存在较大差异，主要分为笼型电动机和绕线式电动机两大类。
11．三相异步电动机固有机械特性是在额定电压、额定频率、按规定方法接线条件下的特性。
12．固有机械特性曲线上的四个特殊点是额定点、理想空载点、启动点、临界点。
13．常用的人为机械特性曲线是转子串电阻和降低定子电压。
14．常用的降压启动方法有定子串电阻、星形-三角形降压、自耦降压等。
15．降压启动在启动电流减小的同时启动转矩也减小了。
16．绕线式异步电动机启动方法有转子串电阻和转子串频敏变阻器两种，其中控制简单的是转子串频敏变阻器方法。
17．能耗制动实现时应断开定子的三相电源电源，在定子两相上加上直流电源，同时串电阻。
18．电源两相反接反接制动的制动能源来自于电源和转子转动的动能，其制动力较能耗制动更大。
19．最常见的出现回馈制动的情况是限速下放重物和降低电压调速。
20．变极调速的调速范围大，调速的平滑性差，最突出的优点是低速时转矩大，所以常被用于重载启动。
21．变频调速的优点有调速范围宽、静差率小，稳定性好、平滑性好，能实现无级调速、可适应各种负载、效率较高。
【精品】电机与拖动基础习题解答第三章
武汉纺织大学第三章3.1三相异步电动机的结构主要是哪几部分?它们分别起什么作用?答:三相异步电动机的结构分定子和转子两部分,定、转子之间有空气隙。
定子是由定子铁心、定子绕组和机座三个部分组成。
定子铁心是磁路的一部分,同时用来嵌放定子绕组;定子绕组通电时能产生磁场;机座用来固定与支撑定子铁心。
转子部分有转子铁心和转子绕组。
转子铁心也是磁路的一部分,同时用来嵌放转子绕组;转子绕组的作用是产生感应电动势、流过电流并产生电磁转矩。
3.2异步电动机的基本工作原理是什么?为什么异步电动机在电动运行状态时,其转子的转速总是低于同步转速?答:异步电动机是应用通电导体在磁场中产生电磁力的原理而工作的。
电动机在工作时定子旋转磁场与转子之间要有相对切割运动,否则在转子绕组中不能产生感应电动势,不能产生电流,也就没有电磁转矩,所以在电动运行状态时,转子的转速不能等于同步转速,只能低于同步转速。
3.3什么叫转差率?三相异步电动机的额定转差率为多少?为什么转差率是异步电动机最重要的一个技术参数?答:旋转磁场转速即同步转速1n 与转子转速n 之差(1n -n)称为转差。
转差(1n -n)与同步转速1n 之比,称为转差率,用s 表示,即 s=11n n n 额定转差率N s 很小,约为0.015~0.05。
转子转速n=1n (1-s),用转差率s 能表示转子转速,转子的感应电动势也与转差率相关,所以转差率是最重要的一个技术参数。
3.4已知一台三相异步电动机的额定功率N P =10kW,额定电压N U =380V,额定功率因数cos N ϕ=0.75,额定效率N η=86%,问其额定电流N I 为多少?解:由N P =3N U N I cos N ϕN η×310-kW 则有75.086.038031010cos 31033⨯⨯⨯⨯=⨯=N N N N N U P I ϕη=23.6A3.5一台异步电动机定子绕组有6根引出线,其铭牌上标明“电压380/220V,接法 Y/Δ”。
电机与拖动复习资料
电机与拖动复习资料一、、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）、（灭弧装臵）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）。
（某）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。
（某）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。
（某）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。
（某）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。
（某）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。
《电机与拖动》第3章-变压器精选全文
3.2 变压器的结构和工作原理
一、 变压器的基本结构及分类
1．变压器的基本结构
电力变压器结构示意图如图3-8所示。
铁心：由铁芯柱和铁轭构成，既是变压器的支撑骨架，
变
又是它的主磁路。
压
器 的 组
绕组：变压器的电路部分，分为同心绕组和交叠式绕组，分别 如图3-12、3-13所示。
成 附件：由油箱、绝缘套管、分接开关、储油柜、安全气道构
图3-3 自藕变压器
图3-4 电压互感器
图3-5 电流互感器
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任务1 变压器的外形观察与铭牌解读
2、观察变压器的铭牌
阅读变压器铭牌中各项参数，了解其铭牌参数的含义，将铭牌数 据记录在表3-1中中
产品型压 高压 低压
表1-1 直流电动机的铭牌数据
额定频率 冷却方式
（3）按相数分类：分为单相变压器、三相变压器和多相变压器。
（4）按冷却介质和冷却方式分类：分为干式变压器、油浸变压器和 充气式冷却变压器。
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3.2 变压器的结构和工作原理
二、变压器的基本工作原理
变压器的结构是在一个闭合铁芯上套有两个绕组，其原理如图
3-14所示。
这两个绕组具有不同的匝数且互相绝
缘，两绕组间只有磁的耦合而没有电的联
（1）型号 变压器的型号表示一台变压器的系列形式和产品规 格，包括变压器结构特点、额定容量、电压等级、冷却方式等内容。 变压器的型号用字母和数字表示，其各位字母或数字的含义如图3-16 所示。
图3-16 电力变压器型号含义说明
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3.2 变压器的结构和工作原理
（2）变压器主要系列 目前我国生产的变压器系列产品有SJL1 （三相油浸自冷式铝线电力变压器）、SFPL1（三相强油风冷铝线变 压器）、SFPSL1（三相强油风冷三铝线电力变压器）等，目前国内自 己设计并大量生产的产品系列有SL7（三相油浸自冷式铝线电力变压 器）、S7（三相油浸自冷式铜线电力变压器）、SCL1（三相环氧树脂 浇注干式变压器）以及SF7、SZ7、SZL7等系列。
电机及电力拖动课后习题复习资料
《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/m in 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/m in 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 N7．什么叫电枢反应？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。
电机与拖动基础知识总复习资料
电机与拖动基础总复习试题种类一、填空题二、选择题四、简答题五、计算题第一章直流电机原理1．直流电动机主要由定子、转子、电刷装置、端盖、轴承、通风冷却系统等零件构成。
定子由机座、主磁极、换向极、电刷装置等组成。
转子（又称电枢）由电枢死心、电枢绕组、换向器、转轴和电扇等构成。
2．直流电机的绕组有五种形式：单叠绕组、单波绕组、复叠绕组、复波绕组和蛙绕组（叠绕和波绕混淆绕组）。
3极距、绕组的节距（第一节距、第二节距、合成节距）的观点和关系。
4单叠绕组把每个主磁极下的元件串连成一条支路，所以其主要特色是绕组的并联支路对数 a 等于极对数n p。
5电枢反响：直流电机在主极成立了主磁场，当电枢绕组中经过电流时，产生电枢磁动势，也在气隙中成立起电枢磁场。
这时电机的气隙中形成由主极磁场和电枢磁场共同作用的合成磁场。
这类由电枢磁场惹起主磁场畸变的现象称为电枢反响。
☆6 直流电机的励磁方式：☆☆7 直流电机的电枢电压方程和电动势U a E a R a I a E a C eΦn：直流电机电磁转矩T C ΦIe Ta8 直流电动机功率方程P1PfPapCufpCuaPempCupFepmpaddP2P2p9 直流电机工作特征☆,.10 直流电动机励磁回路连结靠谱，绝不可以断开☆一旦励磁电流 I f= 0，则电机主磁通将快速降落至剩磁磁通，若此时电动机负载较轻，电动机的转速将快速上涨，造成“飞车” ；若电动机的负载为重载，则电动机的电磁转矩将小于负载转矩，使电机转速减小，但电枢电流将飞快增大，超出电动机同意的最大电流值，惹起电枢绕组因大电流过热而烧毁。
11 自励发电方式可否成立空载电压是有三个条件☆☆（1）电机一定有剩磁，假如没有须预先进行充磁；（2）励磁绕组的极性一定正确，也就是励磁绕组与电枢并联时接线要正确；（3 ）励磁回路的电阻不可以太大，即其伏安特征的斜率U/ I f不可以太陡，不然假如伏安特征的斜率太陡，与发电机空载特征交点很低或无交点，就没法成立空载电压。
《电机与拖动基础》复习资料
《电机与拖动基础》复习资料一． 单项选择题1．某电力变压器的型号为S9-80/10的含义是A ．高压侧额定电压为80KV ，低压侧电压为10KVB ．高压侧额定容量为80KV A ，低压侧额定容量10KV AC ．额定容量为80KV A ，高压侧额定电压为10KV ，D ．额定容量为80KV A ，低压侧额定电压为10KV2．一台运行中的变压器其主磁通幅值的大小主要取决于A ．空载电流的大小B ．负载电流的大小C ．铁心损耗的大小D ．电源电压的大小3．联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为。
A ．电压变化率太大B ．空载环流太大C ．负载时激磁电流太大D ．不同联接组号的变压器变比不同 4．三相变压器组不宜采用Y ,y 联接组，主要是为了避免。
A ．线电势波形放生畸变B ．相电势波形放生畸变C ．损耗增大D ．有效材料的消耗增大5．变压器带电阻性负载运行时，变压器输入功率性质为A ．全部是有功功率B ．有功功率和感性无功功率C ．有功功率和容性无功功率D ．全部为无功功率6．变压器带感性负载运行时，电压变化率为A ．△U >0B ．△U <0C ．△U =0D ．以上三项都不是7．变压器采用从二次侧向一次侧折合算法的原则是A ．保持二次侧电流I 2 不变B ．保持二次侧电压为额定电压C ．保持二次侧磁通势不变D ．保持二次侧绕组漏阻抗不变8．某三相电力变压器的S N =500k V ·A ，U 1N /U 2N =10000/400V ，Y ，Yn 接法,下面数据中有一个是它的励磁电流值，应该是A ．28.78AB ．50AC ．2AD ．10A9．在直流电机中，公式n C E e a Φ=Ф和a T I C T Φ=中的Φ指的 A ．每极合成磁通B．所有磁极的总磁通C．主磁通每极磁通D．以上都不是10．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11．直流电动机在串电阻调速过程中，若负载转矩保持不变，则保持不变。
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大工13春《电机与拖动》辅导资料三
电机与拖动辅导资料三
主 题：直流电机的辅导文章——直流电动机的运行分析、直流发电机的运行分析
学习时间：2013年4月15日－4月21日
内 容：
我们这周主要还是学习课件第2章直流电机的相关内容。
希望通过下面的内容能使同学们加深对直流电机相关知识的理解。
一、直流电动机的运行分析（重点了解）
1.我们以他励直流电动机为例，分析直流电动机的基本方程。
图3-1 直流电动机的正方向规定
在如图3-1规定正方向的前提下，他励直流电动机的基本方程式为： 电压平衡方程：
a a U E R I =+ （3-1） 式中E E C n =Φ。
转矩平衡方程：
20e T T T =+
（3-2）
式中e T a T C I =Φ。
其中，a R --电枢绕组总电阻，包括电刷的接触电阻；
0T --空载转矩，是由电动机的机械摩擦损耗及铁损引起的总转矩； 2T --生产机械的制动转矩；
功率平衡方程：
1022Cu e Cu Cu fw Fe ad P P P P P P P P P P P =+=++=++++ （3-3）
直流电动机的基本方程式综合反映了电机内部的电磁关系和机电过程。
运用这些基本方程式，可以分析其工作特性和机械特性。
值得注意的是，对于不同的励磁方式，电压平衡方程式是不同的，而转矩平衡方程式和功率平衡方程式基本不变。
2.直流电动机的工作特性是指当N U U =、f fN I I =时，电机转速n 、电磁转矩e T 和效率η与电枢电流a I 的关系曲线，如图3-2所示。
图3-2 他励直流电动机的工作特性
1）转速特性：如图3-2所示转速特性是一条略微下倾的曲线。
把公式E E C n =Φ带入a a U E R I =+，可得转速公式为：
a a E E R U n I C C =-ΦΦ
（3-4）
式3-4对各种励磁方式的电动机都适用。
在N U U =、f fN I I =条件下，影响转速
的因素有两个：电枢回路的电阻压降a a R I 和电枢反应。
当负载增加使电流a I 增加时，电阻压降a a R I 使转速趋于下降，但电枢反应起去磁作用，它使转速趋于上升，因此它们对转速的影响部分抵消，转速变化很小，为了保证电动机能稳定运行，电动机的转速特性应是略向下倾斜的。
2）转矩特性：当磁通不变时，电磁转矩e T 与电枢电流a I 成正比变化，考虑到电枢反应的去磁作用，电磁转矩略有减小。
3）效率特性：电枢电流从零开始增大时，效率逐渐增大，当电枢电流大到一定程度时，效率又逐渐减小了。
不同的励磁方式的电动机其工作特性有很大差异，测试工作特性的条件也不尽相同。
他励和并励直流电动机具有略微下倾的转速特性，电磁转矩与电枢电流呈线性关系。
串励直流电动机的转速随电枢电流的增加下降很快，电磁转矩近似于电枢电流的平方成正比，具有起动转矩大、过载能力强、不能轻载和空载的特点。
复励直流电动机的转速特性介于并励与串励之间。
二、直流发电机的运行分析（重点了解）
1.直流发电机由原动机拖动电枢旋转，电枢绕组切割气隙磁场，产生感应电动势E ，接上负载以后，将在电枢绕组和负载所构成的回路中产生电流a I ，a I 与E 的方向相同。
他励直流发电机的正方向规定如图3-3所示。
图3-3 他励直流发电机正方向规定
在规定正方向的前提下，他励直流发电机的基本方程式为：
电压平衡方程：
a a E U R I =+ （3-5） 转矩平衡方程：
10e T T T =+ (3-6) 功率平衡方程：
10022e Cu Cu fw Fe ad P P P P P P P P P P P =+=++=++++
（3-7） 直流发电机的基本方程式综合反映了电机内部的电磁关系和机电过程，根据基本方程式，可以分析其工作特性。
2.直流发电机的工作特性
直流发电机的工作特性主要有空载特性、外特性和调整特性等。
1）.他励直流发电机的空载特性是指在转速不变的情况下，发电机空载输出电压0U 与励磁电流f I 的关系，即0()f U f I =。
空载特性可以通过实验测得，实验时，保持转速为额定转速，调节励磁电流f I ，使空载电压逐步上升到0(1.1~1.3)N U U =,然后使励磁电流f I 逐步降回到零，每次记录相应的f I 和0U 可作出曲线0()f U f I =如图3-4所示。
实际上，空载特性曲线就是电机的磁化特性
曲线。
图3-4 他励直流发电机的空载特性 图3-5 他励直流发电机的外特性
2）.他励直流发电机的外特性是指电机在保持转速和励磁电流为额定值时，端电压U 与负载电流I 之间的关系，即()a U f I =。
他励直流发电机的外特性如图3-5所示，是一条随负载电流增大而略微下降的曲线。
从电压方程a a U E R I =-可见，随着负载电流的增大，电枢回路的电阻压降加大，同时由于电枢反应的去磁效应，使感应电动势E 减小，故端电压U 将逐步下降。
3）.并励直流发电机是一种自励发电机，其自励发电必须满足以下三个条件： a. 有剩磁；
b. 励磁电流所产生的磁场与剩余磁场方向相同；
c. 励磁回路的电阻小于临界电阻。
三、典型例题分析
1.他励直流发电机转速升高20%，此时空载端电压升高( )。
A.10%
B.20%
C.40%
D.80%
答案：B
2. ( )的特点是当电枢电流增加时，转速下降得很快。
A.他励电动机
B.并励电动机
C.串励电动机
D.复励电动机
答案：C
3. 把他励直流发电机转速升高20%，此时空载端电压升高多少？如果是并励直流发电机，电压变化前者大还是后者大？（辅导资料二思考题答案） 答：根据0E U E C n ==Φ可知，当他励直流发电机的转速升高20%时，0U 也将升高20%。
如果是并励直流发电机，0U 的升高将大于20%。
因为并励直流发电机端电压的升高，使励磁电流增大，磁场增强，由此引起端电压进一步升高。
四、本章重点内容
1.重点掌握直流电机的工作原理、基本组成和额定值。
2.重点掌握直流电动机、发电机的电压平衡方程、转矩平衡方程和功率平衡
方程。
3.掌握直流电动机、发电机的工作特性。
五、思考题（答案在下一周的辅导资料中）
一台他励直流电动机，已知其额定值为 1.75,110N N P kW U V ==，1450/min,89.5%,0.4N N a n r R η===Ω。
忽略电枢反应，试求转速为1500/min r 时的电枢电流，并分析电机的运行状态是电动机还是发电机？。