许晓峰《电机拖动》第四章习题
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《电机与拖动基础》习题解答.docx《电机与抱助基珊》习题解答第一章直流电机原理P33 1-21-台并励肓流发电机P V = 16W, S=230V,/厂69.6A,g=1600r/min,电枢冋路电阻R 厂0.128Q,励磁冋路电阻心=1500,额定效率仏=85.5%. 试求额定T 作状态下的励磁电流、电枢电流、电枢电动势、电枢铜耗、输入功率、电磁功率。
解：/炉=字=瞥R.53A仃厂/斗+/外=69.6+1.53=71.13/1K （ 1J\JE (I N =U N + I aN R a =230+ 71.13x0.128 =239.1 VPcua = /^2 /?a = 71.132 x0.128=647.6W E aN 7,jV = 239.1 x 71.13 = 17kW1-29并励有流发电机P N =7.5kW, U N =220V, I n =40.GA, n N =3000r/min,Ra=0.213定励磁电流/刖=0.683A,不计附加损耗，求电机工作在额定状态下的电枢电流、额定效率、输出转矩、电枢铜耗、励磁铜耗、空载损耗、电磁功率、电磁转矩及空载转矩。
解：I a = I N ? /刖=40.6-0.683=40/1Pi=U N g = 220 X 40.6 =8932W^=7X 100%=^X ,00%=84%p (^=//Ra=402x0.213=341 IVp cuf =［建? R 『=U “= 220 x 0.683 =1501^P O = P\—P N — %厂 P 呵=8932 - 7500-341-150 = 941P 厂 P\— P cua 一 Pc U f = 8932 - 341 -150 = 8441 W C9550 也~=9550 冬丝=27N -mzz v 3000 7； =T-T 2 =27-24=3 N ? m第二章电力拖动系统的动力学P482-9负载的机械特性又哪几种主要类型？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输出功率p 1N = ^L16 1685.5% 85.5%7； =9550厶 5 =9550x^-=24/V ?加3000 Rf220-0.683= 322Q矩绝对值大小恒定不变，而作用方向也保持不变。
电机与拖动(许晓封版)课堂测试题及答案test4
25%
5、如果有一台三相感应电动机运行在转差率为 s 0.25 ，此时 通过气隙传递的功率有（ ）。 A 25% 的转子铜耗； B 75%是转子铜耗； C 75% 是输出功率； D 75% 是机械损耗。
三、填空 1、在电机中，参数rm称为 升高时，Xm会 。
。Xm称为
。当电源电压
2、异步电动机定子绕组采用的单层迭绕组是 绕组，采用的 双层迭绕组是 绕组（选短距、整距、或长距） 3、三相感应电动机空载时运行时，电机内损耗包 括 ， ， ，和 ，电动机空载输入功率与这些 损耗相平衡 。 4、有一台4极24槽的三相交流电机，则该电机的极距 = ，每极每相槽数q= ，槽距角= 。
一、判断下列说法是否正确
1、异步电动机nN=1470rpm，则其转差率S为0.01。（ ）
2、两相对称绕组，通入两相对称交流电流，其合成磁通势为 旋转磁通势。（ ）
3、不管异步电机转子是旋转还是静止，定、转子磁通势都是 相对静止的 。（ ） 4、三相异步电动机转子不动时，经由空气隙传递到转子侧 的电磁功率全部转化为转子铜损耗（ ）。 5、通常三相笼型异步电动机定子绕组和转子绕组的相数不相 等，而三相绕线转子异步电动机的定、转子相数则相等。（ ）
4、=6， q =2 ， =30
6、感应电动机空载运行时的功率因数很高。（ ）
n 720r / min
二、选择题 1、如果异步电动机的转差率s>1，则它的运行状态为 （） A、 发电机状态；B、 电动机状态；C、 制动状态 2、异步电动机等效电阻中附加电阻上消耗的功率为 （） A、 电磁功率 B、 总机械功率 C、 输入功率 3、空间按矩形分布的磁场以n（r/min）转速切割一短距线圈感应 的电动势与切割整距线圈时相比，感应电势 （） A、无变化； B、基波增加，谐波减小； C、基波略下降，谐波下降明显；D、基波与谐波按相同的比例下 降。 4、一台50三相感应电动机的转速为 n 720r / min ，该电机的级 数和同步转速为（ ）。 Ａ ４极；Ｂ ６极；Ｃ ８极； Ｄ １０极，。
《电机原理及拖动基础》习题参考答案
习题参考答案第一章1-5 解：cm /A 98H ,T 1002.0002.0A B ====φ（1） F=Hl=98A/cm ⨯30cm=2940A;I=F/N=2940/1000=2.94A.(2) 此时，F 总=H 铁l 铁+H δδ其中：H 铁l 铁=98A/cm ⨯29.9cm=2930.2A; H δδ=δ⨯B/μ0=0.001/(4π⨯10-7)=795.8A; 所以：F 总=2930.2+795.8=3726A1-6 解：（1）;5.199sin Z x ;1407.0200cos Z r 2005.0100Z 1111111ΩϕΩϕΩ===⨯====（2）;66.8sin Z x ;55.010cos Z r 1010100Z 1221222ΩϕΩϕΩ===⨯====1-7 解：每匝电势为：匝744884.036N ;V 4884.00022.05044.4f 44.4e m 1===⨯⨯==φ第二章2-13 解：作直线运动的总质量为：Kg 63966.128022m )1m m (2m =⨯⨯+++⨯=总 转动惯量为：222L m kg 63964D m m J ⋅=⨯==总ρ 系统折算后总转动惯量为：2M 2m L eq m kg 74.49J iJ J 2J J ⋅=+++= 总负载静转矩为：Nm 127792/D g )Hq m (T 2L =⨯⨯+= 折算后负载转矩为：Nm 710i T T L'L ==η 电动机转速加速度等于：5.95dt dv D 60i dt dn i dt dn m ===π 由运动方程的启动转矩：Nm 4.12075.9555.974.49710dt dn 55.9J T T eq 'L k =⨯+=+=第三章3-12 解：因为：n 60Np E a φ=（1）单叠：a=2；6004.02602N 230⨯⨯⨯⨯=； N=5750。
电机拖动与变频调速课后练习第四章完整习题练习题带答案
第四章 第一节 单相异步电动机（P93）1．单相异步电动机若无起动绕组能否起动？为什么？答：不能。
起动转矩为零。
2．如何改变单相异步电动机的旋转方向？答：只要交换起动绕组或工作绕组两端与电源的连接线即可改变。
3．单相异步电动机的调速方法有哪几种？各有什么特点？答：略。
第四章 第二节 步进电动机（P102）1. 常见的步进电动机有几类？它们各自的区别是什么？答：永磁式步进电动机：转子是用永久磁刚制成的，也有通过滑环由直流电源供电的励磁绕组制成的转子。
反应式步进电动机：转子由软磁材料制成齿状，转子中无励磁绕组。
2. 步进电动机步距角的含义是什么？一个步进电动机可以有两个步距角，例如3°/1.5°，这是什么意思？什么是单三拍、单双六拍和双三拍？答：步距角：步进电机每改变一次通电状态（一拍）转子所转过的角度称为步进电动机的步距角。
3/1.5︒︒ 表示：三相三拍时，步距角36033401β︒==︒⨯⨯ 三相六拍时，步距角360 1.53402β︒==︒⨯⨯ 单三拍：每一次只有一相绕组通电，而每一个循环只有三次通电，称为三相单三拍。
（按照A →B →C →A)双三拍：每一次有两相绕组通电，称为三相双三拍。
（按照AB →BC →CA) 单双六拍：按照A →AB →B →BC →C →CA →A 的方式循环通电。
3.一台五相反应式步进电动机，采用五相十拍的运行方式时，步距角为1.5°，若脉冲电源的频率为3000Hz ，试问转速是多少？ 答： 1.530006060750/min 360360fn r β⋅︒⨯=⨯=⨯=︒︒4．一台五相反应式步进电动机，其步距角为1.5°/0.75°，试问该电动机的转子齿数是多少？ 答：36036036048481.5510.7552z z mkz β︒︒︒=====⨯⨯⨯⨯则或 5. 在选用步进电动机时，应该注意哪些问题？答：略6. 已知3M458步进电机驱动器的细分设置为2000PPR ，丝杠的螺距为5mm ，若要求工件的移动速度为12cm/min ，则PLC 的脉冲输出频率应为多少？答：丝杠的螺距为5mm 则转一圈。
电机与拖动基础答案(第四版)
第1章绪论重点与难点正确理解磁感应强度、磁通量、磁场强度等物理量及铁磁材料的磁化特性，掌握载流导体在磁场中的安培力及电磁感应定律。
变压器电动势数学表达式的符号因其正方向规定不同而不同，这是难点。
思考题解答1.1 通电螺线管电流方向如图所示，请画出磁力线方向。
答向上，图略。
1.2 请画出图所示磁场中载流导体的受力方向。
答垂直导线向右，图略。
1.3 请画出图1.3所示运动导体产生感应电动势的方向。
答从向方向，图略。
1.4 螺线管中磁通与电动势的正方向如图所示，当磁通变化时，分别写出它们之间的关系式。
图图图图答Φ-Φ第2章电力拖动系统动力学重点与难点1. 单轴电力拖动系统的转动方程式：各物理量及其正方向规定、方程式及对其理解，动转矩大于、等于或小于零时，系统处于加速、恒速或减速运行状态。
2. 多轴电力拖动系统简化时，转矩与飞轮矩需要折算。
具体计算是难点但不是重点。
3. 反抗性和位能性恒转矩负载的转矩特性、风机和泵类负载的转矩特性、恒功率负载的转矩特性。
4. 电力拖动系统稳定运行的充分必要条件。
5. 思考题是重点。
思考题解答2.1 选择以下各题的正确答案。
(1) 电动机经过速比j=5的减速器拖动工作机构，工作机构的实际转矩为飞轮矩为，不计传动机构损耗，折算到电动机轴上的工作机构转矩与飞轮矩依次为.(2) 恒速运行的电力拖动系统中，已知电动机电磁转矩为，忽略空载转矩，传动机构效率为0.8，速比为10，未折算前实际负载转矩应为.(3) 电力拖动系统中已知电动机转速为，工作机构转速为，传动效率为0.9，工作机构未折算的实际转矩为，电动机电磁转矩为，忽略电动机空载转矩，该系统肯定运行于.加速过程恒速减速过程答 (1) 选择。
因为转矩折算应根据功率守恒原则。
折算到电动机轴上的工作机构转矩等于工作机构实际转矩除以速比，为；飞轮矩折算应根据动能守恒原则，折算到电动机轴上的工作机构飞轮矩等于工作机构实际飞轮矩除以速比的平方，为(2) 选择。
电机拖动自动控制课后答案
第三章习题与答案1．双闭环调速系统在突加给定的起动过程中，转速调节器为什么能迅速达到限幅值，其限幅值是如何整定的？电流调节器是否应达到限幅值，其限幅值是如何整定的？双闭环调速系统在突加给定时，由于电机的机械惯性，转速为零，使转速反馈电压fn U 为零，这时加在转速调节器输入端的偏差电压n U ∆很大，而转速调节器的积分时间常数较小，所以转速调节器的输出能迅速达到限幅值，其限幅值按所要限制的最大电流值来整定，dm gi I U β=。
电流调节器不应达到限幅值，否则将失去调节作用，其限幅值应大于最大的输出控制电压，s fz gdm e K km K R I n C U U +=>。
2．双闭环调速系统对电网及负载扰动，其调节过程的特点是什么？对电网电压的扰动无需等到电机转速发生变化，只要电枢回路电流发生变化时，由电流调节器调节即可，有效减小电机转速的变化。
负载扰动要电机的转速发生变化后，由转速调节器来调节。
3－1开环系统额定静态速降是由什么因素决定的？ 开环系统的静态速降为e d C RI n =∆其中e C 为电机所固有的常数，因此开环系统额定静态速降主要由电机的额定电流、电枢回路总电阻决定。
3．转速负反馈系统能减小稳态速降的原因是什么？转速负反馈系统能减小稳态速降的原因是闭环系统的自动调节作用。
在开环系统中，当负载电流增大时，电枢电流Id 在电阻R 上的压降也增大，转速就要降下来。
现在引入了转速负反馈，转速稍有降落，反馈电压Un 就感觉出来了。
因给定电压Un*不变。
因此加到触发器上的控制电压Uc=Kp(Un*-Un)便会自动增加了，它可使晶闸管整流电压Ud0增加，电动机转速便相应回升。
由于电枢电压的增量ΔUd0，补偿ΔIdR 压降，就使转速基本维持不变。
4．有一V －M 调速系统，已知电动机的电势系数Ce ＝1.27(v/rpm)，IN ＝15A ，nN ＝150转／分，电枢回路总电阻R ＝3Ω，晶闸管整流装置的放大倍数Ks ＝30，要求调速范围D ＝20，S ＝10％，（1）计算开环系统的静态速降和调速要求所允许的静态速降。
电机拖动题库及参考答案
电机拖动题库及参考答案一、单选题（共30题，每题1分，共30分）1、转速电流双闭环调速系统中电流调节器的英文缩写是A、ASRB、ACRC、AVRD、ATR正确答案：A2、四极异步电动机的旋转磁场的转速比通电频率（）定子通工频交流电，旋转磁场速度为每分（）转。
A、快，1500B、慢，3000C、慢，1500B.快C.1500D.3000D、快，3000正确答案：A3、一台接在电网上的电力变压器，获得最高效率的条件是A、铜耗等于铁耗B、轻载C、铜耗小于铁耗D、满载正确答案：A4、在直流电机中，公式和中的中指的是A、所有磁极的总磁通B、每极合成磁通C、主磁通每极磁通D、以上都不是正确答案：A5、以下材料分别组成相同规格的四个磁格，磁阻最大的材料是A、钴B、黄铜C、铁D、镍正确答案：C6、一台单相变压器，U1NU2N=220/110V，如果把一次侧接到110V的电源上运行，电源频率不变，则变压器的主磁通将A、不变B、减小C、增大D、为零正确答案：B7、下列元件中，哪些是由硬磁性材料制造的A、录音机的磁头B、扬声器中的磁铁C、储用的信用卡D、电磁铁中的铁芯正确答案：B8、晶闻管交-直交电压型变频器，采用180°导电型控制方式，输出的三相交流电压互差（），三相（）。
A、60°，不对称B、120°，不对称C、120°，对称D、60°，对称正确答案：D9、异步电动机的额定功率PN是指A、输出电功率B、输入机械功率C、输入电功率D、输出机械功率正确答案：D10、异步电动机的产品代号中，YR表示（）电动机，YD表示（）电动机。
A、高起动转矩昇步，防爆型异步B、绕线型转子异步，防爆型步C、绕线型转子异步，多速异步D、高起转矩异步，多速异步正确答案：D11、变频器调速原理是改变电动机的供电率f1，从而改变电动机的同步转速no进行调速的。
在我国，电网供给变频器的交流电频率是( )Hz，电网频率是( )的。
电机与拖动基础 第2版 (许建国 著) 第4章习题答案
第四章4 .1 如果电源频率是可调的,当频率为50 Hz 及40 Hz 时,六极同步电动机的转速各 是多少? 解: n =1n =pf 160 六极同步电动机P=3,当1f =50HZ 时,min /100035060r n =⨯=; 当1f =40HZ 时,min /80034060r n =⨯=4 . 2 同步电动机在正常运行时,转子励磁绕组中是否存在感应电动势?在起动过程中 是否存在感应电动势?为什么?答: 同步电动机在正常运行时,转子励磁绕组中不存在感应电动势。
正常运行时转子的转速等于定子旋转磁场的转速, 转子励磁绕组与定子旋转磁场之间没有相对切割运动,所以转子励磁绕组中不会产生感应电动势。
在起动过程中转子励磁绕组中存在感应电动势,因为起动时转子的转速低于定子旋转磁场的转速, 转子励磁绕组与定子旋转磁场之间有相对切割运动, 所以转子励磁绕组中会产生感应电动势。
4 . 3 为什么异步电动机不能以同步转速运行而同步电动机能以同步转速运行?答: 若异步电动机以同步转速运行,则转子的转速等于定子旋转磁场的转速,两者之间没有相对切割运动,在转子绕组中不会产生感应电动势,没有电流, 没有电磁转矩, 异步电动机不能运行,所以异步电动机不能以同步转速运行。
同步电动机的定子绕组通入三相交流电产生旋转磁场,而转子励磁绕组通入直流电产生恒定磁场,只有当转子转速等于同步转速时, 同步电动机才能产生固定方向的电磁转矩,从而带动负载运行;如果转子转速不等于同步转速,则产生的电磁转矩的方向是交变的,时而是顺时针方向, 时而是逆时针方向,平均电磁转矩为零,所以同步电动机只能以同步转速运行。
4 . 4 为什么要把凸极同步电动机的电枢磁动势aF 和电枢电流I 分解为直轴和交轴两个分量?答: 凸极同步电动机结构上的特点是转子具有明显突出的磁极,使得定、转子之间的气隙是不均匀的,这给分析工作带来困难。
为便于分析,在转子上放置垂直的两根轴,即直轴和交轴,直轴与转子轴线重合,交轴与转子轴线垂直,这样使得沿直轴或交轴方向的磁路是对称的,同时由于直轴与交轴互相垂直,计算直轴方向的磁通时不必考虑交轴磁动势的影响,同样, 计算交轴方向的磁通时也不必考虑直轴磁动势的影响,可使计算工作简化,所以常把凸极同步电动机的电枢磁动势aF 和电枢电流I 分解为直轴和交轴两个分量。
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第四章三相异步电动机
思考题与习题
4.1三相异步电动机为什么会旋转，怎样改变它的转向。
什么是异步电动机的转差率如何根据转差率来判断异步电机的运行状态
在三相绕线转子异步电动机中，如将定子三相绕组短接，并且通过滑环向转子绕组通入三相交流电流，转子旋转磁场若为顺时针方向，问这时电动机能转吗如能旋转，其转向如何
异步电动机为什么又称感应电动机
异步电动机中的空气隙为什么做得很小
假如有一台星形联结的三相异步电动机，在运行中突然切断三相电流，并同时将任意两相定子绕组（如U、V相）立即接入直流电源，这时异步电动机的工作状态如何，试画图分析。
一台三相单层绕组电机，极数2p=4，定子槽数Z=36，每相并联支路数a=2，试列出60o相带的分相情况，并画出三相单层交叉式绕组展开图。
一台交流电机，Z=36，2p=4，y=7，a=2。
试列出60o相带分相情况，并画出双层叠绕组的展开图。
试述短距系数k y1和分布系数k q1的物理意义
交流电机一相绕组电动势的频率、波形、大小与哪些因素有关哪些由构造决定哪些由运行条件决定
一台三相双层绕组电机，Z=36，2p=4，ƒ1=50H z，y1=7/9τ，试求基波、五次谐波与七次谐波的绕组系数，若完全消除五次谐波分量，y1应取多少实际中，本题采用短距的方法能否将五次谐波电动势完全消除
一台4极，Z=36的三相交流电机，采用双层叠绕组， a=1，y1=7/9τ，每个线圈匝数N c=20，每极气隙基波磁通Φ1= ×10-3Wb，试求每相绕组基波电动势的大小
交流电机单相绕组基波磁动势的幅值大小、位置和脉动频率与哪些因素有关其中哪些因素由构造决定哪些由运行条件决定交流电机三相绕组合成基波圆形旋转磁场的幅值、空间位置、转速和转向各与哪些因素有关其中哪些因素由构造决定哪些由运行条
件决定
一台50H z交流电机，通入60H z的三相对称交流电流，设电流的大小不变，问此时基波合成磁动势的幅值大小、转速和转向如何变化三相绕组中通入三相负序电流时，与通入幅值相同的三相正序电流时相比较，磁动势有何不同。
若通入三相同相位的交流电流时又如何
若在两相对称绕组中（两相绕组匝数相同，在空间相隔90o电角度），通入对称的两相电流，试证明两相的合成磁动势为旋转磁动势。
一台三相交流电机， 2p=6，Z=36，定子双层叠绕组，y=5/6τ，每相串联匝数N=72，当通入50H z三相对称电流，每相电流I=20A时，试计算三相基波合成磁动势的幅值和转速。
一台异步电动机额定运行时，通过气隙传递的电磁功率约有3%转化为转子铜损耗，试问这时电动机的转差率是多少有多少转化为总机械功率
在异步电动机等效电路图中，Z m反映什么物理量是否为变量在额定电压下电动机由空载到满载，Z m如何变化
一台P N=、Y/D联结、380/220V、cosΦN=、ηN=、n N=1450r/min 的三相异步电动机，试求：（1）接成Y联结及D联结时的额定电流；（2）同步转速n1及定子磁极对数p；（3）带额定负载时的转差率s N。
一台6极异步电动机额定功率P N=28kW、额定电压U N=380V，频率为50H z，额定转速n N=950r/min，额定负载时cosΦ1=，P Cu1+P Fe=，P mec=，P ad=0，试计算在额定负载时的s N、P Cu2、ηN、I1和ƒ2。
一台三相四极Y联结的异步电动机，P N=10kW、U N=380V，I N=11.6A，额定运行时，P Cu1=560W，P Cu2=310W，P Fe=270W，P mec=70W，P ad=200W，试求额定运行时的：（1）额定转速n N；（2）空载转矩T0；（3）输出转矩T2；（4）电磁转矩T em。
已知一台三相异步电动机定子输入功率为60kW，定子铜损耗为600W，铁损耗为400W，转差率为，试求电磁功率P em、总机械功率
P MEC和转子铜损耗P Cu2。
一台P N=、U N=380V，ƒ1=50H z的三相四极异步电动机，在某运行情况下,自定子方面输入的功率为=341W， P Cu2=，P Fe=，P mec=45W, P ad=29W，试绘出该电动机的功率流程图，并计算在该运行情况下，电动机的效率、转差率、转速、空载转矩、输出转矩和电磁转矩。
有一台四极异步电动机，P N=10kW、U N=380V，ƒ=50H z，转子铜损耗P Cu2=314W，附加损耗P ad=102W，机械损耗P mec=175W，求电动机的额定转速及额定电磁转矩。