戈宝军版电机3-10章答案

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机电传动与控制(第四版)第10章课后习题参考答案

机电传动与控制(第四版)第10章课后习题参考答案

第十章电力电子学10.1晶闸管的导通条件是什么?导通后流过晶闸管的电流决定于什么?晶闸管由导通转变为阻断的条件是什么?阻断后它所承受的电压决定于什么?晶闸管的导通条件是:(1) 晶闸管的阳极和阴极之间加正向电压。

(2)晶闸管的阳极和控制极通时加正相电压市晶闸管才能导通.导通后流过晶闸管的电流决定于(电压不变时)限流电阻(使用时由负载)决定.晶闸管由导通转变为阻断的条件是当减少阳极电压或增加负载电阻时,阳极电流随之减少,当阳极电流小于维持电流时,晶闸管便从导通状态转化维阻断状态.阻断后它所承受的电压决定于阳极和阴极的反向转折电压.10.2晶闸管能否和晶体管一样构成放大器?为什么?晶闸管不能和晶体管一样构成放大器,因为晶闸管只是控制导通的元件,晶闸管的放大效应是在中间的PN节上.整个晶闸管不会有放大作用.10.3试画出题10.3图中负载电阻R上的电压波形和晶闸管上的电压波形。

10.4 如题4如题10.4图所示,试问:①在开关S闭合前灯泡亮不亮?为什么?②在开关S闭合后灯泡亮不亮?为什么?③再把开关S断开后灯泡亮不亮?为什么?①在开关S闭合前灯泡不亮,因为晶闸管没有导通.②在开关S闭合后灯泡亮,因为晶闸管得控制极接正电,导通.③再把开关S断开后灯泡亮,因为晶闸管导通后控制极就不起作用了.10.5如题10.5图所示,若在t1时刻合上开关S,在t2时刻断开S,试画出负载电阻R上的电压波形和晶闸管上的电压波形。

10.6晶闸管的主要参数有哪些?晶闸管的主要参数有①断态重复峰值电压U DRE:在控制极断路何竟闸管正向阻断的条件下,可以重复加在晶闸管两端的正向峰值电压,其数值规定比正向转折电压小100V.②反向重复峰值电压U RRM:在控制极断路时,可以重复加在晶闸官元件上的反向峰值电压.③额定通态平均电流(额定正向平均电流)I T.④维持电流I H:在规定的环境温度和控制极断路时,维持元件导通的最小电流.10.7如何用万用表粗测晶闸管的好坏?良好的晶闸管,其阳极A与阴极K之间应为高阻态.所以,当万用表测试A-K间的电阻时,无论电表如何接都会为高阻态,而G-K间的逆向电阻比顺向电阻大.表明晶闸管性能良好. 10.8晶闸管的控制角和导通角是何含义?晶闸管的控制角是晶闸官元件承受正向电压起始到触发脉冲的作用点之间的点角度.导通角是晶闸管在一周期时间内导通得电角度.10.9有一单相半波可控整流电路,其交流电源电压U2=220V ,负载电阻R L=10 Ω,试求输出电压平均值U d的调节范围,当α=π/3,输出电压平均值U d和电流平均值I d 为多少?并选晶闸管.U d=1/2π∫απ√2sinwtd(wt)=0.45U2(1+cosα)/2=0.45*220(1+1)/2=99V输出电压平均值U d的调节范围0-99V当α=π/3时U d= 0.45U2(1+cosα)/2=0.45*220*(1+0.866)/2=92.4V输出电压平均值U d=92.4V电流平均值I d= U d/R L=92.4/10=9.24A10.10续流二极管有何作用?为什么?若不注意把它的极性接反了会产生什么后果?续流二极管作用是提高电感负载时的单相半波电路整流输出的平均电压。

电机学习题答案

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电机学习题答案 The pony was revised in January 2021绪 论电机和变压器的磁路常用什么材料制成,这类材料应具有哪些主要特性?答:电机和变压器的磁路常用导磁性能高的硅钢片叠压制成,磁路的其它部分常采用导磁性能较高的钢板和铸铁制成。

这类材料应具有导磁性能高、磁导率大、铁耗低的特征。

在图中,当给线圈1N 外加正弦电压1u 时,线圈1N 和2N 中各感应什么性质的电动势电动势的大小与哪些因素有关答:当给线圈1N 外加正弦电压1u 时,线圈1N 中便有交变电流流过,产生相应的交变的磁动势,并建立起交变磁通,该磁通可分成同时交链线圈1N 、2N 的主磁通和只交链线圈1N 的漏磁通。

这样,由主磁通分别在线圈1N 和2N 中感应产生交变电动势21,e e 。

由漏磁通在线圈1N 中产生交变的σ1e 。

电动势的大小分别和1N 、2N 的大小,电源的频率,交变磁通的大小有关。

0-3 感应电动势=e dt d ψ-中的负号表示什么意思答:dt d e ψ-=是规定感应电动势的正方向与磁通的正方向符合右手螺旋关系时电磁感应定律的普遍表达式;当所有磁通与线圈全部匝数交链时,则电磁感应定律的数学描述可表示为dt d N e Φ-=;当磁路是线性的,且磁场是由电流产生时,有L Li ,=ψ为常数,则可写成dt diL e -=。

试比较磁路和电路的相似点和不同点。

答:磁路和电路的相似只是形式上的,与电路相比较,磁路有以下特点:1)电路中可以有电动势无电流,磁路中有磁动势必然有磁通;2)电路中有电流就有功率损耗;而在恒定磁通下,磁路中无损耗3)由于G 导约为G 绝的1020倍,而Fe μ仅为0μ的4310~10倍,故可认为电流只在导体中流过,而磁路中除主磁通外还必须考虑漏磁通;4)电路中电阻率ρ在一定温度下恒定不变,而由铁磁材料构成的磁路中,磁导率μ随B 变化,即磁阻m R 随磁路饱和度增大而增大。

《电机与应用》习题答案思考题与习题及答案3

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思考题与习题三(参考答案)P102 第三章3—1 什么叫电力拖动系统?电力拖动系统通常需由哪些部分组成?答:p 79,由电动机拖动生产机械或工作机构,并按一定的程序工作的系统,电力拖动系统通常需由电源、电动机、控制设备、生产或工作机构等部分组成。

3—2 举出五种常见的电力拖动实例。

答:p79,电风扇、洗衣机、水泵、生产机床、电梯、电动吊车等3—3 以最常见的吊扇为例,说明该电力拖动由哪些部分组成。

答:由电源一220v单相电源、电动机一中间为定子部分,外部为转子部分,、控制设备—调速开关、生产或工作机构—风叶等部分组成。

3—4 家用电器中的日光灯、电视机、电热水瓶能称为电力拖动系统吗?为什么? 答:不是,都没有电动机拖动。

3—5电力拖动系统中电动机产生的拖动转矩T与负载的负载转矩T L,在方向上有什么关系?若电动机在起动瞬间T=TL,则情况如何?若T>T L,则情况如何?若T<TL,则情况如何?答:p79,拖动转矩T与负载的负载转矩T L,在方向上刚相反。

由T= T L,d Q /dt= 0,系统静止或匀速运动状态T>TL,d Q /dt >0,系统处于加速状态T v TL,d Q /dt v 0 ,系统处于减速状态可判断电动机在起动瞬间T=T-,则电动机不能起动;若T>T-,则可以起动;若T<TL, 也不能起动。

3—6 从机械特性上看生产或工作机械负载可分为哪几类?各有什么特点?答:p80,可分为恒转矩负载、(包括反抗性恒转矩负载和位能性恒转矩负载)、恒功率负载、通风机型负载。

恒转矩负载特点是负载转矩的大小不随转速的变化而变化,恒功率负载特点是所需的转矩与转速成反比,功率近似不变,通风机型负载特点是转矩与转速的平方成正比。

3—7 什么叫三相异步电动机的机械特性曲线?答:p81,在以转矩T为横坐标,以转速n为纵坐标的直角坐标系中表示转矩T和转12速n 之间关系的曲线叫三相异步电动机的机械特性曲线。

控制电机第三版课后习题答案

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第二章1. 为什么直流发电机电枢绕组元件的电势是交变电势而电刷电势是直流电势? P252. 如果图 2 - 1 中的电枢反时针方向旋转, 试问元件电势的方向和A 、 B 电刷的极性如何? P73. 为了获得最大的直流电势, 电刷应放在什么位置? 为什么端部对称的鼓形绕组(见图 2 -3)的电刷放在磁极轴线上? P9-104. 为什么直流测速机的转速不得超过规定的最高转速? 负载电阻不能小于给定值? P235. 如果电刷通过换向器所连接的导体不在几何中性线上, 而在偏离几何中性线α角的直线上, 如图 2 - 29 所示, 试综合应用所学的知识, 分析在此情况下对测速机正、 反转的输出特性的影响。

(提示: 在图中作一辅助线。

)正反向特性不一致。

6. 具有 16 个槽, 16 个换向片的两极直流发电机结构如图 2 - 30 所示。

(1) 试画出其绕组的完整连接图;(2) 试画出图示时刻绕组的等值电路图;(3) 若电枢沿顺时针方向旋转, 试在上两图中标出感应电势方向和电刷极性;(4) 如果电刷不是位于磁极轴线上, 例如顺时针方向移动一个换向片的距离, 会出现什么问题?第三章 1. 直流电动机的电磁转矩和电枢电流由什么决定?答 直流电动机的电枢电流不仅取决于外加电压和本身的内阻,而且还取决于与转速成正比的反电势(当Ø=常数时)根据转矩平衡方程式, 当负载转矩不变时, 电磁转矩不变; 加上励磁电流If 不变, 磁通Φ不变, 所以电枢电流Ia 也不变,直流电动机的电磁转矩和电枢电流由直流电动机的总阻转矩决定。

2. 如果用直流发电机作为直流电动机的负载来测定电动机的特性(见图 3 - 33), 就会发现,当其他条件不变, 而只是减小发电机负载电阻RL 时, 电动机的转速就下降。

试问这是什么原因?3. 一台他励直流电动机, 如果励磁电流和被拖动的负载转矩都不变, 而仅仅提高电枢端电压, 试问电枢电流、 转速变化怎样?答:最终电枢电流不变,转速升高4. 已知一台直流电动机, 其电枢额定电压Ua =110 V , 额定运行时的电枢电流Ia =0.4 A , 转速n =3600 r/m in , 它的电枢电阻Ra =50 Ω, 空载阻转矩T 0=15 m N ·m 。

控制电机第三版课后习题答案

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第二章1. 为什么直流发电机电枢绕组元件的电势是交变电势而电刷电势是直流电势? P252. 如果图 2 - 1 中的电枢反时针方向旋转. 试问元件电势的方向和A 、 B 电刷的极性如何? P73. 为了获得最大的直流电势. 电刷应放在什么位置? 为什么端部对称的鼓形绕组(见图 2 - 3)的电刷放在磁极轴线上? P9-104. 为什么直流测速机的转速不得超过规定的最高转速? 负载电阻不能小于给定值? P235. 如果电刷通过换向器所连接的导体不在几何中性线上. 而在偏离几何中性线α角的直线上. 如图 2 - 29 所示. 试综合应用所学的知识. 分析在此情况下对测速机正、 反转的输出特性的影响。

(提示: 在图中作一辅助线。

)正反向特性不一致。

6. 具有 16 个槽. 16 个换向片的两极直流发电机结构如图 2 - 30 所示。

(1) 试画出其绕组的完整连接图;(2) 试画出图示时刻绕组的等值电路图;(3) 若电枢沿顺时针方向旋转. 试在上两图中标出感应电势方向和电刷极性;(4) 如果电刷不是位于磁极轴线上. 例如顺时针方向移动一个换向片的距离. 会出现什么问题?1. 直流电动机的电磁转矩和电枢电流由什么决定?答直流电动机的电枢电流不仅取决于外加电压和本身的内阻.而且还取决于与转速成正比的反电势(当Ø=常数时)根据转矩平衡方程式. 当负载转矩不变时. 电磁转矩不变; 加上励磁电流If 不变. 磁通Φ不变. 所以电枢电流Ia 也不变.直流电动机的电磁转矩和电枢电流由直流电动机的总阻转矩决定。

2. 如果用直流发电机作为直流电动机的负载来测定电动机的特性(见图 3 - 33). 就会发现. 当其他条件不变. 而只是减小发电机负载电阻RL 时. 电动机的转速就下降。

试问这是什么原因?3. 一台他励直流电动机. 如果励磁电流和被拖动的负载转矩都不变. 而仅仅提高电枢端电压. 试问电枢电流、 转速变化怎样?答:最终电枢电流不变.转速升高4. 已知一台直流电动机. 其电枢额定电压Ua =110 V. 额定运行时的电枢电流Ia =0.4 A. 转速n =3600 r/m in , 它的电枢电阻Ra =50 Ω. 空载阻转矩T 0=15 m N ·m。

【精品】电机与拖动基础习题解答第三章

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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”。

电机与电器控制技术课后习题答案

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第1章直流电机及电力拖动习题答案1.简述直流电动机的工作原理、主要结构及各部分的作用。

答:1)直流电动机的工作原理:直流电动机的工作原理是基于电磁力定律的。

若磁场B x与导体互相垂直,且导体中通以电流i,则作用于载流导体上电磁力f。

此电磁力与转子半径之积即为电磁转矩。

该电磁转矩使电动机旋转。

通过换向器和电刷的作用,流经线圈的电流方向改变,这样导体所受的电磁力方向不变,从而保持电动机沿着一个固定的方向旋转。

2)直流电机主要由定子和转子部分组成。

定子主要由主磁极、机座、换向磁极、电刷装置和端盖组成。

主磁极的作用是产生恒定、有一定空间分布形状的气隙磁通密度。

整体机座是用导磁效果较好的铸钢材料制成,该种机座能同时起到导磁和机械支撑作用。

换向极用来改善直流电机的换向。

电刷装置把电机电枢中的电流与外部静止电路相连或把外部电源与电机电枢相连。

电刷装置与换向片一起完成机械整流,把电枢中的交变电流变成电刷上的直流或把外部电路中的直流变换为电枢中的交流。

2.直流电机的电枢绕组的连接方式中单叠绕组和单波绕组各有何特点?答:单叠绕组的特点是相邻元件相互叠压,合成节距与换向节距均为1,即y=y k=1。

单叠绕组有以下特点:1)同一主磁极下的元件串联在一起组成一个支路,这样有几个主磁极就有几条支路,主磁极对数等于之路对数,p =a。

2)电刷数等于主磁极数,电刷位置应使支路感应电动势最大。

3)电刷间电动势等于并联支路电动势,即等于每条并联支路中每根导体电动势之和。

4)电枢电流等于各并联支路电流之和。

单波绕组:线圈连接呈波浪形,所以称作波绕组。

单波绕组直接相连的两个线圈的对应边不是在同一个主磁极下面,而是分别处于相邻两对主磁极中的同极性的磁极下面,合成节距约等于两个极距。

单波绕组只有一对并联支路,支路对数与磁极对数p无关,即a=1。

3.直流电机的励磁方式有几种?画图说明。

答:励磁方式分为他励、并励、串励和复励。

a)b)c)d)a)他励b)并励c)串励d)复励4.什么是电枢反应,对电机有何影响?答:电枢磁场对主磁场的影响称为电枢反应。

(完整版)《电机学》课后习题答案

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《电机学》课后习题答案华中科技大学辜承林主编第1章 导论1.1 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成?这些材料各有哪些主要特性? 解:磁路:硅钢片。

特点:导磁率高。

电路:紫铜线。

特点:导电性能好,电阻损耗小. 电机:热轧硅钢片, 永磁材料 铁氧体 稀土钴 钕铁硼 变压器:冷轧硅钢片。

1.2 磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的?它们的大小与哪些因素有关?解:磁滞损耗:铁磁材料在交变磁场作用下反复磁化,磁畴会不停转动,相互间产生摩擦,消耗能量,产生功率损耗。

与磁场交变频率f ,磁通密度B ,材料,体积,厚度有关。

涡流损耗:由电磁感应定律,硅钢片中有围绕磁通呈涡旋状的感应电动势和电流产生叫涡流,涡流在其流通路径上的等效电阻中产生的损耗叫涡流损耗。

与磁场交变频率f ,磁通密度,材料,体积,厚度有关。

1.3 变压器电动势、运动电动势产生的原因有什么不同?其大小与哪些因素有关? 解:变压器电势:磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势 4.44m EfN φ=。

运动电势:线圈与磁场间的相对运动而产生的e T 与磁密B ,运动速度v ,导体长度l ,匝数N 有关。

1.6自感系数的大小与哪些因素有关?有两个匝数相等的线圈,一个绕在闭合铁心上,一个绕在木质材料上,哪一个自感系数大?哪一个自感系数是常数?哪一个自感系数是变数,随什么原因变化? 解:自感电势:由于电流本身随时间变化而在线圈内感应的电势叫自感电势。

d L e d t Lψ=-对空心线圈:L Li ψ= 所以die L L dt=-自感:2LL N N m m iiiLNi N φψ===∧=∧ Am l μ∧=所以,L 的大小与匝数平方、磁导率µ、磁路截面积A 、磁路平均长度l 有关。

闭合铁心µ>>µ0,所以闭合铁心的自感系数远大于木质材料。

因为µ0是常数,所以木质材料的自感系数是常数,铁心材料的自感系数是随磁通密度而变化。

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