电机学第四版课后答案
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。
电机学第四版华中科技大学出版社课后答案
电机学第四版华中科技大学出版社课后答案第一章1.1 电机和变压器的磁路主要采用硅钢片制成。
硅钢片具有良好的导磁性能，其磁导率极高（可达到真空磁导率的数百乃至数千倍），能减小电机和变压器的体积。
同时由于硅钢片加入了半导体硅，增加了材料的电阻率，从而能有效降低材料在交变磁场作用下产生的磁滞损耗和涡流损耗。
1.2 铁磁材料在交变磁场的作用下，磁畴之间相互摩擦产生的能量损耗称为磁滞损耗。
当交变磁通穿过铁磁材料时，将在其中感应电动势和产生涡流,涡流产生的焦耳损耗称为涡流损耗。
磁滞损耗和涡流损耗合在一起称为铁耗。
在铁磁材料重量一定的情况下,铁耗P Fe的大小与磁场交变的频率f和最大磁通密度B m之间的关系为P Fe C ∝fβB2m 式中, β为频率指数，与材料性质有关,其值在1.2~1.6之间。
因此，铁耗与最大磁通密度的平方、磁通交变频率f的β次方成正比。
1.3 变压器电动势是线圈与磁场相对静止，单由磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势，与变压器工作时的情况一样，并由此而得名。
运动电动势是磁场恒定时，单由线圈(或导体)与磁场之间的相对运动所产生。
变压器电动势的大小与线圈匝数及与线圈交链的做通随时间的变化率成正比;运动电动势的大小与导体长度、导体与磁场间相对运动的速度以及磁通密度成正比。
1.4 当铁磁材料中的磁通密度B达到定的程度后.B的增加随着外加场H的增加而逐渐变慢，磁导率减小，这种现象称为磁饱和现象。
1.5 磁通、磁动势、磁阻分别和电路中的电流、电动势和电阻对应,磁路的基本定律分别和电路中的基本定律对应。
磁路的基本定律有磁路欧姆定律中Φ=F/R m=Λm F,磁路基尔霍夫第一定律中ΣΦ=0,磁路基尔霍夫第二定律ΣF= ΣHl= ΣΦR m。
当铁芯磁路上有几个磁动势同时作用时，磁路计算一般不能用叠加原理。
因为铁芯磁路存在饱和现象。
饱和时，磁阻不是一个常数,因此不能用叠加原理。
若铁芯中的磁通密度很小，没有饱和，则可以用叠加原理。
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。
电机与拖动基础答案(第四版)6-12章
边额定电压
变压器额定
容量 一单相自 耦变压器数据如下： \ \ \ \ =400\ \%。 当不计算损耗和漏阻抗压降时，求： (1) 自耦变压器 及公共绕组电流 I; (2) 输入和输出功率、绕组电磁功率、传导功率(各功率均指视在功率). 解 (1) 自耦变压器 及公共绕组电流 I 的计算。 自耦变压器进线电流 公共绕组电流 各视在功率 计算。 输入和输出视在功率 绕组电磁视在功率 传导视在功率 第 6 章 交流电机电枢绕组的电动
图 6.1 6.4 交流电机电枢绕组的导体感应电动势有效值的大小与什么有关？与导体 在某瞬间的相对位置有无关系？ 答 根据一根导体基波电动势有效值的计算公式 Φ 可以知道， 它与交流频率 及气隙每极基波磁通量 Φ 的大小成正比，与导体在某瞬 间的相对位置无关。 6.5 六极交流电机电枢绕组有 54 槽，一个线圈的两个边分别在第 1 槽和第 8 槽， 这两个边的电动势相位相差多少？两个相邻的线圈的电动势相位相差多少？画 出基波电动势相量图，并在相量图上计算合成电动势，从而算出绕组短距系数 和分布系数。 答 电机的槽距角为 α 空间电角 度。一个线圈的两个边分别放在第 1 槽和第 8 槽，相距 7 个槽，节距 α 空间电角度)，因此，这两个边的电动势相
形成对称结构，所以三相绕组产生的总的三次谐波磁通势为零。 6.13 绕组采用短距和分布形式，对其产生的基波磁通势和谐波磁通势各有什么 影响？ 答 绕组采用短距和分布形式，对产生的基波磁通势削弱较少，一般削弱 ～ ；对谐波磁通势削弱很大，通常对 5 次、7 次谐波磁通势的削 弱可达到 ～ ，甚至更大。 6.14 填空。 (1) 整距线圈的电动势大小为 其他条件都不变，只把线圈改成短 距，短距系数为 0.966,短距线圈的电动势应为 (2) 四极交流电机电枢有 36 槽，槽距角大小应为（电角度），相邻两个线圈电 动势相位差。若线圈两个边分别在第 1、第 9 槽中，绕组短距系数等于，绕组 分布系数等于，绕组系数等于. (3) 单相整距集中绕组产生的矩形波磁通势的幅值与其基波磁通势幅值相差 倍，基波磁通势的性质是. (4) 两极电枢绕组有一相绕组通电，产生的基波磁通势的极数为，电流频率 为 基波磁通势每秒钟变化次。
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。
电机及推动基础答案第四版
2-14 直流电动机的调速方法有几种？各有何特点？
答：由电动机的转速表达式可知调速方法有三种：
（1）改变励磁电流调速：通过调节励磁回路的附加电阻实现调速，由于励磁电流不大，消耗功率小，这是一种简单经济的方法；由于调节电阻为零时（即不串电阻）为最低转速，故只能从额定转速往上调，又称弱磁调速；机械特性斜率（又称为硬度）发生变化，并上下移动；由于受机械性能限制，调速范围不大；为使电机在调速过程中得到充分利用，对不同转速下的容许电流都为额定电流，则容许负载特性为恒功率特性，一般用于恒功率调速。
5-5等效电路中的 代表什么？能不能不用电阻而用电感和电容来代替，为什么？
答： 代表与机械负载对应的附加电阻，即该电阻消耗的电功率实际为电动机输出的机械功率。
因输出功率为有功功率故只能用电阻代替而不能用无功元件电感或电容代替。
注：异步电动机的等值电路与变压器的等值电路有无差别？作异步电动的等值电路时，用等效的不动的转子代替旋转的转子，要求保持哪些量不变？
2-5单迭绕组和单波绕组的元件联接规律有何不同？同样极对数为P的单迭绕组和单波绕组的支路对数为何相差P倍？
答：单迭绕组元件联接规律为：将同一磁极的元件串联构成电刷间的支路，故支路2a=磁极数2P；
单波绕组元件联接规律为：将同一极性的元件串联构成支路，由于电机只有两种磁极即N、S，故支路数2a=2.
2-7 直流电动机有那几种励磁方式？在不同励磁方式下，线路电流、电枢电流、励磁电流有何关系？
答：直流电机的励磁方式有4 种：他励、并励、串励和复励。
2-8 什么因素决定直流电动机电磁转矩的大小？电磁转矩的性质和电动机运行方式有何关系？
答：由电磁转矩的计算公式可知：其大小由取决于电机结构参数的转矩常数、每极磁通量（可通过改变励磁电流改变）、电枢电流（可通过改变电枢电压改变）所决定的。
电机学第四版华中科技大学出版社课后答案Word版
电机学第四版华中科技大学出版社课后答案第一章1.1 电机和变压器的磁路主要采用硅钢片制成。
硅钢片具有良好的导磁性能，其磁导率极高（可达到真空磁导率的数百乃至数千倍），能减小电机和变压器的体积。
同时由于硅钢片加入了半导体硅，增加了材料的电阻率，从而能有效降低材料在交变磁场作用下产生的磁滞损耗和涡流损耗。
1.2 铁磁材料在交变磁场的作用下，磁畴之间相互摩擦产生的能量损耗称为磁滞损耗。
当交变磁通穿过铁磁材料时，将在其中感应电动势和产生涡流,涡流产生的焦耳损耗称为涡流损耗。
磁滞损耗和涡流损耗合在一起称为铁耗。
在铁磁材料重量一定的情况下,铁耗P Fe的大小与磁场交变的频率f和最大磁通密度B m之间的关系为P Fe C ∝fβB2m式中, β为频率指数，与材料性质有关,其值在1.2~1.6之间。
因此，铁耗与最大磁通密度的平方、磁通交变频率f的β次方成正比。
1.3 变压器电动势是线圈与磁场相对静止，单由磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势，与变压器工作时的情况一样，并由此而得名。
运动电动势是磁场恒定时，单由线圈(或导体)与磁场之间的相对运动所产生。
变压器电动势的大小与线圈匝数及与线圈交链的做通随时间的变化率成正比;运动电动势的大小与导体长度、导体与磁场间相对运动的速度以及磁通密度成正比。
1.4 当铁磁材料中的磁通密度B达到定的程度后.B的增加随着外加场H的增加而逐渐变慢，磁导率减小，这种现象称为磁饱和现象。
1.5 磁通、磁动势、磁阻分别和电路中的电流、电动势和电阻对应,磁路的基本定律分别和电路中的基本定律对应。
磁路的基本定律有磁路欧姆定律中Φ=F/R m=Λm F,磁路基尔霍夫第一定律中ΣΦ=0,磁路基尔霍夫第二定律ΣF= ΣHl= ΣΦR m。
当铁芯磁路上有几个磁动势同时作用时，磁路计算一般不能用叠加原理。
因为铁芯磁路存在饱和现象。
饱和时，磁阻不是一个常数,因此不能用叠加原理。
若铁芯中的磁通密度很小，没有饱和，则可以用叠加原理。
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第一章 磁路 电机学
1-1 磁路的磁阻如何计算？磁阻的单位是什么？
答：磁路的磁阻与磁路的几何形状（长度、面积）和材料的导磁性能有关，计算公式为A
l R m μ=，单位：Wb A 1-2 铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的，它们各与哪些因素有关？
答：磁滞损耗：铁磁材料置于交变磁场中，被反复交变磁化，磁畴间相互摩擦引起的损
耗。
经验公式V fB C p n m h h =。
与铁磁材料的磁滞损耗系数、磁场交变的频率、铁心的
体积及磁化强度有关；
涡流损耗：交变的磁场产生交变的电场，在铁心中形成环流（涡流），通过电阻产生的
损耗。
经验公式G B f C p m Fe h 23.1≈。
与材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有
关。
1-3 图示铁心线圈，已知线圈的匝数N=1000，铁心厚度为0.025m （铁心由0.35mm 的DR320
硅钢片叠成）， 叠片系数（即截面中铁的面积与总面积之比）为0.93，不计漏磁，试计算：(1) 中间心柱的磁通为4105.7-⨯Wb ，不计铁心的磁位降时所需的直流励磁电流；
(2) 考虑铁心磁位降时，产生同样的磁通量时所需的励磁电流。
解： 磁路左右对称∴可以从中间轴线分开，只考虑右半磁路的情况:
铁心、气隙截面2422109.293.01025.1025.0m m A A --⨯=⨯⨯⨯==δ
(考虑边缘效应时，通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度；气隙截面可以不乘系数) 气隙长度m l 41052-⨯==δδ
铁心长度()m cm l 21045.122025.025.15225.125.7-⨯=⨯--+⨯⎪⎭
⎫ ⎝⎛-= 铁心、气隙中的磁感应强度T T A B B 29.1109.22105.724
4
=⨯⨯⨯=Φ==--δ (1) 不计铁心中的磁位降：
气隙磁场强度m A m A B H 670100.110
429.1⨯=⨯==-πμδ
δ
磁势A A l H F F I 500105100.146=⨯⋅⨯=⋅==-δδδ 电流A N
F I I 5.0== (2) 考虑铁心中的磁位降：
铁心中T B 29.1= 查表可知：m A H 700= 铁心磁位降A A l H F Fe 15.871045.127002=⨯⨯=⋅=-
A A A F F F Fe I 15.58715.87500=+=+=δ A N
F I I 59.0≈=
1-4 图示铁心线圈，线圈A 为100匝，通入电流1.5A ，线圈B 为50匝，通入电流1A ，铁
心截面积均匀，求PQ 两点间的磁位降。
解：由题意可知，材料的磁阻与长度成正比，设PQ 段的磁阻为m PQ R R =，则左边支路的磁阻为m R 3
11： m m R R F F 3
1121+-=Φ A A R F F m PQ 43.7110014111503111=⎪⎭
⎫ ⎝⎛⨯-=⋅Φ-= 1-5 图示铸钢铁心，尺寸为
左边线圈通入电流产生磁动势1500A 。
试求下列三种情况下右边线圈应加的磁动势值：
(1) 气隙磁通为41065.1-⨯Wb 时；
(2) 气隙磁通为零时；
(3) 右边心柱中的磁通为零时。
解：(1)Wb fe ed af
41065.1-⨯=Φ=Φ=Φ T T B B ed af 66.010
5.21065.144
=⨯⨯==-- 查磁化曲线得m A H H ed af 500== 气隙中的磁场强度m A m A H 34741071.47710
75.21041065.1⨯=⨯⨯⨯⨯=---πδ ∴中间磁路的磁势()A F ad 2331020500105.21071.477--⨯⨯+⨯⨯⨯=
A 28.1294=
∴左边磁路的磁势()A A F dcba 72.20528.12941500=-= m A m A l F H dcba dcba dcba 44.4115
.072.205=== 查磁化曲线得T B dcba 56.0=
∴Wb Wb dcba 441024.210456.0--⨯=⨯⨯=Φ
∴()Wb Wb aghd 441059.01065.124.2--⨯=⨯-=Φ ∴T T B aghd 12.01051059.04
4=⨯⨯=-- 查磁化曲线得m A H aghd 80= ∴A A F aghd 6075.080=⨯= ∴右边线圈应加磁动势()A A F F F aghd ad 28.12346028.12942=-=-=
(2) 0=ad F m A m A l F H dcba dcba 30005
.015001
=== 查磁化曲线得T B dcba 5.1= ∴Wb Wb dcba 441061045.1--⨯=⨯⨯=Φ ∴Wb dcba aghd 4106-⨯=Φ=Φ ∴T T B aghd 2.11051064
4=⨯⨯=-- 查磁化曲线得m A H aghd 1270= ∴A A F aghd 95275.01270=⨯= ∴右边线圈应加磁动势A A F F aghd 95275.012702=⨯==
(3) 由题意得dcba ad Φ=Φ
由(1)、(2)可知Wb Wb ad 441024.21065.1--⨯<Φ<⨯ 取Wb ad 41075.1-⨯=Φ 则T T B B ed af 7.0105.21075.144
=⨯⨯==-- 查磁化曲线得m A H H ed af 550== 气隙中的磁场强度m A m A H 3474
107.50610
75.21041075.1⨯=⨯⨯⨯⨯=---πδ
∴中间磁路的磁势()A F ad 2331020550105.2107.506--⨯⨯+⨯⨯⨯= A 8.1376= ∴Wb ad dcba 41075.1-⨯=Φ=Φ ∴T T B dcba 4.01041075.144
=⨯⨯=-- 查磁化曲线得m A H dcba 310= ∴A A F dcba 1555.0310=⨯= A A A F F F dcba ad 15318.1376155=+=+= 已知A F 15001= 1F F ≈，∴假设合理 ∴右边线圈应加磁动势A F F ad 8.13762==。