电机课后习题答案解析2015年
电机课后习题答案完整版
电机课后习题答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】电力拖动基础部分课后习题答案1-8 某起重机电力拖动系统如图1-13所示。
电动机kW P N 20＝,950/min n r =，传动机构转速比13j =，2 3.5j =，34j =，各级齿轮传递效率1230.95ηηη===，各轴的飞轮矩221125GD N m =•，22250GD N m =•，22340GD N m =•，224460GD N m =•，卷筒直径0.5D m =，吊钩重01900G N =,被吊重物49000G N =,忽略电动机空载转矩、钢丝绳重量和滑轮传递的损耗，试求：(1)以速度0.3/v m s =提升重物时，负载(重物及吊钩)转矩、卷筒转速、电动机输出功率及电动机的转速；(2)负载的飞轮矩及折算到电动轴上的系统总飞轮矩； (3) 以加速度为20.1/m s 提升重物时，电动机输出的转矩。
解：（1）卷筒速度：'12360600.3n 11.46/min 22 3.140.2511.463 3.54481/min v r R n n j j j r ⨯'===∏⨯⨯==⨯⨯⨯=折算到电机转矩： ()039.559.55353.64810.95L G G v FvT N m n η+===* （另： ()()031900490000.25353.43 3.540.95L G G R G R T N m j j ηη++⨯'*====⋅⨯⨯⨯） 电机输出功率： 353.448117.895509550L T n P kw ⨯=== （2）负载飞轮矩：()()22202509000.2512725L G D G G R N m =+*=⨯=⋅ 折算到电机轴总飞轮矩：（3）∵ 20.1/a m s = ∴20.1/dvm s dt= 而 6060j 0.142159.622 3.140.25dn dv dt R dt π==⨯⨯=⨯⨯∴ 138.4159.6353.4412375T N m =⨯+=⋅1-9 某龙门刨床的主传动机构图如图1-14所示。
2015成人高考专升本机电一体化试题及答案
院系:________ 班级:__________ 姓名:______________ 学号:_____________ …….……………………….密…………………封…………………线…………………………
1、典型的气动驱动系统由（气源装置）、（执行元件）、（控制元件）和（辅助元件）组 成
2、典型的可编程控制器由（编程器）、（微处理器）、（存储器）、（电源）和(输入／输出 接口)等部分构成。
3、机电一体化的关键技术包括：（精密机械技术）、（信息处理技术）、（检测与传感器技
本试卷共 10页第 5页
5. 齿轮传动的特点？ 齿轮传动能传递两个平行轴或相交轴或交错轴间的回转运动和转矩。
术）、（自动控制技术）、（伺服驱动技术）、（系统总体技术）。 4、机电一体化系统常用的能源有（电力源）、（液压源）和（气压源）。 5、PLC 根据数据传输方式分为（并行）和（串行）通信通信方式。
得分
评卷人 三、简答题（每题 10 分，共 40 分）
4. 简述梭阀的工作原理？
得分
评卷人
二、填空题（每空 1 分，共 20 分）
齿轮传动的特点
本试卷共 10页第 6页
1)效率高 在常用的机械传动中，以齿轮传动效率为最高，闭式传动效率为 96%~99%， 这对大功率传动有很大的经济意义。
2）结构紧凑 比带、链传动所需的空间尺寸小。 4)传动比稳定 传动比稳定往往是对传动性能的基本要求。齿轮传动获得广泛应用， 正是由于其具有这一特点。 3)工作可靠、寿命长 设计制造正确合理、使用维护良好的齿轮传动，工作十分可靠， 寿命可长达一二十年，这也是其它机械传动所不能比拟的。这对车辆及在矿井内工作的机器 尤为重要。 但是齿轮传动的制造及安装精度要求高，价格较贵，且不宜用于传动距离过大的场合。
《电气工程概论》第一章 电机与电器基础(第3节)课堂笔记及练习题
《电气工程概论》第一章电机与电器基础（第3节）课堂笔记及练习题主题：第一章电机与电器基础（第3节）学习时间： 2015年10月26日--11月1日内容：我们这周主要学习第一章第三节电机的部分内容，即直流电机部分，要了解直流电机的工作原理、基本结构、励磁和损耗及效率。
第一章电机与电器基础第三节电机电机是依据电磁感应定律和电磁力定律，实现电能和机械能相互转化的电磁装置。
按照电机的用途分类：可分为发电机、电动机和控制电机。
按照电机的电流类型分类：可以分为直流电机和交流电机，其中交流电机可以分为同步电机和异步电机。
按照电机的相数分类：可以分为单相电机和多相电机，如单相交流电机和最常见三相电机。
按照电机的大小尺寸、容量分类：有大、中、小和微型电机。
1.3.1 直流电机直流电机是电机的主要类型之一。
一台直流电机既可作为发电机使用，也可以作为电动机使用。
直流发电机可以用来得到直流电源，但目前大部分被整流电源所替代，主要用作电力系统中同步发电机的励磁机。
直流电动机用来输出转矩，它具有良好的启动、调速性能，所以在调速要求较高的场所应用广泛。
1．直流发电机工作原理原动机带动线圈abcd逆时针旋转，根据右手定则，ab边和cd边均产生感应电动势e，经过换向器1、2和电刷A、B把电动势e引出来，得到直流电。
当在转速一定的情况下，电动势的大小与切割导体的磁通密度有关系，而直流电机气隙处的磁通密度分布并不均匀，所以输出的电动势波形具有脉动成分。
2．直流电动机工作原理电源通过电刷1、2和换向片A、B向线圈供直流电，根据左手定则，线圈ab边产生向左力f，线圈cd边产生向右力f，线圈在f的作用下以n的转速逆时针旋转。
由此可知，（1）电机的可逆原理：直流电机可作为发电机运行，也可作为电动机运行。
（2）换向器的作用是实现电枢线圈内的交流电动势、电流与电刷的直流电压、电流之间的转化。
3．直流电机的结构直流电机主要包括转子和定子两大部分。
控制电机习题及答案2015
● 1.自整角机可以把发送机和接收机之间的转角差转换成与角差成正弦关系的电压信号。
●2．控制式自整角机的比电压大，就是失调同样的角度所获得的信号电压大，系统的灵敏度就___越高_____。
● 3.无力矩放大作用，接收误差稍大，负载能力较差的自整角机是_________式自整角机。
（ A）● A.力矩 B.控制 C.差动 D.单机●4．自整角变压器的整步绕组中合成磁势的性质和特点分别是什么？从物理本质上来看,控制式自整角机的发送机定子合成磁场轴线在励磁绕组轴线上,是由于定子三相绕组是对称的(接收机定子三相绕组作为它的对称感性负载).如果把发送机励磁绕组作为初级,定子三相绕组作为次级,两侧的电磁关系类似一台变压器.因此,可以推想,发送机定子合成磁势必定对励磁磁场起去磁作用.当励磁电流的瞬时值增加时,发送机定于合成磁势的方向必定与励磁磁场的方向相反.合成磁势的特点主要有：(1). 合成磁场在励磁绕组轴线上,它的方向和励磁磁场的方向相反.(2). 由于合成磁场的位置在空间固定不变,其大小又是时间的正弦函数,所以合成磁场是一个脉振磁场.(3). 合成磁势的幅值恒为3/2,它与励磁绕组轴线相对于定子的位置角无关.●5．力矩式自整角发送机和接收机的整步绕组中合成磁势的性质和特点分别是什么？力矩式自整角机的整步绕组为星形连接的三相绕组.当发送机和接收机两机的励磁绕组均接上单相交流电源时,则分别在各自的气隙中形成一个正弦分布的脉振磁场,且分别在各自的三相定子绕组中感应出电势.当发送机和接收机励磁绕组处于相同的位置时,定子三相绕组中的感应电势大小和相位相同,因此定子回路中电势为零.若两机的转子位置不同时,就存在电势差.该电势差就产生电流,在定子绕组里通过.这些电流和转子励磁绕组磁通相互作用,产生转矩.它使接收机转子转动,直到两个转子有相同的位置为止.这个转矩就称为整步转矩.由于两机的励磁绕组接于同一正弦交流电源(频率为f), 因此在两机的励磁绕组轴线方向存在时间相位相同的脉振磁场.由此在发送机、接收机定子绕组上感应出变压器电势. 当整步绕组中有电流流过,将产生磁势.值得指出,虽然整步绕组是三相绕组,但这一组电流在时间上是同相位的.当它们流过接收机定子绕组时,将产生脉振磁势.●7. 何为比整步转矩？有何特点？比整步转矩表示接收机与发送机在协调位置附近的单位失调角所产生的转短.显然,比整步转矩愈大,整步能力就愈大.为了减小接收机的静态误差,应尽可能提高其值.同时,还要尽可能减小轴承、电刷和滑环摩擦力矩及转子不平衡力矩等三台自整角机如图接线。
2015年6月二建《机电管理与实务》历年真题试卷(带答案解析)
二建机电管理与实务第 1题：解析题(本题20分)（三）背景资料某安装工程公司承包了一套燃油加热炉安装工程，包括加热炉。
燃油供应系统。
钢结构，工艺管道，电气动力与照明。
自动控制，辅助系统等。
燃油泵的进口管道焊缝要求 100％射线检测。
因阀门和法兰未到货，迟迟未能焊接。
为了不影响单机试运行的进度要求。
阀门和法兰到达施工现场后，安装工程公司项目部马上 安排施工人员进行管道和法兰的施焊。
阀门同时安装就位。
安装工程公司项目部总工程师组织编写了加热炉，燃油泵等动力设备的单机试运行方 案，报建设单位进行了审批，按照试运行方案，安装工程公司项目部组织了单机试运行和联动试运行。
安装工程公司项目部在分项，分部工程质量验收评定合格后，填写工艺管道工程质量验 收记录，并作了检查评定结论，向建设单位提出进行单位工程质量验收评定和竣工验收的申 请。
安装工程公司项目部向建设单位提交的竣工工程施工记录资料有：图纸会审记录，设计变更单，隐蔽工程验收记录，焊缝的无损检测记录；质量事故处理报告及记录，建设单位认为：安装工程公司项目部提交的施工记录资料不全，要求安装工程公司项目部完善，补充。
安装工程公司项目部全部整改补充后，建设单位同意该工程组织竣工验收。
问题：1、阀门在安装前应检查哪些内容？2、指出安装工程公司项目部组织试运行的不妥之处，并予以纠正。
3、工艺管道工程质量验收记录填写的主要内容有哪些？4、安装工程公司项目部应补充哪些施工记录资料？【答案解析】：【答案】问题1：阀门安装前应该做以下检查(1）阀门安装前应该按照设计文件核对型号，并应该按照介质的流向安装，检查阀门 的填料，其压盖螺栓应留有调节余量 (2）当阀门与金属管道以及法兰或螺纹方式连接时，阀门应处于关闭状态，以焊接方 式连接时，阀门不得关闭，焊缝底层宜采用氩弧焊。
当金属管道采用电容连接或热熔连接时， 阀门应该处于开启状态(3）安全阀安装应该满足垂直状态、安全阀的出口管道应接向安全地点、在进出口管 道上设置截止阀应该加铅封，且应锁定在全开启状态P56(压中)问题2：安装公司试运行组织不妥之处如下：(1) 安装公司组织项目部组织联动试运行不妥，应该由建设单位（业主组织） (2）安装公司项目部总工程师编写加热炉等动力设备的单机试运行方案，并需经安装单位技术总负责人宙批。
习题课
电磁功率
转子铜损 机械功率 输出功率
2 '2 ' pcu 2 m 2 I 2 r2 m1 I 2 r2
2 Pmec m 2 I 2
' r '2 2 m1 I 2 s
P2 Pmec pmec pad Pmec p0
1 s '2 1 s ' r2 m1 I 2 r2 s s
P2 N 45 9550 290.4 N m （3） TN 9550 nN 1480
Tmax
Tmax ( )TN 2.2 290.4 638.9 N m TN
Tst Tst ( )TN 1.9 290.4 551.8 N m TN
2015/8/28
Tem
2 m1 pU 1
r 2 2f 1 ( r1 2 ) 2 ( x1 x ) 2 s
r2 s
5.一台三相感应电动机，PN=7.5kW，额定电压
UN=380V，定子Δ接法，频率为50Hz。额定负载运行
时，定子铜耗为474W，铁耗为231W，机械损耗45W，
21
8.一台三相四极感应电动机额定数据如下：
U N 380V , f 50 Hz, PN 5.5kW , p cu1 341W , p cu 2 237W , p Fe 167W ,
p mec 45W , p 29W
Y接。求电动机的额定转速和电磁转矩。 解：同步转速为1500r/min
*
*
* Zk 0.065 * Z k 0.07
N
400kVA
2
由以上两式解得
S 0.762, S 0.821
2015 电机学第4次课堂测验_同步电机最终版(含参考答案)
（4 分）
则： I cos
U
N
I
N
cos
U
N
11 0.8 0.75
1.067
（II） （3 分）
由上述（I）、（II）两式可得： tan
I sin I cos
0.7736 0.725 ； 1.067
=36 ；
所以：功率因数 cos 0.809 ；
（2 分） （2 分）
电枢电流 I I cos 1.067 1.32 。 cos 0.809
X
s
sin
不变、 P2
U I
cos 不变。
当电网电压为 U*=0.75 时，为确保δ不大于 350，则有：
Pe*
E0U Xs
sin
E0NU N Xs
sin N
C
所以： E0
E0NU N sin N U sin
1.7891 sin 26.560 0.75 sin 350
1.86 ；
四、计算题（共 30 分）
0
IN
E0N jIN X s
U
N
0N
arctan
U
* N
sin N
I
* N
X
s
U
* N
cos
N
arctan 1 0.6 11 1 0.8
63.430
；
（3
分）
N arccos 0.8 36.870 ，
N 0N N 63.430 36.870 26.560 ；
小”、“增大”、“不变”或“基本不变”)。
4．同步电机的功角δ有双重含义，一是 激磁电动势 和 定子端电压
之间的时间相位差；二是 主极磁场轴线 和 定子电枢合成磁场轴线
机电传动控制(第五版)课后习题答案解析全集概况
UN U N nN n0 Ke N U N I N Ra
拖动转矩。
静态转矩：电动机轴上的负载转矩 TL，它不随系统加速或减速而变化。 动态转矩：系统加速或减速时，存在一个动态转矩Td ，它使系统的运 动状态发生变化。
2.3 试列出以下几种情况下系统的运动方程式，并说明系统的运 行状态是加速、减速还是匀速？（图中箭头方向表示转矩的实际 作用方向）
答：a匀速，b减速，c减速，d加速，e减速，f匀速
⑶
UN n0 1559 U 当U U N / 2时，n01 ＝779.5(r / min) Ke 2K e 2 2
n1 n01 n 779.5 59 720.5(r / min)
⑷
当 0.8 N 时，n01 UN n U 1559 0 1949 (r / min) Ke 0.8K e N 0.8 0.8
2.1从运动方程式怎样看出系统是加速的、减速的、稳定的和静 止的各种工作状态？ 答：运动方程式：
d TM TL J dt
TM TL Td
Td>0时：系统加速； Td=0 时：系统稳速； Td<0时，系统减速或反向加速
2.2 说明机电传动系统运动方程式中的拖动转矩、静态转矩和动 态转矩的概念。 答：拖动转矩：电动机产生的转矩Tm或负载转矩TL与转速n相同时，就是
答：
nM 950 nL 59.4(r / min) j1 j 2 4 4
v
DnL
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电力拖动基础部分课后习题答案1-8 某起重机电力拖动系统如图1-13所示。
电动机kW P N 20＝,950/min n r =，传动机构转速比13j =，2 3.5j =，34j =，各级齿轮传递效率1230.95ηηη===，各轴的飞轮矩221125GD N m =∙，22250GD N m =∙，22340GD N m =∙，224460GD N m =∙，卷筒直径0.5D m =，吊钩重01900G N =,被吊重物49000G N =,忽略电动机空载转矩、钢丝绳重量和滑轮传递的损耗，试求：(1)以速度0.3/v m s =提升重物时，负载(重物及吊钩)转矩、卷筒转速、电动机输出功率及电动机的转速；(2)负载的飞轮矩及折算到电动轴上的系统总飞轮矩； (3) 以加速度为20.1/m s 提升重物时，电动机输出的转矩。
解：（1）卷筒速度：'12360600.3n 11.46/min 22 3.140.2511.463 3.54481/min v r R n n j j j r ⨯'===∏⨯⨯==⨯⨯⨯=509000.2512725T FR N m '==⨯=折算到电机转矩： ()039.559.55353.64810.95L G G v FvT N m n η+===* （另： ()()031900490000.25353.43 3.540.95L G G R G R T N m j j ηη++⨯'*====⋅⨯⨯⨯） 电机输出功率： 353.448117.895509550L T n P kw ⨯=== （2）负载飞轮矩：()()22202509000.2512725L G D G G R N m =+*=⨯=⋅ 折算到电机轴总飞轮矩：()()22222232412222112123365GD GD GD Gv GD GD j n j j j j j =++++***2460509000.09125 5.550.363651764481⨯=++++ 2130.910.267.22138.4N m =++=⋅ （3）∵ 20.1/a m s = ∴20.1/dvm s dt=而6060j 0.142159.622 3.140.25dn dv dt R dt π==⨯⨯=⨯⨯ 2375L GD dnT T dt-=∴ 138.4159.6353.4412375T N m =⨯+=⋅ 1-9 某龙门刨床的主传动机构图如图1-14所示。
齿轮1与电动机直接联接，各齿轮数据见表1-1所示。
表1-1 传动机构各齿轮数据刨床的切削力9800Z F N =,切削速度45/min z v r =，传动机构总效率0.8c η=，齿轮6的节距620t mm =，电动机的飞轮矩2230d GD N m =∙，工作台与床身的摩擦系数0.1μ=。
试求：(1)折算到电动机轴上的系统总飞轮矩及负载转矩； (2) 切削时电动机的输出功率；(3) 空载不切削时当工作台以22/m s 加速时，电动机的转矩。
解：()241213631235663655641.83 1.68303875 2.57.686304530/min 7575201075z Z Z j j Z Z Z j j j j j Z v n r t t -==========**====--*⨯⨯；；节距，齿数∴ 电机转速为 6230/min n n j r =*=（1） ()129800609.559.552300.8L c v G G Fv T n μη+*+*⎡⎤⎣⎦==⨯()451470098000.19800609.55476.852300.8N m +⨯+⨯⎡⎤⎣⎦==⋅⨯（2） 476.8523011.4895509550L T nP KW *⨯===（3）()2221222660j375375609.5595.37354.486027.68658195.37676.3737575L L cL GD dn GD dvT T dt D dt v G G T N m n T T N m t πμη-==*⨯+**=*=⋅=**⨯+=+=⋅⨯2－9 他励直流电动机的额定数据为: N N 5.6U =220V I =28A N P KW =，，，N n =1000r/min 。
测得a R =0.35Ω。
是计算并画出下列机械特性：（1） 固有机械特；（2） 电枢电路串入电阻50%NN N NU R R R I Ω⎛⎫==⎪⎝⎭时的人为机械特性； （3） 电枢电压50%N U U =时的人为机械特性； （4） 磁通80%N φφ=时的人为机械特性。
解：（1）固有特性： 0.21N N a e N N U I R C n φ-== 210480.831N ae N e N TU R n T T C C C φφ=-*=- （2）22050%50%50% 3.9328N N N U R R I Ω====Ω ()20.35 3.93104810.169.55N e N e N U n T T C C φφ+=-=- ()()()222222222234561222221122222223654514700980040.2519.556.837.5137.2602308.303651.837.6862301.83 1.682308.38.8810 2.395354.48d GD GD GD GD GD Gv GD GD GD j j j j n N m ++=+++++*+*++=+++++⨯=+++++=⋅（3）5240.83n T =- （4）1310 1.3n T =-2－10他励直流电动机的铭牌数据如下为: N N 21U =220V I =115A N P KW =，，，N n =1000r/min ，电枢总电阻a R =0.18Ω。
（1） 计算并绘制固有机械特性；（2） 转速为1100 r/min 时的电枢电流是多少？（3） 电压降至200V ，电枢电流a N I I =时的转速是多少？解：（1）固有特性：2201150.180.19931000e N C φ-⨯==22200.1811040.470.19939.550.1993n T T =-=-⨯ （2）2200.199311004.280.18N e N a a U C n I A R φ--⨯===（3）2000.181004104900/min 0.19930.1993N n I r =-⨯=-=2－11一台他励直流电动机的额定数据为： N N 1.75U =110V I =18.5A N P KW =，，，N n =1500r/min 0.5a =Ω，R 。
（1） 直接起动的起动电流是多少？（2） 如果要求起动电流限制为2N I ，采用降低电源电压起动，最低电压是多少？若采用电枢串电阻起动，应串入多大电阻？解：（1） 11018.50.50.0671500e N C φ-⨯==0n =时, 1100.50=2200.0670.067a a I I A -⇒=（2）降压起动：2218.50.518.5N a U I R V ==⨯⨯= 串电阻： 1100.5 2.472218.5N a N U R R I =-=-=Ω⨯ 2－12一台他励直流电动机，其名牌数据：N N 10U =220V I =53A N P KW =，，，0.394a R =Ω N n =1000r/min 。
采用电枢串电阻分级起动，其最大起动电流12N I I =，起动级数3m =，求各段起动电阻值，并计算分段电阻切除时的瞬时速度。
解：0.3940.199min/a e N R C V r φ=Ω=，串入最大电阻：N m 1U 220R ===2.08 1.74I 253βΩ⇒==⨯ 12N N 106=60.9A1.741.1I =58.3A 1.2I =63.6AI I β==， 校验：12233112213320.6871.1952.081=0.2920.5080.886a a a st a st st R R R R R R R R R R R R R R R βββ==Ω==Ω==Ω=-Ω=-=Ω=-=Ω第一次切换：32220 2.08=-60.9=1105.5-636.5=469r/min 0.1990.199N e N e N U R n I C C φφ=-⨯r/min 第二次切换： 22=1105.5-365.7=739.8r/min N e N e NU Rn I C C φφ=-r/min 第三次切换： 12=1105.52-210.24=895r/min N e N e NU Rn I C C φφ=-r/mmin 2－14一台他励直流电动机的铭牌数据为: N N 96U =440V I =250A N P KW =，，，N n =500r/min ，电枢总电阻a R =0.078Ω。
电动机运行于额定工况。
若最大制动电流不允许超过2N I ，则：（1） 若采用能耗制动，求电枢应串入的最小电阻值；（2） 若采用电压反接制动，求电枢应串入的最小电阻值。
解：（1）4402500.0780.841500e N C φ-⨯==()0.84150020.0780.76322250a e N N N N a e N N R R C n n I R R C I φφ+ΩΩ-⨯=*⇒=-=-=Ω⨯（2）min 1.7210.078 1.6432e Na NC n U R R I Φ+=-=-=Ω2－15一台他励直流电动机，铭牌数据为: N N 17U =220V I =95A N P KW =，，，N n =1000r/min ， a R =0.18Ω。
拖动起重机的提升机构，L N T T =，忽略空载转矩0T ：（1） 若要求电动机以800 r/min 的转速起吊重物，求电枢电路应串入多大电阻？ （2） 断开电源，同时在电枢电路内串入20Ω电阻，问电动机稳定转速是多少？ （3） 若要求电动机以1200 r/min 的转速下放重物，有哪几种方法可以实现？试计算说明。
解： （1）220950.180.20291000e N C φ-⨯==2200.20298000.180.7995N e N a N U C n R R I φΩ--⨯=-=-=Ω（2）20 2.189543.3/min 0.2029a N e N R n I r C φ+=-=-⨯=-（3）① 电势反向反接制动：1200 4.7N a N e N e NU R R I R C C φφΩΩ+-=-⇒=Ω ② 能耗制动：243.481200 2.3895a N a e N R R I R R C φΩΩ+-=-⇒=-=Ω③ 回馈制动：1200N a N e N e NU R R I C C φφΩ+-=-- 115.70.20290.06795a R R Ω-⨯=-=Ω-2－16 一台他励直流电动机，其额定值为：N N 18.5U =220V I =103A N P KW =，，，N n =500r/min ，测得a R =0.2Ω。