电机与电力拖动第三版习题参考答案Word文档下载推荐.docx
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励磁绕组中的电流是直流还是交流？
为什么将这种电机叫直流电机？
电枢绕组中的电动势和电流是交流。
励磁绕组中的电流是直流。
因输入或输出的电流是直流，故称直流电机。
5什么是电枢反应？
电枢反应对电机气隙磁场有什么影响？
电枢反应是指电枢磁场对主磁场的影响。
电枢反应使磁极下的磁力线扭斜，磁通密度分布不均匀，合成磁场发生畸变，使主磁场削弱。
6什么是直流电机的换向？
研究换向有何实际意义？
根据换向时电流变化的特点有哪几种形式的换向？
哪种形式较理想？
有哪些方法可以改善换向以达到理想的换向？
一个元件从一个磁极下旋转到另一个磁极下时，元件中电流方向改变的过程称换向。
研究换向是为了在换向时电火花对电刷的损害小而均匀。
电流均匀的由大到小再由小到大的均匀变化（直线换向）是理想的换向形式。
采取安装换向极、正确移动电刷、正确选用电刷、装设补偿绕组等方法都能改善条件。
五、计算题1有一台100kW的他励电动机，UN=220V，IN=517A，nN=1200rmin，Rt=005欧姆，空载损耗P0=2kW。
试求：
（1）电动机的效率；
（2）电磁功率P；
（3）输出转矩T2。
（1）额定输入功率为：
效率：
（2）电磁功率：
（3）额定输出转矩：
2一台并励直流电动机，铭牌数据为PN=96kW，UN=440V，IN=255A，IfN=5A，nN=1550r/min，并已知Ra=0.087?
。
（1）电动机的额定输出转矩TN；
（2）电动机的额定电磁转矩Tem；
（3）电动机的理想空载转速n0。
（1）额定输出转矩：
（2）根据电压平衡方程式可知电枢电动势为：
电磁功率为：
额定电磁转矩：
（3）根据得理想空载转速：
第第2章章思考题和习题思考题和习题一、填空题1串励电动机不允许启动，同时规定负载不能小于额定值的2030，不准用V带或链条传动，防止因V带或链条滑脱而发生事故。
空载、飞车2直流电动机启动瞬间，转速为零，也为零，加之电枢电阻又很小，所以启动电流很大，通常可达到额定电流的倍。
感应电动势、10203直流电动机的启动方法有启动和启动两种。
直接、降压或电枢串电阻4直流电动机的调速有调速、改变调速和改变调速三种方法。
串电阻、电压、磁通5电枢回路串电阻调速时，转速将随主磁通的减小而，但最高转速通常控制在12倍额定转速以下。
升高6改变直流电动机旋转方向的方法有两种：
一种是改变方向；
另一种是改变方向。
若同时采用以上两种方法，则直流电动机的转向将。
电枢电流、励磁电流、不变二、判断题（在括号内打“”或打“”）1降低他励直流电动机的电枢电压时其理想空载转速不会降低。
（）2电枢串电阻调速时其理想空载转速不会降低。
（）3所谓电气制动，就是指使电动机产生一个与转速方向相反的电磁转矩，起到阻碍运动的作用。
（）4倒拉反转反接制动和回馈制动都是即可以用于高速下的限速下放，也可以用于低速下的限速下放。
（）三、选择题（将正确答案的序号填入括号内）1并励电动机改变电枢电压调速得到的人为机械特性与自然机械特性相比，其特性硬度（C）。
A变软B变硬C不变2由于电枢反应的作用，使直流电动机主磁场的物理中性线（B）。
A在几何中性线两侧摆动B逆着电枢的旋转方向偏转角C顺着电枢的旋转方向偏转角3一台他励直流电动机带恒定负载转矩稳定运行，若其他条件不变，只是人为地在电枢电路中增加了电阻，当重新稳定运行时，其（C）将会减小。
A电磁转矩。
B电枢电流C电动机的转速4要改变直流电动机的转向，以下方法可行的是（C）。
A改变电流的大小B改变磁场的强弱C改变电流方向或磁场方向5直流电动机的能耗制动是指切断电源后，把电枢两端接到一只适宜的电阻上，此时电动机处于（B）。
A电动机状态B发电机状态C惯性状态6直流电动机在进行电枢反接制动时，应在电枢电路中串入一定的电阻，所串电阻阻值不同，制动的快慢也不同。
若所串电阻阻值较小，则制动过程所需时间（A）。
A较长B较短C不变四、简答题1写出电力拖动系统的运动方程式并说明方程式中各物理量的意义以及方程式中转矩和转速正、负号的规定。
，电动机的拖动转矩，生产机械的负载转矩，GD2转动物体的飞轮矩，dn/dt转速的变化率。
1）首先选定顺时针或逆时针中的某一个方向为规定正方向。
2）转速的方向与规定正方向相同时为正，相反时为负。
3）电磁转矩的方向与规定正方向相同时为正，相反时为负。
4）负载转矩与规定正方向相反时为正，相同时为负。
2电力拖动系统的运动方程式有何实际应用意义？
判断拖动系统的运动状态；
定量计算拖动系统的参数。
3研究电力拖动系统时为什么要把一个多轴系统简化为一个单轴系统？
简化过程要进行哪些量的折算？
折算时各需遵循什么原则？
为简化传动系统的计算。
要进行转矩和惯性的折算。
转矩折算的原则是保持折算前后功率不变；
惯性折算的原则是保持折算前后动能不变。
4什么是生产机械的负载转矩特性？
有哪几种类型？
各有何特点？
生产机械的转速n与负载转矩之间的关系特性。
有恒转矩负载：
特点是转矩大小恒定不变；
恒功率负载：
特点是负载功率大小恒定不变；
通风机型负载：
特点是转矩大小与转速的平方成正比。
5什么是直流电动机的人为机械特性?
并画图说明他励直流电动机的三种人为机械特性曲线。
为满足性能需要人为改变电动机运行参数的机械特性叫人为机械特性。
三种人为机械特性曲线见图2-13、2-14、2-15所示。
6当并励直流电动机的负载转矩和电源电压不变时，减小电枢回路电阻，会引起电动机转速的何种变化?
为什么?
转速升高。
因电阻减小使得电枢电流增大，电磁转矩增大，当达到新的平衡点时在较高的转速下运行。
7为什么说串励电动机比并励电动机更适宜用做起重机械的动力?
因串励电动机有较大而不是很大的启动转矩，便于控制。
五、计算题1一台他励直流电动机的数据为：
PN=10kW，UN=220V，IN=53.4A，nN=1500r/min，Ra=0.4?
试绘制以下几条机械特性曲线：
（1）固有机械特性；
（2）电枢串入1.6?
电阻的机械特性；
（3）电源电压降至额定电压一半的机械特性；
（4）磁通减少30%的机械特性。
（1）绘制固有特性曲线估算Ra：
由式，此处取系数0.67，则计算：
理想空载点：
额定工作点：
n=nN=1500r/min在坐标图中连接额定点和理想空载点，即得到固有特性曲线。
（2）绘制电枢串入1.6?
电阻的机械特性当电枢回路串入电阻Rpa=1.6?
时，理想空载点仍然为n0=1666.7r/min，当Tem=TN时，即Ia=53.4A时，电动机的转速为：
（3）电源电压降至额定电压一半的机械特性当电源电压降至0.5UN=110V时，理想空载点与电压成正比变化，所以当Tem=TN时，即Ia=53.4A时，电动机的转速为：
其特性为通过（0，833）和（67.32，667）两点的直线。
（4）磁通减少30%的机械特性当磁通减弱至30%?
N时，理想空载转速将升高当Tem=TN时，电动机的转速为：
其人为特性为通过（0，5555）和（67.32，3707）两点的直线。
2一台他励直流电动机数据与题1数据相同，求：
（1）在额定负载下运行时的电磁转矩、输出转矩及空载转矩；
（2）理想空载转速和实际空载转速；
（3）负载为额定负载一半时的转速；
（4）n=1600r/min时的电枢电流。
（1）在额定负载下运行时的电磁转矩、输出转矩及空载转矩由上题可知：
输出转矩：
空载转矩：
（2）理想空载转速和实际空载转速理想空载转速：
实际空载转速：
而（3）负载为额定负载一半时的转速（4）n=1600r/min时的电枢电流当n=1600r/min时的转矩为：
则：
，对应的电枢电流为：
3他励直流电动机的技术数据为：
PN=7.5kW，UN=110V，IN=85.2A，nN=750r/min，Ra=0.13?
（1）直接启动时的启动电流是额定电流的多少倍？
（2）如限制启动电流为1.5倍，电枢回路应串入多大的电阻？
倍数为：
将启动电流限制到应传入的电阻为：
4一台他励直流电动机的额定功率PN=2.5kW，额定电压UN=220V，额定电流IN=12.5A，额定转速nN=1500r/min，电枢回路总电阻Ra=0.8?
，求：
（1）当电动机以1200r/min的转速运行时，采用能耗制动停车，若限制最大制动电流为2IN，则电枢回路中应串入多大的制动电阻？
（2）若负载为位能性恒转矩负载，负载转矩为TL=0.9TN，采用能耗制动使负载以120r/min转速稳速下降，电枢回路应串入多大电阻？
（1）在1200r/min的转速运行时的感应电动势为：
应串入的电阻为：
（2）根据机械特性方程式：
，此时，则：
故：
5一台他励直流电动机的额定功率PN=4kW，额定电压UN=220V，额定电流IN=22.3A，额定转速nN=1000r/min，电枢回路总电阻Ra=0.91?
运行于额定状态，为使电动机停车，采用电枢电压反接制动，串入电枢回路的电阻为9?
电动机拖动反抗性负载转矩运行于正向电动状态时，TL=0.85TN（与反接后电磁转矩进行比较，若TL大，则不转，若小，则转）。
（1）制动开始瞬间电动机的电磁转矩是多少？
（2）n=0时电动机的电磁转矩是多少？
（3）如果负载为反抗性负载，在制动到n=0时不切断电源，电动机会反转吗，为什么？
（1）制动开始瞬间的感应电动势为：
制动瞬间的电流为：
（2）当n=0时，Ea=0，此时，电磁转矩：
（3）如果负载为反抗性负载，在制动到n=0时不切断电源，将成为反向拖动转矩，此时的负载转矩大小为：
，负载转矩小于反向拖动转矩，电动机将反转。
第3章思考题和习题一、填空题1变压器是一种能变换电压，而不变的静止电气设备。
交流、频率2变压器的种类很多，按相数分，可分为单相和三相变压器；
按冷却方式分，可分为、风冷式、自冷式和变压器。
油冷、水冷3电力系统中使用的电力变压器，可分为变压器、变压器和变压器。
升压、降压、配电、厂用4变压器的空载运行是指变压器的一次绕组，二次绕组的工作状态。
加额定电压、断路5一次绕组为660匝的单相变压器，当一次侧电压为220V时，要求二次侧电压为127V，则该变压器的二次绕组应为匝。
3816一台变压器的变压比为1：
15，当它的一次绕组接到220V的交流电源上时，二次绕组输出的电压是V。
14.77变压器空载运行时，由于损耗较小，损耗近似为零，所以变压器的空载损耗近似等于损耗。
铜、铜、铁8变压器带负载运行时，当输入电压U1不变时，输出电压U2的稳定性主要由和决定，而二次侧电路的功率因数cos2主要由决定，与变压器关系不大。
变压器内阻、负载大小、负载性质9收音机的输出变压器二次侧所接扬声器的阻抗为8，如果要求一次侧等效阻抗为288，则该变压器的变比应为。
610变压器的外特性是指变压器的一次侧输入额定电压和二次侧负载一定时，二次侧与的关系。
功率因数、输出电压、电流11一般情况下，照明电源电压波动不应超过；
动力电源电压波动不应超过，否则必须进行调整。
+5%和-10%、5%12如果变压器的负载系数为，则它的铜耗PCu与短路损耗PK的关系式为，所以铜耗是随的变化而变化的。
、负载13当变压器的负载功率因数cos2一定时，变压器的效率只与有关；
且当_时，变压器的效率最高。
负荷大小、14短路试验是为了测出变压器的、和。
铜损、断路阻抗、短路阻抗百分数15在铁心材料和频率一定的情况下，变压器的铁耗与成正比。
电压16变压器绕组的极性是指变压器一次绕组、二次绕组在同一磁通作用下所产生的感应电动势之间的相位关系，通常用来标记。
时钟法17所谓同名端，是指，一般用来表示。
原、副绕组中，某一瞬时同为高电位（或同为低电位）的出线端称为同名端，用“*”或“”。
18所谓三相绕组的星形接法，是指把三相绕组的尾端连在一起，接成，三相绕组的首端分别的连接方式。
星形点、接电源或负载19某变压器型号为S750010，其中S表示，数字500表示；
10表示。
三相、500kVA、一次侧电压为10kV20一次侧额定电压是指变压器额定运行时，它取决于和。
而二次侧额定电压是指一次侧加上额定电压时，二次侧空载时的。
一次侧工作电压、电源和负载需要、空载电压21所谓温升，是指变压器在额定工作条件下，内部绕组允许的与之差。
最高温度、环境温度21为了满足机器设备对电力的要求，许多变电所和用户都采用几台变压器并联供电来提高。
供电的可靠性和经济性22变压器并联运行的主要条件有两个：
一是；
二是。
否则，不但会增加变压器的能耗，还有可能发生事故。
各变压器的变压比相等、连接组别必须相同23两台变压器并联运行时，要求一次侧、二次侧电压，变压比误差不允许超过。
对应相等、1%24变压器并联运行时的负载分配（即电流分配）与变压器的阻抗电压。
因此，为了使负载分配合理（即容量大，电流也大），就要要求它们的都一样。
成正比25并联运行的变压器容量之比不宜大于，Uk要尽量接近，相差不大于。
3：
126运行值班人员应定期对变压器及附属设备进行全面检查，每天至少。
在检查过程中，要注重、闻、嗅、摸、测”五字准则，仔细检查。
进行一次巡回检查、看27三相自耦变压器一般接成。
星形28自耦变压器的一次侧和二次侧既有的联系，又有的联系。
电、磁的耦合29为了充分发挥自耦变压器的优点，其变压比一般在范围内。
1.2230电流互感器一次绕组的匝数很少，要接入被测电路；
电压互感器一次绕组的匝数较多，要接入被测电路。
串联、并联31用电流比为2005的电流互感器与量程为5A的电流表测量电流，电流表读数为42A，则被测电流是A。
若被测电流为180A，则电流表的读数应为A。
168、4.532电压互感器的原理与普通变压器是完全一样的，不同的是它的更准确。
降压、精度33在选择电压互感器时，必须使其符合所测电压值；
其次，要使它尽量接近状态。
一次侧额定电压、开路二、判断题（在括号内打“”或打“”）1在电路中所需的各种直流电，可以通过变压器来获得。
（）2变压器的基本工作原理是电流的磁效应。
（）3同心绕组是将一次侧、二次侧线圈套在同一铁柱的内、外层，一般低压绕组在外层，高压绕组在内层。
（）4热轧硅钢片比冷轧硅钢片的性能更好，其磁导率高而损耗小。
（）5储油柜也称油枕，主要用于保护铁心和绕组不受潮，还有绝缘和散热的作用。
（）6芯式铁心是指线圈包着铁心，其结构简单、装配容易、省导线，适用于大容量、高电压。
（）7变压器中匝数较多、线径较小的绕组一定是高压绕组。
（）8变压器既可以变换电压、电流和阻抗，又可以变换相位、频率和功率。
（）9变压器用于改变阻抗时，变压比是一次侧、二次侧阻抗的平方比。
（）10变压器空载运行时，一次绕组的外加电压与其感应电动势在数值上基本相等，而相位相差1800。
（）11当变压器的二次侧电流增加时，由于二次绕组磁势的去磁作用，变压器铁心中的主磁通将要减小。
（）12当变压器的二次侧电流变化时，一次侧电流也跟着变化。
（）13接容性负载对变压器的外特性影响很大，并使电压下降。
（）14对升压变压器的空载试验，可以在一次侧进行，二次侧开路。
（）15变压器进行短路试验时，可以在一次侧电压较大时，把二次侧短路。
（）16变压器的铜耗PCu为常数，可以看成是不变损耗。
（）17变压器二次侧采用三角形接法时，如果有一相绕组接反，将会使三相绕组感应电势的相量和为零。
（）18绕组的最高允许温度为额定环境温度加变压器额定温升。
（）19当负载随昼夜、季节而波动时，可根据需要将某些变压器解列或并联以提高运行效率，减少不必要的损耗。
（）20变压器并联运行时连接组别不同，但只要二次侧电压大小一样，那么它们并联后就不会因存在内部电动势差而导致产生环流。
（）21自耦变压器绕组公共部分的电流，在数值上等于一次侧、二次侧电流数值之和。
（）22白耦变压器既可作为降压变压器使用，又可作为升压变压器使用。
（）23自耦变压器一次侧从电源吸取的电功率，除一小部分损耗在内部外，其余的全部经一次侧、二次侧之间的电磁感应传递到负载上。
（）24利用互感器使测量仪表与高电压、大电流隔离，从而保证仪表和人身的安全，又可大大减少测量中能量的损耗，扩大仪表量程，便于仪表的标准化。
（）25应根据测量准确度和电流要求来选用电流互感器。
（）26与普通变压器一样，当电压互感器二次侧短路时，将会产生很大的短路电流。
（）27为了防止短路造成危害，在电流互感器和电压互感器二次侧电路中都必须装设熔断器。
（）28电压互感器的一次侧接高电压，二次侧接电压表或其他仪表的电压线圈。
（）三、选择题（将正确答案的序号填入括号内）1油浸式变压器中的油能使变压器（D）。
A润滑B冷却C绝缘D冷却和增加绝缘性能2常用的无励磁调压分接开关的调节范围为额定输出电压的（B）。
A10B5C153安全气道又称防爆管，用于避免油箱爆炸引起的更大危害。
在全密封变压器中，广泛采用（A）做保护。
A压力释放阀B防爆玻璃C密封圈4有一台380V36V的变压器，在使用时不慎将高压侧和低压侧互相接错，当低压侧加上380V电源后，会发生的现象是（C）。
A高压侧有380V的电压输出B高压侧没有电压输出，绕组严重过热C高压侧有高压输出，绕组严重过热D高压侧有高压输出，绕组无过热现象5有一台变压器，一次绕组的电阻为10，在一次侧加220V交流电压时，一次绕组的空载电流（B）。
A等于22AB小于22AC大于22A6变压器降压使用时，能输出较大的（B）。
A功率B电流C电能D电功7将50Hz、220V127V的变压器接到100Hz、220V的电源上，铁心中的磁通将（A）。
A减小B增加C不变D不能确定8变压器的空载电流I0与电源电压U1的相位关系是（C）。
AI0与U1同相BI0滞后U1900CI0滞后U1接近900但小于900DI0滞后U1略大于9009用一台变压器向某车间的异步电动机供电，当开动的电动机台数增多时，变压器的端电压将（B）。
A升高B降低C不变D可能升高，也可能降低10变压器短路试验的目的之一是测定（A）。
A短路阻抗B励磁阻抗C铁耗D功率因数11变压器空载试验的目的之一是测定（C）。
A变压器的效率B铜耗C空载电流12对变压器进行短路试验时，可以测定（D）。
A由短路电压与二次侧短路电流之比确定的短路阻抗B短路电压C额定负载时的铜耗D以上均正确13单相变压器一次侧、二次侧电压的相位关系取决于（A）。
A一次、二次绕组的同名端B对一次侧、二次侧出线端标志的规定C一次、二次绕组的同名端以及对一次侧、二次侧出线端标志的规定。
14变压器二次绕组采用三角形接法时，如果有一相接反，将会产生的后果是（D）。
A没有电压输出B输出电压升高C输出电压不对称D绕组烧坏15变压器二次绕组采用三角形接法时，为了防止发生一相接反的事故，正确的测试方法是（A）。
A把二次绕组接成开口三角形，测量开口处有无电压B把二次绕组接成闭合三角形，测量其中有无电流C把二次绕组接成闭合三角形，测量一次侧空载电流的大小D以上三种方法都可以16将自耦变压器输入端的相线和零线反接，（C）。
A对自耦变压器没有任何影响B能起到安全隔离的作用C会使输出零线成为高电位而使操作有危险17自耦变压器的功率传递主要是（C）。
A电磁感应B电路直接传导C两者都有18自耦变压器接电源之前应把自耦变压器的手柄位置调到（C）。
A最大值B中间C零19如果不断电拆装电流互感器二次侧的仪表，则必须（A）。
A先将一次侧断开B先将一次侧短接C直接拆装D先将一次侧接地20电流互感器二次侧回路所接仪表或继电器线圈的阻抗必须（B）。
A高B低C高或者低D既有高，又有低四、筒答题1为什么要高压输送电能?
减少电能和电压损耗。
2变压器能改变直流电压吗?
如果接上直流电压会发生什么现象?
不能。
烧坏变压器，因电流过大。
3什么是主磁通、漏磁通?
经铁心通过的是主磁通，经气隙通过的是漏磁通。
4画出变压器空载运行的相量图，并根据相量图说明为什么变压器在空载时功率因数很小。
空载运行相量图可根据电压平衡方程画出（此处略），空载电流与一次侧电压相位角接近900（此时主要作用是产生主磁通），所以功率因数很低（0.10.3）。
5变压器带负载运行时，输出电压的变动与哪些因素有关?
与电源电压、负载大小、负载性质均有关。
6试述空载试验的实际意义。
变压器空载试验的目的是确定变压器的变比k、铁损耗和励磁阻抗zm。
7判断变压器绕组同
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