电机原理及拖动课后答案.docx
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电机原理及拖动课后答案
电机原理及拖动课后答案
【篇一：
《电机原理及拖动基础》习题参考答案】
?
1-5解：
b?
?
a0.002?
1t,h?
98a/cm0.002
（1）f=hl=98a/cm?
30cm=2940a;
i=f/n=2940/1000=2.94a.
（2）此时，f总=h铁l铁+h?
?
其中：
h铁l铁=98a/cm?
29.9cm=2930.2a;h?
?
=?
?
b/?
0=0.001/（4?
?
10-7）=795.8a;所以：
f总=2930.2+795.8=3726a
1-6解：
（1）
100?
200?
0.5
r1?
z1cos?
1?
200?
0.07?
14?
;
x1?
z1sin?
1?
199.5?
;z1?
（2）
100?
10?
10
r2?
z2cos?
1?
10?
0.5?
5?
;
x2?
z2sin?
1?
8.66?
;z2?
1-7解：
每匝电势为：
e1?
4.44f?
m?
4.44?
50?
0.0022?
0.4884v;
36n?
?
74匝0.4884
第二章
2-13解：
作直线运动的总质量为：
m总?
2?
（m?
m1）?
m2?
2?
280?
1.6?
6396kgd2转动惯量为：
jl?
m?
?
m总?
?
6396kg?
m242
系统折算后总转动惯量为：
jeq?
jl?
2j?
jm?
jm?
49.74kg?
m22i
总负载静转矩为：
tl?
（m2?
hq）?
g?
d/2?
12779nm折算后负载转矩为：
tl?
tl
i?
?
710nm电动机转速加速度等于：
dndnm60dv?
i?
i?
95.5dtdt?
ddt由运动方程的启动转矩：
tk?
tl?
jeqdn49.74?
710?
?
95.5?
1207.4nm9.55dt9.55
第三章
np?
n60
n?
2?
0.04?
60；n=5750。
（1）单叠：
a=2；230?
60?
2
n?
2?
0.04?
60；n=2875。
（2）单波：
a=1；230?
60?
13-12解：
因为：
ea?
3-13解：
?
?
z?
5.5;y1?
5;yk?
12p
3-14解：
p1?
pn
?
n?
83.3kw;in?
pn?
341aun
p1?
700aun3-15解：
p1?
pn?
n
tn?
9.55?
?
161.1kw;in?
pn?
955nmnn
260?
85?
110.5v2003-19解：
负载运行时：
ea?
电压方程为：
110.5?
ia（50?
4.3）;ia?
2.035a
负载功率为：
p2?
ia2rl?
207w
3-21解：
if?
u?
1.53a;ia?
in?
if?
70.8arf
ea?
un?
iara?
239v
2pcua?
ia?
ra?
642w;pcuf?
i2wf?
rf?
351
p1?
pn
?
n?
18.08kw;pem?
eaia?
16921w
p0?
p1?
pem?
1159w
p1pem?
107.9nm;tem?
9.55?
?
101nmnn
t0?
t1?
tem?
6.9nm
p23-24解：
p1?
unin?
6666w;?
?
?
82.5%p1
pntn?
9.55?
?
17.5nmnnt1?
9.55?
第四章
4-6解：
（1）额定附加电阻：
rr?
（2）额定运行电枢电压方程：
220=ean+630?
0.0127;ean=212vufn?
14.3?
4.455?
ifn
pem?
1700nmn
p2额定输出转矩为：
t2?
9.55?
?
1592nmn额定电磁转矩为：
tem?
9.55?
（3）电机的理想空载转速：
n0?
unun?
?
nn?
778rpmce?
nean
4-8解：
额定时：
ian?
in?
ifn?
87.865a;pemn?
pn?
p0?
17.3kw;
ean?
pemn?
196.89vian
（1）电压方程为：
220=196.89+87.865?
ra;ra=0.263欧
（2）额定电磁转矩：
temn?
9.55?
（3）p1=19800w；?
=85.86%
（4）t0?
9.55?
p0t0?
1.91nm;ia0?
?
ian?
1.524antemnpemn?
110.14nmn
由电压方程得空载电势为：
ea0=219.6v空载转速为：
n0?
ea0?
nn?
1673rpmean
4-9解：
发电机时电枢电压方程为：
eag?
u?
iara?
540v
电动机时电枢电压方程为：
eam?
u?
iara?
160v
（1）电动机的转速为：
n?
eam?
ng?
296rpmeag
（2）由于电枢电流为额定值，所以由电枢电压方程可知，电势e不变；
磁通之比等于转速的反比，即296/1000=0.296；电磁转矩之比与磁通之比相等。
4-10解：
额定时电枢电压方程为：
un?
ean?
ianra;ean?
212.68v
（1）temn?
9.55?
212.68?
305?
619.5nm1000
t2?
9.55?
t0?
temn6000?
573nm1000?
t2?
46.5nm
p1?
unin?
i2wfnrf?
67987
?
?
p2?
100%?
88.3%p1
unik
（2）:
ik?
?
9166.7a;启动电流倍数:
k?
?
30.1rain
100ik
（3）:
ik?
?
4166.7a;启动电流倍数:
k?
?
13.660.024in
4-11解：
提升时电枢电压方程为：
un?
ean?
iara;ea?
208.8v
下放是利用倒拉反转：
n=-300rpm;
【篇二：
电机及拖动课后答案___第二版】
《电机原理及拖动基础》
方荣惠邓先明上官璇峰编著
中国矿业大学出版社，2001，12
习题参考答案第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章
第一章
1-5解：
（1）
（1）f=hl=98a/cm?
30cm=2940a;
i=f/n=2940/1000=2.94a.
（2）此时，f总=h铁l铁+h?
?
其中：
h铁l铁=98a/cm?
29.9cm=2930.2a;
h?
?
=?
?
b/?
0=0.001/（4?
?
10-7）=795.8a;所以：
f总=2930.2+795.8=3726a
1-6解：
（1）b?
?
?
0.002?
1t,h?
98a/cm0.002
（2）
z2?
100?
200?
0.5r1?
z1cos?
1?
200?
0.07?
14?
;x1?
z1sin?
1?
199.5?
;z1?
100?
10?
10
r2?
z2cos?
1?
10?
0.5?
5?
;
x2?
z2sin?
1?
8.66?
;1-7解：
每匝电势为：
e1?
4.44f?
m?
4.44?
50?
0.0022?
0.4884v;
36n?
?
74匝0.4884
第二章
2-13解：
作直线运动的总质量为：
m总?
2?
（m?
m1）?
m2?
2?
280?
1.6?
6396kgd2
jl?
m?
?
m总?
?
6396kg?
m2
4转动惯量为：
2
系统折算后总转动惯量为：
总负载静转矩为：
tl?
（m2?
hq）?
g?
d/2?
12779nm折算后负载转矩为：
tl?
jeq?
jl?
2j?
jm2?
jm?
49.74kg?
mi2tl?
710nmi?
dndnm60dv?
i?
i?
95.5dtdt?
ddt转速加速度等于：
由运动方程的启动转矩：
tk?
tl?
jeqdn49.74?
710?
?
95.5?
1207.4nm9.55dt9.55
第三章
3-12解：
因为：
ea?
np?
n60
n?
2?
0.04?
6060?
2；
n?
2?
0.04?
6060?
1；
（1）单叠：
a=2；
（2）单波：
a=1；
3-13解：
3-14解：
3-15解：
tn?
9.55?
230?
230?
n=5750。
n=2875。
?
?
z?
5.5;y1?
5;yk?
12ppnp1?
p1?
?
npn?
83.3kw;in?
pn?
341aunp1?
700aun?
n?
161.1kw;in?
pn?
955nmnn
ea?
3-19解：
负载运行时：
电压方程为：
110.5?
ia（50?
4.3）;ia?
2.035a
2p2?
iarl?
207w负载功率为：
260?
85?
110.5v200
3-21解：
if?
u?
1.53a;ia?
in?
if?
70.8arf
ea?
un?
iara?
239v
2pcua?
ia?
ra?
642w;pcuf?
i2wf?
rf?
351
pnp1?
?
18.08kw;pem?
eaia?
16921w?
n
p0?
p1?
pem?
1159w
p1pemt1?
9.55?
?
107.9nm;tem?
9.55?
?
101nmnnt0?
t1?
tem?
6.9nm
p2p1?
unin?
6666w;?
?
?
82.5%p13-24解：
tn?
9.55?
pn?
17.5nmnn
第四章
4-6解：
（1）额定附加电阻：
（2）额定运行电枢电压方程：
220=ean+630?
0.0127;ean=212v额定电磁转矩为：
tem?
9.55?
t2?
9.55?
rr?
ufn?
14.3?
4.455?
ifnpem?
1700nmnp2?
1592nmn额定输出转矩为：
（3）电机的理想空载转速：
n0?
unun?
?
nn?
778rpmce?
nean4-8解：
额定时：
ean?
pemn?
196.89vianian?
in?
ifn?
87.865a;pemn?
pn?
p0?
17.3kw;
（1）电压方程为：
220=196.89+87.865?
ra;ra=0.263欧
（2）额定电磁转矩：
（3）p1=19800w；?
=85.86%
t0?
9.55?
temn?
9.55?
pemn?
110.14nmn（4）
由电压方程得空载电势为：
ea0=219.6vn0?
ea0?
nn?
1673rpmeanp0t0?
1.91nm;ia0?
?
ian?
1.524antemn空载转速为：
4-9解：
发电机时电枢电压方程为：
eag?
u?
iara?
540v
电动机时电枢电压方程为：
eam?
u?
iara?
160v
（1）电动机的转速为：
（2）由于电枢电流为额定值，所以由电枢电压方程可知，电势e不变；
磁通之比等于转速的反比，即296/1000=0.296；
电磁转矩之比与磁通之比相等。
4-10解：
额定时电枢电压方程为：
un?
ean?
ianra;ean?
212.68v
（1）temn?
9.55?
212.68?
305?
619.5nm1000
6000?
573nm1000
?
t2?
46.5nmn?
eam?
ng?
296rpmeagt2?
9.55?
t0?
temn
p1?
unin?
i2wfnrf?
67987
?
?
4-11解：
提升时电枢电压方程为：
un?
ean?
iara;ea?
208.8v下放是利用倒拉反转：
n=-300rpm;
此时：
ea’=（-300/795）?
208.8=-78.79v
此时电枢电压方程为：
220?
?
78.79?
350?
（0.032?
rc）所以电枢串入电阻为：
0.822欧。
4-12解：
空载时电枢铜耗很小，可以忽略，所以空载功率为：
p0=220?
0.08=17.6w；
（1）电磁功率为：
185+17.6=202.6w;
电磁转矩为：
9.55?
202.6/1600=1.21nm
（2）功率方程:
uia?
pem?
iara;ra?
31.31?
（3）由电枢电压方程可计算出空载和额定时e：
ea0=217.5v;ean=185.9v。
所以，空载转速为：
1872rpm。
（4）p2?
100%?
88.3%p1unik
（2）:
ik?
?
9166.7a;启动电流倍数:
k?
?
30.1rain100ik（3）:
ik?
?
4166.7a;启动电流倍数:
k?
?
13.660.024in
t2?
0.5tn?
0.5?
9.55?
t0?
9.55?
185?
0.5521nm1600
n=1400rpm时，ea=185.9?
1400/1600=162.7v
由电压方程得：
220=162.7+0.592?
（31.31+r）;
所以电枢串入电阻为：
65.5欧
（5）由于负载转矩额定，所以电枢电流额定=1.09a;由电压方程得：
220=ea+1.09?
（50+31.31）;ea=131.4v
所以转速为：
n=1600?
131.4/185.9=1131rpm。
（6）
n?
pn?
131w;nn
p1?
unin?
264w
?
?
49.6%p2?
17.6?
0.105nm1600tem?
t2?
t0?
0.6571nmtemia?
?
ian?
0.592atemn4-13解：
并励电动机额定时：
p1n?
ianp1n11834?
?
53.79a?
nun220?
53.79?
1.178?
52.61a;ean?
220?
52.61?
0.354?
201.4v?
11834w,in?
pn制动瞬间转速未变，电势未变，此时电压方程为：
0=201.4+ia（0.354+0.5）;ia=-235.8a。
temn?
eanian
?
n?
9.55?
201.4?
52.61?
67.46nm1500
制动瞬间转矩为：
tem?
ia?
235.8?
temn?
?
67.46?
?
302.3nmian52.614-14解：
（1）磁路不饱和时，tem正比于ia，负载不变时，ia也不变为额定的40a。
ean=220-40?
0.55=198v;
串电阻后：
ea=220-40?
（0.55+2）=118v;
所以转速变为：
n=1000?
118/198=596rpm。
（2）转速变为500rpm时：
ea=198?
500/1000=99v。
所以电压为：
u=99+40?
0.55=121v
【篇三：
电机课后答案】
1什么叫变压器的主磁通，什么叫漏磁通？
空载和负载时，主磁通的大小取决于哪些因素？
答：
变压器工作过程中，与原、副边同时交链的磁通叫主磁通，只与原边或副边绕组交链的磁通叫漏磁通。
由感应电动势公式
e1?
4.44fn1?
可知，空载或负载情况下
u1?
e1，主磁通的大小取决于外加电压u1、频率f
和绕组匝数n1。
2-2一台50hz的变压器接到60hz的电源上运行时，若额定电压不变，问激磁电流、铁耗、漏
抗会怎样变化
答：
（1）额定电压不变，则u1n
?
e1?
4.44fn1?
?
4.44fn1?
又
ff?
6050
?
?
?
?
5060，即?
?
6?
磁通降低，此时可认为磁路为线性的，磁阻rm
?
l?
s
不变，励磁磁势i?
n?
i
m1?
?
rm，m?
6im；
（2）铁耗：
pb?
?
fe?
mf，?
?
?
?
铁耗稍有减小；
（3）x
?
2?
f?
l6
1?
1?
?
65
x1?
，
x?
2?
f2?
?
l2?
?
5
x2?
2-3在导出变压器的等效电路时，为什么要进行归算？
归算是在什么条件下进行的？
答：
因为变压器原、副边只有磁的联系，没有电的联系，两边电压e1
?
e2、电流不匹配，
必须通过归算，才能得到两边直接连接的等效电路；归算原则：
保持归算前后副边的磁动势不变。
2-4利用t型等效电路进行实际问题计算时，算出的一次和二次侧电压、电流和损耗、功率是否
为实际值，为什么？
答：
一次侧没有经过归算，所以为实际值；
二次侧电压、电流不是实际值，因为归算前后绕组匝数不同，但损耗、功率为实际值。
2-5变压器的激磁阻抗和等效漏阻抗如何测定？
答：
激磁阻抗由空载试验测量；等效漏阻抗由短路试验测量。
（具体测量方法略）
2-14有一台三相变压器，额定容量sn?
5000kka，
额定电压u1n2n?
10kv6.3kv，y,d联结，试求：
（1）一次、二次侧的额定电流；
（2）一次、二次侧的额定相电压和相电流。
解：
（1）i1n
?
sn5000
u?
?
10a?
288.68a
1nisn2n?
u?
5000
3?
6.3
a?
458.21a
2n
（2）原边y联结：
u1n?
?
u1n3?
10
3
kv?
5.77kvi1n?
?
i1n?
288.68a副边?
联结：
ui1n1n?
?
u1n?
6.3kvi1n?
?
?
458.21
3
a?
264.55a2-16有一台单相变压器，已知参数为：
r1?
2.19?
，x1?
?
15.4?
，r2?
0.15?
，
x2?
?
0.964?
，rm?
1250?
，xm?
12600?
，n1n2?
260。
当二次
侧电压u2
?
6000v，电流i2?
180a，且cos?
2?
0.8（滞后）时：
（1）画出归算
?
?
到高压侧的t型等效电路；
（2）用t型等效电路和简化等效电路求u1和i1，并比较其结果。
解：
（1）归算到高压侧：
r1?
2.19?
xi?
1?
?
15.4?
i?
r
m?
1250?
xm?
12600?
2
zl
r?
k2
2
r?
876?
2?
?
?
0.15?
?
1?
260?
.70?
?
876?
2
x2?
kx?
?
?
0.964?
?
10.94?
?
2?
?
260?
?
?
2
a和b的组号。
（2）t型等效电路如图示：
设u2则i2
?
?
e?
ku2?
20215?
0v
?
?
?
i?
53.42?
?
36.88a
?
?
?
?
by
?
e1?
?
e2?
u2?
i2z
?
?
2
?
?
20215?
0v?
53.42?
?
36.88a?
?
1.70?
j10.
im?
?
?
?
e1zm
?
?
?
20642.4?
1.15v
?
1.63?
?
83.1250?
j12600?
?
?
?
eab
?
eb
?
ebc
?
eab
?
eb
?
ebc
i1?
im?
i2?
1.63?
?
83.18a?
53.42?
?
36.u1?
?
e1?
i1?
z1?
21279.4?
2.70v
2
?
?
?
?
?
cx
?
ea
cy
?
ececa
?
ea
简化等效电路如右图：
bz
zl
ab
ay
cbx
eab
az
?
ec?
eca
c
rk?
r1?
r?
3.89?
xk?
x1?
?
x2?
?
26.34?
?
?
y,d7
1000kva，10kv/6.3kv的单相变压器，额定电压下的空载损耗为4900w，空载电流
（标幺值），额定电流下75
?
c时的短路损耗为14000w，短路电压为5.2%（百分值）。
i1?
i2?
53.42?
?
36.88?
au1?
u2?
i1?
zk?
21254.0?
2.80v
?
?
?
?
（1）归算到一次侧时t型等效
（2）用标幺值表示时近似等效电路的参数；（3）负载功率因数为0.8（滞后）
（4）变压器的最大效率，发生最大效率时负载的cos?
2
由于在满载的情况下im?
?
i1，励磁支路可以忽落不计，在误差允许的范围之内。
2-17?
0.8）。
?
u2n?
6300v
，
u0
i?
i?
00?
i2n?
0.5?
1000
6.3
a?
7.94a折算到高压侧：
r?
k2?
p0i2?
?
?
10?
2
6.3?
4900m?
?
7.94
2
?
?
196?
0?
2
z?
k2u0
?
10?
6300m
i?
?
?
?
?
?
2000?
0?
6.3?
7.94
xz2
m?
?
r2
mm?
20002?
1962?
?
1990.4?
短路试验在高压侧进行uk?
uk%?
u1n?
5.2%?
10kv?
520v
isn1000
k?
i1n?
u?
a?
100a1n10
所以：
r
pk75?
ck75?
c
?
?
14000
i2
1002
?
?
1.4?
k
zk?
uki?
520
?
?
5.2?
k100
x2
2
2
2
k?
zk?
rk75?
c?
5.2?
1.4?
?
5.0?
即：
r?
rrk75?
ck1
2?
2
?
0.70?
，x
1?
?
x2?
?
x
2
?
2.5?
（2）标幺值：
高压侧的电阻基准值zu21nu1n
b?
i?
?
100?
1ns1n
?
r?
rmm
?
z?
1.96，x?
xm?
m?
19.b
z9
b
r?
k?
rkz?
0.014，x?
xk?
k?
0.05bzb
（3）变压器额定电压调整率和额定效率：
?
u?
?
?
n?
i?
rkcos?
2?
xksin?
2?
?
100%
?
1?
（0.014?
0.8?
0.05?
0.6）?
100%?
4.12%
?
?
?
?
p?
1?
0?
pk?
n
p?
p?
p?
?
?
100%?
97.69%
?
n0?
（4）变压器效率最大时，可变损耗等于不变损耗
i?
?
p0p?
490014000
?
0.5916k最大效率：
?
max
?
1?
p0?
i?
?
pkn
scos?
?
i?
?
p?
97.97%
ni?
2?
p0kn
2-20有一台三相变压器，sn
?
5600kka，u1n2n?
10kv6.3kv，y,d11联结组。
变压器的开路及短路试验数据为
试求一次侧加额定电压时：
（1）归算到一次侧时近似等效电路的参数（实际值和标幺值）；
（2）满载且cos?
2
?
0.8（滞后）时，二次侧电压u?
?
2和一次侧电流i1；（3）满载且
cos?
2?
0.8（滞后）时的额定电压调整率和额定效率。
解：
（1）归算到一次侧时近似等效电路的参数k
?
u1nphu?
103
26.3
?
0.916nph
空载试验在低压侧，折算到高压侧：
p0
rm?
k2?
i2
?
0.9162?
0ph
3?
6800
7.4
3
2
?
?
104.19?
zu0m?
k2
i?
0.9162?
6300
7.3
?
?
1237.26?
0
x2
?
r2
?
.262
?
104.192
m?
zmm
?
?
1232.8?
短路试验在高压侧进行
所以：
rpk318000k?
i2?
?
3232
?
?
0.058?
rk75?
c
?
234.5?
75
rk?
0.069?
kph3234.5?
25
z?
ukphi?
55k323
?
?
0.983?
1xk?
z2
2
k?
rk75?
c?
0.98?
1
kph标幺值：
高压侧的电阻基准值z?
u1nph1nph
1n
i?
u
2
1nph
s.857?
1n3
?
17?
r?
?
rmz?
5.84，x?
xm
m?
m?
69.101nz1n
r?
k
?
rk?
xz?
0.00325，xk?
k?
0.0549
1nz1n
（3）电压调整率和效率：
?
u?
n?
in?
r?
cos?
?
k2?
xk
sin?
2?
?
100%
?
1?
（0.00325?
0.8?
0.0549?
0.6）?
100%?
0.036
?
?
p?
n?
?
?
1?
0?
pkscos?
?
p?
p?
?
?
100%?
99.45%
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