1、电机与拖动基础课后习题答案第 1 章变压器自我评估答案一、填空题1. 电磁感应;同频率;交流电能2. 电压;电流;阻抗3. 主磁通;漏磁通;主磁通;漏磁通4. 电源因素;结构因素;无关5. 是指当一次侧加额定电压、二次侧空载时的端电压值6. 空载实验;短路7. 滞后; 038. 可变损耗等于不变损耗9. 短路损耗;空载损耗10. 短路;开路11. 减小;减小12. 高压侧的线电动势滞后对应的低压侧线电动势 120 ,即 滞后 120 。UVEuv二、判断题1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1516三、选择题15 AAADC 610 CADCB 1115 BBAD
2、D四、略。五、作图题(1)Y,y4; (2)Y,d11六.计算题1. WbSBm24108.1051 26.45UNf=1500(匝)又 即 12UN26013N(匝)57.2.(1) 20cos10%NKNSP=33231560.810%.15698.4%(2)3115608.93.5.NKSI AUZI22212211560.638.9.34cossin%0%538.906.538.9.61.KNNKNKUPrxzxII第 2 章三相异步电动机自我评估答案一、填空题1、 -0.03;发电机运行 2 、 -1000;相反 3、 220V; 4 、 6;2; 5 、 30o3V;1.5 6、
3、笼型异步电动机;绕线型异步电动机;绕线二、判断题12345678 9三、选择题15 CBCBA 69 CDDC 四、简答 1、电动机的旋转原理为:当异步电动机定子三相绕组通入三相交流电时,在气隙中形成旋转磁场;旋转磁场切割转子绕组,在转子绕组中感应电动势和电流;载流转子绕组在磁场中受到电磁力的作用,形成电磁转矩,驱动电动机转子转动。转子的旋转方向始终与旋转磁场的方向一致,而旋转磁场的转向取决于三相电流的相序,要改变三相异步电动机的旋转方向,只要改变定子三相电流的相序。即将三相电源进线中任意两相对调,即可实现电动机反转。2、空载时的定子电流近似等于励磁电流,用于建立旋转磁场,为无功分量,因此功率
4、因数很低。3、何谓异步电动机的转差率?如何根据转差率的不同来区别各种不同运行状态? 答:异步电机转差率 s 是指旋转磁场转速 n1 与转子转速 n 之间的转速差(n 1-n)与旋转磁场转速 n1 的比率,即s当+s1 时为电磁制动运行状态,当 1s0 时为电动机运行状态,当 0s-时为发电机运行状态。4、一台异步电动机铭牌上写明:额定电压 ,定子绕组接法 Y,试问:VUN20/381) 、使用时将定子绕组接成角接法接于 380V 的三相电源上,能否带负载或空载运行?为什么?2) 、使用时如果定子绕组接成星形接于 220V 三相电源上,能否带负载或空载运行?为什么?答:1) 、定子绕组接成角接法
5、接于 380V 的三相电源上,则相电压增加 倍,主磁通3也增加 倍,则磁路严重饱和,励磁电流大大增加,不论电机是否带负载运行,都超过3额定值,以致烧坏电机。2) 、使用时如果定子绕组接成星形接于 220V 三相电源上,则相电压降低 倍,则磁3路饱和程度降低,励磁电流也减少,允许空载运行,但当带负载运行时,由于转速降低,导致转子电流及相应的定子电流大为增加,这也是不允许的。五、计算1、一台三相异步电动机,P N=4.5 千瓦,Y/ 接线,380/220 伏, 8.0cosN,8.0N, 450Nn转/分,试求:(1)、接成 Y 形或 形时的定子额定电流;(2)、同步转速 1及定子磁极对数 P;(
6、3)、 带额定负载时转差率 Ns;解: (1)Y 接时: UN=380VAIN68.10.3805.4cos3 接时: UN=220VPIN .21.s(2)、 pfn601磁极对数 07.214560Nnfp故可断定 P=2同步转速 min/21 rpf(3)、额定转差率 03.15401nsN2、八极异步电动机,电源频率 f=50 赫,额定转差率 Ns=0.04,试求:(1)、 额定转速 N;(2)、 在额定工作时,将电源相序改变,求电源相充改变瞬时的转差率。解: (1) 同步转速 min/7504601 rpfn额定转速i/2).1()( rsN(2) 反接转差率 19.7501n3、一
7、台笼型三相异步电动机有关数据如下:P N=10kW ,UN=380V ,定子星形联接,f1=50Hz ,n N=1452 r/min 。额定运行时, 0.828 , =520W, =320W,1cos1CupFep=150W。当电机额定运行时试求: (1)转子电流频率 f2 ;(2)总机械功率 ;(3)sp 转子铜损耗 ;(4)额定效率 ;(5)电磁转矩 Tem 。2CuN解: 032.15401nSN(1) Hzff 6.32.2(2) WpPsN10503(3) SpCu 2.12(4)pCuFeu 1325305011 %3.82501PN(5)电磁转矩 mNnPTNem .756142
8、05.9. 第 3 章 三相异步电动机的电力拖动思考题与习题答案3-25 某生产机械用绕线式三相异步电动机拖动,其有关技术数据为 ,kWPN40, , , ,提升重物时负载转矩 =min/1460rnNVEN420AIN5.6126.2mLT,求(1)运行在固有机械特性上的最高转速;(2)当转子回路串入 =1.672 电阻时T75. cr电机运行的转速。(10 分)解: 106.5.34207.22NIsr 135.0).2.(.)(2 Mms11135.0.675.0sTsTNmN2.1s min/470)2.(150)( rn22rsc13.02.106.712 srsc min/98)5
9、.(5)(1 rn第 3 章 三相异步电动机的电力拖动自我评估答案一、1、气隙磁通;转子电流有功分量。2、下降;减小;下降;不变。3、定子串电阻或串电抗降压启动;自耦变压器降压启动。4、1/3 。 5、转子串电阻;转子串频敏变阻器。6、集肤效应;性能 。 7、恒压频比 。8、 能耗制动;反接制动;回馈制动。9、同步转速。 10、最大电磁转矩与额定转矩之比。11、不能;增加。二、判断题1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16三、选择题15 BCBCA 610 ABBDD 1114 DBAB五、计算题1、 NmnPTN79.42075.95. m.38.4.20
10、4.7501 nSN 1832.0).2.()(2 m183.0.4SSTmN2、一台笼型电动机,三相 4 极, 28kW , UN=380V, nN=1450 r/min, 定子绕组NP 接,已知额定负载时效率为 90%,功率因数为 0.88,起动电流倍数 KI=5.6,起动转矩倍数 KT=1.2,问用 Y- 启动器起动时,起动电流是多少 ?起动转矩是多少?解: ACosUINN 7.539.083231 mnPT.41508.95.AIKINqY 07.3631NTT .641823、 UPINN .79.053cos3AKIstY 164.79531(1) 能启动。NNNTst T22(
11、2) 不能启动NNNTstY TK5.04.2.13第四章其它交流电动机自我评估答案一、填空题1、分相启动电动机;罩极电动机。2、主;启动。3 电容启动电动机;电容电动机;电阻启动电动机。4、同步发电机;同步电动机;同步调相机。5、旋转磁场;转子。6、处于过励磁状态空载;改善电网的功率因数。7、直流;电刷;滑环。8、同步电机的转子结构分为凸极式和隐极式两大类。 9、异步启动;辅助电动机启动;变频启动。10、过励磁;欠励磁;正常励磁。11、开路;短路;放电电阻。二、判断题 1 2 3 4 5 6 7 8三、单选题 CABAA ABDCD 11D10五、 QFS300-2 代表汽轮发电机: 额定功
12、率为 两个磁极,kWPN310极对数是 1,额定转速是 3000 转/分(1) ACOSUPINN 9.285.0133366197.0tan(2) kWPN3kVarQ31086tan第五章直流电机自我评估答案一、填空题1、 、 。2、相反;制动转矩;相同;驱动转矩。3、电枢电流;磁通。UEaa4、他励;并励;串励;复励。5、 ;pa2二、判断题1 2 3 4 5 6 7 8 9 三、选择题CAAAA DBA 四、计算题1、( )3.6098aNPCe apVnEe 20915.2.2VnCEea 64.9501.263.22、 AUPIN7.8.3mNnTN .1950.95. 33、 k
13、WIP232Rpacua 8.1Iff 46052 kWpPcufaem 54.260.232 nT005.9p4.7.157.kWPem26801%4.1.3124、 ( )VRIUEaNa 25.02NaIWPem15mnTNee .6930.95.不变aIVRUEa185.019nCeNamin/1295028rEnN第 6 章直流电机的电力拖动习题答案思考题与习题6-1 电力拖动系统是以电动机作为原动机来拖动生产机械工作的运动系统;电力拖动系统一般由控制设备、电动机、传动机构、生产机械和电源五部分组成。6-2 运动方程 dtnGDT3752L在应用运动方程式时,一般规定:首先选定电动机
14、处于电动状态时的旋转方向为转速 n 的正方向,然后按照下列规则确定转矩的正、负号:(1)电磁转矩 T 与转速 n 的正方向相同时取正,相反时为负;(2)负载转矩 TL 与转速 n 的正方向相反时取正,相同时为负;6-3 根据电力拖动系统运动方程,可判断电力拖动系统的运动状态如下:(1)当 T= TL 时, ,则 n= 0 或 n=常数, 即电力拖动系统处于静止不动或匀速dt运行的稳定状态。(2)当 T TL 时, ,电力拖动系统处于加速状态。t(3)当 T TL 时, ,电力拖动系统处于减速状态。0dn6-4 各种生产机械特性大致可分为以下三种类型:(1)恒转矩负载特性,又包括反抗性恒转矩负载
15、和位能性恒转矩负载。(2)恒功率负载特性(3)通风机负载特性特性曲线略。6-5 他励直流电动机固有机械特性的特点:机械特性是一条略向下倾斜的直线,斜率 很小,故固有机械特性曲线为硬特性。(1)与固有机械特性相比,电枢回路串电阻 RS 的人为机械特性的特点是:理想空载转速 n0 保持不变;斜率 随 RS 的增大而增大,转速降 n 增大,特性曲线变软;(2)与固有机械特性相比,降低电枢电压的人为机械特性的特点是:理想空载转速 n0 正比于电压 U,U 降低时,n 0 与 U 成比例减小;特性曲线斜率 不变,机械特性曲线是一组平行直线;(3)与固有机械特性相比,弱磁的人为机械特性的特点是: 理想空载
16、转速 n0 与磁通 成反比,减弱 ,n 0 升高;斜率 与磁通二次方成反比,弱磁使斜率增大,特性曲线变软。6-6 由于电枢电阻 Ra 阻值很小,直接启动的启动电流很大,通常可达额定电流的(1020)倍。启动转矩也很大,过大的启动电流将引起电网电压的下跌,影响其他用电设备的正常工作,而对电动机自身的换向器也将产生剧烈的火花。同时很大的启动转矩可能会使轴上受到直流电动机一般不允许的机械冲击,严重时将损坏电力拖动系统中的传动装置。所以他励直流电动机一般不能直接启动。6-7 正常运行时的电枢电流 SeaRnCUI启动电流 SstRIa6-8 他励直流电动机的电气制动有能耗制动、反接制动和回馈制动。能耗
17、制动是在电动机脱离电源的同时在电枢回路串一制动电阻;反接制动又分为电源反接制动和倒拉反接制动:电源反接制动是在制动时将电枢两端电压极性对调;倒拉反接制动是在制动时电枢回路串入一个较大的制动电阻;回馈制动是在外部条件的作用下,电动机的转速高于理想空载转速,比如:电动机拖动机车下坡时会出现正向回馈制动,电动机拖动起重机下放重物时出现反向回馈制动。6-9 他励直流电动机的调速方式有恒转矩调速方式和恒功率调速方式。电动机的调速性能,常用下列指标衡量:调速范围、静差率(调速的相对稳定性) 、调速的平滑性、调速的经济性。 6-10 调速方式与负载类型相匹配时,可以按照负载实际大小选择一台额定功率适合的电动
18、机,在调速过程中,电枢电流等于或接近额定电流,保证电动机能得到充分利用。拖动恒转矩负载时采用恒转矩调速方式,拖动恒功率负载采用恒功率调速方式是理想的配合,否则会在调速过程中出现过载或轻载运行,电动机不能得到充分利用。6-11 (1)理想空载转速 (2)斜率 (3)额定转速降r/min1580n109.(4)转速 电枢电流 电枢电动势r/i80Nn6A8.2aIV2.aE6-12 (1)固有机械特性表达式 Tn104.57(2)降压人为机械特性表达式 8(3)串阻人为机械特性表达式6-13 此题教材上 ,实际可能为 (1) (2)负96.0aR96.aR059.1/NstI数6-14 电枢电压 此题虽然能算出结果,但数据可能有误。V23.4U6-15 (1)能耗制动电阻 4.1B(2)电源反接制动电阻 6R时,电源反接制动电磁转矩 ,能耗制动电磁转矩0n mN29.T0T(3)电阻 5.1B6-16 (1)串阻降速 (2)电压r/in97V7.1U6-17 (1) ( 2) 604.SR5.10(3)串阻 降压 kW35PkW3.P62