内容发布更新时间 : 2024/5/18 8:26:41星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
《电机与拖动基础》课后习题
第一章 习题答案
1．直流电机有哪些主要部件？各用什么材料制成？起什么作用？ 答：主要部件：（1）定子部分：主磁极，换向极，机座，电刷装置。 （2）转子部分：电枢铁心，电枢绕组，换向器。
直流电机得主磁极一般采用电磁铁，包括主极铁心与套在铁心上主极绕组（励磁绕组）主磁极得作用就是建立主磁通。铡廬赋诫轻鎂队。 换向极也就是由铁心与套在上面得换向绕组构成，作用就是用来改善换向。机座通常采用铸钢件或用钢板卷焊而成，作用两个：一就是用来固定主磁极，换向极与端盖，并借助底脚将电机固定在机座上；另一个作用就是构成电机磁路得一部分。瀘劇轨讕痉竊谲。 电刷装置由电刷、刷握、刷杆、刷杆座与汇流条等组成，作用就是把转动得电枢与外电路相连接，并通过与换向器得配合，在电刷两端获得直流电压。贩暂苋蛲愛榉詫。 电枢铁心一般用原0、5mm得涂有绝缘漆得硅钢片冲片叠加而成。有两个作用，一就是作为磁得通路，一就是用来嵌放电枢绕组。妩儷礬届堯橈验。 电枢绕组就是用带有绝缘得圆形或矩形截面得导线绕成得线圈按一定得规律联接而成，作用就是感应电动势与通过电流，使电机实现机电能量装换，就是直流电机得主要电路部分。惮縟閼钰谖壩宽。 换向器就是由许多带有鸠尾得梯形铜片组成得一个圆筒，它与电刷装置配合，在电刷两端获得直流电压。
2．一直流电动机，已知PN?13kw，UN?220V，nN?1500r/min，??0.85，求额定电流IN。
PN13?103解：电动机PN?UNIN??， 故 IN???69.5?
UN??220?0.853． 一直流电动机，已知PN?90kw，UN?230V，nN?1450r/min，??0.89，求额定电流IN。
PN90?103解：发电机PN?UNIN， 故 IN??391?
UN2307．什么叫电枢反应？电枢反应得性质与哪些因素有关？一般情况下，发电机得电枢反应性质就是什么？对电动机呢？雖觶掃悫衔貓鉸。 答：负载时电枢磁动势对主磁场得影响称为电枢反应。 电刷反应得性质与电刷得位置有关系。
当电刷位于几何中性线上时，发电机得电枢反应性质就是交轴电枢反应，此时物理中性线由几何中性线顺转向移动了一个角度，而电动机得电枢反应也就是交轴电枢反应，但物理中性线由几何中性线逆转向移动一个角度。驴责诞寿寬铀饈。 8．什么叫换向？为什么要换向？改善换向得方法有哪些？
答：元件从一条支路转入另一条支路时，元件得电流将改变一次方向，这种元件中电流改变方向得过程就称为〝换向〞。刹奋鷥褸佇潑兒。 改善换向得目得在于消除电刷下得火花。
常用得改善换向方法有两种：（1）装置换向极；（2）正确选用电刷。
10．一台4极82kw、230v、930r/min得并励发电机，在75℃时得电枢回路电阻Ra?0.0259?，励磁绕组电阻Rrf?22.8?，额定负载时励磁回路串入调节电阻Rpf?3.5?，电刷压降2?Ub?2V，铁耗与机械损耗pFe?p??2.3kw，附加损耗ps?0.05PN。求额定负载时，发电机得输入功率、电磁功率、电磁转矩与效率。槧鑄鈣痉幂别圇。 解：励磁电流 If?UN230??8.75?
Rrf?Rpf22.8?3.5PN82?103 额定电流 IN???356.5?
UN230 电枢电流 Ia?IN?If?356.5?8.75?365.3?
电枢电动势 Ea?UN?IaRa?2?Ub?230?365.3?0.0259?2?241.5V 电磁功率 Pem?EaIa?241.5?365.3?88.2kw 输入功率
P1?Pem?p0?Pem?pFe?p??ps?88.2?2.3?0.05?82?94.6kw
电磁转矩 TemPem9.55Pem9.55?88.2?103????905.7N?m ?N?N930PN82?100%??100%?86.7% P194.6效率 ??11．一台并励直流电动机，在额定电压UN?220v，额定电流IN?80?得情况下运行，75℃时得电枢电阻Ra?0.01?，电刷接触压降2?Ub?2V，励磁回路总电阻Rrf?Rpf?110?，附加损耗ps?0.01PN，效率??0.85。求：（1）额定输入功率P1;(2)额定输出功率P2；（3）总损耗?p；（4）电枢铜耗pcua；（5）励磁回路损耗pf（6）电刷接触损耗pcub；（7）附加损耗ps；（8）机械损耗与铁耗p??pFe。諞绞備鑌崭藹鏜。 解：（1）额定输入功率 P1?UNIN?220?80?17.6kw （2）额定输出功率 P2?P1???17.6?0.85?14.96kw （3）总损耗 ?p?P1?P2?17.6?14.96?2.64kw （4）励磁电流 If?UN220??2?
Rrf?Rpf110 电枢电流 Ia?IN-If?80?2?78?
2Ra?782?0.01?61w 电枢铜耗 pcua?Ia2（5）励磁回路损耗 Pf?I（?22?110?440w fRrf?Rpf）（6）电刷接触损耗 pcub?Ia?2?Ub?78?2?156w
（7）附加损耗 Ps?0.01PN?0.01?P2?0.01?14960?150w （8）机械损耗与铁耗
PFe?P??P1-P2-pcua-pcub-pcuf-ps?17600-14960-61-156-440-150?1833w
12．什么叫发电机外特性？她励发电机与并励发电机得外特性有什么不同？为什么？ 答：发动机得外特性就是，当n?nN If?IfN时 U=f（I）得关系曲线。
并发动电机得外特性与她励发电机得外特性有两点不同：（1）并励发电机得电压调整率比她励得大；（2）并励发电机得稳态短路电路电流小。鞯嗩宾姍疠币秘。 这就是由于她励发电机得励磁电流为常数，不受端电压变化得影响。而并励发电机得励磁电流却随电机端电压得降低而减小，这就就是使电枢电动势进一步下降。当负载电阻短路时，电枢端电压为0，励磁电流也为0，此时电枢绕组中电流由剩磁电动势所产生，而剩磁电动势不大，所以稳态短路电流也不大。暈骇谧键鴻桠賄。 113．一并励发电机，额定运行时情况正常，当转速降为nN时，电枢电压U=0，试分析原因。
2答： 并励发电机能够自励必须满足三个条件：即发电机主磁极必须有一定剩磁，励磁绕组与电枢联接要正确，励磁回路得总电阻要小于临界电阻。对应于不同得转速，临界电阻就是不同得。当转速降低时，临界电阻也相应下降。本题中，当转速n?1nN时，使得励磁回路得总电阻大于临界电阻，不能满足自2励得第三个条件，同时电枢电压U=0、領謗镀凍鷴躏适。 UN?440V，IN?255?，IfN?5?，14．一台并励直流电动机，铭牌数据为PN?96kw， nN?1550r\\min，并已知Ra?0.078?。试求：
（1）电动机额定输出转矩TN； （2）电动机额定电磁转矩Tem； （3）电动机理想空载转速n0。
PN9.55PN9.55?96?103解：（1）TN????591.5N?m
?NnN1550 （2）额定电枢电流 IaN?IN-IfN?255?5?250? 由电枢回路方程 UN?Ce?nN?IaNRa 得 Ce??UN-IaNRa440?250?0.078??0.27v/rpm
nN1550 电磁转矩 Tem?9.55Ce?IaN?9.55?0.27?250?644.6N?m （3）理想空载转速 n0?UN440??1630rpm Ce?0.27《电机与拖动基础》课后习题
第二章习题答案
1． 什么叫单轴系统？什么叫多轴系统？为什么要把多轴系统折算成单轴系统？ 答：电动机与工作机构直接相联，这种系统称为单轴系统。
电动机不直接与工作机构相联接，而就是通过一套传动机构，使电动机得角速度?传递到工作机构时，变成符合于工作机构所需要得角速度?z，这种系统称为多轴系统。鲸牍軺锴鲂栈缋。 因为，研究多轴系统得运动情况，就必须列出每一根轴得运动方程式与各轴之间互相联系得方程式，这就是相当复杂与麻烦得。就电力系统而言，主要就是把电动机作为研究对象，并不需要详细研究每根轴得问题。因此，为了简化计算，通常都把多轴系统折算成等效得单轴系统。潁鄧莹婁殓烁铝。 2． 把多轴系统折算为单轴系统时，哪些量需要进行折算？折算得原则就是什么？
??Jz。对于某些直线运动得答：需要折算得量有工作机构得负载转矩、系统中各轴得转动惯量J1、J2、工作机构，则必须把进行直线运动得质量mz及运动所克服得阻力Fz折算到电动机轴上。苁荧藹鶯鍘鈦轅。 折算原则就是保持拖动系统在折算前后，其传送得功率与贮存得动能不变。
3． 一龙门刨床，齿轮1与电动机直接联接，各齿轮与工作台得数据及图样见书上。已知：
切削力Fz?9810N，切削速度?z?43m/min，传动效率?c?0.8，齿轮6得节距为20mm，电动机电枢得飞轮矩为230N?m，工作台与床身得摩擦因数为0、1、
试计算：（1）折算到电动机轴上得系统总飞轮矩及负载转矩；（2）切削时电动机输出功率。 解：（1）总飞轮矩GD2 负载转矩Mz
2GD2包括旋转部分GDa和直线部分GD2D
GD?GD?GD??Z2??Z2?????Z??Z???1??1?40.2?19.656.8?37.25?230?8.25??222?55??55??64?????????20??20??38??251.5N?m22a2d212GD22?GD32?2GD24?GD52?Z4-??Z?3?????2?2GD6?Z2???Z???1?137.22?Z4???Z?3??Z6??????Z????5?222?55??64??78??????????20??38??30?22