2022年电机及电力拖动课后习题答案.docx

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1、精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -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.直流电机的主磁极一般采纳电磁铁,包括主极铁心和套在铁心上主极绕组（励磁绕组）主磁极的作用是建立主磁通.换向极也是由铁心和套在上面的换向绕组构成,作用是用来改善换向.机座通常采纳铸钢件或用钢板卷焊而成,作用两个：一是用来固定主磁极,换向极和端盖,并借助底脚将电机固定在机座上. 另一个作用是构成电机磁路的一部分.电

2、刷装置由电刷、刷握、刷杆、刷杆座和汇流条等组成,作用是把转动的电枢与外电路相连接,并通过与换向器的协作,在电刷两端获得直流电压.电枢铁心一般用原0.5mm 的涂有绝缘漆的硅钢片冲片叠加而成.有两个作用,一是作为磁的通路,一是用来嵌放电枢绕组.电枢绕组是用带有绝缘的圆形或矩形截面的导线绕成的线圈按肯定的规律联接而成,作用是感应电动势和通过电流,使电机实现机电能量装换,是直流电机的主要电路部分.换向器是由很多带有鸠尾的梯形铜片组成的一个圆筒,它和电刷装置协作,在电刷两端获得直流电压.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2始终流电动机,已知PN13kw,U N220V ,n N1500r

3、/min ,0.85求额定电流I N .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解：电动机 PNU N I NPNIN,故U N1322010 30.8569.5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3 始终流电动机,已知PN90kw ,U N230V, n N1450r/min ,0.89,求额定电流I N .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3IPN9010N391可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解：

4、发电机 PNU N I N ,故U N230可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页,共 34 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -7什么叫电枢反应？电枢反应的性质与哪些因素有关？一般情形下,发电机的电枢反应性质是什么？ 对电动机了？答：负载时电枢磁动势对主磁场的影响称为电枢反应.电刷反应的性质与电刷的位置有关系.当电刷位于几何中性线上时,发电机的电枢反应性质是交轴电枢反应,此时物理中性线由几

5、何中性线顺转向移动了一个角度,而电动机的电枢反应也是交轴电枢反应,但物理中性线由几何中性线逆转向移动一个角度.8什么叫换向？为什么要换向？改善换向的方法有哪些？答：元件从一条支路转入另一条支路时,元件的电流将转变一次方向,这种元件中电流转变方向的过程就称为换向.改善换向的目的在于排除电刷下的火花.常用的改善换向方法有两种： （1）装置换向极.（2）正确选用电刷.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_10一台 4 极 82kw、230v、930r/min 的并励发电机,在75时的电枢回路电阻R a0.0259,励磁绕可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - -

6、 欢迎下载精品_精品资料_组电阻EMBEDEquation.3R rf22.8,额定负载时励磁回路串入调剂电阻R pf3.5,电刷压降可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2U b2V ,铁耗和机械损耗pFep2.3kw,附加损耗 ps0.05PN.求额定负载时,发电机的输入可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_功率、电磁功率、电磁转矩和效率.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解：励磁电流I fR rfU NR pf23022.83.58.75可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - -

7、 欢迎下载精品_精品资料_3IPN8210N356.5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_额定电流U N230可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_电枢电流I aI NI f356.58.75365.3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_电枢电动势EaU NI aR a2U b230365.30.02592241.5V可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页,共 34 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_电磁功率PemEa I a2

8、41.5365.3资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -88.2kw可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_输入功率P1Pem 88.2p0 2.3Pem 0.05pFe 82pps94.6kw可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_电磁转矩T emPemN9.55PemN9.55388.210930905.7Nm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_PN效率P1100%8294.6100%

9、86.7%可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_11一台并励直流电动机,在额定电压U N220v ,额定电流 I N80的情形下运行, 75时的电枢电可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_阻 R a0.01,电刷接触压降2U b2V ,励磁回路总电阻R rfR pf110,附加损耗 ps0.01PN ,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_效率0.85 .求：（ 1）额定输入功率P1 ;2 额定输出功率P2 .（ 3）总损

10、耗p .（ 4）电枢铜耗pcua .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（5）励磁回路损耗p f （6）电刷接触损耗pcub .（7）附加损耗ps .（8）机械损耗和铁耗ppFe .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解：（1）额定输入功率P1U N I N2208017.6kw可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 2）额定输出功率P2P117.60.8514.96kw可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料

11、_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（3）总损耗pP1P217.614.962.64kw可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（4）励磁电流I fR rfU NR pf2202 110可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_aa电枢电流I aI N- I f80278可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ff电枢铜耗p cuaI 2 R78 20.0161w可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑

12、资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2（5）励磁回路损耗PI（2R rfR pf） 2110440w可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（6）电刷接触损耗pcubI a2U b782156w可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（7）附加损耗Ps0.01PN0.01P20.0114960150w可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_PFePP1 - P2- p cua- p cub- p cuf- p s可编辑资料

13、 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（8）机械损耗和铁耗17600-14960 - 61 - 156 - 440 - 1501833w可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页,共 34 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -12什么叫发电机外特性？他励发电机和并励发电机的外特性有什么不同？为什么？可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_答

14、：发动机的外特性是,当nnNI fI fN时 U=f （I）的关系曲线.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_并发动电机的外特性和他励发电机的外特性有两点不同：（ 1）并励发电机的电压调整率比他励的大.（2）并励发电机的稳态短路电路电流小.这是由于他励发电机的励磁电流为常数,不受端电压变化的影响.而并励发电机的励磁电流却随电机端电压的降低而减小,这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.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_13一并励发电机,额定运行时情形正

15、常,当转速降为1nN2时,电枢电压 U=0,试分析缘由.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_答： 并励发电机能够自励必需满意三个条件：即发电机主磁极必需有肯定剩磁,励磁绕组与电枢联接要正确,励磁回路的总电阻要小于临界电阻.对应于不同的转速,临界电阻是不同的.当转速降低可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_时,临界电阻也相应下降.此题中,当转速1nn N2时,使得励磁回路的总电阻大于临界电阻,不能满可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_足自励的第三个条件,同时电枢电压U=0.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_14一台并励直流电动机,铭牌数据为P96k

16、w ,UNNEMBEDEquation.3440V ,I N255,EMBED可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Equation.3I fN5,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_n N1550r,minR a并已知0.078.试求：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（1）电动机额定输出转矩TN .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（2）电动机额定电磁

17、转矩Tem .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（3）电动机抱负空载转速n 0 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页,共 34 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_T N解：（1）PN9.55PNNn N9.5596155010 3

18、591.5 Nm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（2）额定电枢电流I aNI N - I fN2555250可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_由电枢回路方程U NC e n NI aN R a可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_CeU N - I aN R a得n N44025015500.0780.27v / rpm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料

19、_电磁转矩Tem9.55CeI aN9.550.27250644.6Nm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（3）抱负空载转速U N440n0Ce0.271630rpm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页,共 34 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -电机与拖动基础课后习题其次章习题答案1 什么叫单轴系统？什么叫多轴系统？为什么要

20、把多轴系统折算成单轴系统？ 答：电动机和工作机构直接相联,这种系统称为单轴系统.电动机不直接和工作机构相联接,而是通过一套传动机构,使电动机的角速度传递到工作机构时,变成符合于工作机构所需要的角速度z ,这种系统称为多轴系统.由于,讨论多轴系统的运动情形,就必需列出每一根轴的运动方程式和各轴之间相互联系的方程式,这是相当复杂和麻烦的.就电力系统而言,主要是把电动机作为讨论对象,并不需要具体讨论每根轴的问题.因此,为了简化运算,通常都把多轴系统折算成等效的单轴系统.2 把多轴系统折算为单轴系统时,哪些量需要进行折算？折算的原就是什么？可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_答：需要折算的

21、量有工作机构的负载转矩、系统中各轴的转动惯量J1、J2、Jz .对于某些直线运动可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_的工作机构,就必需把进行直线运动的质量mz 及运动所克服的阻力Fz 折算到电动机轴上.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_折算原就是保持拖动系统在折算前后,其传送的功率和贮存的动能不变.3 一龙门刨床,齿轮1 与电动机直接联接,各齿轮和工作台的数据及图样见书上.已知：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_切削力 Fz9810N,切削速度z43m / min,传动效率c0.8,齿轮 6 的节距为 20

22、mm,电动机电可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_枢的飞轮矩为 230 Nm ,工作台与床身的摩擦因数为0.1.试运算：（1）折算到电动机轴上的系统总飞轮矩及负载转矩.（2）切削时电动机输出功率.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_aD解：（1）总飞轮矩GD 2负载转矩 M z可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_GD 2包括旋转部分GD 2 和直线部分GD 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -

23、第 6 页,共 34 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_aGD 2230GD 2d555564556478202038203830m28.25GD 2140.2GD 22Z 2Z119.6GD 23256.8GD 242Z 2-Z137.25GD 252Z 4Z 32Z 2Z1137.2GD 2622Z 4Z 6Z 3Z 5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_222222251.5Nz43m / min0.

24、72m / s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_n 0z （/Z b t k 6） （0.7260）（/780.02）27.6r/ min可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_01nn（ Z 6Z 4Z 2 ）27.6（ 786455 ）332.3r / min可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Z 5Z 3Z 1303820可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_G 1G 2（147009800） W24500W可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_bGD 236（5G 1G 2）z 2n2136524500332.320.72 241.

25、98Nm 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_22GDGD a2GD b251.541.982293.5 Nm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_zM9.55 Fzz9.（ G1G 2）Fzz可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_55n1cn1c可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_9.55245000.1332.398100.80.72可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2316.8Nm（2）切削时电动机输出功率Pz可编辑资料 - - -

26、欢迎下载精品_精品资料_PzM zn1 / 9.55316.8332.3 / 9.5511kW可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4 常见的生产机械的负载转矩特性有哪几种？ 答：基本可归纳为三大类：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_一、恒转矩负载（负载转矩Tz 的大小为定值,与转速无关.依据负载转矩是否转向可分为,抵抗可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_性的恒转矩负载和位能性的恒转矩负载）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_二、恒功率负载（负载功率Pz 肯定,负载转矩Tz 和转速n z 成反比）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可

27、编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2三、通风机负载（负载转矩与转速的平方成正比,Tzkn）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_5 什么叫电动机的固有机械特性和人为机械特性？答：固有机械特性是指当电动机的工作电压和磁通均为额定值,电枢电路中没有串入附加电阻时的机可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 7 页,共 34 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -械特性.人为机械特性是指

28、人为的转变电动机参数或电枢电压而得到的机械特性.6电力拖动稳固运行的条件是什么？一般要求电动机的机械特性是向下倾斜仍是向上翘的？为什么？可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_答：电动机稳固运行的条件是：在工作点上,有dTem dndT 2dn成立.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_一般要求电动机的机械特性是向下倾斜的.由于,大多数负载转矩都是随转速的上升而增大或者说保持恒值.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_7一台他励直流电动机,铭牌数据如下：PNnI1 I2.2kW ,U N220V , I N12.6A , n N1500r/ min .可编辑资料 -

29、 - - 欢迎下载精品_精品资料_a求：（1）绘出固有机械特性. （2）当N2时,电动机转速n.（3）当N1550r/ min时,电枢电流可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_I a .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 12U N I N- PN1222012.6 - 2200可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_IR a）2解：23N（）2312.621.801 2.402取 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_CU N - I N R aen220 - 12.6215000.13可编辑资料

30、- - - 欢迎下载精品_精品资料_C T9.55C e9.550.131.24可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（1）由nnU NCeU N-C- I a R aCe知R a22 Tn2200.1-9.5（520.13）2 T1692.30812.392T可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_e9.55C e可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_n01692r/ min12.4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_n01692 - 12.4T可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（2）当1I

31、 aI N2时可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_TC e I a9.550.13112.627.821Nm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_n=1692-12.47.821=1595r/min可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 8 页,共 34 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_IU N - Ea2200.13a1550资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - -

32、-9.25 A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（3） R a2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_8依据题7 中电动机数据, （1）绘出电枢串入附加电阻R pa2时的人为机械特性. （ 2）绘出当可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_0.8 N 时的人为机械特性. （ 3）绘出当电压 U1UN2时的人为机械特性. （4）分别求出上述三种情可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_况当 I aI N 时,电动机的转速.解：由题可知可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_n（1）1692 -29.5522 T0.13169224.8T可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_n（2）16920.812.4- 0.8 2 T211519.375T可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（3） n846 - 12.4T可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（4） I aI N,T9.550.1312.615.6429Nm可