《电机与拖动》部分作业题解答.doc

第一章 直流电机 1-3 直流发电机和直流电动机中的电磁转矩有何区别？它们是怎样产生的？而直流发电机和直流电动机中的电枢电动势，又有何区别？它们又是怎样产生的？ 解：直流发电机的电磁转矩T是制动性质的，直流电动机的电磁转矩T是驱（拖）动性质的，它们都是由载流导体在磁场中受到的电磁力，形成了电磁转矩；直流发电机的电枢电动势Ea大于电枢端电压U，直流电动机的电枢电动势Ea小于电枢端电压U，电枢电动势Ea都是运动导体切割磁场感应产生的。 1-4 直流电机有哪些主要部件？各起什么作用？ 解：直流电机的主要部件有定子：主磁极（产生主极磁场）、机座（机械支撑和导磁作用）、换向极（改善换向）、电刷（导入或导出电量）；转子：电枢铁心（磁路的一部分，外圆槽中安放电枢绕组）、电枢绕组（感应电动势，流过电流，产生电磁转矩，实现机电能量转换）、换向器（与电刷一起，整流或逆变） 1-5 直流电机里的换向器在发电机和电动机中各起什么作用？ 解：换向器与电刷滑动接触，在直流发电机中起整流作用，即把线圈（元件）内的交变电整流成为电刷间方向不变的直流电。在直流电动机中起逆变作用，即把电刷间的直流电逆变成线圈（元件）内的交变电，以保证电动机能向一个方向旋转。 1-6 一台Z2型直流发电机，求该发电机额定电流。 解： 1-7 一台Z2型直流发电机，求该额定电流是多少？ 解： 1-10 电枢反应对气隙磁场有何影响？ 解：电枢反应使合成磁场发生畸变，磁路饱和时有去磁作用。 1-11 有一台四极直流电机，电枢绕组为单叠整距绕组，每极磁通为3.5×10-2Wb，电枢总导线数N=152，转速。求电机的电枢电动势。若改为单波绕组，其它条件不变，问电枢电动势为210V时，电机的转速是多少？ 解：1）单叠绕组 ： 2）单波绕组 1-12 如何判断直流电机是发电机运行还是电动机运行？它们的电磁转矩、电枢电动势、电枢电流、端电压的方向有何不同？ 解：用Ea与U的关系来判断：直流发电机的EaU，电枢电流Ia与电枢电动势Ea同方向，电磁转矩T是制动性质的(方向与转向n相反)，电流是流到电压U的正端；直流电动机的U Ea，电枢电流Ia与电枢电动势Ea反方向，电磁转矩T是驱动性质的(方向与转向n相同)，电流是从电压U的正端流出的。 1-15 一台他励直流电动机，额定数据为：电枢回路总电阻。试求： 1）额定负载时的电枢电动势和额定电磁转矩。 2）额定输出转矩和空载转矩。 解： 1-16 他励直流电动机的工作特性是什么条件下求取？有哪几条曲线？ 解：他励直流电动机的工作特性是在U=UN，电枢回路不串附加电阻，励磁电流If= I fN 的条件下求取。有：n=f(P2)、T=f(P2)、η=f(P2)三条曲线。 1-18 根据图1-18连接他励直流电动机的电枢回路和励磁电路，并标出主磁极、换向极的极性以及各极绕组电流方向。设电流从A电刷流进时，电枢上半部各槽导体电流方向为穿出纸面，下半部为穿入纸面。 解：根据电枢电流方向和转向，用电磁感应的右手定则，判断主磁极N、S，然后连接励磁回路。 根据电枢电流方向，用右手螺旋方法判断换电枢磁通势Fa方向；由换向极磁场与电枢磁场（磁通势）方向相反，确定NC、SC，然后连接电枢回路。 1-19 何谓换向？讨论换向过程有何实际意义？ 解：直流电机运行时，电枢绕组的线圈（元件）由一条支路经电刷短路进入另一条支路，该线圈中的电流方向发生改变，这种电流方向的改变叫换向。讨论实际的换向过程，了解影响换向的电磁原因，才能对症下药，实施改善换向的方法。 1-20 换向极的作用是什么？它应当装在何处？换向极绕组应当如何连接？如果换向解：极绕组的极性接反了，电机在运行时会出现什么现象？ 换向极的作用是改善换向，它应装在主磁极的几何中心线处，换向极绕组与电枢绕组串联，且使换向极磁通势的方向与电枢磁通势的方向相反。如果极性接错，使两种磁通势的方向相同，那就会更恶化换向，运行时后刷边的火花更大，甚至可能烧坏电刷和换向器。 第二章 电流电机的电力拖动 2-1 什么是电力拖动系统？它包括哪几个部分，各起什么作用？试举例说明。 解：电力拖动系统是由电动机拖动生产机械，并完成一定工艺要求的系统。它包含控制设备、电动机、传动机构、生产机械和电源等。（各作用略，详见P23）；如电风扇的电动机是原动机，单相交流电是它的电源，风扇叶片是它的机械负载，开关调速装置是它的控制设备，轴承是最简单的传动机构。 2-2 从运动方程式中，如何判定系统是处于加速、减速、稳定还是静止的各种运动状态？ 解：从运动方程式中，以正向运动为例，当TTL时，dn/dt0，系统处于加速运动状态；当TTL时，d