电机课后答案

1-1、 变压器电动势旋转电动势产生的原因有什么不同？其大小与哪些因素有关？ 答：

变压器电动势产生原因：线圈与磁场相对静止，但穿过线圈的磁通大小或方向发生变化；旋转电动势产生原因：磁通本身不随时间变化，而线圈与磁场之间有相对运动，从而使线圈中的磁链发生变化。 对于变压器电动势：e??d?d???N dtdte的大小与线圈匝数、磁通随时间的变化率有关。

对于旋转电动势：e?Blv

e的大小与磁感应强度B，导体长度l，相对磁场运动速度v有关。

1-2、 磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的？它的大小与哪些因素有关？ 答：

磁滞损耗产生原因：铁磁材料在外界交变磁场作用下反复磁化时，内部磁畴必将随外界磁场变化而不停往返转向，磁畴间相互摩擦而消耗能量，引起损耗。

其大小Pn与最大磁通密度Bm、交变频率f和材料等因素有关，即Pn?fBa。同时，磁滞损耗与磁滞回线所包围的面积有关，面积越大，磁滞损耗也就越大。 涡流损耗产生原因：铁芯中磁通发生交变时根据电磁感应定律，铁芯中会感应涡流状的电动势并产生电流，即涡流。涡流在铁芯中流通时，会产生损耗，就称为涡流损耗。

其大小Pw与铁芯中的磁通密度幅值Bm，磁通的交变频率f、硅钢片厚度d和硅钢片电阻率

?等因素

控制电机

第2章直流测速发电机

1. 为什么直流发电机电枢绕组元件的电势是交变电势而电刷电势是直流电势?

答：电枢连续旋转，导体ab和cd轮流交替地切割N极和S极下的磁力线，因而ab和cd中的电势及线圈电势是交变的。

由于通过换向器的作用，无论线圈转到什么位置，电刷通过换向片只与处于一定极性下的导体相连接，如电刷A始终与处在N极下的导体相连接，而处在一定极性下的导体电势方向是不变的，因而电刷两端得到的电势极性不变，为直流电势。

2. 如果图2 - 1 中的电枢反时针方向旋转，试问元件电势的方向和A、B电刷的极性如何?

答：在图示瞬时，N极下导体ab中电势的方向由b指向a，S极下导体cd中电势由d指向c。电刷A 通过换向片与线圈的a端相接触，电刷B与线圈的d端相接触，故此时A电刷为正，B电刷为负。

当电枢转过180°以后，导体cd处于N极下，导体ab处于S极下，这时它们的电势与前一时刻大小相等方向相反，于是线圈电势的方向也变为由a到d，此时d为正，a为负，仍然是A刷为正，B刷为负。

4. 为什么直流测速机的转速不得超过规定的最高转速? 负载电阻不能小于给定值?

答：转速越高，负载电阻越小，电枢电流越大，电枢反应的去磁作用越强，磁通被削弱得越多，输出特性

电力拖动基础部分课后习题答案

1-8 某起重机电力拖动系统如图1-13所示。电动机PN＝20kW,n?950r/min，传动机构转速比j1?3，j2?3.5，j3?4，各级齿轮传递效率?1??2??3?0.95，各轴的飞轮矩

222GD12?125N?m2，GD2?50N?m2，GD3?40N?m2，GD4?460N?m2，卷筒直径

D?0.5m，吊钩重G0?1900N,被吊重物G?49000N,忽略电动机空载转矩、钢丝绳重量

和滑轮传递的损耗，试求：

(1)以速度v?0.3m/s提升重物时，负载(重物及吊钩)转矩、卷筒转速、电动机输出功率及电动机的转速；

(2)负载的飞轮矩及折算到电动轴上的系统总飞轮矩； (3) 以加速度为0.1m/s提升重物时，电动机输出的转矩。

260v60?0.3??11.46r/min2?R2?3.14?0.25'解：（1）卷筒速度：n?nj1j2j3?11.46?3?3.5?4?481r/min

n??T??FR?50900?0.25?12725N?m

折算到电机转矩： TL?9.55?G?G?v?353.6N?m Fv?9.550n?481?0.953（另： TL?G??R?G0?G?R?1900?49000??0.

第1章 导论

1.1 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成？这些材料各有哪些主要特性？ 解：磁路：硅钢片。 特点：导磁率高。

电路：紫铜线。 特点：导电性能好，电阻损耗小. 电机：热轧硅钢片， 永磁材料 铁氧体 稀土钴 钕铁硼 变压器：冷轧硅钢片。

1.2 磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的？它们的大小与哪些因素有关？

解：磁滞损耗：铁磁材料在交变磁场作用下反复磁化，磁畴会不停转动，相互间产生摩擦，消耗能

量，产生功率损耗。 与磁场交变频率f，磁通密度B，材料，体积，厚度有关。

涡流损耗：由电磁感应定律，硅钢片中有围绕磁通呈涡旋状的感应电动势和电流产生叫涡流，

涡流在其流通路径上的等效电阻中产生的损耗叫涡流损耗。 与磁场交变频率f，

磁通密度，材料，体积，厚度有关。

1.3 变压器电动势、运动电动势产生的原因有什么不同？其大小与哪些因素有关？ 解：变压器电势：磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势E?4.44fN?m。

运动电势：线圈与磁场间的相对运动而产生的

第2章 直流测速发电机

1. 为什么直流发电机电枢绕组元件的电势是交变电势而电刷电势是直流电势?

答：电枢连续旋转， 导体ab和cd轮流交替地切割N极和S极下的磁力线， 因而ab和cd中的电势及线圈电势是交变的。

由于通过换向器的作用， 无论线圈转到什么位置， 电刷通过换向片只与处于一定极性下的导体相连接， 如电刷A始终与处在N极下的导体相连接， 而处在一定极性下的导体电势方向是不变的， 因而电刷两端得到的电势极性不变，为直流电势。 2. 如果图 2 - 1 中的电枢反时针方向旋转， 试问元件电势的方向和A、 B电刷的极性如何? 答：在图示瞬时，N极下导体ab中电势的方向由b指向a，S极下导体cd中电势由d指向c。电刷A通过换向片与线圈的a端相接触，电刷B与线圈的d端相接触，故此时A电刷为正，B电刷为负。

当电枢转过180°以后，导体cd处于N极下，导体ab处于S极下，这时它们的电势与前一时刻大小相等方向相反，于是线圈电势的方向也变为由a到d，此时d为正，a为负，仍然是A刷为正，B刷为负。

4. 为什么直流测速机的转速不得超过规定的最高转速? 负载电阻不能小于给定值?

答：转速越高，负载电阻越小，电枢电流越大，电枢反

第2章 直流测速发电机

1. 为什么直流发电机电枢绕组元件的电势是交变电势而电刷电势是直流电势?

答：电枢连续旋转， 导体ab和cd轮流交替地切割N极和S极下的磁力线， 因而ab和cd中的电势及线圈电势是交变的。

由于通过换向器的作用， 无论线圈转到什么位置， 电刷通过换向片只与处于一定极性下的导体相连接， 如电刷A始终与处在N极下的导体相连接， 而处在一定极性下的导体电势方向是不变的， 因而电刷两端得到的电势极性不变，为直流电势。 2. 如果图 2 - 1 中的电枢反时针方向旋转， 试问元件电势的方向和A、 B电刷的极性如何? 答：在图示瞬时，N极下导体ab中电势的方向由b指向a，S极下导体cd中电势由d指向c。电刷A通过换向片与线圈的a端相接触，电刷B与线圈的d端相接触，故此时A电刷为正，B电刷为负。

当电枢转过180°以后，导体cd处于N极下，导体ab处于S极下，这时它们的电势与前一时刻大小相等方向相反，于是线圈电势的方向也变为由a到d，此时d为正，a为负，仍然是A刷为正，B刷为负。

4. 为什么直流测速机的转速不得超过规定的最高转速? 负载电阻不能小于给定值?

答：转速越高，负载电阻越小，电枢电流越大，电枢反

2-1一台单相变压器，SN=5000kVA,U1N/U2N=35/6.0kV,fN=50HZ,铁心有效面积A=1120cm2，铁心中的最大磁密Bm=1.45T，试求高、低压绕组的匝数和变比。 解: 高压绕组的匝数 U1NU1NN1??4.44f?m4.44fBavA35?103??1524 24.44?50?1.45?1120?10?4?N1U1N35kV??5.83 变压器的变比k?N?U6kV22NN11524??261 低压绕组的匝数N2?k5.832-2 有一台单相变压器，已知r1=2.19Ω，x1σ=15.4 Ω ，r2=0.15 Ω ，x2σ=0.964 Ω ，

rm= 1250 Ω ，xm= 12600 Ω ，N1 = 876匝， N2 = 260匝，当cosφ2 = 0.8滞后时， 二次侧电流I2 = 180A， U2N= 6000V，试用“Г”形近似等效电路和简化等效电路求 u 1及 i1 。

22 122

22 22?1?

k122 2 k1?2?22

下面用“Г”形近似等效电路求解。

N876r??kr?3.369?0.15?1.703?k???3.369N260x??kx?3.369?0.964?10

电机学（十五课本）

第二章 变压器

I2N?SN3U2N?5600?10333?6.3?103?10?513A，I2N??I2N3?5133?296A

额定电压：U1N??U1N1）低压侧开路实验：

Rm?''Zm?''3?5.774kV

U2N??U2N?6.3kV

p032I20??68003?7.463007.4''23?2?124.2?

U20?I20?''Zm?23?1474.6?

''Xm??Rm?1474.62?124.22?1469.4?

''折算到高压侧（一次侧）：Rm?k2Rm?0.9164?124.2?104.2?

Xm?kXm?0.9164?1469.4?1232.8?

2''一次阻抗基值：Z1b?Rm??U1N?I1N???5774323?17.87?

1232.817.87?69.02

RmZ1b?104.217.87?5.83，Xm?XmZ1b?高压侧短路实验：

Rk?pk32I1k??1800033232?0.0575? 5503232Zk?U1k?I1k??2U1kI1k?23?3?0.983?

2Xk?Rk??ZkRkZ1b??Rk?0.057517.870.983?0.0575??0.981? Xk?0

习题集目录

第10章 第11章 第12章 第13章 第14章 第15章 第16章 第17章

三相异步电机的起动和调速 .................................................. 2 单相异步电机及异步电机的其他运行方式 .......................... 5 同步电机 .................................................................................. 8 同步发电机在大电网上运行 ................................................ 10 同步发电机的不对称运行 .................................................... 15 同步电机的突然短路与振荡 ................................................ 17 直流电机 ..............................................................................

第二章 直流电机

2．1 为什么直流发电机能发出直流电流？如果没有换向器，电机能不能发出直流电流？ 换向器与电刷共同把电枢导体中的交流电流，“换向”成直流电，如果没有换向器，电机不能发出直流电。

2．2 试判断下列情况下，电刷两端电压性质 （1）磁极固定，电刷与电枢同时旋转； （2）电枢固定，电刷与磁极同时旋转。

(1)交流 ∵电刷与电枢间相对静止，∴电刷两端的电压性质与电枢的相同。

（2）直流 电刷与磁极相对静止，∴电刷总是引出某一极性下的电枢电压，而电枢不动，磁场方向不变 ∴是直流。

2．3 在直流发电机中，为了把交流电动势转变成直流电压而采用了换向器装置；但在直流电动机中，加在电刷两端的电压已是直流电压，那么换向器有什么呢？

直流电动机中，换向法把电刷两端的直流电压转换为电枢内的交流电，以使电枢无论旋转到N极下，还是S极下，都能产生同一方向的电磁转矩

2．4 直流电机结构的主要部件有哪几个？它们是用什么材料制成的，为什么？这些部件的功能是什么？ 有7个 主磁极 换向极， 机座 电刷 电枢铁心，电枢绕组，换向器 见备课笔记

2．5 从原理上看，直流电机电枢绕组