电机原理与拖动基础

电机拖动基础---杭州电子科技大学

杭州电子科技大学自动化学院电气工程系

电机与拖动基础第二十三讲王家军 Email: wangjiajun@2009年5月11日

电机拖动基础---杭州电子科技大学

第十一章

电动机的选择

一,电动机(种类)的选择 1,电动机的主要种类直流电动机他励直流电动机并励直流电动机鼠笼式异步电动机串励直流电动机复励直流电动机

交流电动机

异步电动机

三相异步电动机

普通鼠笼式高启动转矩式(深槽式,双笼式)多速电动机

绕线式异步电动机单相异步电动机

同步电动机

凸极同步电动机

隐极同步电动机

永磁同步电动机

第1页

电机拖动基础---杭州电子科技大学

2,电动机种类选择时考虑的主要内容 1)电动机的机械特性; 2)电动机的调速性能; 3)电动机的启动性能; 4)电源情况; 5)经济性.二,电动机类型的选择 1,安装方式卧式和立式 2,轴伸个数单轴和多轴

3,防护方式开启式,防护式,封闭式和防暴式等.第2页

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三,电动机额定电压和额定转速的选择 1,额定电压的选择电动机电压等级,相数,频率都要与供电电源一致. 2,额定转速的选择对于电动机本身而言,额定功率相同的电动机额定转速越高,体积越小,造价越低.一般来说,电动机的转子越细长

一、填空题（每空2分，共20分）

1、某他励直流电动机额定数据为： UN＝220V，IN＝10A，nN＝1500r/min,电枢回路总电阻Ra＝0.5?。则额定负载时电动机的电磁功率 ，电磁转矩 。

2、他励直流电动机理想空载转速n0=1613r/min，额定转速nN=1500r/min，采用降低电源电压调速，要求静差度?max＝20％，则电动机带额定负载时最低转速为 ，其调速范围D＝ 。

3、额定容量SN=100KVA、额定电压为U1N/U2N=35000/400V的三相变压器，其一次侧额定电流为 A，二次侧额定电流为 A。 4、三相笼型异步电动机绕组为?接，?M=2.5，KT=1.3，供电变压器容量足够大，该电动机 （能或不能）用Y－?起动方式拖动额定负载起动。 5、某三相四极50HZ绕线式感应电动机，定、转子对称三相绕组均为Y接，转子额定电压为240V，额定转差率SN＝0.04。当转子频率为50Hz时转子每

相电阻r2＝0.06?，漏抗X2?＝0.2?。则额定运行时转子电动势的频率为 Hz，转子相电动势有效

一、填空题（每空2分，共20分）

1、某他励直流电动机额定数据为： UN＝220V，IN＝10A，nN＝1500r/min,电枢回路总电阻Ra＝0.5?。则额定负载时电动机的电磁功率 ，电磁转矩 。

2、他励直流电动机理想空载转速n0=1613r/min，额定转速nN=1500r/min，采用降低电源电压调速，要求静差度?max＝20％，则电动机带额定负载时最低转速为 ，其调速范围D＝ 。

3、额定容量SN=100KVA、额定电压为U1N/U2N=35000/400V的三相变压器，其一次侧额定电流为 A，二次侧额定电流为 A。 4、三相笼型异步电动机绕组为?接，?M=2.5，KT=1.3，供电变压器容量足够大，该电动机 （能或不能）用Y－?起动方式拖动额定负载起动。 5、某三相四极50HZ绕线式感应电动机，定、转子对称三相绕组均为Y接，转子额定电压为240V，额定转差率SN＝0.04。当转子频率为50Hz时转子每

相电阻r2＝0.06?，漏抗X2?＝0.2?。则额定运行时转子电动势的频率为 Hz，转子相电动势有效

电机学与电机拖动基础实验

广西大学电气工程学院

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电机实验的基本要求和安全操作规程

1- 1实验的基本要求

电机实验目的在于培养学生掌握基本的实验方法与操作技能。培养学生根据实验目的拟定实验线路，选择所需仪表，确定实验步骤，测取所需资料，进行分析研究，得出必要结论，从而完成实验报告。通过上述的实验环节可以巩固和加深学生对电机及拖动理论的理解。

一、 预习

实验前，应复习教材书有关章节，认真研读实验指导书，了解实验目的、方法及步骤明确实验过程中应注意的问题。

实验前应写好预习报告，经过指导老师检查认为确实作好了实验前的准备，方可 开始作实验。

二、实验工作方法

1、 分好实验小组，每组由3-4人组成。小组内应合理分工，以保证操作正确，记录准确

可靠。

2、 选择挂件和仪表

实验前先选择好本次实验所用的挂件并按要求的顺序挂好，根据实验性质选择仪表量程。 3、 接线技巧

接线原则上是先接串联主回路或大电流回路，后接并联回路或测量及信号回路。 三相电路可使用三种不同颜色的导线 以便检查。 4、 接通电源（起动电机），观察仪表及设备

实验线路接好后，应在指导老师检查确认无误后方能接通电源或起动电机，应注

意观察仪表有无异常（反向或满量程

一、 单一选择填空

1.电动机经过速比j=5的减速器拖动工作机构,工作机构的实际转矩为20N·m,飞轮矩为1N·m2,不计传动机构损耗,折算到电动机轴上的工作机构转矩与飞轮矩依次为 D 。 A.20N·m,5N·m2 B.4N·m,1N·m2 C.4N·m,0.2N·m2 D.4N·m,0.04N·m2 E.0.8N·m,0.2N·m2 F.100N·m,25N·m2

2. 恒速运行的电力拖动系统中, 已知电动机电磁转矩为

80N·m, 忽略空载转矩, 传动机构效率为0 .8 , 速比为10 , 未折算 前实际负载转矩应为 D 。

A . 8N·m B . 64N·m C . 80N·m D . 640N·m E . 800N·m F . 1000N·m

3.电力拖动系统中已知电动机转速为1000r/ min , 工作机构转速为100r/ min , 传动效率为0 .9 , 工作机构未折算的实际转矩为120N·m, 电动机电磁转矩为20N·m, 忽略电动机空载转矩, 该系统肯定运行于 A 。 A . 加速过程 B . 恒速

第二部分 直流电动机的电力拖动

一、填空题： 1、他励直流电动机的固有机械特性是指在_______条件下，_______和_______的关系。 （U=UN、φ=ΦN，电枢回路不串电阻；n；Tem

2、直流电动机的起动方法有____ ___。（降压起动、电枢回路串电阻起动）

3、如果不串联制动电阻，反接制动瞬间的电枢电流大约是电动状态运行时电枢电流的_______倍。 （2）

4、当电动机的转速超过_______时，出现回馈制动。（理想空载转速）

5、拖动恒转转负载进行调速时，应采_______调速方法，而拖动恒功率负载时应采用_______调速方法。（降压或电枢回路串电阻；弱磁） 1、直流电动机的人为特性都比固有特性软。（ ）（F）

2、直流电动机串多级电阻起动。在起动过程中，每切除一级起动电阻，电枢电流都将突变。（ ） （T）

3、提升位能负载时的工作点在第一象限内，而下放位能负载时的工作点在第四象限内。（ ） （T）

4、他励直流电动机的降压调速属于恒转矩调速方式，因此只能拖动恒转矩负载运行。（ ） （F）

5、他励直流电动机降压或串电阻调速时，最大静差率数值越

矿大版电机原理及拖动基础答案

教 材

《电机原理及拖动基础》

方荣惠 邓先明 上官璇峰 编著 中国矿业大学出版社，2001，12

习题参考答案

第一章 第二章 第三章 第四章 第五章

第六章 第七章 第八章 第九章

第一章

1-5 解：B A

0.002

1T,H 98A/cm 0.002

（1） F=Hl=98A/cm 30cm=2940A;

I=F/N=2940/1000=2.94A. (2) 此时，F总=H铁l铁+H

其中：H铁l铁=98A/cm 29.9cm=2930.2A; H = B/ 0=0.001/(4 10-7)=795.8A; 所以：F总=2930.2+795.8=3726A

矿大版电机原理及拖动基础答案

1-6 解：（1）

100

200 0.5

r1 Z1cos 1 200 0.07 14 ; x1 Z1sin 1 199.5 ;Z1

（2）

100

10 10

r2 Z2cos 1 10 0.5 5 ; x2 Z2sin 1 8.66 ;Z2

1-7 解：每匝电势为：

e1 4.44f m 4.44 50 0.0022 0.4884V;

36

N 74匝

0.4884

第二章

2-13 解：作直线运动的总质

《电机与拖动基础》课程综述

一、课程情况

1.1 授课对象分析

授课专业：2009级电子信息科学与技术，共47人，小班化教学，可以大大提高学生与实验教具接触的机会。另外学生是毕业班，如何把理论与工作应用结合起来让学生学习后有成就感也是本课程的重要任务。

1.2 参考教材

《电机与拖动基础（第2版）》 许建国主编，2011.06、高等教育出版社出版、教育科学“十五”国家规划课题研究成果。

特点：内容全面、思路清晰、应用型强。

实验教材《专业实验三：电机与拖动实验部分》、2012年修订、机电学院自编教材

特点：在六届授课基础上，不断的对内容进行修改、充实，实验指导书理论与实践联系结合明显。

1.3 课程地位

《电机及拖动基础》是一门实践性和综合性很强的课程，是电子信息科学与技术专业的一门专业方向核心课程，也是培养合格电子信息科学与技术专业人才的关键课程之一。理论课采用多种教学方法，实践教学是将知识转化为能力的重要步骤。从实验教学入手，开设《电机及拖动基础》实验课，为学生的实践性教学创造了良好条件。同时六安江淮电机厂是本专业的定点实习单位，在课程学习过程中到江淮电机厂进行理论与实践相结合的实习。综合起来《电机与拖动基础》这门课是电子信息科学与技术专

试题类型 一、填空题

二、单项选择题 三、简答画图题 四、计算题

第1章 绪论

一、基本物理量

1．按电机供电电源的不同，可以分为直流电机和交流电机两大类。 2．把穿过某一截面S 的磁力线根数被称为磁通量?。

在均匀磁场中，把单位面积内的磁通量称为磁通密度B。 磁场强度H是用来计算导磁材料中的磁场引入的物理量。

☆理解B和H的关系和物理意义。

3．非导磁材料，比如：铜、橡胶和空气等，具有与真空相近的导磁率，因此在这些材料中，磁场强度H与磁通密度B的关系是线性的。在导磁材料中，磁场强度H与磁通密度B的关系不是线性的。 4．磁通与电压之间存在如下关系：

1）如果在闭合磁路中磁通随时间而变化，那么将在线圈中感应出电动势； 2）感应电动势的大小与磁通的变化率成正比。

5．电机作为一种机电能量转换装置能够将电能转换为机械能，也能将机械能转换为电能。由于机械系统和电气系统是两种不同的系统，其能量转换必须有一个中间媒介，这个任务就是由气隙构成的耦合磁场来完成的。 6.铁心中的磁滞损耗和涡流损耗之和为铁心损耗。 二、磁路的基本定律

1．安培环路定理（或称全电流定理）

在磁路中沿任一闭合路径L，磁场强度H的线积分等于该闭和回路所包围

的总电流即：

?H?d

2009电机与拖动基础期末考试试卷A-1

烟台大学计算机学院2008～2009学年第二学期

势E0 0。

A 照原来一样，原动机转速转向不变； B 对调一下励磁绕组的两出线端，原动机以同样转速正转； C 对调一下励磁绕组的两出线端，原动机以同样转速反转。

《电机与拖动基础》试卷A

9、同步电动机的异步起动要求。

A需有一台同极数的异步电动机先将同步电动机拖至接近同步转速； B需有一台变频电源，且励磁机必须为非同轴的； C同步电动机主极极靴上须有阻尼绕组作为起动绕组。

10、一台八极绕线式三相异步电动机拖动起重机的主钩，当提升某重物时，负载转矩TL TN，电动机转速为nN 710r/min。忽略传动机构的损耗，现要以相同的速度把该重物下放，可以采用的办法是 。

A 降低交流电机电源电压； B 切除交流电源，在定子绕组通入直流电流； C 对调定子绕组任意两出线端； D 转子绕组中串入三相对称电阻。

一、选择题（每题1分，共10分）

1、电力拖动系统中已知电动机转速为1000r/min，工作机构转速为100r/min，传动效率为0.9，工作机构未折算的实际转矩为120N.m，电动机电磁转矩为10N.m，忽略电动机空载转