《電機與拖動I》離線作業(yè)答案

1、西南交10秋學期電機與拖動I離線作業(yè)答案電機與拖動I第1次作業(yè)一、單項選擇題(只有一個選項正確，共2道小題)1電機和變壓器運行時，在鐵芯材料周圍的氣隙中（ ）磁場 (A) 不存在 (B) 存在 (C) 不好確定 正確答案：B2. 磁通磁路計算時如果存在多個磁動勢，（ ）可應用疊加原理進行計算。 (A) 線性磁路 (B) 非線性磁路 (C) 任何磁路 正確答案：A二、判斷題(判斷正誤，共4道小題) 3. 電機和變壓器常用硅鋼片做鐵芯材料，是因為它們是軟磁材料。 正確答案：說法正確4. 鐵磁材料的磁導率小于非鐵磁材料的磁導率。 正確答案：說法錯誤5. 鐵芯疊片越厚，鐵耗越小。 正確答案：說法錯誤6

2、. 磁通磁路計算時如果存在多個磁動勢，可應用疊加原理進行計算。 正確答案：說法錯誤三、主觀題(共2道小題) 7. 何謂飽和現(xiàn)象？電機的磁路為什么會出現(xiàn)飽和現(xiàn)象?飽和對電機運行性能有何影響？參考答案： 答：電機磁路由鐵心部分和空氣隙部分組成，當鐵心的B達到一定程度后，鐵心部分的磁壓降開始不能忽略，此時隨著勵磁磁動勢的增加，主磁通的增加漸漸變慢，電機進入飽和狀態(tài)。 由于飽和現(xiàn)象的存在，使電機設計時對H和B的值不能取得過高，材料利用率受到限制，激磁電流需要增大。8. 電機和變壓器的磁路常用什么材料制成，這類材料應具有哪些主要特性？試比較交流磁路和直流磁路的異同點。參考答案： 答：電機和變壓器的磁路常

3、用導磁性能好的鐵磁材料制成。直流磁路磁通不隨時間變化，無磁滯、渦流損耗，也不會在無相對運動的導體中感應電勢；而交流磁路磁通隨時間變化，會在鐵心中產生磁滯、渦流損耗，并在其交鏈的導體中感應電勢 電機與拖動I第2次作業(yè)一、單項選擇題(只有一個選項正確，共2道小題) 1. 直流電動機的額定功率指（ ） (A) 轉軸上吸收的機械功率 (B) 轉軸上輸出的機械功率 (C) 電樞端口吸收的電功率 (D) 電樞端口輸出的電功率 正確答案：B2. 一臺四極直流發(fā)電機，單迭繞組，額定功率為20kW，現(xiàn)將其改接為單波繞組，則電機的額定功率為（ ） (A) 減少一半 (B) 保持不變 (C) 增大一倍 (D) 增大

4、二倍 正確答案：B二、判斷題(判斷正誤，共1道小題) 3. 直流電機工作在任何運行狀態(tài)下，感應電動勢總是反電動勢。 正確答案：說法錯誤三、主觀題(共9道小題)4. 為什么直流電機能發(fā)出直流電？如果沒有換向器，直流電機能不能發(fā)出直流電流？參考答案： 答：直流由于換向器的作用，使電刷短接的元件始終切割相同磁極，感應電勢在電刷兩端不變，故直流機能發(fā)出直流電。如果沒有換向器，直流機不能發(fā)出直流電，而只能發(fā)出交流電。5. 什么叫電樞反應？電樞反應對氣隙磁場有什么影響？參考答案：答：電樞反應是電樞磁勢對氣隙磁場的影響。反應為去磁及磁場畸變。6. 如何判斷直流電機運行于發(fā)電機狀態(tài)還是電動機狀態(tài)？它們的Tem

5、、n、E、U的方向有何不同？能量轉換關系如何? 參考答案： 答：可以根據(jù)反電勢（感應電勢）E的大小來判斷直流的運行狀態(tài)。當E>U時處于發(fā)電機狀態(tài)，反之處于電動機狀態(tài)。 發(fā)電狀態(tài)時Tem與n反向，E與Ia同向，與Ua反向；電動機Tem與n同向，E與Ia 、Ua反向。 發(fā)電機從機械能轉化為電能，電動機從電能轉化為機械能。7. 直流電機的勵磁方式有哪幾種？每種勵磁方式的勵磁電流或勵磁電壓與電樞電流或電壓有怎樣的關系？參考答案： 答：直流電機勵磁方式有四種： 1)他勵勵磁電流由獨立電源供給，與電樞電流無關； 2)并勵勵磁繞組與電樞并聯(lián)，勵磁電壓等于電樞電壓； 3)串勵勵磁繞組與電樞串聯(lián)

6、，勵磁電流等于電樞電流； 4)復勵既有串勵繞組又有并勵繞組，按兩繞組磁動勢方向的異同分類：積復勵（串、并勵磁動勢同向）、差復勵（串、并勵磁動勢反向）。 8. 一臺四極單迭繞組的直流電機。1) 如果取出相鄰的兩組電刷，只用剩下的兩外兩組電刷是否可以？對電機性能有何影響？端電壓有何變化？此時發(fā)電機能供給多大的負載（用額定功率的百分數(shù)表示）；2)如果有一元件斷線，電刷間的電壓有何變化？電流有何變化？3)若只用相對的兩組電刷是否能夠運行？4)若有一極失磁，將會產生什么后果？參考答案： 答：（1）對于四級單迭繞組直流電機，如果取出相鄰的兩組電刷，用另外剩下的兩組電刷仍然可以運行，并聯(lián)支路數(shù)由原來的4變?yōu)?/p>

7、了2，其中一條支路是原來的，另一條由原來的三條支路串聯(lián)組成。兩條支路的電動勢相等，故端電壓不變。但兩條支路的電阻不一樣，為使任何一條支路不過載，電阻小的支路只能供給1/3的額定電流，可見，此時電機只能供給1/3的額定負載。 (2)如果有一元件斷線，使原來并聯(lián)支路數(shù)由4變成3，電刷間電壓不變，負載能力變?yōu)樵瓉淼?5。 （3）若只用相對兩組電刷不能運行，此時等效電路為兩條并聯(lián)支路且感應電勢互相抵消，使端電壓為零，電機不能運行。 （4）若有一極失磁，則每極下磁通不等，故在每極下導體中感應電勢也不等，這樣各并聯(lián)支路產生的總感應電勢不等，形成環(huán)流，由于電機繞組電阻很小，環(huán)流將很大，使電機過熱。9. 試判

8、斷下列情況下，電刷兩端電壓性質：1) 磁極固定，電刷與電樞同時旋轉：2) 電樞固定，電刷與磁極同時旋轉。參考答案： 答：（1）電刷兩端的是交流電壓： （2）電刷兩端的是直流電壓。10. 用單波繞組代替單迭繞組時，若導體數(shù)和其他條件均不變，電機額定容量有無改變？例如一臺六極電機原為單波繞組，如果改成單迭繞組，保持元件數(shù)和元件匝數(shù)不變，問電機額定容量會不會改變？其它額定量要不要改變？ 參考答案： 答：用單波代單迭時，其它條件均不變，則電機額定容量不會變化，因為每個元件的感應電勢、負載能力均不變，所以改變接法之后電機容量不變。 如一臺六極電機由單波改為單迭，保持元件數(shù)和元件匝數(shù)不變，則電機額定容量不

9、變，額定電壓變成原來1/3，額定電流變?yōu)樵瓉淼?倍，其它的額定量不變。這是因為每個極下繞組產生的感應電勢和每根導體內流過的電流并沒有改變。 11. 一臺并勵直流發(fā)電機，電動機的額定數(shù)據(jù)為：額定功率25kW，額定電壓230V，額定轉速1455r/min，勵磁電阻130，電樞電阻0.15；帶額定負載時雜散損耗為3.8PN，鐵耗582W，機械損耗305W，求發(fā)電機額定負載時：（1）電磁功率與電磁轉矩；（2）輸入功率；（3）效率。參考答案： ,    12. 一臺并勵直流電動機的額定數(shù)據(jù)如下:PN=17KW,UN=220V,nN=3000r/m,IN=88.9A

10、,電樞回路電阻 ra=0.0896 ，勵磁回路電阻Rf=181.5 ，若忽略電樞反應的影響，試求：1)電動機的額定輸出轉矩；2)在額定負載時的電磁轉矩；3)額定負載時的效率；4)在理想空載（Ia=0）時的轉速；5)當電樞回路串入一電阻R=0.15 時，在額定轉速時的轉矩。參考答案： 解（1）N·m（2）    A,VwN·m（3）N·m      w             &

11、#160;       18602.13+87.6882×0.0896+1.2122×181.5        19557.7 w（4） （5）因為調速前后Tem不變，所以Ia不變    電機與拖動I第3次作業(yè)一、單項選擇題(只有一個選項正確，共2道小題) 1. 直流電動機的機械特性描述的是（ ）之間的關系。 (A) 速度與電壓 (B) 速度與電流 (C) 轉矩與電壓 (D) 轉矩與速度 正確答案：D解答參

12、考：2. 并勵電動機在運行時勵磁繞組斷開了，電動機將（ ） (A) 飛車 (B) 停轉 (C) 可能飛車，也可能停轉 (D) 正常運行正確答案：C解答參考：二、判斷題(判斷正誤，共2道小題)3. 直流電動機采用反接制動快速停車時，機械特性位于第二象限。 正確答案：說法正確解答參考：4. 他勵直流電動機降低電源電壓屬于恒轉矩調速方式，因此只能拖動恒轉矩負載運行 正確答案：說法錯誤解答參考：三、主觀題(共4道小題)5. 一臺串勵直流電動機UN220V，n1000r/m，IN40A，電樞回路電阻為0.5歐，假定磁路不飽和。試求：（1）當Ia20A時，電動機的轉速及電磁轉矩？（2）如果電磁轉矩保持上述

13、值不變，而電壓減低到110V，此時電動機的轉速及電流各為多少？參考答案： 解：V（1）,所以·m（2）串勵且轉矩保持不變，所以不變，不變20 A6. 一臺直流他勵電動機拖動一起重機械，電動機的額定數(shù)據(jù)為：額定功率PN=21kw，額定電壓UN=220V,額定電流IN=110A,額定轉速nN=1500r/min,電樞電阻（不包括電刷接觸壓降）；帶額定位能性恒轉矩負載，不計電樞反應的影響，求：1)以750r/m轉速提升重物時，電樞電路應串入多大的電阻？2)以200r/m的轉速下放重物，有幾種方式，所需的參數(shù)各為多少？參考答案：      &

14、#160;                                                 &

15、#160;                                                  

16、                                                   

17、;                                                  

18、0;                                                 

19、0;                  （2）方式一：電樞回路串電阻方式二：能耗制動方式三：回饋制動7. 一臺17kw，110伏，185安，1000r/m的并勵電動機。額定勵磁電流 安，電樞電路總電阻（包括電刷接觸電阻）歐，運行在額定工況。采用能耗制動方式停車，在它的電樞電路里串入1.5歐的電阻。試求制動初瞬的電樞電流和轉矩。8. 一臺并勵電動機PN=10kw,UN=220V,nN=1500r/min，,安，歐，試求：在額定電

20、樞電流下，從下列制動方式制動時，電樞電路內所需串聯(lián)的電阻值，電樞電路內的損耗以及電磁制動轉矩。（1）反接制動，n200r/m；（2）回饋制動，n200r/m；（3）能耗制動，n200r/m。參考答案： 解：額定運行時電樞電流安反電勢伏在能耗制動時初瞬，因不變，n也未及改變所以感應電勢伏初瞬電流安電磁轉矩（N·m） 110×（1854.02）180.982×0.0566170001053.94 w（N·m）減速轉矩（N·m）8.  一臺并勵電動機PN=10kw,UN=220V,nN=1500r/min，,安，歐，試求：在額定電樞電流下，

21、從下列制動方式制動時，電樞電路內所需串聯(lián)的電阻值，電樞電路內的損耗以及電磁制動轉矩。（1）反接制動，n200r/m；（2）回饋制動，n200r/m；（3）能耗制動，n200r/m。參考答案： 解：額定運行時：額定電流安電樞電流安(1)反接制動，感應電勢伏所串電阻歐損耗w制動轉矩TN·m(2)反饋制動，感應電勢伏串電阻Rj=歐損耗w制動轉矩TN·m(3)能耗制動，感應電勢        伏串電阻Rj=歐損耗w制動轉矩TN·m電機與拖動I第4次作業(yè)一、單項選擇題(只有一個選項正確，共3道小

22、題) 1. 變壓器采用從付邊向原邊折算的原則是（ ） (A) 保持付邊電流I2不變 (B) 保持付邊電壓為額定電壓 (C) 保持付邊磁通勢不變 (D) 保持付邊繞組漏阻抗不變 正確答案：C解答參考：2. 某三相電力變壓器的SN=500KVA，U1N/U2N=10000/400V，Y，yn接法，下面數(shù)據(jù)中有一個是它的勵磁電流值，它應該是（ ）。 (A) 28.78A (B) 50A (C) 2A (D) 10A 正確答案：C解答參考：3. 單相變壓器在磁路飽和情況下，通入正弦波形的勵磁電流，二次側的空載電壓波形為（ ）。 (A) 正弦波 (B) 平頂波 (C) 尖頂波 (D) 不一定正確答案：B

23、解答參考：二、判斷題(判斷正誤，共3道小題)4. 用標幺值進行變壓器參數(shù)計算時，可以不進行繞組折算。 正確答案：說法正確解答參考：5. 變壓器空載和負載運行時損耗相等。 正確答案：說法錯誤解答參考：6. 變壓器空載運行時，輸入電流為感性。正確答案：說法正確解答參考：三、主觀題(共3道小題)7. 將一臺變壓器的一次電壓增加5，不計磁路飽和，勵磁電流、主磁通、漏抗、勵磁電抗、鐵耗將如何變化？參考答案：答： ，電壓增加則磁通增加，磁路飽和程度也增加，因此鐵耗增加、勵磁電抗降低，而漏抗不變。 8. 一臺單相變壓器，,，空載及短路實驗的結果如下： 實驗名稱 電壓（伏） 電流（安） 功率（W）

24、電源加在 空載 6300 10.1 5000 低壓邊 短路 3240 15.15 14000 高壓邊 試計算（1）折算到高壓邊的參數(shù)（實際值及標么值），假定 ，（2）畫出折算到高壓邊 的T型等效電路；（3）計算短路電壓的百分值及其二分量；（4）滿載及滯后時的電壓變化率及效率（5）最大效率。參考答案： 解：（1）空載實驗可以得到折算到高壓邊的參數(shù) ，而k60/6.39.524根據(jù)短路實驗得到折算到低壓邊的參數(shù)所以 （2）折算到高壓的T型等效電路（3）     所以（4）電壓變化率 （1.6944×0.8+5.6944×0.6） 4.77此時，而所以kw故kw則（5）達到最大效率時，所以  所以 98.19 9. 有一臺單相變壓器，額定容量100KVA，原副邊額定電壓為U1N/U2N =600