2023年電機(jī)與拖動I離線作業(yè)答案

西南交10秋學(xué)期《電機(jī)與拖動Ｉ》離線作業(yè)答案電機(jī)與拖動I第1次作業(yè)一、單項選擇題(只有一個選項對的,共2道小題）1.電機(jī)和變壓器運營時，在鐵芯材料周邊的氣隙中()磁場（A）不存在(Ｂ)存在(Ｃ)不好擬定對的答案:B２.磁通磁路計算時假如存在多個磁動勢,（)可應(yīng)用疊加原理進(jìn)行計算。(A）線性磁路（B)非線性磁路(C）任何磁路對的答案:A二、判斷題(判斷正誤,共４道小題)３．電機(jī)和變壓器常用硅鋼片做鐵芯材料，是由于它們是軟磁材料。對的答案:說法對的4.鐵磁材料的磁導(dǎo)率小于非鐵磁材料的磁導(dǎo)率。對的答案：說法錯誤5.鐵芯疊片越厚，鐵耗越小。對的答案：說法錯誤6.磁通磁路計算時假如存在多個磁動勢,可應(yīng)用疊加原理進(jìn)行計算。對的答案：說法錯誤三、主觀題(共2道小題)7.何謂飽和現(xiàn)象?電機(jī)的磁路為什么會出現(xiàn)飽和現(xiàn)象?飽和對電機(jī)運營性能有何影響?參考答案:答:電機(jī)磁路由鐵心部分和空氣隙部分組成,當(dāng)鐵心的B達(dá)成一定限度后，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長，主磁通的增長漸漸變慢，電機(jī)進(jìn)入飽和狀態(tài)。由于飽和現(xiàn)象的存在，使電機(jī)設(shè)計時對H和Ｂ的值不能取得過高,材料運用率受到限制,激磁電流需要增大。8.電機(jī)和變壓器的磁路常用什么材料制成，這類材料應(yīng)具有哪些重要特性?試比較交流磁路和直流磁路的異同點。參考答案:答：電機(jī)和變壓器的磁路常用導(dǎo)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(dǎo)體中感應(yīng)電勢；而交流磁路磁通隨時間變化，會在鐵心中產(chǎn)生磁滯、渦流損耗,并在其交鏈的導(dǎo)體中感應(yīng)電勢電機(jī)與拖動Ｉ第２次作業(yè)一、單項選擇題(只有一個選項對的,共２道小題)1.直流電動機(jī)的額定功率指（）(A)轉(zhuǎn)軸上吸取的機(jī)械功率(B）轉(zhuǎn)軸上輸出的機(jī)械功率(Ｃ)電樞端口吸取的電功率（D)電樞端口輸出的電功率對的答案：B2.一臺四極直流發(fā)電機(jī),單迭繞組，額定功率為２０kW,現(xiàn)將其改接為單波繞組，則電機(jī)的額定功率為()(A)減少一半(B)保持不變(C)增大一倍(Ｄ)增大二倍對的答案:B二、判斷題(判斷正誤,共1道小題)3.直流電機(jī)工作在任何運營狀態(tài)下，感應(yīng)電動勢總是反電動勢。對的答案：說法錯誤三、主觀題(共9道小題)4.為什么直流電機(jī)能發(fā)出直流電？假如沒有換向器，直流電機(jī)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(yīng)電勢在電刷兩端不變，故直流機(jī)能發(fā)出直流電。假如沒有換向器，直流機(jī)不能發(fā)出直流電,而只能發(fā)出交流電。5.什么叫電樞反映?電樞反映對氣隙磁場有什么影響?參考答案:答:電樞反映是電樞磁勢對氣隙磁場的影響。反映為去磁及磁場畸變。６．如何判斷直流電機(jī)運營于發(fā)電機(jī)狀態(tài)還是電動機(jī)狀態(tài)？它們的Teｍ、ｎ、E、U的方向有何不同?能量轉(zhuǎn)換關(guān)系如何?參考答案:答:可以根據(jù)反電勢(感應(yīng)電勢)E的大小來判斷直流的運營狀態(tài)。當(dāng)E＞U時處在發(fā)電機(jī)狀態(tài)，反之處在電動機(jī)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(jī)Tem與n同向,E與Iａ

、Ua反向。發(fā)電機(jī)從機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，電動機(jī)從電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。7.直流電機(jī)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如何的關(guān)系?參考答案：答：直流電機(jī)勵磁方式有四種:１）他勵-勵磁電流由獨立電源供應(yīng)，與電樞電流無關(guān)；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)，勵磁電流等于電樞電流;4）復(fù)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(fù)勵(串、并勵磁動勢同向）、差復(fù)勵(串、并勵磁動勢反向)。8.一臺四極單迭繞組的直流電機(jī)。1)假如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(jī)性能有何影響？端電壓有何變化?此時發(fā)電機(jī)能供應(yīng)多大的負(fù)載（用額定功率的百分?jǐn)?shù)表達(dá)）;2)假如有一元件斷線,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可以運營?４)若有一極失磁，將會產(chǎn)生什么后果?參考答案：答：（1）對于四級單迭繞組直流電機(jī),假如取出相鄰的兩組電刷,用此外剩下的兩組電刷仍然可以運營,并聯(lián)支路數(shù)由本來的4變?yōu)榱?，其中一條支路是本來的，另一條由本來的三條支路串聯(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同樣，為使任何一條支路但是載，電阻小的支路只能供應(yīng)1／３的額定電流，可見,此時電機(jī)只能供應(yīng)1/3的額定負(fù)載。（2)假如有一元件斷線,使本來并聯(lián)支路數(shù)由4變成３,電刷間電壓不變,負(fù)載能力變?yōu)楸緛淼?5%。（3)若只用相對兩組電刷不能運營，此時等效電路為兩條并聯(lián)支路且感應(yīng)電勢互相抵消,使端電壓為零，電機(jī)不能運營。(4)若有一極失磁，則每極下磁通不等，故在每極下導(dǎo)體中感應(yīng)電勢也不等,這樣各并聯(lián)支路產(chǎn)生的總感應(yīng)電勢不等,形成環(huán)流,由于電機(jī)繞組電阻很小，環(huán)流將很大，使電機(jī)過熱。９.試判斷下列情況下,電刷兩端電壓性質(zhì):１)磁極固定，電刷與電樞同時旋轉(zhuǎn):2）電樞固定,電刷與磁極同時旋轉(zhuǎn)。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(dǎo)體數(shù)和其他條件均不變,電機(jī)額定容量有無改變?例如一臺六極電機(jī)原為單波繞組，假如改成單迭繞組,保持元件數(shù)和元件匝數(shù)不變，問電機(jī)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(jī)額定容量不會變化,由于每個元件的感應(yīng)電勢、負(fù)載能力均不變,所以改變接法之后電機(jī)容量不變。如一臺六極電機(jī)由單波改為單迭,保持元件數(shù)和元件匝數(shù)不變,則電機(jī)額定容量不變，額定電壓變成本來1/3,額定電流變?yōu)楸緛淼?倍,其它的額定量不變。這是由于每個極下繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電勢和每根導(dǎo)體內(nèi)流過的電流并沒有改變。１1．一臺并勵直流發(fā)電機(jī),電動機(jī)的額定數(shù)據(jù)為:額定功率25kW,額定電壓230V，額定轉(zhuǎn)速1４5５r／min，勵磁電阻13０Ω,電樞電阻0．１5Ω;帶額定負(fù)載時雜散損耗為３.8%ＰN,鐵耗5８2Ｗ，機(jī)械損耗３05W,求發(fā)電機(jī)額定負(fù)載時:(1）電磁功率與電磁轉(zhuǎn)矩；（2）輸入功率;（3)效率。參考答案：,,

1２．一臺并勵直流電動機(jī)的額定數(shù)據(jù)如下:ＰN=1７KＷ,UN=２２0Ｖ,nＮ＝300０ｒ/m,ＩＮ＝8８.9A,電樞回路電阻rａ=0．０8９6Ω，勵磁回路電阻Rf=1８1.５Ω,若忽略電樞反映的影響,試求：1)電動機(jī)的額定輸出轉(zhuǎn)矩;2)在額定負(fù)載時的電磁轉(zhuǎn)矩;3）額定負(fù)載時的效率;4)在抱負(fù)空載（Ｉa=０)時的轉(zhuǎn)速；5）當(dāng)電樞回路串入一電阻R=0.１５Ω時，在額定轉(zhuǎn)速時的轉(zhuǎn)矩。參考答案:解（１）N·m(2)

A，VｗN·m(3）N·m

ｗ

=１860２.1３+8７.６88２×0.0８９6+1.２１2２×１８1．５

＝１9557.７w（4）

(5)由于調(diào)速前后Tｅm不變,所以Ｉa不變

電機(jī)與拖動Ｉ第3次作業(yè)一、單項選擇題（只有一個選項對的，共２道小題)1.直流電動機(jī)的機(jī)械特性描述的是（)之間的關(guān)系。(A）速度與電壓(Ｂ）速度與電流（C)轉(zhuǎn)矩與電壓(Ｄ)轉(zhuǎn)矩與速度對的答案：D解答參考:2.并勵電動機(jī)在運營時勵磁繞組斷開了，電動機(jī)將(）（A）飛車(B)停轉(zhuǎn)(Ｃ)也許飛車，也也許停轉(zhuǎn)(D）正常運營對的答案:C解答參考:二、判斷題(判斷正誤,共2道小題)3.直流電動機(jī)采用反接制動快速停車時,機(jī)械特性位于第二象限。對的答案：說法對的解答參考:4.他勵直流電動機(jī)減少電源電壓屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式,因此只能拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運營對的答案：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(jī)UN＝２20V,n＝10０0r/ｍ,IN＝40Ａ,電樞回路電阻為0.５歐，假定磁路不飽和。試求:(１）當(dāng)Ｉa=20A時,電動機(jī)的轉(zhuǎn)速及電磁轉(zhuǎn)矩?（2）假如電磁轉(zhuǎn)矩保持上述值不變，而電壓減低到11０Ｖ，此時電動機(jī)的轉(zhuǎn)速及電流各為多少?參考答案：解：V(1)，所以N·m（2)串勵且轉(zhuǎn)矩保持不變,所以不變,不變＝20A6.一臺直流他勵電動機(jī)拖動一起重機(jī)械,電動機(jī)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(zhuǎn)速ｎN=１５０0r/ｍin,電樞電阻(不涉及電刷接觸壓降);帶額定位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載,不計電樞反映的影響，求：1)以75０r/ｍ轉(zhuǎn)速提高重物時,電樞電路應(yīng)串入多大的電阻？2）以2０0r／ｍ的轉(zhuǎn)速下放重物,有幾種方式,所需的參數(shù)各為多少?參考答案：

（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(jī)。額定勵磁電流安，電樞電路總電阻(涉及電刷接觸電阻)歐,運營在額定工況。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(zhuǎn)矩。８.一臺并勵電動機(jī)PN=10kw,UＮ=220V,nN=1５00r／mｉn,，安,歐,試求：在額定電樞電流下，從下列制動方式制動時,電樞電路內(nèi)所需串聯(lián)的電阻值，電樞電路內(nèi)的損耗以及電磁制動轉(zhuǎn)矩。(１)反接制動,n=200ｒ/m；（2）回饋制動，n=2０0ｒ/m；(3）能耗制動,n=20０r／m。參考答案:解：額定運營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(yīng)電勢伏初瞬電流安電磁轉(zhuǎn)矩(N·m）=１1０×(１85-４.0２)－1８0.９82×0.0566－17００0=１053．9４w（N·m)減速轉(zhuǎn)矩（Ｎ·m)8.

一臺并勵電動機(jī)ＰＮ=10ｋw，ＵN＝２20V,nN=1500r/min,,安,歐,試求:在額定電樞電流下,從下列制動方式制動時,電樞電路內(nèi)所需串聯(lián)的電阻值，電樞電路內(nèi)的損耗以及電磁制動轉(zhuǎn)矩。（1)反接制動，ｎ=200ｒ/m;（２）回饋制動,ｎ＝２０0r／m;（３)能耗制動，ｎ＝20０r/m。參考答案:解：額定運營時:額定電流安電樞電流安(1)反接制動,感應(yīng)電勢伏所串電阻歐損耗w制動轉(zhuǎn)矩Ｔ＝N·m(2)反饋制動,感應(yīng)電勢伏串電阻Rj=歐損耗w制動轉(zhuǎn)矩T＝N·m（3)能耗制動，感應(yīng)電勢

伏串電阻Rｊ=歐損耗w制動轉(zhuǎn)矩T=N·m電機(jī)與拖動I第4次作業(yè)一、單項選擇題(只有一個選項對的，共3道小題)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對的答案：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(yīng)當(dāng)是()。(A）28．78A(Ｂ)５0Ａ(C)2A（D）１０A對的答案: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(cè)的空載電壓波形為()。(A)正弦波（Ｂ）平頂波(Ｃ)尖頂波(D)不一定對的答案:B解答參考:二、判斷題（判斷正誤，共3道小題)4.用標(biāo)幺值進(jìn)行變壓器參數(shù)計算時，可以不進(jìn)行繞組折算。對的答案:說法對的解答參考：5．變壓器空載和負(fù)載運營時損耗相等。對的答案：說法錯誤解答參考:6．變壓器空載運營時,輸入電流為感性。對的答案：說法對的解答參考：三、主觀題（共３道小題）７.將一臺變壓器的一次電壓增長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:，電壓增長則磁通增長,磁路飽和限度也增長,因此鐵耗增長、勵磁電抗減少，而漏抗不變。8.

一臺單相變壓器,,,，空載及短路實驗的結(jié)果如下：實驗名稱電壓（伏）電流（安)功率(W）電源加在空載630010.150０0低壓邊短路3２４０15．15１40０0高壓邊試計算（1）折算到高壓邊的參數(shù)(實際值及標(biāo)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ｋ=60／6.３＝9.５24根據(jù)短路實驗得到折