電機(jī)與拖動(dòng)I作業(yè)

1、電機(jī)與拖動(dòng)I作業(yè)姓名：于志民學(xué)號(hào)：13925221專業(yè)：電氣工程及自動(dòng)化班級(jí)：電氣工程及自動(dòng)化2013-64班(專本)第一次10. 什么叫電樞反應(yīng)？電樞反應(yīng)對(duì)氣隙磁場(chǎng)有什么影響？答：電樞反應(yīng)是電樞磁勢(shì)對(duì)氣隙磁場(chǎng)的影響。反應(yīng)為去磁及磁場(chǎng)畸變。11. 如何判斷直流電機(jī)運(yùn)行于發(fā)電機(jī)狀態(tài)還是電動(dòng)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? 答：可以根據(jù)反電勢(shì)（感應(yīng)電勢(shì)）E的大小來(lái)判斷直流的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)E>U時(shí)處于發(fā)電機(jī)狀態(tài)，反之處于電動(dòng)機(jī)狀態(tài)。 發(fā)電狀態(tài)時(shí)Tem與n反向，E與Ia同向，與Ua反向；電動(dòng)機(jī)Tem與n同向，E與Ia 、Ua

2、反向。 發(fā)電機(jī)從機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，電動(dòng)機(jī)從電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。12. 直流電機(jī)的勵(lì)磁方式有哪幾種？每種勵(lì)磁方式的勵(lì)磁電流或勵(lì)磁電壓與電樞電流或電壓有怎樣的關(guān)系？答：直流電機(jī)勵(lì)磁方式有四種：1)他勵(lì)勵(lì)磁電流由獨(dú)立電源供給，與電樞電流無(wú)關(guān)；2)并勵(lì)勵(lì)磁繞組與電樞并聯(lián)，勵(lì)磁電壓等于電樞電壓；3)串勵(lì)勵(lì)磁繞組與電樞串聯(lián)，勵(lì)磁電流等于電樞電流；4)復(fù)勵(lì)既有串勵(lì)繞組又有并勵(lì)繞組，按兩繞組磁動(dòng)勢(shì)方向的異同分類：積復(fù)勵(lì)（串、并勵(lì)磁動(dòng)勢(shì)同向）、差復(fù)勵(lì)（串、并勵(lì)磁動(dòng)勢(shì)反向）。13. 一臺(tái)四極單迭繞組的直流電機(jī)。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(duì)電機(jī)性能有

3、何影響？端電壓有何變化？此時(shí)發(fā)電機(jī)能供給多大的負(fù)載（用額定功率的百分?jǐn)?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(duì)的兩組電刷是否能夠運(yùn)行？4)        若有一極失磁，將會(huì)產(chǎn)生什么后果？答：（1）對(duì)于四級(jí)單迭繞組直流電機(jī)，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(yùn)行，并聯(lián)支路數(shù)由原來(lái)的4變?yōu)榱?，其中一條支路是原來(lái)的，另一條由原來(lái)的三條支路串聯(lián)組成。兩條支路的電動(dòng)勢(shì)相等，故端

4、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(guò)載，電阻小的支路只能供給1/3的額定電流，可見，此時(shí)電機(jī)只能供給1/3的額定負(fù)載。(2)如果有一元件斷線，使原來(lái)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)樵瓉?lái)的75。（3）若只用相對(duì)兩組電刷不能運(yùn)行，此時(shí)等效電路為兩條并聯(lián)支路且感應(yīng)電勢(shì)互相抵消，使端電壓為零，電機(jī)不能運(yùn)行。（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(shì)也不等，這樣各并聯(lián)支路產(chǎn)生的總感應(yīng)電勢(shì)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(guò)熱。14. 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(shí)旋轉(zhuǎn)：2)

5、0;電樞固定，電刷與磁極同時(shí)旋轉(zhuǎn)。答：（1）電刷兩端的是交流電壓：（2）電刷兩端的是直流電壓。15. 一臺(tái)并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)，電動(dòng)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(lì)磁電阻130，電樞電阻0.15；帶額定負(fù)載時(shí)雜散損耗為3.8PN，鐵耗582W，機(jī)械損耗305W，求發(fā)電機(jī)額定負(fù)載時(shí)：（1）電磁功率與電磁轉(zhuǎn)矩；（2）輸入功率；（3）效率。,    16. 一臺(tái)并勵(lì)直流電動(dòng)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=0.0896

6、60;，勵(lì)磁回路電阻Rf=181.5 ，若忽略電樞反應(yīng)的影響，試求：1)    電動(dòng)機(jī)的額定輸出轉(zhuǎn)矩；2)    在額定負(fù)載時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩；3)    額定負(fù)載時(shí)的效率；4)           在理想空載（Ia=0）時(shí)的轉(zhuǎn)速；5)           當(dāng)電樞回路串入一電阻   R

7、=0.15 時(shí)，在額定轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)矩。解（1）N·m（2）    A,VwN·m（3）N·m      w                     18602.13+87.6882×0.0896+1.2122×181.5     &

8、#160;  19557.7 w（4） （5）因?yàn)檎{(diào)速前后Tem不變，所以Ia不變    17. 一臺(tái)串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)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(dāng)Ia20A時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速及電磁轉(zhuǎn)矩？（2）如果電磁轉(zhuǎn)矩保持上述值不變，而電壓減低到110V，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速及電流各為多少？解：V（1）,所以·m（2）串勵(lì)且轉(zhuǎn)矩保持不變，所以不變，不變20 A18. 并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，空載電動(dòng)勢(shì)E0=230V，停下來(lái)后在下列第   &

9、#160;  種情況下無(wú)載電動(dòng)勢(shì)E0=230V，第        種情況下無(wú)載電動(dòng)勢(shì)E0=0V，第    種情況下無(wú)載電動(dòng)勢(shì)E0= -230V。A、原動(dòng)機(jī)以同樣的轉(zhuǎn)速反轉(zhuǎn)B、對(duì)調(diào)一下勵(lì)磁繞組的兩出線端，原動(dòng)機(jī)以同樣的轉(zhuǎn)速正轉(zhuǎn)       C、對(duì)調(diào)一下勵(lì)磁繞組的兩出線端，原動(dòng)機(jī)以同樣的轉(zhuǎn)速反轉(zhuǎn)D、照原來(lái)一樣，原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向不變答：D、AB、C19. 何謂飽和現(xiàn)象？電機(jī)的磁路為什么會(huì)出現(xiàn)飽和現(xiàn)象?飽和對(duì)電機(jī)運(yùn)行性能有何影響？答：電

10、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)到一定程度后，鐵心部分的磁壓降開始不能忽略，此時(shí)隨著勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)的增加，主磁通的增加漸漸變慢，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(jì)時(shí)對(duì)H和B的值不能取得過(guò)高，材料利用率受到限制，激磁電流需要增大。20.   電機(jī)和變壓器的磁路常用什么材料制成，這類材料應(yīng)具有哪些主要特性？ 試比較交流磁路和直流磁路的異同點(diǎn)。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(shí)間變化，無(wú)磁滯、渦流損耗，也不會(huì)在無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體中感應(yīng)電勢(shì)；而交流磁路磁通隨時(shí)間變化，會(huì)在鐵心中產(chǎn)生磁滯、渦流損耗，并在其交鏈的導(dǎo)

11、體中感應(yīng)電勢(shì)。第二次14. 一臺(tái)并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，PN100kw，UN220V，n550r/m在750C時(shí)電樞回路電阻ra0.022歐，勵(lì)磁回路電阻rf27.5歐，2 2V，額定負(fù)載時(shí)的效率為88，試求電機(jī)空載時(shí)的電流。解：VwA15. 限制直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流是否越小越好？答：直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)必須限制起動(dòng)電流，但起動(dòng)電流不是越小越好，由于 ，電流過(guò)小則轉(zhuǎn)矩過(guò)小，不利于起動(dòng)。16. 一臺(tái)直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)一起重機(jī)械，電動(dòng)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（不包括電刷接觸壓

12、降）；帶額定位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，不計(jì)電樞反應(yīng)的影響，求：1)以750r/m轉(zhuǎn)速提升重物時(shí)，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？                                   

13、                                      （2）方式一：電樞回路串電阻方式二：能耗制動(dòng)方式三：回饋制動(dòng)17.  一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，PN=10kw,UN=220V,nN=100

14、0r/min,電樞回路總電阻為0.37，不計(jì)電刷接觸壓降，電機(jī)帶額定位能負(fù)載，試求：1)在電樞回路串入1.5電阻，電機(jī)穩(wěn)定后的電樞電流及轉(zhuǎn)速；2)在電樞回路串入0.9電阻，能耗制動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速；3)若在回饋制動(dòng)方式下以760r/m的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，電機(jī)的端電壓。解：（1）電樞回路串入1.5電阻，由于負(fù)載不變，故電樞電流不變：（2）電樞回路串入0.9電阻，由于負(fù)載不變，故電樞電流不變，能耗制動(dòng)，電源電壓為零：（3）若在回饋制動(dòng)方式下以760r/m的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，電樞電流不變：18. 一臺(tái)并勵(lì)電動(dòng)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(dòng)方式制動(dòng)

15、時(shí)，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(dòng)轉(zhuǎn)矩。（1）反接制動(dòng)，n200r/m；（2）回饋制動(dòng)，n200r/m；（3）能耗制動(dòng)，n200r/m。解：額定運(yùn)行時(shí)：額定電流安電樞電流安(1)反接制動(dòng)，感應(yīng)電勢(shì)伏所串電阻歐損耗w制動(dòng)轉(zhuǎn)矩TN·m(2)反饋制動(dòng)，感應(yīng)電勢(shì)伏串電阻Rj=歐損耗w制動(dòng)轉(zhuǎn)矩TN·m(3)能耗制動(dòng)，感應(yīng)電勢(shì)        伏串電阻Rj=歐損耗w制動(dòng)轉(zhuǎn)矩TN·m第三次13. 變壓器的其它條件不變，僅將原、副邊線圈匝數(shù)變化±10，試問(wèn)對(duì)

16、X1和Xm的影響怎樣？如果僅將外施電壓變化10，其影響怎樣？如果僅將頻率變化10，其影響又怎樣？答：因?yàn)椋?，所以當(dāng)原、副邊匝數(shù)變化+10時(shí)，X1變化21， m變化-10。又因?yàn)?，磁通變化+10時(shí)，由于飽和下降影響，所以Xm的變化大于21。當(dāng)匝數(shù)變化-10時(shí)，X1變化-19， m變化-10，由于飽和程度上升，所以Xm的變化小于-19。將外施電壓變化+10時(shí)，m也將變化+10，飽和程度上升，故X1不變， Xm下降。將外施電壓變化-10時(shí)， X1不變， Xm上升。如果將頻率變化+10，m下降， X1變化10， xm變化大于10。而f變化-10， X1變化-10， xm變化小于-10。14.

17、60;為什么變壓器的空載損耗可以近似看成鐵耗，短路損耗可以近似看成銅耗？答： 因?yàn)榭蛰d時(shí)電流很小，在空載損耗中鐵耗占絕大多數(shù)，所以空載損耗近似看成鐵耗。而短路時(shí)，短路電壓很低，因而磁通很小，鐵耗也很小，短路損耗中銅耗占絕大 多數(shù)，所以近似把短路損耗看成銅耗。實(shí)際負(fù)載時(shí)鐵耗和銅耗與空載時(shí)的鐵耗和銅耗有差別，因?yàn)楹笠粋€(gè)是包含有其它損耗。15. 一臺(tái)變壓器，原設(shè)計(jì)頻率為50赫茲，現(xiàn)將它接到60赫茲的電網(wǎng)上運(yùn)行，額定電壓不變。試問(wèn)對(duì)激磁電流，鐵耗，漏抗，電壓變化率有何影響？答：因?yàn)?，當(dāng)U不變而f改變后，主磁通將下降到原來(lái)的5/6，所以激磁電流將減小。漏抗，所以X1增大6/5倍。電壓變化率隨

18、X1增大而增大。 又因?yàn)?，而，所以鐵耗將下降。16. 將一臺(tái)變壓器的一次電壓增加5，不計(jì)磁路飽和，勵(lì)磁電流、主磁通、漏抗、勵(lì)磁電抗、鐵耗將如何變化？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(lì)磁電抗降低，而漏抗不變。17. 一臺(tái)單相變壓器，,，空載及短路實(shí)驗(yàn)的結(jié)果如下：試計(jì)算（1）折算到高壓邊的參數(shù)（實(shí)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(jì)算短路電壓的百分值及其二分量；（4）滿載及滯后時(shí)的電壓變化率及效率（5）最大效率。實(shí)驗(yàn)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高壓邊解：（1）空載實(shí)驗(yàn)可以得到折算到高壓邊的參數(shù) ，而k60/