第1章电机与电力拖动的基础知识思考题与习题范文合集.docx

第1章电机与电力拖动的基础知识思考题与习题范文合集

第一篇：第1章电机与电力拖动的基础知识思考题与习题第1章思考题与习题1-1答：电路中的电阻公式为：Rll，磁路中的磁阻公式为：RmsA从上面两个公式可以看出电阻与材料长度成正比，而与材料电导率和材料横截面积成反比；磁阻与材料长度成正比，而与材料磁导率和材料横截面积成反比。1-2答：磁路中的磁阻公式为：Rml，磁阻除了与磁路材料的的结构和尺寸有关外，A还与材料的磁导率成反比。因此，磁路的结构和尺寸确定不变，磁路材料的磁导率变化时，磁阻仍然变化，磁导率越大，磁阻越小，反之，磁导率越小，磁阻越大。1-3答：（1）直流磁路中磁通恒定，励磁绕组中无感应电动势；而交流磁路中磁通随时间交变，因而会在励磁绕组中产生感应电动势。（2）直流磁路中无铁芯损耗，而交流磁路中有铁芯损耗。（3）交流磁路中磁饱和现象会导致电流、磁通和电动势波形畸变；而直流磁路中不会产生。1-4答：电机和变压器中的磁路材料常用软磁材料，如硅钢片，热轧硅钢片和冷轧硅钢片。软磁材料的特点是其磁导率较高，矫顽力、剩磁和最大磁能积较小，容易退磁。1-5答：交流电不仅用于灯管或灯泡照明，还用于含有线圈的变压器和电机。在照明系统中，交流电的频率低于50赫兹时，灯管或灯泡就开始比较明显地闪烁，对眼睛刺激较大，长时间处于这种环境中，眼睛会被损害，但变压器和电机铁损耗会明显降低；当交流电的频率高于50赫兹较多时，变压器和电机损耗明显增大，传输线的电阻也明显增大，但照明系统中灯管或灯泡闪烁不明显。鉴于以上情况，既要兼顾照明系统还要兼顾交流电传输系统、变压器和电机，我国交流电系统频率定为50赫兹，日本和欧美国家交流电系统频率定为60赫兹。1-6答：在磁路系统中，将材料的磁导换成电抗，实际是将磁路计算换成了电路计算，因为磁路计算比较困难，大多数磁路问题需要进行数值计算，而电路计算比较简单，可以求出解析解。因此，在本科阶段一般都是将磁路换算成电路进行计算，在研究生阶段，可以直接进行数值计算。1-7答：电力拖动系统是以电动机为动力带动不同机械系统进行运转，从而拖动负载运行，它通常包括电动机、工作机构、传动机构、控制设备和电源五部分。电力拖动系统如机床、电动汽车、电梯、轧钢机、纺织机等。1-8答：负载机械特性与电动机机械特性的交点是电动机的工作点。1-9答：根据运动方程式：TeTLJd，系统的运动状态由电磁转矩和负载转矩共同决dt定，当TeTL时，系统处于稳定或静止状态；当TeTL时，系统处于加速运行状态；当TeTL时，系统处于减速运行状态。1-10解：根据磁路欧姆定律：FNiHlBll，可计算所需要的磁动势为：AFNi622Al0.250.005A4000410722104需要的电流为：iF6221.244AN5001-11解：铁芯段的磁阻Rm1为：Rm1l0.250.0021.234105A/Wb74A40004102210空气气隙段的磁阻Rm2为：Rm2l0.002539.810A/Wb74A4102210铁芯段的磁压为：Rm10.0051.234105617A空气气隙段的磁压为：Rm20.00539.810519900A需要总的磁动势为FH1l1H2l2Rm1Rm26171990020517A需要的电流为iF2051741.034AN500从上述计算结果可知，尽管空气气隙很小，但分得的磁压比较大，主要是因为铁芯的磁导率是空气磁导率的4000倍造成的。1-12解：磁路中总磁动势为：F500402001018000A磁路中的磁场强度H为：H500402001090000A/m0.2磁路总磁阻为Rml0.239.81A/Wb7A4000410通过磁路的磁通为：F18000452.15WbRm39.81左边磁路的磁压为50040900000.0524500A右边磁路的磁压为20010900000.056500A1-13解：额定转矩为：TNPNP7.010009.55N9.552nNnN14506046.10Nm起动转矩为：起动瞬间加速度为：TstkstTN1.546.1069.15Nmd11(TstTL)(69.1546.10)dtJ1200.192rad/s21-14解：假定电车为恒转矩负载，电车正常行驶时，负载为制动性质，负载转矩特性在第一象限；下坡时，负载为拖动性质，负载转矩特性在第二象限。其负载转矩特性如图1-1所示。图7-1电车正常行驶和下坡时的转矩特性1-15解：各级速比为