34056《电机与拖动基础(第2版)》汤天浩(习题解答).docx

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1、电机与拖动基础第一章电机的基本原理1其次章电力拖动系统的动力学基础6第三章直流电机原理12第四章直流电机拖动基础14第五章变压器29第六章沟通电机的旋转磁场理论43第七章异步电机原理44第八章I可步电机原理51第九章沟通电机拖动基础61第十章电力拖动系统电动机的选择74第一章电机的基本原理I-I请说明电与毡存在哪些她本关系，并列出其框本物理规律与教学公式。答：电与磁存在三个基本关系,分别是（1）电极感应定律：假如在闭合磁路中SiHi时间而变更,那么将在线圈中感应出电动势.礴应电动势的大小与磁遹的变更率成正比,即x,de=-N-At感应电动势的方向由右手端施定则确定式中的负号龙示蜷应电动势试图瓦

2、指闭合磴路中偎通的变更。（2）导体在检场中的感应电动势：假如碣场固定不变.而让导体在破场中运动.这时相对于导体来说，联场仍跄变更的，同样会在导体中产生感应电动势,这种导体在磁场中运动产生的感应电动势的大小由下式给出e=Biv而感应电动势的方向由右手定则确定。（3）栽流导体在搬场中的电住力：假如在固定磁场中放理一个通有电流的导体，则会在我流导体上产生一个电磁力”教流导体受力的大小与导体在破场中的位置。关，当甘体与磁力战方向布口时，所受的力址大，这时电破力广与磁通密度8、导体长度/以及通电电流i成正比,即F=Bli电谶力的方向可由左手定则确定.1-2通过电路马毡路的比较，总结两者之间哪些物理求具有

3、相像的对应关系（如电阻马做阳）,请列表说明。答：磴路是指在电工设备中，用磁性材料做成肯定形态的铁心，铁心的底导率比其他物质的磁导率高得多,铁心线圈中的电流所产生的磁通绝大部分制经过快心闭合,这种人为造成的陵速闭合路径就称为横路.而电路是由金属导税和电气或通了部件俎成的导电回路.也可以说电路是电流所流经的路径“偎路与电路之间有很笠相像性，两者所遵循的基本定律相像，KlKC1.;在任一节点处趣:遵守基尔霍夫第仔定律的束：KV1.:在任一回路中梯遵守基尔霍夫其次定律：另外.磁路与电路都有各自的欧姬定律.两者之间相像的物理破主要有：电路中传输的是电流.磴路中相应的为租通；电路中的电动势、电压与移路中的

4、磁动势、破压降类似，电路中的li阻或电导与横路中的磁阻或磁导相像.这些对应关系如下表所示：假路IAiA他动外.(MuhHD副HKB（磁导G.磁通密段8电路电选/电动势S(H1.lkU)电RlK=9O,F=O.5x3x200=300(N)(2)导体与磁场方向平行时.C=O.F=O(3)导体与磁场方向为3(时，=0.5x3x2OOXSin30=I50(N)1-10有一横路的铁心形态如图1-20所示,铁心各边的尺寸为：A、B两边相等,长度为17cm.故面积为7c11:C边长5.5cm,裁面积为I4n:气隙长度g=0.4cm两边各有一个战圈，其匝效为M=N2=IQO,分别通以电流&和所产生的曦动势由A

5、、B两边汇入中间的C边,且方向一样.试求：在气圈中产生3=1.ZT时所需的电流值，及此时气眼中储存的能埴叱，并计算电感1.Bl20解:设i=A=NI=N2=N=100,由%+%=q%得2Ni=,所以.所需的电流值i=1=虚；=2：葭:黑户W（八）气用侬通/=BR=1.2l4lOT=0.00168(Wb)依据嵋的定义，节牛MXyFO(M4（三）气隙中储存的能量叱=2叱=2；/,产=0.0044x19.1%1.61(J)其次章电力拖动系统的动力学基础2-1什么是电力拖动系统？它包括哪些部分？答：拖动就是由原动机带动生产机械产生运动，以电动机作为原动见拖动生产机械运动的拖动方式,称为电力拖动.如图2

6、-1所示.电力拖动系统一般由电动机、生产机械的传动机构、工作机构、限制改备和电源组成,通常又把传动机构和工作机构称为电动机的机械倒我.H21电力推动K观蛆成2-2电力疵动系统旋转运动方程式中各Jit的物理意义是什么？它们的正负号如何确定？答：电力拖动系统经过化简.都可视为如图2-2a所示的电动机转轴与生产机械的工作机构干脆相连的单轴电力拖动系统,各物埋量的方向(正负号标示如图2-2b所示.b)H2-2单轴电力程动系跳a)单轴电力推动第俄b)事或各物理的方向标示依据牛顿力学定律，该系统的运动方程为Tt-Tv=J-ld/式中，各量的物理意义分别是：Tt电动机的电极转电（Nm）.Tt生产机械的阳转矩

7、（Nin）.J电动机轴上的总转动做地（kRm）,电动机的地速度（rads）2-3，专矩的动态平衡关系与用*态平衡关系有什么不同？雨转短的静态平衡是指电力拖动系统柩定运行时，电动机的电跟转矩7；与生产机械的阻转矩7；相平衡.即7；=0.而转走的动态平衡是指电力拖动系统在扰动作用下,从原来的平衡状态达到新的平衡状态的过渡过程中，电动机的电租转矩7；与生产机械的阻转矩7；以及加速度转矩J华相平衡,即，-4=J中.由于过渡过程中转速（it出是变更的，电假转知7；也是随时变更的，以保持转矩的动态平衡关系。2-4拖动系统的飞轮惯MGD,与转动惯量J是什么关系？雨在拖动系统的工程计能中，习惯用飞轮帼状G。代

8、酋转动惯玳J,G。?与J的关系为式中，,w系统转动部分的质尿（网，G系统转动部分的理力（N）,系统转动部分的回转半径（m）,D系统转动部分的回转且径（m）,giR力加速度（可取g=9.81m）.2-5把多轴电力拖动系统简化为单轴电力拖动系统时，仪软转矩的折算原则是什么？各轴飞轮惯量的折算原则是什么？答:对于一个困难的笠轴电力拖动系统，比较简沽而且好用的分析方法是用折算的方法把它等效成一个简洁的单轴拖动系统来处理.并使两者的动力学性能保持不变.其基本思想是通过传动机构的力学折竟把实际的多轴系统表示成等效的单轴系统.在电力拖动系统中折豫慑是把仇教转矩和各釉飞轮惯/折算到电动机构上，而中间传动机构的

9、传送比在折算中就相当于变味的匝效比.系统等效的的原则足：保扑两个系统传递的功率及储存的动能相同。2-6起重机提升和下放重物时.传动机构的损耗是由电动机还是重物负担？提升和下放同一正物时，传动机构投耗的大小是否相同？传动机构的效率是否相等？雨起熨机提升理物时,传动机构的损耗由电动机负担：下放羽物时,则由重物负担.提升和下放同由物时，可以认为传动机构的损耗是相同的，但其效率不相等。设提升重物时的效率为名,下放垂物时的效率为从，两针之间的关系为K2-7生产机械的负栽转矩特性归纳起来，可以分为喉几种基本类组？答：生产机械的负教转掂特性归纳起来可以分为三种基本类型：（D恒转电负我特性：负毂转加元与转速无关当转速变更时负毂转友外保持常值.恒转矩负效特性又可分为抗拒性负教特性和位能性负我特性两种，如下图所示.图23反抗性恒转矩负性RBN位能性恒转弟黄#性（2）通风机负投特性：负投转矩7；,与转速大小有关，基本上与转递的