电机拖动第4版课后答案

1、电机拖动第 4 版课后答案 【篇一：电力拖动自动控制系统-运动控制系统第 4 版习题答案】习题二2.2 系统的调速范围是 1000100rmin ，要求静差率 s=2% ，那么系统允许的静差转速降是多少？解： ?n?nnsd(1?s)?1000?0.02(10?0.98)?2.04rpm 系统允许的静态速降为2.04rpm 。2.3 某一调速系统，在额定负载下，最高转速特性为n0max?1500rmin ，最低转速特性为n0min?150rmin ，带额定负载时的速度降落 ?nn?15rmin ，且在不同转速下额定速降 不变，试问系统能够达到的调速范围有多大？系统允许的静差率是多少？解： 1）

2、调速范围d?nmaxnmin( 均指额定负载情况下） nmax?n0max?nn?1500?15?1485nmin?n0min?nn?150?15?135 d?nmaxnmin?112)静差率 s?nnn0? 10%解： ce?(un?inra)nn?(220?378?0.023)?0.1478vrpm?n?ince?378?(0.02?3 d?n(1?s)?143?0n?n d?n(1?s)?143?0n?n m115022)0.?147r8p2)0.21?15?(1?0.3)0.31?15?(1?0.3.15.33（1）当电流连续时，在额定负载下的转速降落 ?nn为多少？ （2）开环系统机

3、械特性连续段在额定转速时的静差率 sn 多少？ （3）若要满足 d=20,s 5%的要求，额定负载下的转速降落 ?nn 又为多少 ?解： (1)?nn?in?r?305?274.5r/min (2) sn?nnn0?274.5)?21.5%(3) ?n?nnsd(1?s)?1000?0.95?2.63r/min*2.6 有一晶闸管稳压电源，其稳态结构图如图所示，已知给定电压uu?8.8v 、比例调节器 （2）若把反馈线断开， ud为何值？开环时的输出电压是闭环是的多少倍？（ 3）若把反馈*解：（ 1）ud?kpksuu?kpks?)?2?15?(1?2?15?0.7)?12v (2) ud?8

4、.8?2?15?264v, 开环输出电压是闭环的 22 倍 *(3) uu?ud(1?kpks?)kpks?12?(1?2?15?0.35)(2?15)?4.6v 2.7 某闭环调速系统的调速范围是 1500r/min150r/min ，要求系统的静差率 s?5% ，那么系统允许的静态速降是多少？如果开环系统的静态速降是 100r/min ，则闭环系统的开环放大倍数应有多大？解： 1）d?nns/?nn?1?s? 10?1500?2%/?nn?98%?nn?1500?2%/98%?10?3.06r/min2）k?nop/?ncl?1?100/3.06?1?31.7 2.8 某闭环调速系统的开环

5、放大倍数为 15 时，额定负载下电动机的速降为 8 r/min ，如果将开环放大倍数提高到 30，它的速降为多少？在同样静差率要求下，调速范围可以扩大多少倍？解：?nop?1?k?ncl?1?15?8?128如果将开环放大倍数提高到 30, 则速降为： ? ?ncl?nop/?1?k?128/?1?30?4.13rpm 在同样静差率要求下， d 可以扩大 ?ncl1/?ncl2?1.937 倍（2）采用转速负反馈组成闭环系统，试画出系统的原理图和静态结构图。（4）计算放大器所需的放大倍数。解：（ 1） n?un?in?ra?/ce?ce?220?12.5?1.5?/1500?201.25/15

6、00?0.134vmin/rn?un?in?r?/ce?nop?in?r?/ce?12.5?3.3/0.134?307.836r/min ?nn?nns/?d?1?s?1500?10% （/20*90% ）?8.33r/min所以， ?ncl?8.33r/min（2）? （3）（4）n?kpksun?idr/?ce?1?k?kun/?1?k?idr/?ce?1?k? ? k?nop/?ncl?1?307.836/8.33?1?35.9551500?35.955?15/?1?35.955?12.5?3.3/?0.134?1?35.95 5?0.0096vmin/r 可以求得， kp?k*ce35

7、.955*0.134?14.34 ks*?35*0.0096也可以用粗略算法：?un*un15?0.01 ?un?n ，?n1500kp?kce/ks? ，kp?35.955?0.134/?35?0.01?13.76 2.10 在题 2.9 的转速负反馈系统中增设电流截止环节，要求堵转电流 idbl?2in ，临界截止电流 idcr?1.2in ，应该选用多大的比较电压 和电流反馈采样电阻？要求电流反馈采样电阻不超过主电路总电阻的 1/3 , 如果做不到，需要增加电流反馈放大器，试画出系统的原理图和 静态结构图，并计算电流反馈放大系数。这时电流反馈采样电阻和比较电压各为多少？ 解：（ 1） i

8、dbl?2in?25a ，idcr?1.2in?15a idcr?ucom/rs?15?ucom/rs*idbl?un?ucom/rs?25?15?ucom?/rs?rs?1.5? ， ucom?15?1.5?22.5v（2）(r?/3)?1.0?1.5?0.8?/3?1.1?,不符合要求，取 rs?1.1?,rs?(r?/3)需加电流反馈放大器由于需要的检测电阻值大，说明要求的电流信号值也大。要同时满足检测电阻小和电流信号大的要求，则必须采用放大器，对电流信号进行放大。为此，取 rs?1.1? ，则 ucom?idcr?rs?15?1.1? 16.5v【篇二：电机及电力拖动课后习题答案】xt

9、 第一章 习题答案1直流电机有哪些主要部件？各用什么材料制成？起什么作用？答：主要部件：（ 1）定子部分：主磁极，换向极，机座，电刷装置。（2）转子部分：电枢铁心，电枢绕组，换向器。直流电机的主磁极一般采用电磁铁，包括主极铁心和套在铁心上主极绕组（励磁绕组）主磁极的作用是建立主磁通。换向极也是由铁心和套在上面的换向绕组构成，作用是用来改善换向。机座通常采用铸钢件或用钢板卷焊而成，作用两个：一是用来固定主磁极，换向极和端盖，并借助底脚将电机固定在机座上；另一个作用是构成电机磁路的一部分。电刷装置由电刷、刷握、刷杆、刷杆座和汇流条等组成，作用是把转动的电枢与外电路相连接，并通过与换向器的配合，在电

10、刷两端获得直流电压。电枢铁心一般用原 0.5mm 的涂有绝缘漆的硅钢片冲片叠加而成。有两个作用，一是作为磁的通路，一是用来嵌放电枢绕组。电枢绕组是用带有绝缘的圆形或矩形截面的导线绕成的线圈按一定的规律联接而成，作用是感应电动势和通过电流，使电机实现机电能量装换，是直流电机的主要电路部分。换向器是由许多带有鸠尾的梯形铜片组成的一个圆筒，它和电刷装置配合，在电刷两端获得直流电压。2一直流电动机，已知 pn?13kw ，un?220v ，nn?1500 求额定电流 in 。 r/min ，?0.85 ，pn13?103 解：电动机 pn?unin? ， 故 in?69.5? un?220?0.85

11、3 一直流电动机，已知 pn?90kw ，un?230v ，nn?1450 求额定电流 in 。 r/min ，?0.89 ，pn90?103解：发电机 pn?unin ， 故 in?391? un2307什么叫电枢反应？电枢反应的性质与哪些因素有关？一般情况下，发电机的电枢反应性质是什么？对电动机呢？答：负载时电枢磁动势对主磁场的影响称为电枢反应。电刷反应的性质与电刷的位置有关系。当电刷位于几何中性线上时，发电机的电枢反应性质是交轴电枢反应，此时物理中性线由几何中性线顺转向移动了一个角度，而电动机的电枢反应也是交轴电枢反应，但物理中性线由几何中性线逆转向移动一个角度。8什么叫换向？为什么要换

12、向？改善换向的方法有哪些？答：元件从一条支路转入另一条支路时，元件的电流将改变一次方向，这种元件中电流改变方向的过程就称为换向。改善换向的目的在于消除电刷下的火花。常用的改善换向方法有两种：（ 1）装置换向极；（ 2）正确选用电刷。 10一台 4 极 82kw 、230v 、930r/min 的并励发电机，在 75时的电枢回路电阻 ra?0.0259? ，励磁绕组电阻 rrf?22.8? ，额定负载 时励磁回路串入调节电阻 rpf?3.5? ，电刷压降 2?ub?2v ，铁耗和机 械损耗 pfe?p?2.3kw ，附加损耗 ps?0.05pn 。求额定负载时，发 电机的输入功率、电磁功率、电磁

13、转矩和效率。解：励磁电流 if?un230?8.75? rrf?rpf22.8?3.5pn82?103额定电流 in?35.65? un230电枢电流 ia?in?if?356.5?8.75?36.53? 电枢电动势 ea?un?iara?2?ub?230?36.53?0.025?92?24.15v电磁功率 pem?eaia?241.5?365.3?88.2kw输入功率 p1?pem?p0?pem?pfe?p?ps ?88.2?2.3?0.05?82?94.6kw电磁转矩tempem9.55pem9.55?88.2?103?905.7n?m ?n?n930pn82?100%?100%?86.7

14、% p194.6 效率 ? 11一台并励直流电动机，在额定电压 un?220v ，额定电流 in?80?的情况下运行， 75时的电枢电阻 ra?0.01? ，电刷接触压降2?ub?2v ，励磁回路总电阻 rrf?rpf?110? ，附加损耗 ps?0.01pn ，效率?0.85 。求：（ 1）额定输入功率 p1;(2) 额定输出功率 p2；（3）总损耗?p ；（4）电枢铜耗 pcua ；（5）励磁回路损耗 pf （6）电刷接触损耗 pcub ；（7）附加损耗 ps ；（8）机械损耗和铁耗 p?pfe 。解：（1）额定输入功率 p1?unin?220?80?17.6kw（2）额定输出功率 p2?

15、p1?17.6?0.85?14.96kw（3）总损耗 ?p?p1?p2?17.6?14.96?2.64kw（4）励磁电流 if?un220?2? rrf?rpf110电枢电流 ia?in-if?80?2?78?2 电枢铜耗 pcua?iara?782?0.01?61w2（5）励磁回路损耗 pf?i （?22?110?440w frrf?rpf ） （6）电刷接触损耗 pcub?ia?2?ub?78?2?156w （7）附加损耗 ps?0.01pn?0.01?p2?0.01?14960?150w （8）机械损耗和铁耗12什么叫发电机外特性？他励发电机和并励发电机的外特性有什么不同？为什么？ 答：

16、发动机的外特性是，当 n?nn if?ifn 时 u=f （i）的关系曲线。pfe?p?p1-p2-pcua-pcub-pcuf-ps?17600-14960-61-156-440-150?1833w 并发动电机的外特性和他励发电机的外特性有两点不同：（ 1）并励发电机的电压调整率比他励的大；（2）并励发电机的稳态短路电路电流小。这是由于他励发电机的励磁电流为常数，不受端电压变化的影响。而并励发电机的励磁电流却随电机端电压的降低而减小，这就是使电枢电动势进一步下降。当负载电阻短路时，电枢端电压为 0，励磁电流也为 0，此时电枢绕组中电流由剩磁电动势所产生，而剩磁电动势不大，所以稳态短路电流也不

17、大。 113 一并励发电机，额定运行时情况正常，当转速降为 nn 时，电枢电压 u=0 ，试分析原因。 2 答： 并励发电机能够自励必须满足三个条件：即发电机主磁极必须有一定剩磁，励磁绕组与电枢联接要正确，励磁回路的总电阻要小于临界电阻。对应于不同的转速，临界电阻是不同的。当转速降低时，临界电阻也相应下降。本题中，当转速 n?励的第三个条件，同时电枢电压 u=0. 14一台并励直流电动机，铭牌数据为 pn?96kw ， un?440v ，in?255? ，ifn?5? ，并已知 ra?0.078nn?1550rmin ，?。试求：（1）电动机额定输出转矩 tn ； （2）电动机额定电磁转矩 t

18、em ； （3）电动机理想空载转速 n0。 1nn 时，使得励磁回路的总电阻大于临界电阻，不能满足自 2pn9.55pn9.55?96?103解：（ 1）tn?591.5n?m ?nnn1550（2）额定电枢电流 ian?in-ifn?255?5?25?0由电枢回路方程 un?ce?nn?ianra得 ce?un-ianra440?250?0.078 ?0.27v/rpmnn1550电磁转矩 tem?9.55ce?ian?9.55?0.27?250?644.6n?m（3）理想空载转速 n0?un440 ?163r0pmce?0.27【篇三：控制电机 (第四版)陈隆昌 阎治安 课后答案】流发电机

19、电枢绕组元件的电势是交变电势而电刷电势是直流电势 ? 答：电枢连续旋转， 导体 ab 和 cd 轮流交替地切割 n 极和 s 极下的磁力线， 因而 ab 和 cd 中的电势及线圈电势是交变的。由于通过换向器的作用， 无论线圈转到什么位置， 电刷通过换向片只与处于一定极性下的导体相连接， 如电刷 a 始终与处在 n 极下的导体相连接， 而处在一定极性下的导体电势方向是不变的， 因而电刷两端得到的电势极性不变，为直流电势。2. 如果图 2 - 1 中的电枢反时针方向旋转， 试问元件电势的方向和a、 b 电刷的极性如何 ? 4.为什么直流测速机的转速不得超过规定的最高转速 ?负载电阻不能小于给定值?

20、答：转速越高，负载电阻越小，电枢电流越大，电枢反应的去磁作用越强，磁通被削弱得越多，输出特性偏离直线越远，线性误差越大，为了减少电枢反应对输出特性的影响，直流测速发电机的转速不得超过规定的最高转速，负载电阻不能低于最小负载电阻值，以保证线性误差在限度的范围内。而且换向周期与转速成反比，电机转速越高，元件的换向周期越短； el 正比于单位时间内换向元件电流的变化量。基于上述分析， el 必正比转速的平方，即 eln2。同样可以证明 ean2。因此，换向元件的附加电流及延迟换向去磁磁通与n2 成正比，使输出特性呈现非线性。所以，直流测速发电机的转速上限要受到延迟换向去磁效应的限制。为了改善线性度，采用限制转速的措施来削弱延迟换向去磁作用，即规定了最高工作转速。6. 具有 16 个槽， 1