电机与拖动基础课后思考题(1-3章)素材.docx

电机与拖动基础课后思考题电机中的电磁学基本知识1、电机和变压器的磁路常采用什么材料制成？这种材料有哪些主要特性？答：磁导率高的铁磁材料；特性：磁导率高。2、磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的？他们的大小与哪些因素有关？答：磁滞损耗：该损耗是由于铁磁材料在交变磁场的作用下反复磁化的过程中，磁畴之间不停地互相摩擦，消耗能量，引起的损耗。其大小与材料的磁滞损耗系数，磁场的交变频率f，磁通密度的幅值Bm的n次方，铁芯重量G有关涡流损耗：损耗是由于铁芯的磁通发生改变时，铁芯中产生感应电动势，并引起漩涡电流而引起能量损耗。其大小与迟滞损耗因素相似，并且与材料涡流损耗系数和叠加的硅钢片厚度有关。3、变压器电势、切割电势产生的原因各有什么不同？其大小与哪些因素有关？答：区别：变压器电势是由变化的磁场经过线圈感应产生的 (N线圈匝数、φ磁通)切割电势是由于导线以某一速度，其速度分量与磁场正交切割稳定磁场而感应出电动势（B磁感应强度、L导体切割有效长度、v相对切割速度）4、试比较磁路和电路的相似点和不同点。答：不同点：1磁路存在漏磁，电路中没有这说法 2几乎所有介质都能连成磁路，但是电路需要特定的条件才能形成通路（如低电压不能击穿空气）3磁路为闭合回路，方向由N极出发，S极终结4电路不一定为回路，方向总是由高电势流向低电势相似点：两者在回路当中都符合基尔霍夫第一第二定律、欧姆定律。5、什么是软磁材料？什么是硬磁材料？答：软磁材料磁能的储存能力低，磁滞回线较窄，且剩磁Br和矫顽力Hc都小；相对的硬磁材料对于磁能的储存能力高，剩磁Br和矫顽力Hc都小。6、磁路的基本定律有哪些？答：磁路欧姆定律、磁路基尔霍夫第一、第二定律7简述铁磁材料的磁化过程答：O→a为磁化曲线a→b→c为磁滞回线8、磁路计算的步骤是什么？答：1、先将磁路进行分段2、先建立数学模型3、根据物理定律和模型列出对应的数学表达式4、联立方程求出未知量9、说明交流磁路与直流磁路的异同点答：同：都符合基尔霍夫定律异：交流磁路幅值随时间变化，具有一定频率，经过导体器件会产生磁滞损耗和涡流损耗；直流磁路幅值恒定不变，不会产生磁滞损耗和涡流损耗。第2章电力拖动系统力学1、如何从电力拖动运动方程判断系统是处于加速、减速、稳速运行状态答：2、已知某电动机的机械特性如图中曲线1所示，请问该电机分别与负载特性2、特性3、特性4进行配合时，平衡点A、B、C、D中哪些是稳定的，哪些是不稳定的？答：系统能稳定的前提，具有一定的抗干扰能力，在干扰过来的时候，具有一定的能力自我恢复回到稳定点。A点和C点是稳定点，判断依据稳定点的(i=2、3、4)根据图中曲线设：曲线1：特性2：特性3：特性4：∵令：让假设在某一转速下，系统处于稳定状态即当n增大时，，则,系统才能回到稳定点所以=-(i=2、3、4)0=0所以：得证：3、电力拖动系统的负载特性有哪些？答：恒转矩负载特性恒功率负载特性风机、泵类负载的转矩特性电力拖动交通车辆的特性4、简述列车运行的速度-阻力的关系答：低速运行时，阻力基本不变，速度达到一定值时，阻力会随着速度上升而增加。第3章直流电机1、直流电机磁路中的磁通一般为不变值，为什么电枢铁芯都用硅钢片叠成，而且在片间还涂绝缘漆？答：以空载运行为例，直流电机实际在运行过程中，电枢绕组磁场是变化的，不是幅值上的改变而是穿过电枢铁芯的角度会周期性变化（f不等于0），会让电枢铁芯产生涡流损耗，，通过减少电枢导体厚度，降低涡流损耗，涂绝缘漆的目的是为了使每一层硅钢片不导通，而且在硅钢片之间形成一层磁导率低的介质，降低通过电枢的磁感应强度，同样降低涡流损耗。2、在直流发电机中，电刷之间的电势与导体中的感应电势有何不同；电刷之间的电势是并联支路上导体产生电动势的总和。3、在直流电机里，换向器起了什么作用？答：稳定磁极下的导体电流方向，使对应的导体通过相应的电流方向。4、直流电机空载时气隙磁密是如何分布的？答：5、一台四极直流电机，采用单叠绕组。若取下一只电刷或取下相邻的两只电刷，则电机是否可以工作？若只用相同两只电刷，则是否可以工作？若电枢绕组中的一个元件断线，则是否可以工作？若有一极失去励磁，将产生什么后果？答：取下一只电刷两路导通可以转，转矩是原来的二分之一取下相邻的两只电刷支路1：电流值为原来的三分之一，力矩反方向-(1/3)T支路2：电流值为原来的三分之一，力矩正方向(1/3)T支路3：原来的电流值大小，力矩正方向 T支路4：电流值为原来的三分之一，力矩正方向(1/3)T原来的转矩为T+T+T+T=4T现在：T+(1/3)T=(4/3)T所以可以转，转矩为原来的三分之一只用相同两只电刷不能转动，绕组没有电流，不能产生转矩电枢绕组中一个元件断线可以转，转矩为原来的四分之三有