电机拖动思考题

电机拖动思考题电机拖动思考题 第一章第一章 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：铁磁。磁导率高，便宜。 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：铁磁材料在交变磁场的作用下反复磁化过程中， 磁畴之间不停的互相摩 擦， 消耗能量， 引起损耗。 磁通密度最大值越大， 磁滞回线面积越大， 则损耗越大。 交磁变化时， 磁滞损耗与磁通交变的频率成正比， 与磁通密度的幅值的 次方成 正比， 与磁芯重量G成正比，(磁滞损耗系数； 对一般硅钢片n=1.6~2.3， 磁滞回线面积较小) 涡流损耗：涡流在磁芯中引起的损耗（涡流：磁芯中系统发生交变时，磁芯中产生 感应电动势，并引起环流，环流在磁芯内部围绕磁通呈旋涡状流动，称涡流） 。频率越 高磁通密度越大，感应电动势就越大，涡流损耗也就越大；感应电动势一定，铁芯电阻 越大涡流，损耗越小钢片厚度d。 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 ： 变 压 器 利 用 互 感 现 象 产 生 电 动 势 ， U1=n1ΔΦ/Δt 、 U2=n2ΔΦ/Δt U1/U2=n1/n2 运动电动势是闭合电路一部分导体做切割磁感线运动产生动感电动势。 E=BLV 4.比较磁路和电路的相似点和不同点。 答：1. 物理量相似。 A、磁路中的磁通与电路中的电流相似； B、磁路中的磁阻与电路中的电阻相似； C、 磁位差、磁通势分别与电路中的电压、电动势相似； 2. 遵循基本定律相似。 A、 KCL:在任一节点处都遵守基尔霍夫第一定律约束； B、KVL:在任一回路中都遵守基尔霍夫第二定律； C、 欧姆定律：电路和磁路都有欧姆定律； 二、.区别： A、 磁通只是描述磁场的物理量， 并不象电流那样表示带电质点的运动， 它通过磁阻时， 也不象电流通过电阻那样要消耗功率， 因而也不存在与电路中的焦耳定律类似的磁路定 律； B、电路中电阻率ρ在一定温度下恒定不变，而由铁磁材料构成的磁路中，磁导率μ随B 变化，即磁阻 Rm 随磁路饱和度增大而增大。 5.什么是软磁材料、硬磁材料? 软磁材料：磁滞回线较窄，剩磁和矫顽力都较小用于制作铁芯，磁滞损耗小。 6.磁路的基本定律有哪些？ 7.简述磁铁材料磁化的过程。 答：安培环路定律 电磁感应定律 毕萨电磁力定律 磁路欧姆定律 磁路基尔霍夫第一定律 磁路基尔霍夫第二定律 答：磁性材料里面分成很多微小的区域， 每一个微小区域就叫一个磁畴， 每一个磁 畴都有自己的磁矩（即一个微小的磁场） 。一般情况下，各个磁畴的磁矩方向不同，磁 场互相抵消，所以整个材料对外就不显磁性。 当各个磁畴的方向趋于一致时， 整块材料 对外就显示出磁性。 8.磁路计算的步骤是什么？P11 9.说明交流磁路与直流磁路的异同点。 答：交流磁路：励磁电流为交流，则磁路中的磁通是交变的，随时间变化而变化。 直流磁路：励磁电流为直流，则磁路中的磁通是恒定的，不随时间变化。 直流磁路中磁通是不随时间变化的， 故没有磁滞、涡流损耗，也不会在无相对运动 的线圈中感应产生电动势。 而交流磁路中磁通是随时间而变化的， 会在铁心中产生磁滞、 涡流损耗， 并在其所匝链的线圈中感应产生电动势， 另外其饱和现象也会导致励磁电流、 磁通、感应电动势波形的畸变。交流磁路的计算就瞬时而言，遵循磁路的基本定律。 第二章第二章 1.如何从电力拖动运动方程式判断系统是处于加速、减速、稳速运行状态？ 答：电力拖动运动方程式为 加速；减速； 稳速； 电机产生拖动转矩负载转矩（N·m） J =转动惯量 飞轮矩（N·）转矩=力*力臂 2.已知某电动机机械特性如图， 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：在做垂线，在 n 增加位置画水平线，对比增减率 稳定条件为 3.电力拖动系统的负载特性有哪些？ 答： A、 恒转矩负载特性： 负载转矩与负载转速 n 无关。 位能性 （具有固定方向， 不随转速方向改变而改变） ，反抗性（恒值转矩总是与运动方向相反） 。 B、恒功率负载特性：负载转矩与转速成反比 C、泵类负载特性：负载转矩与转速的平方成正比 4.简述列车运行的速度——阻力关系。 第三章第三章 直流电机直流电机 1.直流电机磁路中的磁通φ一般为不变值，为什么点数铁芯都用硅钢片叠成，而且在片间还 涂绝缘漆？ 答：当电枢在磁场旋转中，磁场方向不断变化，电枢铁芯旋转切割磁力线产生电动势， 若不 用。 。 ，会产生环流或涡流，这样做可以减小涡流及磁滞损耗， 提高电机效率。涂绝缘层是为 了防止每层硅钢片之间不导通， 而且在硅钢片之间形成一层导磁率低的介质， 降低通过电枢 的磁感应强度。 2.在直流发电机中，电刷之间的电势与导体之间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：换向器稳定磁极下的导体电流方向，使之对应的导体通过相应的电流方向。 4.直流电机空载时空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？若用相同两只电刷， 则是否可以工作？若电枢绕组中一个元件断线， 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，转矩少一半， 电枢绕组中一个元件断线，则是否可以工作 6.一台四极直流电动机，有两个极的励磁绕组极性相反，使主磁极的极性变为 N-N-S-S.问 此时有无电磁转矩？（无电磁转矩，相互抵消，和力矩为0）若将两 N 极和两 S 极之间的 电刷拿掉，另外两个电刷仍加有直流电压，此时有无电磁转矩？（有转矩，为原来转矩的 4/3 ） 7.主磁通链这电枢绕组，又链着励磁绕组，为什么只有电枢绕组中有感应电动势，磁绕组中 没有感应电动势？ 答：励磁绕组没有与磁场切割 电枢在转动时，主磁通与电枢绕组之间产生相对运动，在电枢绕组中产生感应电动势。 主磁通相对于励磁绕组静止，不产生感应电动势。 励磁绕组和主极铁芯一起，产生和定子上的永磁体一样的作用，提供磁极。 8.用什么方向能改变直流电动机的转向？ 答：1 增大负载转矩2 转子里串电阻3 改变励磁电流4 改变磁通5 改变电枢回路 励磁方向或者电枢电压正负极改变其中一个， 通过串电阻改变特性曲线， 使平衡点在反 转区间 9.并励直流直流电机在运行时，若励磁绕组断线，会出现什么样后果？ 答：画出并励直流电机图。 励磁绕组断线后，励磁电流等于 =0，不产生磁场，主磁通将迅速下降到剩磁磁通，此 时电动机电枢仍接有额定电压，因感应电枢电动势很小（电势常数） ， 将会使电枢电流迅速增大并超过额定值。若电动机空载，转矩迅速上升会造成“飞车” ；若为 负载，磁通很小，使电动机电磁转矩克服不了负载转矩， 电动机会停转，使电枢电流过大会 烧坏电动机绕组。 10.如何判断直流电机运行于发电机状态还是电动机状态？他们的功率有什么不同？ 答：发电机 发电机功率 P 发电机输入功率=P2 输出功率+其他； 电动机 电动机功率*P 输出=P 电磁-P 摩擦-P 铁芯-P 风扇