电机与拖动教案（定稿）

第一篇：电机与拖动教案（定稿）

电机概述

电机的定义

电机是一种能实现机电能量转换的电磁装置，是电动机和发电机的统称。将电能转换为机械能的电机称为电动机。将机械能转换为电能的电机称为发电机；将机械能转换为电能的电机称为发电机。

工作原理

电磁感应定律、电磁力定律及电流的磁效应。

构造的一般原则

用适当的导磁和导电材料构成能互相进行电磁感应的电路和磁路，以产生电磁功率和电磁转矩，达到能量转换的目的。

电机分类

旋转电机：动力电机：交流电机

感应电机：感应发电机

感应电动机

同步电机：同步电动机

同步发电机

同步补偿机

直流电机

直流发电机

直流电动机

微特电机：伺服电动机、步进电动机、测速发电机

变压器：电力变压器

升压变压器、降压变压器

特种变压器

自耦、三绕组、互感器

第一章 直流电机

直流电机优缺点：

优点：启动性能和调速性能好，过载能力大。

缺点：存在电流换向问题，结构工艺复杂，使用有色金属多，价格昂贵，运行可靠性差

直流电机发展形势

随着近年来电力电子学和微电子学的迅速发展，将逐步被交流调速电动机取代，直流发电机则正在被电力电子器件整流装置取代。但在今后一个相当长的时期内，直流电机仍将在许多场合继续发挥作用

一、直流电机的工作原理

直流发电机的工作原理：简单分析

一台电机原则上既可以作为发电机运行，也可以作为电动机运行，只是外界的条件不同而已。如用原动机拖动直流电机的电枢，而电刷上不加直流电压，则电刷端可以引出直流电动势作

为直流电源，可输送电能，电动机将机械能变换成电能而成为发电机；如在直流电机的两电刷端上，加上直流电压，将电能输入，电机即可拖动生产机械，将电能变换成机械能而成为电动机。一台电机，即可作为发电机运行，又可作为电动机运行，这是直流电机的可逆原理

二、直流电机的结构

由两个主要部分组成：静止部分（称为定子），主要用来产生磁场

转动部分（称为转子）是机电能量转换的枢纽

在定转子之间，有一定的气隙称为气隙

三、直流电机的铭牌：额定值

四、直流电机的磁场

1、直流电机的空载磁场

2、直流电机负载时的磁场及电枢反应

3、直流电机的换向

五、直流电机的感应电势和电磁转矩

1、感应电势 Ea=Ce Φn 电机的电枢电动势Ea与每级磁通Φ成正比，与电枢转速n成正比

2、电磁转矩 T=CTΦIa

电磁转矩与每级磁通和电枢电流的乘积成正比

六、直流电机的工作特性

1、电压平衡方程式

2、转矩平衡方程式

3、功率平衡方程式

第二章、直流电动机的电力拖动

一、电力拖动系统的运动方程 T-TL=GD2/375 dn/dt 可确定系统的状态

方程式中各量正负号确定的规则

二、生产机械的负载转矩特性 恒转矩负载特性 ：TL的大小不变 恒功率负载特性： TL与转速n成反比

风机泵类负载特性： TL与转速的平方成正比

三、他励直流电动机的机械特性

1、机械特性的一般表达式

2、固有机械特性

条件：当U=UN，Φ=ΦN, R=0时的机械特性

特点：硬特性

3、人为机械特性

电枢串电阻的人为特性

特点：1）n0不变

2）β变大，稳定性能变差 降低电压的人为特性

特点：1）n0与电源电压成正比

2）β不变 弱磁的人为特性

特点：1）n0变大

2）β变大

四、他励直流电动机的启动

电动机的启动要求：启动转矩足够大

启动电流不可太大

他励直流电动机的启动主要是设法减小启动电流

电动机的启动方式分为直接启动、降压启动、电枢回路串电阻启动 直流电动机一般不能直接启动

他励直流电动机的启动方法有电枢串电阻启动和降低电压启动

五、他励直流电动机的调速

1、调速的基本概念

2、调速指标

3、他励直流电动机的调速方法

1）电枢串电阻调速

特点：向下调速，有级调速，稳定性能变差，损耗大

2）降低电枢电压调速

特点：向下调速、无级调速，稳定性能不变，效率高

3）弱磁调速

特点：向上调速，有级调速，稳定性能变差，损耗大，受换向限制

六、他励直流电动机的制动

制动的特征是电磁转矩T与转速n的方向相反 制动的作用：

1、减速

2、匀速下放重物

他励直流电动机的制动方法有：能耗制动、反接制动、回馈制动

第三章 变压器

一、变压器的构造

变压器是一种利用电磁感应工作的静止的装置，其主要功能是将交变电压变为同一频率的另一种或几种交流电压。

1、铁芯：提供磁路

1）铁芯结构：分为心式结构和壳式结构两种

2）叠片形式：硅钢片裁成条状，采用交错叠片的方式叠装而成，接缝互相错开，为了减小气隙和磁阻

2、绕组：建立磁场

按高低压绕组在铁芯上放置方式的不同，绕组有同心式和交叠式

按电压高低分为一次绕组，二次绕组

3、附件

油箱：散热，绝缘，保护铁芯和绕组不受外力和潮气侵蚀 油枕：储油，减少油箱内油和空气的接触 气体继电器：瓦斯保护 绝缘套管：引出线 分接开关：调整变压比

二、变压器的基本工作原理

1、相关名称：

一次绕组，匝数N1：二次绕组，匝数N2

2、工作条件： 一次侧要加交变电压

3、磁场分布：

主磁通：大部分经过磁阻很小的铁芯闭合，与一次，二次绕组同时交链

漏磁通

很少一部分磁通经过磁阻很大的油或空气闭合

4、工作原理：

一次绕组通电，产生变化磁通，交链到二次侧，在二次侧感应出电势

4、特点：

A、变压器只能传递交流电能，而不能产生电能； B、它只能改变交流电压或电流的大小，不改变频率； C、而在传递过程中几乎不改变电压和电流大小的乘积（功率）

三、变压器的铭牌数据

四、变压器的运行原理

1、变压器的空载运行

空载运行时的物理情况

（1）二次侧空载，所以I2=0，U2=E2

（2）一次侧电流I0叫空载电流（或励磁电流）

（3）输出功率P2=0，所以输入功率P1几乎为0，P1=U1*I0,所以I0很小

空载运行时的电磁关系和平衡方程 磁场由励磁电流I0建立 经推导得 E1=4.44N1fΦm

E2=4.44N2fΦm 所以E1/E2=N1/N2=K（匝数比）

因为空载电流很小，所以I0Z1比E1小的多，数值上近似为 U1=E1 二次：U2=E2 所以

U1/U2=E1/E2=N1/N2=K

2、变压器的负载运行 一次侧：

U1=-E1+I1Z1 二次侧：

U2=E2+I2Z2

负载上的电压： U2=ILZL

3、变压器参数的测定（1）空载试验

试验目的： 测定空载电流I0，空载损耗（铁损）P0，计算励磁阻抗，变压比K 试验方法： 将低压侧绕组接额定电源，高压侧开路 计算变压器参数：

（2）短路试验

试验目的：测定短路阻抗ZK，铜损 试验方法： 计算变压器参数

五、变压器的运行特性

1、电压变化率

电压变化率： 反映二次侧端电压随负载变化的程度 电压变化率与三个因素有关： 变压器负载电流大小

负载的性质

变压器的阻抗参数

2、变压器的外特性

变压器的外特性：当一次侧端电压与功率因素均为常数，变压器二次侧绕组的端电压随负载电流的变化关系，即U2=f(I2)

3、变压器的效率和效率特性

变压器的效率：输出功率与输入功率之比的百分数

效率特性： 效率开始时随负载的增加而增加，在PCU=PFE时，效率最大，当负载过大时，效率开始下降 六、三相变压器

1、三相变压器的磁路

三相变压器组

三相变压器组可以看成是由三个相同的单项变压器组成的

磁路系统：若外加电压时三相对称的，则三相磁通一定是对称的

电路系统：高低压绕组分离，高低压绕组按要求连接（如△/△, Y/y连接）

三相心式变压器 结构：

优点：用材量少，重量轻，价格便宜

缺点：任何一相发生故障时，整个变压器都要拆换，备用容量是三相变压器的三倍，因此适用于中、小容量的电力系统

2、变压器的联结组

绕组的标记和极性：

三相变压器的连接组：

时钟法

3、变压器的并联运行（1）为什么要并联运行？

检修时备用，增加供电的可靠性

负载变化时刻调整台数

并联可满足大容量变压器的需求（2）并联的基本要求是什么？

空载时每一台变压器二次电流都为0，与单独空载运行一样，个变压器间无环流

负载运行时各变压器分担的负载电流应与它们的容量成正比

各变压器电流同相位，保证承担电流最大

（4）并联条件的技术条件有哪些？

各变压器的电压比相等（防止形成环流）

各变压器的联结组别应相同

（防止相位不同形成环流）

各变压器的短路阻抗角相等

（保证承担电流最大）

短路电压相等（保证负载电流应与容量成正比）

七、特殊变压器

1、自耦变压器

基本关系：电压关系 U1/U2=K

电流关系 I1=I2/K

自耦变压器的功率

S2=U2I2=U1I1 特点：

一、二次共用一个绕组 一、二次绕组既有磁耦合，又有电联系

二次功率部分通过磁耦合关系得到，一部分直接从电源得到

2、仪用互感器

电流互感器：

使用场合：测量大电流

基本结构：利用变压器原理，一次侧与被测电路串联，二次侧接安培表，相当于二次侧短路 注意几点：A为了降低被测电流，一次侧的匝数N1少，二次侧的匝数N2多

B二次侧电流决定于一次侧电流，因此可以短路，但绝不能开路。否则二次侧会产生很高的电压带来危险

C 二次侧绕组的一端和铁芯必须牢固接地，以免当互感器绝缘损坏时一次高压进入二次侧发生危险

电压互感器

使用场合：测量高电压

基本结构：利用变压器原理，一次侧与被测电路并联，二次侧接伏特表，相当于二次侧断路 注意事项：A 为了降低被测电压，一次侧的匝数N1多，二次侧的匝数N2少（相当于降压变压器）

B 二次侧绝不能短路

C二次侧绕组的一端和铁芯必须牢固接地，以保证安全

第四章 异步电动机 一、三相异步电动机的工作原理

1、旋转磁场的产生

产生的条件：一是空间对称的三相定子绕组，二是通入三相对称电流

2、旋转磁场的转向

3、旋转磁场的转速

4、工作原理

异步电动机是通过载流的转子绕组在磁场中受力而使电动机旋转的，而转子绕组中的电流由电磁感应产生，并非外部输入，故异步电动机又叫感应电动机

5、转差率

转差率S是异步电动机运行时的一个基本变量，负载变化时，S随之改变。空载时，S《0.005，满载时，S《0.06 二、三相异步电动机的基本结构

1、三相异步电动机的结构

（1）定子

定子铁芯：嵌放绕组，提供磁路

定子绕组：产生旋转磁场

（2）转子

转子铁芯：嵌放绕组，提供磁路

转子绕组：感应出电势、电流

（笼型和绕线型）（3）机壳气隙等 三、三相异步电动机的铭牌数据

1、额定容量 PN(单位：千瓦)：指转轴上输出的机械功率

2、额定电压UN（单位：V）：加在定子绕组上的线电压

3、额定电流IN

（单位：A）：输入定子绕组的线电流

4、接线方式：定子绕组有Y和△两种接法 四、三相异步电动机的定子绕组

1、定子绕组的基本知识2、3、定子绕组的磁势和电势 单相绕组的磁势

空间上：呈矩形波分布

时间上：矩形波的幅值随时间做正弦规律变化

其轴线在空间上保持固定位置的磁势----------脉振磁势 三相交流绕组的磁势 空间上：呈正弦波分布 性质：旋转磁势

绕组的电势

定子绕组电动势

E1=4.44N1F1Φm 转子绕组电动势

E2=4.44N2F2Φm

转子绕组电动势与切割速度，即相对转速成正比（频率与转差率正比）这一点与直流电动机不同 五、三相异步电动机的运行分析

（一）关系情况

1、空载

n≈n1, s很小，I2、E2s很小，定子I0产生磁势，称励磁电流或空载电流

2、负载

N

3、启动时

（n≈0）s最大，I2、E2s很大

所以负载通过转速变化影响电磁平衡关系

（二）电压平衡关系

1、方程

定子电压平衡方程式： U1=-E1+I0Z1≈-E1 代数式：U1=E1=4.44F1NIΦm 转子电压平衡方程式 F2=sf1 E2s=SE20

2、磁势 F1+F2=F0 说明：三相异步电动机带负载时定子绕组的磁势和转子磁势的合成等于励磁磁势

六、异步电动机的功率和转矩

1、功率平衡关系

2、转矩平衡关系（与直流电动机相同）

七、异步电动机参数的测定

第五章、三相异步电动机的电力拖动 作为机电设备和电器元件的使用者，内部原理你可以简单了解但其外特性你必须掌握，否则你将无法正确选择和使用这些设备和元件，三相电动机的机械特性和直流电机的定义是一致的，但是其特性方程和特性曲线有着较大的差别 一、三相异步电动机的机械特性

（一）机械特性方程

1）物理表达式：T=CTΦmI2COSΦ2

(T是电磁作用的结果)2）参数表达式： 3）、工程表达式：

U1-----------外施电源电压 F1-----------电源频率

R1,X1-------电机定子绕组参数

（二）固有机械特性曲线

1、形状（根据工程表达式来说明）

AB段（S较大）：为双曲线，T与S成反比 BO段（S很小）：为执行，T与S成正比

2、启动点A，n=0.s=1 启动转矩倍数KT=TS/TN

一般取0.8～1.8

3、临界点B，s=sm，T=TM 过载能力λT=Tm/TN

4、同步点C，n=n1，s=0，T=0

（三）人为机械特性

1、降低定子电压的人为机械特性

2、转子回路串接对称电阻时的人为机械特性 二、三相异步电动机的启动 启动电流大而启动转矩小，是普通三相异步电动机固有机械特性的一对矛盾 对鼠笼异步电动机而言，主要是用降低定子端电压的方法来限制启动电流；而对绕线式异步电动机而言，主要使用转子回路串电阻启动，既可以限制启动电流，又可以增大启动转矩 笼型异步电动机：

1、电网容量允许，应尽量采用全压启动，使启动转矩不受损失而能满载启动

2、电网容量不够大时，应采用减压启动，以减小启动电流。

方法有定子回路串电阻或电抗、采用自藕变压器、星-三角换接等减压启动

但减压启动后，启动转矩与电压平方成比例下降，一般适用于轻载启动 绕线式异步电动机：有转子串电阻和串频敏变阻器两种方法启动

启动时，启动电阻最大，限制了启动电流并增大了启动转矩，改善了启动性能 三、三相异步电动机的调速

异步电动机有三种基本调速方法：

1、变电源频率f1调速

2、变定子磁极对数p调速

3、变转差率s调速 其中：变频调速是电力电子变流技术在电力拖动系统中的应用，代表现代交流调速技术的发展方向，可实现无级调速，适用于恒转矩和恒功率负载

变级调速是通过改变定子绕组接线方式来改变电机级数，从而实现电机转速的变化。变级调速属于有级调速

变转差率调速包括绕线式异步电动机的转子串电阻调速、串级调速和定子减压调速 四、三相异步电动机的制动

异步电动机的制动和他励直流电动机十分相似，在学习中应加以对照 异步电动机有三种制动方式：能耗制动、反接制动和回馈制动

第二篇：电机及拖动教案

广州汽车学院 教 案 200 7 ～200 8 学年第 二 学期 课 程 名 称 ： 电机与拖动 课程性质 ： 专业理论课 学时数 ： 48 授 课 班 级 ： 06级自动化1、2 开课系(部)： 电子信息工程 教研室(实验室)： 华工自动化实验教学中心 主 讲 教 师 ： 赖玉斌 职 称 ： 讲师 广州汽车学院教务处制 教案首页课 程 电机及拖动基础 名 称 课 程 专业理论课 学分 类 别 任 课 赖玉斌 职称 讲师 教 师 授 课 专业班级： 06级自动化1、2 共 2 个班 对 象 基本参考资料和教材     总计： 64 学时 讲课： 48 学时 实验： 16 学时 上机： 0 学时 《电机及拖动基础》 吴玉香 主编 化学工业出版社 2008 电机及拖动基础》(第3版)李发海等编 清华大学出版社 2005 《电机及拖动基础》 詹跃东主编 重庆出版社 2002 《电机与电力拖动》 朱耀忠主编 北京航空航天大学出版社 2005 教学 目的 任务 《电机及拖动基础》是电气工程、工业自动化、机电一体化等非电机专业的一门技术基础课，是电机原理和电力拖动两门课程的有机结合，既强调理论性，又强调实际应用。本课程的任务：使学生或相关技术人员掌握交直流电机、微控电机的基本原理和结构，电力拖动系统的运行性能、分析计算与控制以及电机容量选择等内容，为后续课程的学习和今后工作准备必要的基础知识。闭 卷（√）； 开 卷（）； 课程论文（）实践操作（）； 多种形式结合（）章 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 直流电机原理 直流电机的运行特性 直流电动机的电力拖动 变压器 三相异步电动机的基本原理 三相异步电动机的电力拖动 同步电动机 控制电机 电动机的选择 电机及拖动的计算机仿真 机动（复习、答疑）内容 学时数 3 6 6 6 6 6 9 1 1 1 3 绪论 课程简介、电机及拖动系统发展概况、电磁学基本理论 考核方式 内容 课时 分配 注：课程类别：公共基础课、专业基础课、专业课、集中实践环节、实验课、通选课。电机及拖动课程教案 授课时间 章节名称 绪论 授课方式 课堂讲授（★）；实验课（）；习题课（）；讨论课（）；其他（）教学时数 3 第 1 周，星期 三，第 5-7 节； 第 1 次课 授课方法 举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解 和手段（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 教学目的

1、掌握电机中常用的基本定律、电机中铁磁材料的特点； 与要求

2、熟悉电机的应用与分类；

3、了解本教材内容、课程性质、教学目的、学习方法。第 1 节 电机的应用与分类 教学基本内容纲要 第 2 节 本教材内容、课程性质、教学目的、学习方法 第 3 节 电机中常用的基本定律 第 4 节 电机中铁磁材料的特点 重点：电机中铁磁材料 难点：铁磁材料 教学重点 与难点 图片—理论；从感性到理性。电机的发展史、电机的应用与分类；本教材内教学过程 容、课程性质、教学目的、学习方法；电机中常用的基本定律；电机中铁磁设计 磁化曲线、磁滞回线、交流磁路中的铁心损耗等。作业、讨论 及辅导 掌握电机中常用的基本定律、电机中铁磁材料的特点； 熟悉电机的应用与分类； 了解本教材内容、课程性质、教学目的、学习方法。课后小结 授课时间 第 2 周，星期 三，第 5-7 节； 第 2 次课 章节名称 第一章 直流电机原理 授课方式 课堂讲授（★）；实验课（）；习题课（）；讨论课（）；其他（）教学时数 3 授课方法 教师主讲、实物讲解、播放直流电机资料片 和手段（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 教学目的

1、掌握直流电机的空载磁场、负载磁场及电枢反应 与要求

2、熟悉直流电机的用途、结构及基本工作原理

3、了解直流电机的电枢绕组 教学基本直流电机的用途、结构、铭牌数据、主要系列及基本工作原理；直流电机的内容纲要 电枢绕组；直流电机的空载磁场和负载磁场、直流电机的电枢反应等 教学重点 与难点 重点：直流电机基本工作原理、电枢反应 难点：电枢反应 利用多媒体课件简单介绍直流电机的用途、结构、铭牌数据及主要系列。利用动画片演示直流电机基本工作原理；分析介绍直流电机的电枢绕组的形式教学过程 及特点；介绍直流电机的空载磁场和负载磁场在气隙中的分布、直流电机的设计 电枢反应有什么作用等。作业、讨论思考题：P25 1-1 1-2 1-3 1-4 1-5 1-6 1-7 及辅导 作业题：1-11 1-12

1、掌握直流电机的空载磁场、负载磁场及电枢反应

2、熟悉直流电机的用途、结构及基本工作原理

3、了解直流电机的电枢绕组 课后小结 授课时间 第 3 周，星期 三，第 5-7 节； 第 3 次课 章节名称 第一章 直流电机原理 授课方式 课堂讲授（★）；实验课（）；习题课（）；讨论课（）；其他（）举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解 教师主讲、实物讲解、播放直流电机资料片 教学时数 3 授课方法 和手段（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 教学目的 掌握直流电机的感应电动势和电磁转矩； 与要求 熟悉直流电机的换向。

1、直流电机的感应电动势和电磁转矩； 教学基本内容纲要

2、直流电机的换向。教学重点 与难点 重点：直流电机的感应电动势和电磁转矩推导与计算 难点：直流电机的换向 直流电机的电枢电动势与电磁转矩的推导与计算、直流电机的换向过程；直教学过程 线换向、延迟换向、超越换向；改善换向的方法；火花、环火及补偿绕组。设计 第一章小结；习题课，讲解例题等。作业、讨论思考题：P25 1-8 1-9 1-10 及辅导 作业题： 1-14 1-15 直流电机是电机的主要类型之一。直流电动机以其良好的启动性和调速性能著称，直流发电机供电质量较好，常常作为励磁电源。与交流电机相比直流电机的结构较复杂，成本较高，可靠性较差，使它的应用受到限制。近年来，与电力电子装置结合而具有直流电机性能的电机不断涌现，使直流电机有被取代的趋势。尽管如此，直流电机仍有一定的理论意义和实用价值。本章先介绍直流电机的工作原理和基本结构，接着说明电机的磁动势和磁场，导出电机的电动势和电磁转矩公式。课后小结 授课时间 第 4 周，星期 三，第 5-7 节； 第 4 次课 章节名称 第二章 直流电机的运行特性 授课方式 课堂讲授（★）；实验课（）；习题课（）；讨论课（）；其他（）教学时数 3 授课方法 教师主讲：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解 和手段（分掌握、熟悉、三个层次）：

1、掌握直流发电机和直流电动机的基本方程式和功率流程图； 教学目的

2、熟悉直流发电机和直流电动机的各种运行特性及并励直流发电机自励过与要求 程；

3、了解电机可逆原理。1.直流发电机的运行原理 直流发电机的电压平衡方程式、转矩平衡方程式、功率平衡方程式、功率流程图、空载特性、外特性、并励直流发电机自励条件等等 教学基本2.直流电动机的运行原理 内容纲要 电机可逆原理直流电动机的电压平衡方程式、转矩平衡方程式、功率平衡方程式、功率流程图、转速特性、转矩特性、效率特性等。教学重点 与难点 重点：直流机电枢电动势与电磁转矩、直流发电机基本方程式和工作特性。电机可逆原理、直流电动机基本方程式、工作特性 难点：并励直流发电机自励过程、功率流程 直流发电机惯例--基本方程式（电压平衡方程式、转矩平衡方程式、功率平衡方程式、功率流程图）--运行特性（空载特性、外特性、并励直流发电机教学过程 自励条件）。电机可逆原理--直流电动机惯例--基本方程式（电压平衡方程设计 式、转矩平衡方程式、功率平衡方程式、功率流程图）--运行特性（转速特性、转矩特性、效率特性）。作业、讨论思考题：P41-42 2-1、2、3、4、5 及辅导 作业题： 2-11 2-13 本节分析了直流发电机的基本方程式（电压平衡方程式、转矩平衡方程式、功率平衡方程式、功率流程图）和运行特性（空载特性、外特性、并励直流发电机自励条件）及直流电动机的基本方程式（电压平衡方程式、转矩平衡方程式、功率平衡方程式、功率流程图）和运行特性（转速特性、转矩特性、效率特性）。课后小结 授课时间 第 5 周，星期 三，第 5-7 节； 第 5 次课 章节名称 第一章 直流电机的运行特性 授课方式 课堂讲授（★）；实验课（）；习题课（）；讨论课（）；其他（）教学时数 3 授课方法 教师主讲：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解 和手段（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 教学目的

1、掌握直流电动机的机械特性的一般表达方式固有机械特性的特点； 与要求

2、熟悉直流电动机的人为机械特性；

3、了解串励和复励直流电动机机械特性。1.直流电动机的机械特性 教学基本2.串励和复励直流电动机 内容纲要 教学重点 与难点 重点：电动机的固有机械特性和根据电机的铭牌数据估算机械特性； 难点：根据电机的铭牌数据估算机械特性。什么是直流电动机的机械特性--一般表达方式--固有机械特性的特点--人为教学过程 机械特性（电枢回路串电阻、降低电枢电压、减弱磁通）--根据电机的铭牌设计 数据估算机械特性（例2-5）—简单介绍串励和复励直流电动机机械特性。第二章小结；习题课，讲解例题等。作业、讨论思考题：P42 2-6、7、8、9、10 及辅导 作业题： 2-12 2-14 2-15 本节主要分析了直流电动机的机械特性，学会根据电机的铭牌数据估算机械特性；了解了串励和复励直流电动机机械特性。课后小结 授课时间 第 6 周，星期 三，第 5-7 节； 第 6 次课 章节名称 第三章 直流电动机的电力拖动 授课方式 课堂讲授（★）；实验课（）；习题课（）；讨论课（）；其他（）教学时数 3 授课方法 教师主讲：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解 和手段（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 教学目的 掌握 1.电力拖动系统的运动方程式 2.负载的转矩特性及电力拖动系统稳定运行条件 与要求 3.他励直流电动机的启动 1.电力拖动系统的运动方程式； 2.负载的转矩特性（位能性、恒功率、风机水泵类）及电力拖动系统稳定运行条件 ； 3.他励直流电动机的启动（要求、方法）。重点：运动方程式、负载机械特性。电力系统的稳定运行和他励直流电动机的启动。难点：运动方程式、电力系统的稳定运行 教学基本 内容纲要 教学重点 与难点 什么是电力拖动系统？--运动方程式--负载机械特性--电力拖动系统稳定运教学过程 行条件--他励直流电动机的启动 设计 作业、讨论思考题：P81 3-1、2、3、4、5 3-12 及辅导 作业题： 3-11 本节主要分析电力拖动系统运动方程式；负载的机械特性；电力拖动系统稳定运行条件及他励直流电动机的启动的要求和方法。都要求掌握。课后小结 授课时间 第 7 周，星期 三，第 5-7 节； 第 7 次课 章节名称 第三章 直流电动机的电力拖动 授课方式 课堂讲授（★）；实验课（）；习题课（）；讨论课（）；其他（）教学时数 3 授课方法 教师主讲：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解 和手段（分掌握、熟悉、了解三个层次）：

1、掌握（1）他励直流电动机的调速方法、调速的性能指标、电动机调速时允许输出的转矩和功率、制动的一般概念； 教学目的（2）直流电机的能耗制动过程和能耗制动运行、电压反接制动、电与要求 动势反接制动、回馈制动的基本概念、降低电源电压的回馈制动、为能负载下放重物时的回馈制动。

2、熟悉直流电动机调速和制动的基本概念；

3、了解其他直流电动机的电力拖动。1.他励直流电动机的调速 直流电动机调速的基本概念、他励直流电动机的调速方法、调速的性能指标、电动机调速时允许输出的转矩和功率、制动的一般概念。教学基本2.他励直流电动机的制动 内容纲要 制动的一般概念、直流电机的能耗制动过程和能耗制动运行、电压反接制动、电动势反接制动、回馈制动的基本概念、降低电源电压的回馈制动、为能负载下放重物时的回馈制动等。

3、其他直流电动机的电力拖动 教学重点 与难点 重点：直流电动机的调速方法和直流电动机的制动。难点：调速方法与负载类型的匹配问题 调速的基本概念--他励直流电动机的调速方法--调速的性能指标--调速方式教学过程 与负载负载类型的匹配—例3-6--制动的一般概念--能耗制动--反接制动--设计 回馈制动--他励直流电动机的四象限运行—例3-8第三章小结；习题课，讲解例题等。作业、讨论思考题：P81 3-6、7、8、9、10 3-13 3-14 3-15 及辅导 作业题： 3-16 3-17 3-18 3-19 本节主要学习直流电动机调速和制动的基本概念、方法等。至此直流电机部分已学完，下次从第四章变压器讲起。课后小结 授课时间 第 8 周，星期 三，第 5-7 节； 第 8 次课 章节名称 第四章 变压器 授课方式 课堂讲授（★）；实验课（）；习题课（）；讨论课（）；其他（）教学时数 3 授课方法 教师主讲：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解 和手段（分掌握、熟悉、了解三个层次）：

1、掌握变压器的空载和负载运行时的电磁状况、各量正方向的规定、平衡方教学目的 程式、等值电路及相量图等； 与要求

2、熟悉变压器的简单工作原理、分类、基本结构、额定值；

3、了解变压器的用途。变压器的用途、简单工作原理、分类、基本结构、额定值、变压器的空载运教学基本行时的电磁状况、各量正方向的规定、平衡方程式、等值电路及相量图等。内容纲要 变压器的负载运行时的电磁状况、各量正方向的规定、平衡方程式、等值电路及相量图等。教学重点 重点：变压器的空载和负载运行的电磁关系。与难点 难点：各电磁量的惯例。多媒体图片—简单介绍变压器的用途、简单工作原理、分类、基本结构、额教学过程 定值—详细分析掌握变压器的空载和负载运行时的电磁状况、各量正方向的设计 规定、平衡方程式、等值电路及相量图等。思考题与讨论：P119 4-1、2、3、4、5、6、7、8、9 1-9 1-10 作业、讨论及辅导 本节内容介绍了变压器的用途、简单工作原理、分类、基本结构、额定值、变压器的空载和负载运行时的电磁状况、各量正方向的规定、平衡方程式、等值电路及相量图等 课后小结 授课时间 第 9 周，星期 三，第 5-7 节； 第 9 次课 章节名称 第四章 变压器 授课方式 课堂讲授（★）；实验课（）；习题课（）；讨论课（）；其他（）教学时数 3 授课方法 教师主讲：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解 和手段（分掌握、熟悉、了解三个层次）：

1、掌握变压器参数的试验测定、变压器的外特性和三相变压器联接组别、变教学目的 压器的并联运行； 与要求

2、熟悉变压器电压调整率、变压器的效率和效率特性和其它用途的变压器；

3、了解三相变压器的磁路系统。

1、变压器参数的试验测定。

2、变压器的外特性和电压调整率、变压器的效率和效率特性。教学基本

3、三相变压器的磁路系统、联接组别等。内容纲要

4、变压器的并联运行

5、其它用途的变压器 教学重点 与难点 重点：变压器的运行特性和三相变压器的联接组别。难点：联接组别

1、变压器参数的试验测定。

2、变压器的外特性和电压调整率、变压器的效率和效率特性。教学过程

3、三相变压器的磁路系统、联接组别等。设计

4、变压器的并联运行

5、其它用途的变压器 作业、讨论思考题：P119 4-10、11、12、13、14 作业题： 4-15 4-16 及辅导 本节内容较多要求

1、掌握变压器参数的试验测定、变压器的外特性和三相变压器联接组别、变压器的并联运行；

2、熟悉变压器电压调整率、变压器的效率和效率特性和其它用途的变压器；

3、了解三相变压器的磁路系统。课后小结 授课时间 第 10 周，星期 三，第 5-7 节； 第 10 次课 章节名称 第四章 变压器习题课 授课方式 课堂讲授（★）；实验课（）；习题课（）；讨论课（）；其他（）教师主讲：举例讲解、多媒体讲解。授课方法 和手段 教学时数 3 教学目的（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 与要求 掌握例4-3、4、5 教学基本

1、变压器习题课及复习第四章内容； 内容纲要

2、讲解第三章作业题。教学重点 重点：联接组别判别 与难点 难点：联接组别判别

1、例4-3、4、5； 教学过程

2、补充如何判别联接组别； 设计

3、讲解第三章作业题。思考题：P120 4-

19、22 作业、讨论作业题： 4-18 4-21 及辅导 复习第四章变压器的内容，补充讲变压器例题、讲解第三章作业题等。消化并巩固相关知识。课后小结 授课时间 第 11 周，星期 三，第 5-7 节； 第 11 次课 章节名称 第五章 三相异步电动机基本原理 授课方式 课堂讲授（★）；实验课（）；习题课（）；讨论课（）；其他（）教学时数 3 授课方法 教师主讲：播放旋转磁动势动画，举例讲解、多媒体讲解、模型讲解。和手段（分掌握、熟悉、了解三个层次）：

1、掌握转子转动时的电磁关系、转子电路、定转字的磁动势平衡关系、折算与等值电路、功率传递与损耗、电磁转矩与转矩平衡关系等 教学目的

2、熟悉交流电机绕组和它的感应电动势、单相绕组的脉振磁动势、三相绕组与要求 的旋转磁动势、磁动势的空间适量表示法、转子开路时的异步电动机、转子堵转时的异步电动机等

3、了解异步电动机的用途、结构、基本工作原理、铭牌数据、国产异步电动机的主要系列。

1、异步电动机的用途、结构、基本工作原理、铭牌数据、国产异步电动机的主要系列、交流电机绕组和它的感应电动势等。教学基本

2、单相绕组的脉振磁动势、三相绕组的旋转磁动势、磁动势的空间适量表示法、转子开路时的异步电动机、转子堵转时的异步电动机等。内容纲要

3、转子转动时的电磁关系、转子电路、定转子的磁动势平衡关系、折算与等值电路等。教学重点 重点：

1、基本工作原理；

2、交流电机绕组和感应电动势。

3、磁动势、转子与难点 堵转时的异步电动机；

4、转子转动时的异步电动机。难点：

1、感应电动势；

2、旋转磁动势；

3、转子转动时的电磁关系。

1、利用多媒体课件简单介绍异步电动机的用途、结构、铭牌数据及国产异步电动机主要系列； 教学过程 设计

2、动画片演示三相绕组的旋转磁动势产生过程；

3、根据定转子电磁关系导出电压平衡方程式，画等效电路和相量图。作业、讨论思考题：P159 5-1、2、3、4、5、6、7、8、9、12、13 及辅导 作业题： 5-16 5-17 本节主要研究定、转子间靠电磁感应作用，在转子内感应电流以实现机电能量转接的感应电机。感应电机一般都用作电动机，在少数场合下，亦有用作发电机的。三相感应电动机在工业中应用极广。单相感应电动机则多用于家用电器。感应电机的结构简单．制造方便，价格便宜，运行可靠。其主要缺点是，不能经济地在较宽的范围内实现平滑调速．此外功率因数恒为滞后。课后小结 先说明空载和负载时三相感应电动机内的磁动势和磁场，然后导出感应电动机的基本方程和等效电路 授课时间 第 12 周，星期 三，第 5-7 节； 第 12 次课 章节名称 第五章 三相异步电动机基本原理 授课方式 课堂讲授（★）；实验课（）；习题课（）；讨论课（）；其他（）教学时数 3 授课方法 教师主讲：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解 和手段（分掌握、熟悉、了解三个层次）：

1、掌握功率传递与损耗、电磁转矩与转矩平衡关系；掌握三相异步电动机教学目的 参数测定方法； 与要求

2、熟悉三相异步电动机工作特性； 教学基本

1、功率传递与损耗、电磁转矩与转矩平衡关系； 内容纲要

2、三相异步电动机参数测定、工作特性等。

3、补充讲异步机例题。教学重点 重点：相异步电动机的功率和转矩及工作特性。与难点 难点：三相异步电动机参数测定。

1、三相异步电动机的功率和转矩 功率平衡关系—功率流程图—转矩平衡关系

2、三相异步电动机的工作特性 教学过程 转速特性—定子电流特性--定子功率因数特性—电磁转矩特性—效率特性 设计

3、三相异步电动机的参数测定 空载试验—短路试验 作业、讨论思考题：P159 5-10、11、15、16、17、18、19、21、22、24、25 及辅导 作业题： 5-20 5-23 本节用等效电路来分析感应电动机的功率关系，并列出功率方程和转矩方程。感应电动机的参数可以用空载试验和堵转(短路)试验来确定。为保证感应电动机运行可靠、使用经济，国家标准对电动机的主要性能指标作出了具体规定。标志工作性能的主要指标有：额定效率ηN，额定功串因敷cosФN和最大转矩倍数Ｔmax/ＴN。在额定电压和额定频率下，电动机的转速n、电磁转矩Ｔｅ、定于电流I1、功率因数cosФ1效率η与输出功率P2的关系曲线n, Ｔｅ，I1, 课后小结 cosФ1, η = f(P2)称为感应电动机的工作特性。授课时间 第 15 周，星期 三，第 5-7 节； 第 13 次课 章节名称 第六章 三相异步电动机的拖动 授课方式 课堂讲授（★）；实验课（）；习题课（）；讨论课（）；其他（）教师主讲：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解 授课方法 和手段 教学时数 3（分掌握、熟悉、了解三个层次）：

1、掌握三相异步电动机机械特性物理表达式、参数表达式以及机械特性的实教学目的 用公式、固有机械特性、利用电磁转矩实用表达式计算机械特性； 与要求

2、熟悉降低定子电压的人为机械特性、定子回路串三相对称电阻或电抗的人为机械特性、转子回路串三相对称电阻的人为机械特性。三相异步电动机机械特性物理表达式、参数表达式以及机械特性的实用公式、教学基本固有机械特性、降低定子电压的人为机械特性、定子回路串三相对称电阻或内容纲要 电抗的人为机械特性、转子回路串三相对称电阻的人为机械特性，利用电磁转矩实用表达式计算机械特性等。教学重点 重点：三相异步电动机固有机械特性和利用电磁转矩实用表达式计算机械特与难点 性； 难点：利用电磁转矩实用表达式计算机械特性。

1、三相异步电动机机械特性物理表达式、参数表达式以及机械特性的实用公式；

2、固有机械特性； 教学过程

3、降低定子电压的人为机械特性、定子回路串三相对称电阻或电抗的人为机设计 械特性、转子回路串三相对称电阻的人为机械特性；

4、利用电磁转矩实用表达式计算机械特性等。作业、讨论思考题：P200 6-1、2、3、4 6-16 及辅导 作业题： 6-17 感应电动机的输出主要体现在转矩和转速上。在电源为额定电压的情况下，电磁转矩与转差率的关系Ｔｅ＝ｆ（ｓ）就称为转矩—转差率特性，或ＴN－ｓ曲线。ＴN－ｓ特性是感应电动机最主要的特性。三相异步电动机机械特性有三个表达式：物理表达式（物理概念明确）、参数表达式（电磁转矩与电机参数关系清楚是研究电机各种特性的依据）以及实用公式（形式简单，根据课后小结 产品目录数据便可绘制Ｔ＝ｆ（ｓ）曲线）；降低定子电压的人为机械特性、定子回路串三相对称电阻或电抗的人为机械特性、转子回路串三相对称电阻的人为机械特性；掌握利用电磁转矩实用表达式计算机械特性的方法，这是异步电动机在各种运行状态的计算基础。授课时间 第 16 周，星期 三，第 5-7 节； 第 14 次课 章节名称 第六章 三相异步电动机的拖动 授课方式 课堂讲授（★）；实验课（）；习题课（）；讨论课（）；其他（）教师主讲：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解 授课方法 和手段 教学时数 3（分掌握、熟悉、了解三个层次）：

1、掌握鼠笼异步电动机的直接起动、鼠笼异步电动机的减压起动、具有高起教学目的 动转矩的鼠笼异步电动机的起动、转子串三相对称电阻分级启动、转子串频与要求 敏变阻器起动。掌握三相异步电动机定子两相反接的反接制动、转子反向的反接制动、回馈制动、能耗制动等过渡过程分析和能量流图。

2、熟悉对鼠笼异步电动机起动的要求；三相异步电动机电动运行状态； 对鼠笼异步电动机起动的要求、鼠笼异步电动机的直接起动、鼠笼异步电动教学基本机的减压起动、具有高起动转矩的鼠笼异步电动机的起动、转子串三相对称内容纲要 电阻分级启动、转子串频敏变阻器起动。三相异步电动机电动运行状态、定子两相反接的反接制动、转子反向的反接制动、回馈制动、能耗制动等。教学重点 重点：三相异步电动机起动方法；三相异步电动机制动 与难点 难点：具有高起动转矩笼型电动机起动特性分析；各种运行状态的过渡过程

1、对鼠笼异步电动机起动的要求；

2、鼠笼异步电动机的直接起动；

3、鼠笼异步电动机的减压起动； 教学过程

4、具有高起动转矩的鼠笼异步电动机的起动； 设计

5、、转子串三相对称电阻分级启动、转子串频敏变阻器起动；

6、三相异步电动机定子两相反接的反接制动、转子反向的反接制动、回馈制动、能耗制动等；

7、三相异步电动机电动运行状态。作业、讨论思考题：P200 6-5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15 6-20、21 及辅导 作业题： 6-19 6-22 异步电动机启动电流很大但启动转矩不大。为了满足生产机械要求。必须限制启动电流，同时保证有一定的启动转矩。可根据具体情况采用直接起动、减压起动、转子串三相对称电阻分级启动、转子串频敏变阻器起动或用具有高起动转矩的鼠笼异步电动机的起动。三相异步电动机处于制动状态时，电磁转矩Ｔ与转速n反相。有能耗制动、回馈制动和定子两相反接的反接制动、转子反向的反接制动。注意分析制动过渡过程和能量流图。授课时间 第 17 周，星期 三，第 5-7 节； 第 15 次课 课后小结 章节名称 第六章 三相异步电动机的拖动 授课方式 课堂讲授（★）；实验课（）；习题课（）；讨论课（）；其他（）教师主讲：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解 授课方法 和手段 教学时数 3（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 教学目的 掌握从调速原理、机械特性与调速特点等几方面分析各种调速的方法。与要求 三相异步电动机调速方法概述、三相异步电动机的变极调速、变频调速、降低定子电压调速、绕线转子异步电动机转子串电阻调速、串级调速、电磁转教学基本内容纲要 差离合器调速等。第六章习题课及复习第六章内容；讲解第六章作业题。教学重点 重点：三相异步电动机调速 与难点 难点：特性分析

1、三相异步电动机调速方法概述；

2、三相异步电动机的变极调速、变频调速、降低定子电压调速、绕线转子异教学过程 步电动机转子串电阻调速、串级调速、电磁转差离合器调速等； 设计

3、第六章习题课及复习第六章内容；讲解第六章作业题。作业、讨论思考题：P200 6-23 6-24 及辅导 作业题： 6-25 三相异步电动机调速，主要介绍了六种调速方法的基本原理，包括：变极调速、变频调速、降低定子电压调速、绕线转子异步电动机转子串电阻调速、串级调速、电磁转差离合器调速。主要从调速原理、机械特性与调速特点等几方面分析各种调速的方法。课后小结 授课时间 第 18 周，星期 三，第 5-7 节； 第 16 次课 章节名称 第八、九章 单相异步电动机 电力拖动系统中电动机的选择 授课方式 课堂讲授（★）；实验课（）；习题课（）；讨论课（）；其他（）教学时数 3 授课方法 教师主讲：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解 和手段（分掌握、熟悉、了解三个层次）：

1、掌握确定电动机额定功率的方法、正确选择电动机额定功率； 教学目的

2、熟悉单相异步电动机基本结构、工作原理、启动和调速； 与要求

3、了解正确选择电动机的意义。

1、单相异步电动机基本结构、工作原理、启动和调速

2、正确选择电动机的意义、决定电动机额定功率的主要因素、确定电动机额教学基本定功率的方法、电动机发热及冷却的规律、连续工作制、断续周期工作制、内容纲要 短时工作制、电动机额定功率选择等。

3、习题课及复习前面内容；讲解第六章作业题。教学重点 重点：功率选择 与难点 难点：电动机发热及冷却

1、多媒体讲解单相异步电动机基本结构、工作原理、启动和调速

2、正确选择电动机的意义、决定电动机额定功率的主要因素、确定电动机额教学过程 定功率的方法、电动机发热及冷却的规律、连续工作制、断续周期工作制、设计 短时工作制、电动机额定功率选择等。

3、习题课及复习前面内容；讲解第六章作业题。作业、讨论思考题：P244 8-1、2、3 及辅导 P263 9-1、2、3、4、5、6 本课程学习至此告一段落。我们学习了直流电机原理、电力拖动系统的动力学、直流电动机的电力拖动、变压器、三相异步电动机原理、三相异步电动机的电力拖动、单相异步电动机、电力拖动系统中电动机的选择等内容。课后小结 希望同学们根据所学内容安排好复习。注：

1、教案按授课次数（或单元）填写，每次（或每单元）授课均应填写一份,整个教案只用一个封面。

2、教学手段如：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等。

3、表格间距可调整，可加附页。

第三篇：电机与电力拖动

《电机与电力拖动》复习题

备注：1.请考生自带计算器；

2.计算题只有答案以零分计。

一． 试说明他励直流电动机的起动方法及其特点。二． 试说明变压器并联运行的条件。

三． 电压变化率ΔU%和阻抗电压UK有什么联系？UK的大小决定于哪些因素？ UK的大小对变压器运行的影响如何？

四． 一台三相异步电动机，如果把转子抽掉，而在定子绕组上加三相额定电压，会产生什么后果？

五． 一台八极异步电动机电源频率ƒ=50Hz，额定转差率SN=0.04，试求额定转速nN。

六． 一台单相变压器，额定容量SN=1000kVA ,额定电压U1N／U2N=60／6.3kV , 额定频率ƒ=50Hz，归算至高压侧的ZK=61＋j205Ω，P0=5000W，PKN=16950W。求：（1）阻抗电压UK；

（2）额定负载且cosψ2=0.8（滞后）时的电压调整率；（3）cosψ2=0.8（滞后）时的最高效率。

七． 如果一对自整角机定子绕组的一根连接线接触不良或脱开，试问是否能同步转动？

八． 一台直流发电机的额定数据为：PN=100kW，UN=230V，nN=2850r/min，ηN=85%，试求该发电机的额定电流IN及额定输入功率P1N。

九． 如果一台并励发电机不能建立电压时，检查的方法是什么？ 十． 试说明变压器的效率在什么样的情况下达到最大值，这个最大值是如何得到的？

十一． 三相异步电动机能在低于额定电压下长期运行吗？为什么？

十二． 三相异步电动机的定、转子铁芯如用非磁性材料制成，会产生什么后果？

十三． 拆换异步电动机的定子绕组时，若把每相的匝数减少，则气隙中的每极磁通与磁密数值将怎样变化？ 十四． 异步电动机为什么又称为感应电动机？

十五． 一台六极直流电机，1200r/min，74槽，每槽4个元件边，单匝元件，单叠绕组，每极磁通为1.38×10-2Wb，电枢电流为120A，求其电磁转矩及电枢电动势。

十六． 一台直流电动机的额定数据为：PN=17kW，UN=220V，nN=1500r/min，ηN=83%，试求该电动机的额定电流IN及额定输入功率P1N。

十七． 一台他励直流电机并联于U=220V电网上运行，单波绕组，已知p=2，N=372(电枢总导线数)，n=1500r/min，每极磁通为φ=1.1×10-2Wb，电枢回路总电阻Ra=0.208Ω，PFe=362W，PΩ=204W，忽略附加损耗。试求：

a)b)此直流电机是发电机还是电动机？ 电磁转矩、输入功率和效率各为多少？

十八． 一台他励直流电动机的额定数据为：PN=7.5kW，UN=220V，IN=39.8A，nN=1500r/min，试计算并绘制其固有机械特性。十九． 一台四极直流发电机是单叠绕组，每极磁通为3.79×10-2Wb，电枢总导线数为152根，转速为n=1200r/min，求电机的空载电动势。若改为单波绕组，其他条件不变，问空载电动势为230V时，电机的转速应是多少？

二十． 一台三相异步电动机PN=60kW，nN=577 r/min，cosψN=0.77，ηN=88.5%，试求在额定线电压为

380V时的额定电流IN。

二十一． 一台三相异步电动机的输入功率8.6kW，定子铜耗为425W，铁耗为210W，转差率为S=0.034，试计算电动机的电磁功率、转子铜耗及机械损耗。

二十二． 某台直流发电机的额定数据为：PN=90kW，UN=230V，nN=1450r/min，ηN=89.6%，试求该发电机的额定电流IN。二十三． 一台四极直流电动机，单叠绕组，额定转速nN=1460r/min，36槽，每槽6个元件边，每极磁通为2.2×10-2Wb，问电枢电流为800A时，求其电磁转矩。

二十四． 电动机的电磁转矩是驱动性质的转矩，电磁转矩增大时，转速似乎应该上升，但从直流电动机的转矩及转速特性来看，电磁转矩增大时，转速反而下降，这是什么原因？

二十五． 并励直流电动机在运行时若励磁绕组断线，会出现什么后果？

二十六． 三相异步电动机，额定功率PN=55kW，额定电压UN=380V，额定电流IN=119A，额定转速nN=570r/min，额定功率因素

cosψN=0.89，求同步转速、极对数、额定负载时的效率和转差率。已知电网频率为50Hz。

二十七． 某台直流电动机的额定数据为：PN=10kW,UN=220V, nN=1500r/min,ηN=88.6%,试求该电动机额定运行时的输入功率P1及额定电流IN。

二十八． 有一台三相变压器，额定容量SN=50kVA , 高压侧额定电压U1N=10kV , 低压侧额定电压U2N=400V , 高低压绕组都接成星形，试求高低压侧的额定电流I1N和I2N。

二十九． 某台直流发电机为单叠绕组，每极磁通为3.5×10-2Wb，电枢总导线为152根，转速为1200 r/min，求电机的空载电动势。若改为单波绕组，其他条件不变，问空载电动势为210V时，电机的转速是多少？

三十． 为什么说交流异步测速发电机是交流侍服电动机的一种逆运行方式？

第四篇：电机与电力拖动

填空题

1.电力拖动系统是采用以电机为原动机拖动生产机械完成加工任务。2.电力拖动系统的基本拖动方程式：T-Tfz=GD2 dn/375 dt.3.直流电机的基本结构由：定子、转子和附属构件三部分组成。4.直流电动机按励磁方式分为：他励电动机和自励电动机。5.通过改变它励直流电动机的电压、定子所串电阻和减小磁通量可以改变他的人为机械特性。

6.他励直流电动机的启动方法：减压启动和电枢回路串电阻两种。7.变压器的主要部分是：绕组和铁心，它们组成变压器的器身。8.交流电机包括交流发电机和交流电动机两类。

9.三相交流异步电动机的定子槽有三种形式：开口槽、半开口槽和半闭口槽。

10.同步电机的转子转速与定子旋转磁场的转速相同。选择题

1.电力拖动系统中传动机构的作用是将（B）转化成所需要的运动形式，并进行传递与分配。

A电能

B机械能

C旋转运动

D直线运动 2.直流电动机的定子包括机座、主磁极、（B）、端盖、电刷和轴承。

A换向器

B换向磁极

C电枢铁心

D风扇 3.他励直流电动机固有机械特性的表达式是(A).A.n=Un/CeΦN – RaT/CeCTΦ2N

B.n=Un/CeΦN –(Ra+R)T/CeCTΦ2N C.n=Un/CeΦN – RaT/CeCTΦD.n=U/CeΦN – RaT/CeCTΦ2N

4.变压器的额定容量用（C）表示。

A有功功率

B无功功率

C视在功率

D机械功率 5.变压器的运行特性有（A）和效率特性。

A外特性

B输入特性

C输出特性

D负载特性 6.三相单层绕组按绕组端接部分的形状分有同心式、交叉式和（C）绕组。

A波

B叠

C交叉式链形

D双层 7.三相异步电动机旋转磁场的转速与（B）有关。

A电压、频率

B频率、磁极数

C电流、电压

D匝数、结构 8.三相异步电动机机械特性反应的是（A）

A.n=f(T)

B.U2=f(I2)

C.U1=f(I2)

D.η=f(I2)9.同步电动机按用途分为（A）调相机。

A发电机、电动机

B隐极式、凸机式

C高压、低压

D开启式、防护式

10．直流电动机的额定电压等级一般为（A）

A110v、220v、440v、660v

B220v、380v、3000v、6000v

C220v、440v、660v、3600v

D180v、220v、380v、3000v 判断题

1.直流电动机换向绕组的作用是改善直流电机的换向。

对 2.直流电动机的直轴电枢反应不影响主磁通的大小。

错 3.恒功率调速方法最适合带动恒功率负载。

错 4.他励直流电动机的机械特性具有硬特性。

对 5.变压器工作时主磁通基本上保持不变。

对 6.电流互感器用于大功率测量场合。

错 7.三相异步电动机的功率因素较高。

错 8.三相异步电动机又称为三相感应电动机。

对 9.同步电机的转子转速与同步转速相等。

对 10.同步电机本身没有启动转矩，必须采用一定的启动方法。

对 11.恒转矩调速方法最适合带动恒功率负载。

对 简答题

1.直流电动机的电枢铁芯为什么要用硅钢片制 造？能否用铸钢件代替？直流电动机的主磁 极能否用整块的钢加工而成？为什么？

答：直流电动即的电枢铁心采用硅钢片制造 可以有效的较少涡流损耗。不能用铸钢代替 直流电动机的电枢铁芯。也不能采用整块的钢作为直流电动机的主磁极，因为整块钢作 为电动机主磁极时有交流分量，会产生交流 谐波并且会产生一定的涡流损耗，所以不能。2.他励直流电动机稳定运行时，电枢电流的大小与什么量有关？改变电枢回路电阻，能否改变电枢电流的稳态值？

答：当他励直流电动机稳定运行时，电枢电流的大小与电枢电阻有关，改变电枢回路电阻是不能改变电枢电流的稳态值。

3.变压器的主要用途是什么？为什么要高压输电？ 答：变压器的主要用途就是升高或降低电压，采用高压输电是为了减少电网远距离送电途中电能的损耗。

4.什么叫异步电动机的转差率？电动机的转 速增大时转差率怎样变化？

答：转差率为：同步转速与转速之差跟同步转速的比值。当电动机得转速增大时根据转差率的计算公式易知转差率将减小。

5.什么叫三相异步电动机的减压启动？有哪几种常用的方法？

答：三相 异步电动机的减压启动指改变加于定子绕组上电压的启动方式，常用的方法有：Y—Δ启动、自耦变压器启动、延边三角形启动。6.同步发电机的“同步”是什么意思？

答：同步发电机的“同步”指转子转速与定子转速相同。计算题

1.并励直流电动机额定数据为P2=10Kw，Un=110v，nn=1100r/min，η=0.909。电枢电阻Ra=0.02Ω,励磁回路电阻RL=55Ω。求：a.额定电流In，电枢电流Ia，励磁电流IL；b.铜损耗△Pcu及空载损耗△P0；c.反电动势。解：

a.额定电流为：

励磁电流为：

电枢电流为：

b.铜损耗为:

所以空载损耗为：

c.反电动势：

5.一台四级异步电动机，电源电压频率为50Hz，转子电路参数为R2=0.02，X2=0.08，定子和 转子电路每相电动势的变化比为E1/E2=10，当 E1=200v时，求：a.转子不动时，转子绕组每 相E2、I2和cosφ2s；b.额定转速n=1425r/min时，转子绕组每相的E2s、I2s、和cosΦ2s。

解：

a.转子不动时

转子感应电动势：

转子电流：

转子功率因数：

b.在额定转速时

同步转速：

额定转差率：

转子电动势：

转子电抗：

转子电流：

功率因数：

6.一台绕线式转子异步电动机：PN=75Kw，nN=1460r/min，U1N=380v，I1N=144A，E1N=399v，I2N=116A，λ=2.8。求：a.转子回路串入0.5Ω电阻，电动机运行的转速为多少？b.额定负载转矩不变，要求把转速降至500r/min，转子每相电阻相应串多大电阻。解：

a.额定转差率：

转子每相电阻：

当串入电阻后，电机转差率为：

转速:

b.转子串电阻后转差率为：

转子每相所串电阻：

第五篇：电机与电力拖动

电机与电力拖动【出现的是单选题，出现的是多选题。请注意区分！】

一、单选题(共20题，100.0分)

1、一台他励电动机，装拆不慎，以致负载增大时转速越来越高，其原因是（）。

1.2.3.4.电刷从几何中性线逆着电枢转向移动了β角 电刷从几何中性线顺着电枢转向移动了β角 励磁回路电阻太大 源电压越来越高

标准答案 ：A

2、有两个尺寸相同的铁芯线圈，导线粗细和匝数也相同，一个用硅钢片做铁芯，另一个用铸铁做铁芯，接到同一个交流电源上时，两个铁芯中磁通的大小关系为（）

1.2.3.4.Ф硅 >Ф铁 Ф硅=Ф铁 Ф硅 <Ф铁 不能确定

标准答案 ：B

3、直流电机中主磁极的作用是（）。1.2.3.4.改善换向 产生主磁场 产生感应电动势 减少损耗

标准答案 ：B

4、在直流发电机中，将交流电动势变换成直流电动势的部件是（）

1.2.3.4.电枢绕组 换向器与电刷 换向极 主磁极绕组

标准答案 ：B

5、在电力系统中我们常常采用的变压器的等效电路为（）。

1.2.3.4.T型等值电路 г型等值电路 一字型等值电路 任意选择

标准答案 ：B

6、变压器带容性载运行时，电压调整率为下列各选项的（）。

1.2.3.4.一定为负值 一定为正值 一定为零 有可能为零

标准答案 ：A

7、同步电动机的功角θ=0表示它处于（）

1.2.3.4.调相机状态 发电机状态 电动机状态 停止工作

标准答案 ：A

8、直流电机在电刷处于几何中性线位置时，由于磁路饱和的缘故，电枢反应对直流电机的每极磁通量的影响是（）。

1.2.3.4.保持不变 略有增加 略有减少 减少很多 标准答案 ：C

9、异步电动机外施三相交流电，空载运行时，气隙中每极磁通的大小主要取决于（）

1.气隙的大小 2.电源电压的大小 3.磁路的饱和程度 4.定子漏阻抗的大小

标准答案 ：B

10、对于自耦变压器，其实际绕组的个数为（）1.0 2.1 3.4 4.不确定

标准答案 ：B

11、下列变压器的部件是由硅钢片叠压而成的是（1.铁心 2.绕组 3.散热器）4.油箱

标准答案 ：A

12、同步电机主要用作（）。

1.2.3.4.变压器 发电机 电动机 调相机

标准答案 ：B

13、对于三相异步电动机在反接制动状态下，其转差率S为（）

1.2.3.4.S= 1 S >1 S < 1 S= 0 标准答案 ：B

14、短距绕组指的是（）。

1.2.y1（节距）= τ（极距）y1 >τ 3.4.y1 <τ

与y1、τ的大小无关

标准答案 ：C

15、频率为f1的三相对称正弦电流通入三相对称定子绕组中产生的v次空间谐波磁通，在定子绕组中感应电动势的频率为（）

1.2.3.f1 v f1 f3/v 标准答案 ：A

16、一台异步电机的转差率S=0表示该电机处于（）

1.2.3.4.电磁制动状态 发电机状态

电动机的空载运行状态 电动机的额定运行状态

标准答案 ：C

17、下列不需要外电源供电的发电机是（）

1.并励发电机 2.3.4.串励发电机 他励发电机 复励发电机

标准答案 ：A

18、在变压器的折算中，折算后的二次电流为实际二次电流的（）

1.2.3.4.K倍 1 / K倍 K2倍 1 / K2倍

标准答案 ：B

19、直流发电机的外特性指的是：（）

1.2.3.4.端电压与励磁电流的关系 端电压与负载电流的关系 输出功率与电磁转矩的关系 输出功率与转速的关系

标准答案 ：B

20、下列哪种直流电机装有两套励磁绕组。（）1.2.3.4.并励直流电机 串励直流电机 他励直流电机 复励直流电机

标准答案 ：D

一、单选题(共20题，100.0分)

1、下列不需要外电源供电的发电机是（）

1.2.3.4.并励发电机 串励发电机 他励发电机 复励发电机

标准答案 ：A

2、变压器带容性载运行时，电压调整率为下列各选项的（）。

1.2.3.4.一定为负值 一定为正值 一定为零 有可能为零

标准答案 ：A

3、同步电动机的功角θ=0表示它处于（）

1.2.3.4.调相机状态 发电机状态 电动机状态 停止工作

标准答案 ：A

4、在直流发电机中，将交流电动势变换成直流电动势的部件是（）

1.2.3.4.电枢绕组 换向器与电刷 换向极 主磁极绕组

标准答案 ：B

5、同步电机主要用作（）。

1.2.3.变压器 发电机 电动机 4.调相机

标准答案 ：B

6、直流电机中主磁极的作用是（）。

1.2.3.4.改善换向 产生主磁场 产生感应电动势 减少损耗

标准答案 ：B

7、下列变压器的部件是由硅钢片叠压而成的是（）

1.2.3.4.铁心 绕组 散热器 油箱

标准答案 ：A

8、在电力系统中我们常常采用的变压器的等效电路为（）。

1.2.T型等值电路 г型等值电路 3.4.一字型等值电路 任意选择

标准答案 ：B

9、对于三相异步电动机在反接制动状态下，其转差率S为（）

1.2.3.4.S= 1 S >1 S < 1 S= 0 标准答案 ：B

10、异步电动机外施三相交流电，空载运行时，气隙中每极磁通的大小主要取决于（）

1.2.3.4.气隙的大小 电源电压的大小 磁路的饱和程度 定子漏阻抗的大小

标准答案 ：B

11、对于自耦变压器，其实际绕组的个数为（）

1.0 2.3.4.1 4 不确定

标准答案 ：B

12、直流电机在电刷处于几何中性线位置时，由于磁路饱和的缘故，电枢反应对直流电机的每极磁通量的影响是（）。

1.2.3.4.保持不变 略有增加 略有减少 减少很多

标准答案 ：C

13、短距绕组指的是（）。

1.2.3.4.y1（节距）= τ（极距）y1 >τ y1 <τ

与y1、τ的大小无关

标准答案 ：C

14、一台他励电动机，装拆不慎，以致负载增大时转速越来越高，其原因是（）。

1.2.3.4.电刷从几何中性线逆着电枢转向移动了β角 电刷从几何中性线顺着电枢转向移动了β角 励磁回路电阻太大 源电压越来越高

标准答案 ：A

15、频率为f1的三相对称正弦电流通入三相对称定子绕组中产生的v次空间谐波磁通，在定子绕组中感应电动势的频率为（）

1.2.3.f1 v f1 f3/v 标准答案 ：A

16、直流发电机的外特性指的是：（）

1.2.3.4.端电压与励磁电流的关系 端电压与负载电流的关系 输出功率与电磁转矩的关系 输出功率与转速的关系

标准答案 ：B

17、在变压器的折算中，折算后的二次电流为实际二次电流的（）

1.2.3.4.K倍 1 / K倍 K2倍 1 / K2倍

标准答案 ：B

18、有两个尺寸相同的铁芯线圈，导线粗细和匝数也相同，一个用硅钢片做铁芯，另一个用铸铁做铁芯，接到同一个交流电源上时，两个铁芯中磁通的大小关系为（）

1.2.3.4.Ф硅 >Ф铁 Ф硅=Ф铁 Ф硅 <Ф铁 不能确定

标准答案 ：B

19、下列哪种直流电机装有两套励磁绕组。（）

1.2.3.4.并励直流电机 串励直流电机 他励直流电机 复励直流电机 标准答案 ：D

20、一台异步电机的转差率S=0表示该电机处于（）

1.2.3.4.电磁制动状态 发电机状态

电动机的空载运行状态 电动机的额定运行状态

标准答案 ：C