电机与拖动基础(第3版)
习题解答
王岩 曹李民 编
清华大学出版社
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内 容 简 介
本书为李发海、王岩编写的《电机与 拖动基 础 ( 第 3 版 )》( 清华 大学出 版
社 2005 年出版 ) 一书的配套用书 , 包括 该教材 中全部 思考题 和习题 的解答 ,
可供采用此书作教材的教师备课时参考 , 也可供学生作学习参考用书。
版权所有 , 翻印必究。举报电话 : 010 - 62782989 13501256678 13801310933
图书在版编目 (CIP)数据
电机与拖动基础 (第 3 版 )习题解答/ 王岩 , 曹李民编 .—北京 : 清华大学出 版
社 , 2006 .1
ISBN 7 - 302 - 12111 - 7
Ⅰ . 电… Ⅱ . ①王… ②曹… Ⅲ . ①电机 - 高等学 校 - 解 题 ② 电力传 动
- 高等学校 - 解题 Ⅳ . TM3 - 44
中国版本图书馆 CIP 数据核字 (2005) 第 132933 号
出 版 者 : 清华大学出版社
http:/ / www .tup .com .cn
社 总 机 : 010 - 62770175 客户服务 : 010 - 62776969
地
邮
址 : 北京清华大学学研大厦
编 : 100084
责任编辑 : 张占奎
印 刷 者 : 北京市人民文学印刷厂
装 订 者 : 三河市春园印刷有限公司
发 行 者 : 新华书店总店北京发行所
开
版
书
印
定
本 : 140×203 印张 : 6 .125 字数 : 157 千字
次 : 2006 年 1 月第 1 版 2006 年 1 月第
号 : ISBN 7 - 302 - 12111 - 7/ T M·69
数 : 1~4000
价 : 12 .00 元
1 次印刷
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第 1 章 绪论
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思考题解答
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第 2 章 电力拖动系统动力学
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第 3 章 直流电机原理
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思考题解答
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第 4 章 他励直流电动机的运行
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第 5 章 变压器
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1
1
3
3
6
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15
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28
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37
59
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Ⅱ
第 6 章 交流电机电枢绕组的电动势与磁通势
………………
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……………………………………………………
99
108
第 7 章 异步电动机原理
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120
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……………………………………………………
120
131
第 8 章 三相异步电动机的启动与制动
………………………
143
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……………………………………………………
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152
第 9 章 同步电动机
……………………………………………
162
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……………………………………………………
第 10 章 三相交流电动机调速
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第 11 章 电动机的选择
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第 12 章 微控电机
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思考题解答
习题解答
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1 .1 通 电 螺 线 管 电 流 方 向 如 图 1 .1 所 示 , 请 画 出 磁 力 线
方向。
答 向上 , 图略。
1 .2 请画出图 1 .2 所示磁场中载流导体的受力方向。
答 垂直导线向右 , 图略。
图 1 .1
图 1 .2
1 .3 请画出图 1 .3 所示运动导体产生感应电动势的方向。
答 从 A 向 B 方向 , 图略。
1 .4 螺线管中磁通与电动势的正方向如图 1 .4 所示 , 当磁通
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2
变化时 , 分别写出它们之间的关系式。
答 (a) e= N
( b) e = - N
dΦ
d t
dΦ
d t
图 1 .3
图 1 .4
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2 .1 选择以下各题的正确答案。
(1 ) 电动机经过速比 j = 5 的减速器拖 动工作机 构 , 工作机 构
的实际转矩为20N·m , 飞轮矩为 1N ·m2 , 不 计传动机构损 耗 , 折
算到电动机轴上的工作机构转矩与飞轮矩依次为
。
B . 4N·m , 1N·m2
A . 20N·m , 5N·m2
C . 4N·m , 0 .2N·m2
E . 0 .8N·m , 0 .2N·m2
(2 ) 恒 速 运 行 的 电 力 拖 动 系 统 中 , 已 知 电 动 机 电 磁 转 矩 为
80N·m , 忽略空载转矩 , 传动机 构效 率为 0 .8 , 速 比为 10 , 未折 算
前实际负载转矩应为
D . 4N·m , 0 .04N·m2
F . 100N·m , 25N·m2
。
B . 64N·m
D . 640N·m
F . 1000N·m
A . 8N·m
C . 80N·m
E . 800N·m
(3 ) 电力拖动系统中已知电动机转速为 1000r/ min , 工作机构
转速为 100r/ min , 传动效率为 0 .9 , 工作机构未折算的实际转矩为
120N·m , 电动机电磁转 矩为 20N · m , 忽略 电 动机 空载 转矩 , 该
系统肯定运行于
。
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B . 恒速
C . 减速过程
A . 加速过程
答 (1 ) 选择 D。因为转矩折 算应根据 功率守 恒原则。折 算
到电动机轴上的工作机构转 矩等 于工 作机构 实际 转矩除 以速 比 ,
为 4N·m ; 飞轮矩折算 应 根据 动能 守恒 原则 , 折算 到电 动机 轴 上
的工作机构飞轮矩等于工作 机构 实际 飞轮矩 除以 速比的 平方 , 为
0 .04N·m2 。
(2 ) 选择 D。因 为 电力 拖动 系统 处于 恒 速运 行 , 所以 电 动 机
轴上的负载转矩与电磁转矩相平衡 , 为 80N·m , 根据功 率守恒 原
则 , 实际负载转矩为
80N·m×0 .8×10 = 640N·m
(3 ) 选择 A。因为工作机构折算到电动机轴上的转矩为
120N·m
0 .9
× 100r/ min
1000r/ min
=
40
3
N·m
小于电动机电磁转矩 , 故电力拖动系统处于加速运行过程。
2 .2 电动机拖动金属切削机床切削金属时 , 传动机构的损耗
由电动机负担还是由负载负担 ?
答 电动机拖动金属切削 机床 切削金 属时 , 传 动机 构的 损 耗
由电动机负担 , 传动机构损 耗转 矩 ΔT 与 切削 转矩 对电 动机 来 讲
是同 一 方 向 的 , 恒 速 时 , 电 动 机 输 出 转 矩 T2 应 等 于 它 们 二 者
之和。
2 .3 起重机提升重物与下放重物时 , 传动机构损耗由电动机
负担还是由重物负担 ? 提升 或下放 同一 重物 时 , 传 动机 构损 耗 的
转矩一样大吗 ? 传动机构的效率一样高吗 ?
答 起重机提升重物时 , 传 动 机构 损耗 转矩 ΔT 由 电动 机 负
担 ; 下放重物时 , 由 于 系统 各 轴 转向 相 反 , 性 质为 摩 擦转 矩 的 ΔT
方向改变了 , 而电动机电磁转矩 T 及重物 形成的负 载转矩 方向 都
没变 , 因此 ΔT 由重物负担。提升或下放同一重物时 , 可 以认为 传
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