电机与拖动基础答案(第四版)1-5章

第1章 绪论重点与难点

正确理解磁感应强度、磁通量、磁场强度等物理量及铁磁材料的磁化特性，掌握载流导体在磁场中的安培力及电磁感应定律。

变压器电动势数学表达式的符号因其正方向规定不同而不同，这是难点。 思考题解答

1.1 通电螺线管电流方向如图所示，请画出磁力线方向。 答 向上，图略。 1.2 请画出图所示磁场中载流导体的受力方向。 答 垂直导线向右，图略。

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 从向方向，图略。 1.4 螺线管中磁通与电动势的正方向如图

所示，当磁通变化时，分别写出

重点。

3. 反抗性和位能性恒转矩负载的转矩特性、风机和泵类负载的转矩特性、恒功率负载的转矩特性。

4. 电力拖动系统稳定运行的充分必要条件。 5. 思考题是重点。 思考题解答

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

飞轮矩为，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

.

(2) 恒速运行的电力拖动系统中，已知电动机电磁转矩为，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.

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它们之间的关系式。图

图

图

图

答 Φ

-Φ第2章 电力拖动系统动力学 重点与难点

1. 单轴电力拖动系统的转动方程式： 各物理量及其正方向规定、方程式及对

其理解，动转矩大于、等于或小于零时，系统处于加速、恒速或减速运行状态。 2. 多轴电力拖动系统简化时，转矩与飞轮矩需要折算。具体计算是难点但不是

(3) 电力拖动系统中已知电动机转速为，工作机构转速为

，传动效率为0.9，工作机构未折算的实际转矩为，电动机电磁转矩为，忽略电动机空载转矩，该

系统肯定运行于.

加速过程 恒速 减速过程

答 (1) 选择。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；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

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Δ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Δ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Δ方向改变了，而电动机电

由重物负担。提升磁转矩T及重物形成的负载转矩方向都没变，因此Δ

或下放同一重物时，可以认为传动机构损耗转矩的大小Δ是相等的。若把损耗Δ的作用用效率来表示，提升重物时为η，下放重物时为η′，由于提升重物与下放重物时Δ分别由电动机和负载负担，因此使η≠η′，二者之间的关系为η′=2-1η.

2.4 电梯设计时，其传动机构的效率在上升时为η＜0.5，请计算η=0.4的电梯下降时，其效率是多大?若上升时，负载转矩的折算值

，则下降时负载转矩的折算值为多少?Δ为多大?

答 提升时效率η，下降时效率η′=2-1η=2--假设不计传动机构损耗转矩Δ时，负载转矩的折算值为；若传动

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(2) 选择。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，根据功率守恒原则，实际负载转矩为

(3) 选择。因为工作机构折算到电动机轴上的转矩为

机构损耗转矩为Δ，电梯下降时的负载转矩折算值为则

η η′=6×(--

Δ--也可以如下计算：-Δ=15-2×9=-表2.1所列生产机械在电动机拖动下稳定运行时的部分数据，根据表中所给数据，忽略电动机的空载转矩，计算表内未知数据并填入表中。 表 2.1 生产

机械切削力 或重物 重力

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电磁转矩

切削速度 或升降 速度

电动机

转速n

传动

效率负载转矩传动损耗电磁转矩

34000.429750.80起重机9800提升1.412000.75下降1.4电梯 1.09500.42下降1.0 答 数据见表表 2.2 生产 机械切削力 或重物 重力

刨床 提升

切削速度 或升降 速度

电动机

转速n

传动

效率负载转矩传动损耗

34000.429750.8017.48 3.4917.48续表生产 机械切削力 或重物 重力

切削速度 或升降 速度

刨床

电动机

转速n

传动

效率负载转矩传动损耗电磁转矩起重机9800提升1.412000.75145.5836.39145.58下降1.412000.66772.836.3972.8电梯 提升1.09500.42359.02208.23359.02下降1.0950-0.381-57.44208.23-57.44习题解答

2.1 如图2.1所示的某车床电力拖动系统，已知切削力，工件直径，电动机转速，减速箱的三级速比

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