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电机控制课后习题（部分答案）
1-1.负载转矩的折算原则是什么？负载飞轮矩的折算是什么？
答：负载转矩折算的原则是折算前后的功率不变；负载飞轮矩折算的原则是折算前后的动能不变。
1-2.什么是负载特性？什么是电动机的机械特性？
答：电力拖动系统的负载转矩特性简称负载特性是指生产机械的负载转矩与转速的关系，典型的负载特性有恒转矩负载、通风机与泵类负载和恒功率负载等。电动机的机械特性是电动机的输出扭矩与其转速之间的关系。
有源带通滤波器1-3. 电力传动系统稳定运行的充分必要条件是什么？
答：为了保证电力系统稳定运行，电力系统必须满足以下要求：(1)为保持电力系统正常运行的稳定性和频率、电压的正常水平，系统应有足够的静态稳定储备和有功、无功备用容量，并有必要的调节手段。在正常负荷波动和调节有功、无功潮流时，均不应发生自发振荡。
(2)要有合理的电网结构。
(3)在正常方式(包括正常检修方式)下，系统任意一个元件(发电机、线路设备、变压器、母线)发生单一故障时，不应导致主系统发生非同步运行，不应发生频率崩溃和电压崩溃。
(4)在事故后经调整的运行方式下，电力系统仍应有符合规定的静稳定储备，其他元件按规定的事故过负荷运行。
(5)电力系统发生稳定破坏时，必须有预定措施，以缩小事故范围减少
事故损失。
2-1.分析并比较交、直流电动机的特点？
答：课本38页，表3-1
2-2.直流电动机有哪些励磁方式？各种励磁方式分别有何特点？答；直流电动机的励磁方式有他励、并励、串励和复励等。
他励式的特点是励磁绕组单独接其他直流电源，这样励磁电流由该电源供给；并励式的特点是励磁绕组和电枢绕组并联，接同一个直流电源，励磁绕组上的电压就等于电枢绕组的端电压； 酸洗缓蚀剂串励式的特点是励磁绕组与电枢绕组串联连接，这样励磁绕组的电流就等于电枢绕组的电流；
复励方式的特点是有两套励磁绕组：一套是与电枢绕组并联的并励绕组，另一套是与电枢绕组串联的串励绕组。若串励绕组产生的磁动势与并励绕组产生的磁动势方向相同，就称为积复励式；若方向相反，则称为差复励式。直流电动机的运行性能因励磁方式的不同会有很大不同。
2-3. 除微型直流电动机外，为什么一般的直流电动机不能直接起动？
答：课本28页，直接起动方式
2-4.什么是恒转矩调速方式？什么是恒功率调速方式？
答；恒转矩调速方式是指在某种调速方法中，保持电枢电流Ia=In不变，若该电动机电磁转矩恒定不变，则称这种调速方式为恒转矩调速方式；恒功率调速方式是指在某种调速方法中，保持电枢电流Ia=In不变，若该电动机电磁功率恒定不变，则称这种调速方式为恒功率调速
方式。恒转矩调速是指调速前后，电动机的输出转矩不变；恒功率调速是指调速前后，电动机的输出功率不变。
2-5.请说明直流电动机处于倒拉反转运行的功率关系，并比较与能耗制动、反接制动情况下的异同？
答：他励直流电动机处于倒拉反转运行时，功率关系情况与反接制动的情况基本相似，即电动机输入
的电功率和由机械功率而来的电磁功率都消耗在电枢回路电阻(R a +R D)上，因为倒拉反转运行时，电枢电流I a=U-E a/R a+R D，消耗在电枢回路电阻(R a+ R D) .上的功率为
电磁感应采暖炉P cua =I a2 (R a +R D )=UI a-E a I a，电机反转时感应电动势为负，上式右边对应电功率和电磁功率的两项均为正。倒拉反转与反接制动情况不同之处在于，前者只有在电机反转时电磁功率才消耗在电枢回路电阻上，而后者在电机正转或反转时电磁功率都消耗在电枢回路电阻上。能耗制动与倒拉反转制动相同点在于电机反转时电磁功率都消耗在电枢回路电阻上，不同点是能耗制动时电机没有输入电功率，消耗在电枢回路电阻.上的电功率全部来自电磁功率。
3-1.三相异步电动机主要是由哪几部分组成的？它们分别起什么作用？
答：三相异步电动机的结构分定子和转子两部分，定、转子之间有空气隙。定子是由定子铁心、定子绕组和机座三个部分组成。定子铁心是磁路的一部分, 同时用来嵌放定子绕组; 定子绕组通电时能产生磁场; 机座用来固定与支撑定子铁心。转子部分有转子铁心和转子绕组。转子铁心也是磁路的一部分, 同时用来嵌放转子绕组; 转子绕组的作用是产生感应电动势、流过电流并产生电磁转矩。 3-3. 三相异步电动机转子绕组短路并堵转，若定子绕组加额定电压将会产生什么后果?并分析原因。
答：当三相异步电动机转子绕组短路并堵转时，若定子绕组加额定电压，则流过绕组的电流会很大，
使电动机发热严重，导致烧坏电动机。其原因是：转子绕组短路并堵转时，转子转速为零，旋转磁场与转子的相对切割速度为最大，在转子绕组中产生的感应电动势最大，转子电流最大，定子电流也就最大约为额定电流的5~ 7倍，会烧坏电动机。
3-4. 异步电动机的转差率s是如何定义的?电机运行时，转子绕组感应电动势、电流的频率f2与定子频率f1是什么关系?通风道>火麻仁胶囊
答：转差率s的定义是转差( n1- n)与同步转速的n1之比，即s=n1-n/n1电机运行时，转子绕组感应电动势的频率、电流的频率f2与定子频率f1成成正比，即f2=sf1.
3-5. 异步电动机运行时，为什么总是要从电源吸收滞后的无功电流? 答：这是因为：一方面，异步电动机需要励磁电流来产生主磁通，对应参数为励磁电抗Xm，要从电源吸收滞后的无功电流；另一方面，对应定、转子漏磁通的参数为定、转子漏电抗X1和X2，也需从电源吸收滞后的无功电流，因此，异步电动机运行时总是需要从电源吸收滞后的无功电流，以满足这三个电抗的需要。
3-8. 绕线式异步也机反接制动为什么在转了上要串大电阻?
答：绕线转子异步电动机反接制动时，要在转子回路串入较大的电阳值，一是限制制动电流不至于过大；二是使串入的电阻消耗掉大部分的转差功率，减轻也动机发热；二是增大制动转矩。
3-9.单相异步电动机为什么设初级绕组和次级绕组，初级绕组和次级绕组各起何作用？
答；铁心由硅钢片冲槽叠压而成，槽内嵌装两套空间互隔90°电角度的主绕组（也称运行绕组）和辅绕组（也称起动绕组成副绕组）。主绕组接交流电源，辅绕组串接，阻值较大的，那个就应该是次绕组，阻值小的那组就是主绕组，主绕组和副绕组在电动机内部是有一个点接在一起的，所以出线就只有三根了。
3-10.为改善电网的功率因数，同步电机的励磁电流应该如何调节？答：在交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S视在功率等于（有功功率*有功功率+无功功率*无功功率）开平方，调节励磁电流可以改变无功功率，根据上面，也就改变了视在功率S，cosΦ=P/S，自然就改变功率因数。
3-11.永磁同步电机与普通同步电机相比有何特点？
永磁同步电机主要是由转子、端盖、及定子等各部件组成的。一般来说，永磁同步电机的最大的特点是它的定子结构与普通的感应电机的结构非常的相似，主要是区别于转子的独特的结构与其它电机形成了差别。1、永磁同步电机靠改变频率来实现调速，其具有体积小，重量轻，噪音低，损耗小，效率高，功率因数高，力矩惯量比高，能量密度高，调速范围宽的特点。2、相对于直流电机来讲，它没有换向器和电刷，所以更便于维护；相对于异步电机而言，结构比较简单，定子电流和定子电阻损
耗减小，且转子参数可测，控制性能好。普通同步电机功率大，转速可与旋转磁场同步，调整励磁电流大小功率因数
