电机拖动论文

电机拖动论文（精选8篇）

1.电机拖动论文 篇一

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：

2.电机拖动论文 篇二

一、创新教学模式完善平台建设

(一)实施“翻转课堂”教学模式

“翻转课堂”(Flipped Classroom,也译为“颠倒课堂”、“反转课堂”)是在信息化环境下,课程教师提供以教学视频为主要形式的学习资源,学生在上课前完成对教学视频等学习资源的观看和学习,师生在课堂上一起完成作业答疑、协作探究和互动交流等活动的一种新型的教学模式[3]。围绕这一教学模式,我们开展了“翻转课堂”教学设计,大力推进精品课网络视频平台建设,按照“慕课”的模式将每章节的重难点内容以微课的形式展现,最终采用二微码扫描的方式链接播放,学生预习章节内容时,采用PBL教学法[2],以问题为基础的学习,遇到问题时观看微课,如无法解决问题则通过课堂平台解决和微信群发布求助信息。

美国富兰克林学院Robert Talbert教授经过多年反转教学实践总结出目前大家比较认可的翻转课堂模型[4],以此流程为基础,在教学实践中根据课程性质和教学需要摸索了一套反转教学组织流程图。该教学流程分为个人自主学习—平台探究学习—课堂问题探究—学习成果汇报—总结反馈五个阶段。以此课堂平台主要是教师为组织者,学生带着问题上课,教师收集共性问题归纳总结后给出研讨内容,总结课程的重难点,在课上师生讨论分析,并帮助学生解决理论与实践的问题。

实践平台主要依托省级实验示范中心和大学生创新实践平台,授课教师带领学生做大纲规定的实验,实验内容与实验的仪器设备是以视频的形式出现,学生要提前观看相关仪器的使用说明,教师根据实验结果给出成绩;实践环节分为课内和课外实践,课内实践统一在省级实验示范中心进行,在电机学课程上完后进行。课外实践则由任课教师组织利用大学生创新实践平台在业余时间开展科研活动,最终在课程结束时考核。学生在实践过程中遇到问题可以上精品课网络视频平台查找资料,平台提供了电机应用的参考文献、成熟的电路图及程序代码,学生登录去下载并参考设计,遇到问题时可以和群内教师交流,实现平台间互动的机制,图1所示为“翻转课堂”教学模式的资源和平台设计。

(二)注重多种教学手段的综合运用

以往课堂教学中教师上课利用一个PPT,从头读到尾,无法吸引学生的眼球,无法满足学生对知识运用的要求,学生普遍不会运用仿真分析,无法适应社会对复合型人才的需求;为此要求课程组教师教学中大量使用MATLAB、PSIM和虚拟等仿真软件,通过仿真可以直观地为学生分析特性曲线,还可以为学生展示建模的方法,例如他励直流电动机电枢串电阻起动分析,可以搭建仿真模型讲解起动过程机械特性、速度和电流变化过程,这样既能深入地探讨研究又能很好地引导学生利用MATLAB工具解决问题,如搭建他励直流电动机电枢串电阻起动模型,可以观测电机起动的机械特性曲线。

(三)改革考核手段

“电机与拖动基础”课程作为本专业的专业核心课程,多年以来采用期末考试一张卷作为学生成绩的唯一标准,已经不能适应学生能力的培养,我们综合考虑理论课、实验课与实践课,理论课占总分的60%,实验课占20%,实践课占20%,理论课考核包括预习笔记的成绩和期末考试的成绩,分别为30%和70%的比例。实验课考核学生完成课内实验的情况,由任课教师指导完成;实践课考核学生完成课外科技活动的情况,围绕电机方面的实际应用设计,要求学生用实际作品演示,根据结果给出总成绩,三人一个小组,内部组员决定各自得到的分值。

二、完善人才培养方案,优化知识体系

(一)强化基础内容教学

电机学的原理从磁路入手,以介绍机电能量转换原理为基础,深入地阐述了变压器、直流电机、异步电机、同步电机和特种电机的原理,课程的侧重点为电机的物理本质和分析方法。由于学生没有开设电磁场课程,因此学生在学习电机学及拖动控制时,对于提到的概念和公式不理解,学习效果不好。通过在第四学期开设电磁场课程,在第五、六学期分两学期开设电机学与电力拖动基础,13级学生的知识体系趋于完善,相对于12级的学生,13级学生的基础扎实,成绩提高,且具有了学习该课程的兴趣,为后续课程的学习打下了坚实的基础。

本专业开设电机方面的课程,主要目的是让学生掌握电机原理基础上控制电机,为此,我们对电机学内容进行了难易点、重难点划分。我们主要从两个方面进行教学。一是重点讲授电机的工作原理、主要的电磁关系、工作特性及电机的等效电路等,对电机的绕组结构及磁动势等部分只做简要阐述;二是对直流电机的换向等难点进行重点讲授[3]。这样既降低了学习难度,减轻了学生的学习负担,也不会影响教学效果。

(二)加强理论与实际的紧密联系

随着电力电子技术的进步和新型材料的问世,一批新型电机相继出现并应用于实际,学生在科研活动中围绕步进电机、直流无刷电动机、开关磁阻电动机等开展科技活动,但我们教学内容的重点在直流有刷励磁电机、交流异步绕线电机等方面。由于资金等原因,学生在课外无法进行相关的综合实践活动,影响了学生的学习兴趣,为此,我们合理安排教学时数,在讲授传统电机内容的基础上增加特种电机理论,指导学生在课外开展相关的科技活动,使课上与课下的学习有机衔接,学生带着问题上课,感觉学习不再枯燥。

在电力拖动内容教学中将重点放在电机的机械特性、电机的起动、制动和调速过程分析,物理量的变化情况及动态特性的分析上。理论联系实际,采用案例教学与实际接轨,分析大功率直流提升系统(2800KW)应用于煤矿主井提升系统,分别对电枢串电阻起动和调压起动进行分析;大功率交流变频系统(540KW)应用于皮带运输系统,结合电力电子技术说明能耗制动时,变频器通过电阻消耗能量的实现方式,回馈制动采用前级PWM变换器将直流电变换为交流电的方式;围绕恒转矩负载特性,说明变频器基频以下恒转矩调速,基频以上恒功率调速;使学生对课程前后知识点的衔接以及体系内课程知识的融会贯通起到了催化剂的作用,为后续“自动控制系统”等课程的学习打下良好的基础。

三、加强课内外实践结合,注重创新实践能力培养

(一)创新实践教学内容

为了提高学生的实践动手能力,在第五学期学完电机学课程后,依托省级实验示范中心,安排了电机制作实践课程。在设定好异步电机设计要求后,给学生提供机械构件和相关材料后,由学生自主设计电机的参数,并动手制作绕组,完成绕组下线、绝缘铺设、电机安装、绝缘测试、空载试验、满载试验等测试。通过这样的实践,学生一方面提高了对电机结构和原理的认识;另一方面,学生的动手能力和综合设计能力得到了锻炼。这一实践活动,体现了翻转课堂的教学模式,真正实现了学生的自主学习。

(二)提高学生的综合应用能力

在综合运用能力的培养过程中,以基本的电力拖动控制理论和电力电子技术为基础,注重学生对实际的电力拖动系统的综合设计应用能力方面的培养[5]。以BUCK降压变换器为主电路,采用STM32单片机为控制核心实现直流他励电动机的定子串电阻起动控制系统;单片机控制的电机正反转控制器;鼠笼异步电动机的变极调速控制器;鼠笼异步电动机的Y-△起动控制器;设计了以DSP为控制器的异步电机的变频调速系统以及开关磁阻电机控制系统、直流无刷电机控制系统等特种电机控制系统。

信息化、网络化技术的成功应用,实现了“电机与拖动基础”教学模式的改革和实践,使本课程的教学水平有了很大的提高,学生们受益匪浅,理论课成绩提高12%,省级科研立项比例比前几年提高35%,电子设计大赛获奖率比前几年提高32%。该模式不但培养了学生自学的能力,而且提升了学生分析问题解决问题的实际应用能力,符合应用型本科大学培养的目标。同时该教学模式也促进了教师对“慕课”本土化的研究和实践,促进了教师内在自我教学水平的提升和对教学的反思,真正实现了翻转课堂的教学,提高了学生主动学习的意识。

参考文献

[1]陈迪.互动媒体支撑下的课堂教学研究[D].武汉:华中师范大学,2012.

[2]刘璐,古继宝.PBL教学方法的理论与实践探讨[J].教育与现代化,2004,(2).

[3]钟晓流,宋述强,焦丽珍.信息化环境中基于翻转课堂理念的教学设计研究[J].开放教育研究,2013,(1).

[4]Robert Talbert.Inverting the Linear Algebra Classroom[EB/OL].http://prezi.com/dz0rbkpy6tam/inverting-the-linear-algebra-classroom.

3.电机与拖动课程教学探讨 篇三

关键词：电机与拖动 机电机械专业 教学改革

电机与拖动课程是技工院校机电机械专业的核心课程。本门课程主要内容包括电动机结构、电动机运行原理以及如何使电动机运行满足机械生产需要等。本门课程为后续电力电子技术等课程打下坚实基础。本门课程实践性强，在专业课程中占据非常重要的位置，但是，长期教学过程中发现，学生普遍反映该课程难学，因此，非常有必要对课程教学进行改革创新。

一、课堂教学存在的问题

1.理论性强，学生学习积极性不高

电机与拖动课程包含很多电磁场知识，涉及烦琐的数学推导与计算，对于技工院校学生而言，难度较大，不容易理解。几节课下来，学生学习的积极性受到严重打击，学生表现出厌学情绪，教师教学的积极性也受到影响。

2.学生实践运用能力不强

在课堂教学中，许多教师先进行理论课教学，在此基础上安排实训环节，人为割断了理论与实践的联系。由于理论教学过程中没有实践运用铺垫，学生缺乏感性认识，从而使得学习枯燥无味，打击了学生学好本门课程的信心。讲授很久理论知识后再安排实训环节，由于两者之间相隔时间太长，学生在实训时又要浪费大量时间重温理论知识，导致实训操作时间不长，甚至流于形式。

二、教学改革实践建议

1.以项目分解知识点，优化教学内容

技工院校人才培养目标是培养综合型技术人才，电机与拖动课程教学内容应该突出实践运用性，对抽象性内容进行删减。比如可以删减变压器参数测定和三相异步电动机负载运行等理论性强的内容，增加有关开关磁阻电动机等实践性内容。

在教学内容安排上，过去采用知识点顺序设置安排教学内容。笔者建议可以采用项目分解知识点，以项目为统领，穿插理论知识与实践知识。这样有助于提高学生实践运用能力，同时降低知识点的难度，使得教学内容安排更加符合技工院校学生学习规律性。

2.创新教学方法

电机与拖动课程存在大量许多计算公式，同时有许多电动机结构图。如果采用传统教学方法，教学效果比较低，费时费力。采用多媒体教学方法，就可以节约大量教学时间，又能动态形象地展示电机运动特性，增加学生对知识的感性认识，从而使课堂教学更加形象，激发学生学习兴趣，大大提高教学效果和质量。

在电机与拖动课程教学中，教师可以采用大量实物案例教学法，比如讲解动电动机工作原理以及工作特性时，可以配置相应电动机实物进行教学。在讲授有关负载运行知识时，可以采用理实一体化教学法，即实训室内学生现场观摩实物运行情况，并且动手实践操作，对相关理论知识进行验证，能够提高学生学习兴趣，加深学生对理论知识的理解，还可以提高学生实际动手操作能力。

在教学过程中教师可以采用小组讨论法，使学生成为学习主体。比如学习三相异步电动机工作原理时，可以提出旋转磁场如何转动以及转速多大等问题供学生小组讨论，在讨论中提高学生观察能力，增进师生和谐等。

在电动机与拖动课程中，可以采用微课教学方法，开发学习资源平台。师生可以在线上进行交流沟通，学生也可以利用网络资源平台进行自主学习，遇到不懂的地方，可以及时在网上搜索解惑。微课教学方法，拓宽了学生学习途径，扩展了学生视野。

3.改善实践教学环节

技工院校人才培养定位于培养高技能人才，因此，技工院校非常重视提高学生实践操作能力。为了加强学生实践应用能力，可以强化实践教学，建立课内实验、课外实训、毕业设计以及工学结合等一体化实践教学体系。

4.理实交融的教学模式

依据电机与拖动课程特点，教学中可以选择使用理实交融的教学模式，实现产学一体、岗证双融的人才培养目标。也就是说，本门课程教学可以根据职业发展的需要，引入电工证考核内容，将本门课程教学内容分解成五大项目组织教学，即直流电动机使用及维修、变压器使用及维修、电力拖动控制系统设计与调试以及典型机床电气控制系统设计等。教学组织过程要循序渐进，学生在完成单元教学内容基础上构建形成完整系统架构，最终使学生通过本门课程学习，达到能够通过维修电工考核的目标。

参考文献：

[1]李丹丹，胡丽琴，刘雪梅.“教学做”一体化教学模式探讨[J].计算机教育，2010（13）.

4.电机与电力拖动基础 篇四

一、填空题（每空 1 分，共 20 分）

1、他励直流电动机的机械特性是指在 电动机处于稳态运行 的条件下 转速 和 电磁转矩 的关系。

2、直流电动机的起动方法有： 电枢回路串电阻 和 降压起动。

3、一台接到电源频率固定的变压器，在忽略漏磁阻抗压降的条件下，其主磁 通的大小决定于 输入电压 的大小，而与磁路的 基本无关，其主 磁通与励磁电流成 正比 关系。

4、变压器带负载运行时，若负载增大，其铁损耗将 不变，铜损耗 增 大（忽略漏磁阻抗压降的影响）。

5、当变压器负载（φ 2>0?）一定，电源电压下降，则空载电流 I0 减小，铁损耗 PFe 减小。

6、采用 短矩绕组 绕组和 分布绕组 绕组可以有效的削弱谐波 分量，同时使基波分量 减小（增大和减小）。

7、当 s 在 0~1 范围内，三相异步电动机运行于电动状态，此时电 磁转矩性质为 驱动性质 ； 在 小于 1 的范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为 制动性质。

8、三相异步电动机根据转子不同可分为 笼型 和 绕线 两类。根据磁滞回线 剩磁 的大小，铁磁材料分为硬磁材料和软磁材料。

3.电力拖动系统是由 电动机 拖动机械机构工作的系统。

4.直流电动机的励磁方式包括 他励、并励、串励和 复励，其中 他 励直 流电动机更适合于电动机控制的场合。

5.电机绕组有两种形式，分别为 叠 绕组和 波 绕组。使用于高电压的为 波 绕组，使用于大电流的为 叠 绕组。

6.直流电机电枢磁场对空载主磁场的影响称为 电枢反应。

7.直流电机在 主磁 极之间常安装换向极改善换向。换向极的位置恰好也是 几何 中性线的位置。

8.从机械特性上看，第 一 象限为电动机的正向电动状态，第 四 象限为电 机的反向制动状态。

9.他励直流电动机的机械特性为 硬 特性，串励直流电动机的机械特性为 软 特性。（硬、软）

10.励磁绕组断线的他励直流电动机，空载起动时，将出现 飞车 10.励磁绕组 断线的他励直流电动机，空载起动时，将出现 飞车 情况。情况。

11.一台三相变压器的变比为 相 电压之比。

12.额定电压为 440V/110V 的单相变压器，高压边漏电抗 16?，折合到二次侧 后大小为 1?。

15.多台三相变压器并联运行时，应该满足的条件是联结组号相同、额定电压 和变比相同、短路阻抗 相同和阻抗角相同。

1.三相交流绕组通入对称的三相交流电流将产生 幅值（或转速）不变，空 间旋转的磁动势。如果想要改变磁场的旋转方向，可以通过改变 电流相序 来实 现。

2.某三相交流绕组，36 个元件，2 对极，60 度相带，若 2，3，4 号槽属于 A 相带，14 号槽属于 C 相带； 则 若为 120 度相带，7 号槽也属于 A 相带，14 且 则 号槽属于 C 相带。3.三相异步电动机根据转子结构的不同，分为笼型异步电动机和 绕线 型异 步电动机； 同步电动机根据转子结构的不同分为 隐 极同步电动机和凸极同步电 动机。

4.三相异步电动机 Y132M-6，50Hz，转差率为-0.2，则转速为 1200r/min，转子侧频率为 10Hz，该电机处于 发电机（或回馈）运行状态。

5.三相异步电动机参数测定实验中，空载实验的损耗包括定子铜损、铁损耗 和 机械损耗。实验过程中，机械 损耗是不变损耗。

6.异步电动机的转差功率指的是 转子铜损耗，定子电压降低时，该功率值 增 大。

7.根据集肤效应的原理，采用深槽电机可以提高异步电动机的 起动 性能。8.异步电动机变频调速中，基速以上的调节属于恒 功率 调速。

9.同步电机的运行方式包括发电机、电动机和 补偿机。

10.在同步电机的励磁系统中，无刷励磁系统指的是 旋转 整流器励磁系统。

11.如果空载运行的同步发电机气隙增大，而励磁电流不变，端电压将 降低 ； 如果异步电动机气隙增大，而电源电压不变，功率因数将 降低。

1.单相交流绕组通入单相交流电流将产生 空间位置 不变，幅值变化的磁动 势。如果想要获得恒定的磁场，可以在绕组中通入 直流电流 来实现。2.某三相交流绕组，24 个元件，2 对极，60 度相带，若 3，4 号槽属于 Z 相带，则 14 号槽属于 A 相带；若为 120 度相带，且 1~4 号槽属于 A 相带，则 14 号槽 属于 A 相带。

3.三相异步电动机根据转子结构的不同，分为 笼型 异步电动机和绕线型异步 电动机； 同步电动机根据转子结构的不同分为隐极同步电动机和 凸 极同步电动 机。

4.三相异步电动机 Y132M-4，60Hz，转差率为 0.04，则转速为 1728r/min，转子侧频率为 24Hz，该电机处于 电动机 运行状态。

5.三相异步电动机参数测定实验中，定子绕组电阻 为提前获得的参数，参数 测定实验包括 空载 实验和 堵转 实验。

6.异步电动机的 转差 功率指的是转子铜损耗，变转差调速中，转差增大，则 该损耗 增大。

7.根据 集肤效应 的原理，采用深槽电机可以提高异步电动机的起动性能。

8.异步电动机变频调速中，如果向基速以下调节采用压频恒比方式，则属于恒 转矩 调速。9.同步发电机在正常励磁（功率因数为 1）的基础上增大励磁电流，将输出 滞 后 的无功。10.在同步电机的励磁系统中，旋转整流器励磁系统又被称为 无 刷励磁系统。

二、判断题（每题 2 分，共 20 分）

1、一台直流发电机若把电枢固定，而电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端仍能得 到直流电压。（对）

2、直流电动机的人为特性都比固有特性软（错）

3、直流电动机串多级电阻起动，在起动过程中，每切除一级起动电阻时，电枢 电流都会突变。（对）

4、一台变压器原边电压 U1 不变，副边接电阻性负载或接电感性负载，如负载电 流 相 等，则 两 种 情 况 下，副 边 电 压 也 相 等。（错）

5、变压器在原边外加额定电压不变的情况下，副边电流大，导致原边电流也大，因此变压器的主磁通也大。（错）

6、交流发电机正常发电以后可以断掉直流励磁电源。（错）

7、改变电流相序可以改变三相旋转磁通势的转向。（对）

8、不管异步电动机转子是旋转，还是静止，定、转子磁通势都是相对静止的（错）

9、三相异步电动机的最大磁通势 Tm 的大小与转子电阻 rm 阻值无关。（对）

10、三相异步电动机的变极调速只能用在笼型转子电动机上。（对）

二、简答题（每题 5 分，共 20 分）

1、简述异步测速发电机的剩余电压误差产生原因及解决办法？

答：由于加工、装配过程中存在机械上的不对称及定子磁性材料性能的不 一致性，使得测速发电机转速为零时，实际输出电压并不为零，此时的输出的电 压叫剩余电压。剩余电压的存在引起的测量误差称为剩余电压误差。减小剩余电 压误差的方法是选择高质量各方向性一致的磁性材料，在机加工和装配过程中提 高机械精度，也可以通过装配补偿绕组的方法加以补偿。

2、为什么采用短矩绕组可以改变电动势波形？

图中实线表示表示整矩绕组情况，这时五次谐波磁场在线圈两个有效边中 感应电动势大小相等，方向相反，沿线圈回路，正好相加。如果把节矩缩短 1/5τ，如图中虚线所示，两个有效边中五次谐波电动势大小、方向都相等，沿回路正好抵消，合成电动势为零。

3、试绘出单相变压器“T”型等效电路图。r1 x1 rm xm r2? x2? ZL?

4、电力拖动系统稳定运行的条件是什么？

答：必要条件：电动机的机械特性与负载特性必须有交点，即 T em=TL.。充分条件： 在交点的转速以上存在 T w emTL.三、计算题（第一题 10 分，第二、三题每题 15 分，共 40 分）

1、他励直流电动机的 UN=220V,IN=207.5A,Ra=0.067Ω ，试问：（1）直接起动 时的起动电流是额定电流的多少倍?（2）如限制起动电流为 1.5IN，电枢回 路应串入多大的电阻？

解：（1）直接起动的电流 Ist=UN/Ra=220/0.067=3283.6A Ist/IN=3283.6/207.5=15.8（2）Ist1=1.5×IN=1.5×207.5=311.25A=UN/(Ra+Rst)由此可得：Rst=0.64Ω

2、一台三相笼型异步电动机的额定数据为：PN=125KW，Nn=1460r/min,UN=380V，Y 联结，N=230A，I 起动电流倍数 ki=5.5，起动转矩倍数 kst=1.1，过载能力λ T=2.2，设供电变压器限制该电动机的最大起动电流为 900A，问：

（1）该电动机可否直 接起动？（2）采用电抗器降压起动，起动电抗 xst 值应为多少？（3）串入（2）中的电抗器时能否半载起动？

解：（1）直接起动电流为：Ist=kiI N =5.5×230A=1265A>900A 所以不能采用直接起动。

（2）定子串电抗器后，起动电流限制为 900A 则：α=Ist /I?st =1265/900=1.4 短路阻抗为：Zs=√rs2+xs2 =0.173Ω 所以 rs=0.3Zs=0.3×0.173=0.052Ω xs=√Zs2-rs2 应串接电抗值： xst =√α2xs2+(α2-1)rs2-xs=√1.42×0.1652+(1.42-1)×0.0522 －0.165=0.072Ω

（3）串入 xst=0.072Ω 时的起动转矩为 T?st=1/α2Tst=1/α2kstTN1=1.42×1.1×TN=0.56TN 因为，T?st=0.56TN> TN=0.5 TN 所以可以半载起动

3、一台三相异步电动机接到 50HZ 的交流电源上，其额定转速 nN=1455r/min，=UN/√3 ×Ist =380/ √3×1265 =√0.1732-0.0522 0.165Ω 试求：

（1）该电动机的极对数 p；（2）额定转差 S（3）额定转速运行时，转子电动势的频率。解：（1）因异步电动机额定转差率很小，故可根据电动机的额定转速 nN=1455 r/min,直接判断出最接近nN 的气隙旋转磁场的同步转速 n1=1500 r/min,于是 p=60f/n1=(60×50)/1500=2 或 p=60f/n1≈60f/n=(60×50)/1455=2.06 取 p=2

（2）sN=(n1－n)/n1=(1500－1455)/1500=0.03（3）f2=sNf1=0.03×50HZ=1.5 HZ 1.（本题 10 分）某他励直流电动机的额定数据为 PN=54kW，N=220V，N=270A，U I nN=1150r/min，请估算感应电动势再画出固有机械特性。

2.（本题 8 分）画图判断变压器的联结组号。如果将副边的首端和尾端调换，又 是什么联结组号？

5.电机与拖动基础总复习 篇五

试题类型

一、填空题

二、选择题

四、简答题

五、计算题

第一章

直流电机原理

1．直流电动机主要由定子、转子、电刷装置、端盖、轴承、通风冷却系统等部件组成。

定子由机座、主磁极、换向极、电刷装置等组成。转子（又称电枢）由电枢铁心、电枢绕组、换向器、转轴和风扇等组成。

2．直流电机的绕组有五种形式：单叠绕组、单波绕组、复叠绕组、复波绕组和蛙绕组（叠绕和波绕混合绕组）。

极距、绕组的节距（第一节距、第二节距、合成节距）的概念和关系。

单叠绕组把每个主磁极下的元件串联成一条支路，因此其主要特点是绕组的并联支路对数a等于极对数np。

电枢反应：直流电机在主极建立了主磁场，当电枢绕组中通过电流时，产生电枢磁动势，也在气隙中建立起电枢磁场。这时电机的气隙中形成由主极磁场和电枢磁场共同作用的合成磁场。这种由电枢磁场引起主磁场畸变的现象称为电枢反应。☆

直流电机的励磁方式：☆

☆7直流电机的电枢电压方程和电动势：

直流电机电磁转矩

直流电动机功率方程

9直流电机工作特性☆

直流电动机励磁回路连接可靠，绝不能断开☆

一旦励磁电流

If

=

0，则电机主磁通将迅速下降至剩磁磁通，若此时电动机负载较轻，电动机的转速将迅速上升，造成“飞车”；若电动机的负载为重载，则电动机的电磁转矩将小于负载转矩，使电机转速减小，但电枢电流将飞速增大，超过电动机允许的最大电流值，引起电枢绕组因大电流过热而烧毁。

自励发电方式能否建立空载电压是有三个条件☆☆

（1）电机必须有剩磁，如果没有须事先进行充磁；

（2）励磁绕组的极性必须正确，也就是励磁绕组与电枢并联时接线要正确；

（3）励磁回路的电阻不能太大，即其伏安特性的斜率U/If

不能太陡，否则如果伏安特性的斜率太陡，与发电机空载特性交点很低或无交点，就无法建立空载电压。总之，自励发电机的运行首先要在空载阶段建立电压，然后才能带负载运行。

12他励直流发电机的外特性☆

随着电流的增大，其输出电压下降。这是因为：①

随着发电机的负载增加，其电枢反应的去磁效应增强，使每极磁通量减小，导致电枢电动势下降。②

电枢回路电阻上的电压将随着电流上升而增大，使发电机的输出电压下降。

13效率

他励直流发电机带负载运行时，其损耗中仅电枢回路的铜耗与电流

Ia的平方成正比，称为可变损耗；其他部分损耗与电枢电流无关，称为不变损耗。当负载较小时，Ia

也较小，此时发电机的损耗是以不变损耗为主，但因输出功率小而效率低；随着负载增加，P2增大而效率上升，当可变损耗与不变损耗相等时效率达到最大值。☆

第二章

变压器

1变压器的基本原理与结构

变压器的主要组成是铁心和绕组

变压器的额定参数

额定电压U1N

和U2N

额定电流I1N

和I2N

额定容量

SN

单相变压器

三相变压器

一次、二次绕组感应电动势

变压器负载时的基本方程式和等效电路☆

5绕组折算和“T”型等效电路

☆将变压器二次绕组折算到一次绕组时，电动势和电压的折算值等于实际值乘以电压比k，电流的折算值等于实际值除以k，而电阻、漏电抗及阻抗的折算值等于实际值乘以

k2。这样，二次绕组经过折算后，变压器的基本方程式变为

分析变压器内部的电磁关系可采用三种方法：基本方程式、等效电路和相量图☆。

变压器带负载时的相量图

变压器的参数测定

(1)

空载试验

调压器TC加上工频的正弦交流电源，调节调压器的输出电压使其等于额定电压U1N，然后测量U1、I0、U20

及空载损耗P0

由于空载电流

I0

很小，绕组损耗

I02R

很小，所以认为变压器空载时的输入功率P0

完全用来平衡变压器的铁心损耗，即

P0

≈

ΔpFe

。☆

励磁阻抗

励磁电阻

励磁电抗

电压比

(2)

短路试验

短路试验时，用调压器TC

使一次侧电流从零升到额定电流

I1N，分别测量其短路电压

Ush、短路电流

Ish

和短路损耗Psh，并记录试验时的室温θ（℃）。

由于短路试验时外加电压很低，主磁通很小，所以铁耗和励磁电流均可忽略不计，这时输入的功率（短路损耗）Psh

可认为完全消耗在绕组的电阻损耗上，即

Psh

≈ΔpCu

。由简化等效电路，根据测量结果，取

Ish

＝

I1N

时的数据计算室温下的短路参数。☆

短路阻抗

短路电阻

短路电抗

变压器的外特性和电压变化率

电压变化率的实用计算公式

变压器的负载系数

9变压器的效率特性

变压器的总损耗为

短路损耗（铜损耗）Psh

空载损耗

P0

变压器效率的实用计算公式

当可变损耗与不变损耗相等时，效率达最大值，由此可得到产生变压器最大效率时的负载系数bm为

三相变压器绕组的联结法

11三相变压器联结组的判断方法☆

三相变压器的并联运行

三相变压器的并联运行

变压器并联运行时有很多的优点：☆

1）提高供电的可靠性。

2）提高运行的经济性。

3）可以减小总的备用容量。

变压器并联运行的理想情况是：☆☆

1）空载时并联运行的各台变压器之间没有环流；

2）负载运行时，各台变压器所分担的负载电流按其容量的大小成比例分配，使各台变压器能同时达到满载状态，使并联运行的各台变压器的容量得到充分利用；

3）负载运行时，各台变压器二次侧电流同相位，这样当总的负载电流一定时，各台变压器所分担的电流最小；如果各台变压器的二次侧电流一定，则承担的负载电流最大。

为达到上述理想的并联运行，需要满足下列三个条件：☆☆

1）并联运行的各台变压器的额定电压应相等，即各台变压器的电压比应相等；

2）并联运行的各台变压器的联结组号必须相同；

3）并联运行的各台变压器的短路阻抗（或阻抗电压）的相对值要相等。

第三章

交流电机的理论

交流电机包括:（1）异步电机（2）和同步电机

单相电枢绕组的磁动势

旋转磁场的基本特点

(1)三相对称绕组通入三相对称电流所产生的三相基波合成磁动势是一个旋转行波；

(2)旋转磁场的旋转方向是从电流超前的相转向电流滞后的相，改变三相绕组的相序即可改变旋转磁场的方向；

☆

(3)旋转磁场的转速n1与电源频率f1、电机极对数np之间保持严格的关系，即

☆

异步电机原理

异步电动机的优缺点

异步电动机的优点：结构简单、容易制造、价格低廉、运行可靠、坚固耐用、运行效率较高。

异步电动机的缺点：功率因数较差，异步电动机运行时，必须从电网里吸收滞后性的无功功率，它的功率因数总是小于1。

异步电动机的分类

按定子相数分：单相异步电动机；三相异步电动机。

按转子结构分：绕线式异步电动机；鼠笼式异步电动机，其中又包括单鼠笼异步电动机、双鼠笼异步电动机、深槽式异步电动机

异步电动机的转差率：

异步电机的运行方式☆

异步电动机的电压方程

(1)定子电压方程

(2)转子电压方程

异步电动机的电磁关系

三相异步电动机单相等效电路

7等效电路和相量图

虚拟电阻的损耗，实质上表征了异步电动机的机械功率

异步电动机的功率

9异步电动机的电磁转矩☆

与每极磁通和转子电流有功分量的乘积成正比

异步电动机的工作特性

☆

l

异步电动机的转速特性为一条稍向下倾斜的曲线

l

随着负载的增大，转子转速下降，转子电流增大，定子电流及磁动势也随之增大，抵消转子电流产生的磁动势，以保持磁动势的平衡。定子电流几乎随

P2

按正比例增加。

l

当负载增加时，转子电流的有功分量增加，定子电流的有功分量也随之增加，即可使功率因数提高。在接近额定负载时，功率因数达到最大。

l

异步电动机的负载不超过额定值时，角速度w

变化很小。而空载转矩T0

又可认为基本上不变，所以电磁转矩特性近似为一条斜率为

1/

w的直线。

l

异步电动机中的损耗也可分为不变损耗和可变损耗两部分。当输出功率P2

增加时，可变损耗增加较慢，所以效率上升很快。当可变损耗等于不变损耗时异步电动机的效率达到最大值。随着负载继续增加，可变损耗增加很快，效率就要降低。

第六章

直流电机拖动基础

1他励直流电动机的机械特性☆

2人为机械特性☆

（1）改变电枢电压

一组平行曲线

（2）减小每极气隙磁通

特性曲线倾斜度增加，电动机的转速较原来有所提高，整个特性曲线均在固有机械特性之上

（3）电枢回路串接电阻

n0=Const

；R越大，曲线越倾斜

他励直流电动机的起动☆

一般直流电动机拖动负载顺利起动的条件是：

1)限制Ist（Ist

≤l

IN，l

为电机的过载倍数）；

2)

Tst

≥（1.1～1.2）TN；

3)

起动设备简单、可靠。

（1）电枢回路串电阻起动

（2）减压起动

他励直他励直流电动机的调速

☆调速范围、静差率、平滑性

（1）串电阻调速

特点：☆☆

1）实现简单，操作方便；

2）低速时机械特性变软，静差率增大，相对稳定性变差；

3）只能在基速以下调速，因而调速范围较小，一般D

≤

2；

4）由于电阻是分级切除的，所以只能实现有级调速，平滑性差；

5）由于串接电阻上要消耗电功率，因而经济性较差，而且转速越低，能耗越大。

（2）

调电压调速

特点是：☆☆

1）由于调压电源可连续平滑调节，所以拖动系统可实现无级调速；

2）调速前后机械特性硬度不变，因而相对稳定性较好；

3）在基速以下调速，调速范围较宽，D可达10~20；

4）调速过程中能量损耗较少，因此调速经济性较好；

5）需要一套可控的直流电源。

（3）

弱磁调速

特点：☆☆

1）由于励磁电流I

f

<<

Ia，因而控制方便，能量损耗小；

2）可连续调节电阻值，以实现无级调速；

3）在基速以上调速，由于受电机机械强度和换向火花的限制，转速不能太高，一般约为（1.2~1.5）nN，特殊设计的弱磁调速电动机，最高转速为（3~4）nN，因而调速范围窄。

他励直流电动机的制动

常用的电气制动方法有能耗制动、反接制动、回馈制动三种。

（1）能耗制动

A

能耗制动过程

B能耗制动运行状态

(2)反接制动

A电枢反接制动

B

倒拉反接制动☆

(3)回馈制动

A

正向回馈制动

在调压调速系统中，电压降低的幅度稍大时，会出现电动机经过第二象限的减速过程

电动车下坡时，将出现正向回馈制动运行

B

反向回馈制动运行

他励直流电动机的四象限运行☆

第七章

交流电机拖动基础

机械特性的三种表达式

（1）物理表达式

（2）参数表达式

（3）实用表达式

最大电磁转矩与电压的平方成正比，与漏电抗成反比；临界转差率与转子电阻成正比，与电压大小无关。

异步电动机机械特性的三种表达式，其应用场合各有不同。一般物理表达式适用于定性地分析

Te

与

及

间的关系；参数表达式多用于分析各参数变化对电动机运行性能的影响；实用表达式最适用于进行机械特性的工程计算。☆

机械特性

机械特性的直线部分他机械特性的曲线部分

起动转矩

稳定运行问题：

（1）降低定子端电压的人为机械特性☆特点：

1）固有特性的同步转速不变。

2）最大转矩随电压的降低而

按二次方规律减小。

３）最大转矩对应的转差率保持不变．

（2）定子回路串三相对称电阻的人为机械特性

定子回路串入电阻并不影响同步转速，但是最大电磁转矩、起动转矩和临界转差率都随着定子回路电阻值的增大而减小。

（3）定子回路串三相对称电抗的人为机械特性

（4）转子回路串三相对称电阻的人为机械特性

特点：（１）同步转速n1、最大电磁转矩Tem不变。

（２）临界转差率sm增大。

（３）起动转矩增大．

当所串入的电阻满足

起动转矩为最大电磁转矩

异步电动机的起动☆☆☆

起动要求：

（１）足够大的起动转矩。起动电流倍数KI=Ist

/

IN

（２）不要太大的起动电流。起动转矩倍数KT=Tst

/TN。

l

普通的异步电动机

如果不采取任何措施

而直接接入电网起动时，往往起动电流Ist

很大，而起动转矩Tst

不足。

在起动初始，n

=

0，转差率s

=

1，转子电流的频率f2=sf1

≈

50Hz，转子绕组的电动势sEr0=Er0，比正常运行时（s

=

0.01～0.05）的电动势值大20倍，则此时转子电流Ir很大，定子电流的负载分量也随之急剧增大，使得定子电流（即起动电流）很大；

转子漏磁sXr0>>Rr，使得转子内的功率因数cosφ2很小，所以尽管起动时转子电流Ir

很大，但其有功分量Ircosφ2并不大。而且，由于起动电流很大，定子绕组的漏阻抗压降增大，使得感应电势Es和与之成正比的主磁通Fm减小，因此起动转矩Tst并不大。

异步电动机在起动时存在以下两种矛盾：

1）起动电流大，而电网承受冲击电流的能力有限；

2）起动转矩小，而负载又要求有足够的转矩才能起动。

（1）小容量电动机的轻载起动——直接起动

直接起动也称为全压起动。（７.5kW）

优点：操作简便、起动设备简单；

缺点：起动电流大，会引起电网电压波动。

（2）中、大容量电动机轻载起动——降压起动

（A）星形-三角形（Y-Δ）换接起动☆

（B）自耦降压起动

电动机端电压:

Us=U2

=

定子电流:

Is=I2=

从电网上吸取的电流:

I1

=Ist

起动转矩与起动电流降低同样的倍数。

（C）串电阻（抗）起动方法

优点:起动电流冲击小，运行可靠，起动设备构造简单；

缺点:起动时电能损耗较多。

（D）延边三角形起动方法☆

优点：体积小、质量轻、允许经常起动等。

缺点：电动机内部接线较为复杂。

（3）小容量电动机重载起动——笼型异步电动机的特殊形式

主要矛盾：起动转矩不足。解决方法有：

（１）按起动要求选择容量大一号或更大些的电动机；

（２）选用起动转矩较高的特殊形式的笼型电动机。

(A)

深槽式异步电动机

(B)双笼型异步电动机

(4)中、大容量电动机重载起动——绕线转子异步电动机的起动☆

起动的两种矛盾（起动转矩小，起动电流大）同时起作用。

如果上述特殊形式的笼型电动机还不能适应，则只能采用绕线转子异步电动机了。在绕线转子异步电动机的转子上串接电阻时，如果阻值选择合适，可以既增大起动转矩，又减小起动电流，两种矛盾都能得到解决。

（A）

转子串接电阻起动方法

在起动时，在转子绕组中串接适当的起动电阻，以减小起动电流，增加起动转矩。

待转速基本稳定时，将起动电阻从转子电路中切除，进入正常运行。

（B）转子串接频敏变阻器起动方法

频敏变阻器的特点是其电阻值随转速的上升而自动减小

R1为绕组的电阻，Xm为带铁心绕组的电抗，Rm是反映铁耗的等效电阻。

电动机刚起动时，转子频率较高,频敏变阻器内的与频率平方成正比的涡流损耗较大，其等效电阻也因之较大，可以限制电动机的起动电流，并增大起动转矩。

异步电动机的调速

从定子传入转子的电磁功率Pem可分成两部分：一部分为拖动负载的有效功率　　　　　　；另一部分是转差功率，与转差率成正比。

把异步电动机的调速方法分为三类：

1）转差功率消耗型

—

全部转差功率转换成热能消耗掉。效率最低。

2）转差功率回馈型

—☆

转差功率的一部分消耗掉，大部分则通过变流装置回馈电网，其效率比功率消耗型高。

3）转差功率不变型

—转差率保持不变，所以转差功率的消耗也基本不变，因此效率最高。

(1)转差功率消耗型异步电动机调速方法

(A)

改变定子电压调速

(B)转子电路串接电阻调速

(2)转差功率回馈型异步电动机调速方法——串级调速

1.串级调速的基本原理☆

2.串级调速的控制方式

(1)

次同步调速方式

(2)

超同步调速方式

3.串级调速的机械特性

(3)

转差功率不变型异步电动机调速方法

（A）变极调速——多速异步电动机☆

（B）变频调速

1）

基频以下调速

2）基频以上调速

异步电动机的制动

（1）异步电动机的能耗制动☆☆

（2）异步电动机的反接制动

（A）

转速反向的反接制动

（B）定子两相对调反接制动

☆两种反接制动电动机的转差率都大于1

能量：从电网吸收电能；从旋转系统获得动能（定子两相对调反接制动）或势能（转速反向反接制动）转化为电能。这些能量都消耗在转子回路中。

（3）异步电动机的回馈制动

☆两种回馈制动电动机的转差率都小于0

能量：从旋转系统获得势能转化为电能，并回馈给电网。

异步电动机运行状态小结

第四章

同步电机原理

同步电机的结构和运行方式

同步电机静止的转子和旋转的定子组成同步电机的转子有两种结构形式：凸极式、隐极式

同步电动机的磁动势

同步电动机的功率方程和功角特性

同步电动机的电磁转矩与矩角特性

同步电动机的稳定运行

隐极同步电动机:当电动机拖动负载运行在q

=

0°～90°的范围内，电动机能够稳定运行；当电动机拖动负载运行在q

=

90°～180°的范围内，电动机不能够稳定运行。

同步电动机的电压方程和相量图

直轴同步电抗

交轴同步电抗

同步电动机的功率因数及Ｖ形曲线

l

当改变同步电动机的励磁电流时，能够改变同步电动机的功率因数。☆

l

当改变励磁电流时，同步电动机功率因数变化的规律可以分为三种情况，即正常励磁状态、欠励状态（”）和过励状态(’)。☆

l

同步电动机拖动负载运行时，一般要过励，至少运行在正常励磁状态，不要让它运行在欠励状态。

l

在线的左边是欠励区，右边是过励区

l

当同步电动机带一定负载时，若减小励磁电流，电动势、电磁功率减小。当电磁功率减小到一定程度，θ超过90°，电动机就失去同步，如图8-16中虚线所示的不稳定区。从这个角度来看，同步电动机最好也不运行于欠励状态。☆

第十章

电力拖动系统电动机的选择

1如何根据电机的铭牌进行定子的接线：

如果电动机定子绕组有六根引出线，并已知其首、末端，分两种情况讨论：

1)

铭牌上标明“电压380/220V，接法Y/Δ”

2)

铭牌上标明“电压380V，接法Δ”,在起动过程中，可接成Y型，接在380V电源上，起动完毕，恢复Δ接法。☆

确定电动机额定功率考虑因素☆

1）电动机的发热及温升；

2）电动机的短时过载能力；

3）笼型异步电动机还应考虑起动能力。

连续工作制电动机额定功率的选择

1.恒定负载

计算出负载所需功率PL，选择一台额定功率PN

略大于PL的连续工作制电动机，不必进行发热校核。

对起动比较困难（静阻转矩大或带有较大的飞轮力矩），采用笼型异步电动机或同步电动机，应校验起动能力。

2.周期性变化负载

电动机的额定功率按下面几种等效法选择：等效电流法、等效转矩法、等效功率法

电动机类型的选择

原则：在满足生产机械对过载能力、起动能力、调速性能指标及运行状态等各方面要求的前提下，优先选用结构简单、运行可靠、维护方便、价格便宜的电动机。

1）对起动、制动及调速无特殊要求的一般生产机械，如机床、水泵、风机等，应选用笼型异步电动机。

2）对需要分级调速的生产机械，如某些机床、电梯等，可选用多速异步电动机。

3）对起动、制动比较频繁，要求起动、制动转矩大，但对调速性能要求不高，调速范围不宽的生产机械，可选用绕线转子异步电动机。

4）当生产机械的功率较大又不需要调速时，多采用同步电动机。

5）对要求调速范围宽、调速平滑、对拖动系统过渡过程有特殊要求的生产机械，可选用他励直流电动机

电动机额定转速的选择

（1）对连续运转的生产机械，可从设备初投资，占地面积和运行维护费用等方面考虑，确定几个不同的额定转速，进行比较，最后选定合适的传动比和电动机的额定转速。

（2）经常起动、制动和反转，但过渡过程时间对生产率影响不大的生产机械，主要根据过渡过程能量最小的条件来选择电动机的额定转速。☆

（3）经常起动，制动和反转，且过渡过程持续时间对生产率影响较大，则主要根据过渡过程时间最短的条件来选择电

动机的额定转速。

绪论

1．按电机供电电源的不同，可以分为直流电机和交流电机两大类。

2．把穿过某一截面S的磁力线根数被称为磁通量F。在均匀磁场中，把单位面积内的磁通量称为磁通密度B。

3．非导磁材料，比如：铜、橡胶和空气等，具有与真空相近的导磁率，因此在这些材料中，磁场强度H与磁通密度B的关系是线性的。在导磁材料中，磁场强度H与磁通密度B的关系不是线性的。☆

4．磁通与电压之间存在如下关系：

1）如果在闭合磁路中磁通随时间而变化，那么将在线圈中感应出电动势；☆

2）感应电动势的大小与磁通的变化率成正比。

5．电机作为一种机电能量转换装置能够将电能转换为机械能，也能将机械能转换为电能。由于机械系统和电气系统是两种不同的系统，其能量转换必须有一个中间媒介，这个任务就是由气隙构成的耦合磁场来完成的。☆

6铁心中的磁滞损耗和涡流损耗之和为铁心损耗。☆

电力拖动系统动力学基础

1．电力拖动系统一般由电动机、生产机械的传动机构、工作机构、控制设备和电源组成，通常又把传动机构和工作机构称为电动机的机械负载。

☆2．电力拖动运动方程的实用形式为

由电动机的电磁转矩Te与生产机械的负载转矩TL的关系：

1）当Te

=

TL

时，dn/dt

=

0，表示电动机以恒定转速旋转或静止不动，电力拖动系统的这种运动状态被称为静态或稳态；

2）若Te

＞TL

时，dn/dt

＞0，系统处于加速状态；

3）若Te＜TL

时，dn/dt

＜0，系统处于减速状态。

也就是一旦

dn/dt

≠

0，则转速将发生变化，我们把这种运动状态称为动态或过渡状态。

☆3．生产机械的负载转矩特性：

☆4．拖动系统稳定运行的充分必要条件:

Te=TL且

电动机工作在电动状态飞轮矩的折算

☆

6.电机拖动论文 篇六

解：

CeNUNINRa2201120.450.18

nN950CTN9.55Ce9.550.181.72 n0UN2201222r/min CeN0.18RaCeCTN20.451.43

0.181.72nn0T12221.43T

2、一台他励电动机的铭牌数据为：PN=40kW，UN=220V，IN=207.5A，Ra=0.067Ω。（1）如果电枢电路不串接电阻起动，则起动电流为额定电流的几倍？（2）如将起动电流限制为1.5IN，求应串入电枢电路的电阻值。

解：（1）IstUN2203283.6A 设起动电流倍数为K Ra0.067KIst3283.615.8 IN207.5（2）如将起动电流限制为1.5IN，设串入电枢电路的电阻为RB, IstUN2201.5207.5 RB0.64 1.5IN

0.067RBRaRB

3、一台他励直流电动机数据为：PN=7.5kW，UN=110V，IN=79.84A，nN=1500r/min电枢回路电阻Ra0.1014（1）UUN,N条件下，电，求：枢电流Ia60A时转速是多少？（2）UUN条件下，主磁通减少15%，负载转矩为TN不变时，电动机电枢电流与转速是多少？（3）UUN,N条件下，负载转矩为0.8TN，转速为(800)r/min，电枢回路应串入多大电阻？

解：（1）CeNUNINRa11079.840.10140.068

nN1500nUNRa1100.1014Ia601528r/min CeNCeN0.0680.068（2）TNCTNIN

TCTIa

TNT

IaNINNIN179.8493.9A 0。85N0.85nUNR1100.1014aIa93.91784r/min CeCe0.0680.850.0680.85（3）当负载转矩为0.8TN时，Ia0.8IN

n UNRa1100.1014R0.879.84 R=2.47Ω Ia 8000.0680.068CeNCeN4、一台ZZ61他励直流电动机，PN=10kW，UN=220V，IN=53.8A，nN=1500r/min，电枢电阻Ra=0.13Ω试计算：（1）直接起动时，最初起动电流I1；（2）若限制起动电流不过100A，采用电枢串电阻起动时应串入的最小起动电阻值；

（1）I1UN2201692.3A Ra0.13（2）如将起动电流限制为100A，设串入电枢电路的电阻为RB, IstUN220100 RB2.07 

0.13RBRaRB5、他励直流电动机的数据为PN=30kW，UN=220V，IN=158.5A，nN=1000r/min，Ra=0.1ΩTL=0.8TN求：（1）电动机的转速；（2）电枢回路串入0.3电阻时的稳态转速；（3）电压降至188V时，降压瞬间的电枢电流和降压后的稳态转速；（4）将磁通减弱至80%N时的稳态转速。

解：（1）CeNUNINRa220158.50.10.204

nN1000TL=0.8TN Ia=0.8IN nUNRa2200.1Ia0.8158.51016r/min CeNCeN0.2040.204UNRR2200.10.3aIa0.8158.5830r/min CeNCeN0.2040.204UEUCeNn1880.2041016192.6A RaRa0.1（2）n（3）电压降至188V时，降压瞬间转速不能突变，n1016r/min

降压瞬间电枢电流 Ia降压后的稳态电枢电流Ia=0.8IN

稳态转速

nRaU1880.1 Ia0.815.8585r9/minCeNCeN0.2040.204NIaN0.8ININ158.5A 0.8N（4）当磁通减弱至80%N时，Ian UNR2200.1aIa158.51251r/min CeCe0.2040.80.2040.86、一台他励直流电动机，其铭牌数据为：PN=10kW，UN=110V，IN=112.1A，nN=750r/min，测得Ra0.1，设电机原工作在额定电动状态，负载为反抗性。（1）将电压反接，要使最大制动电流为2.2IN，求应串电阻的值；（2）在制动到n0时，不切断电源，电机能否反向运行？试求出稳态转速，此时电机工作在什么状态？ 解：CeNUNINRa110112.10.10.132

nN750当采用电压反接时，UUN IB2.2IN

nUNRRBaIa CeNCeN1100.1RB(2.2112.1)RB0.71 0.1320.132750（2）在制动到n0时

n UNRRB1100.10.71Ia Ia135A aIa 00.1320.132CeNCeN3

IaIN所以电动机可以反转。电动机反转稳态运行时，IaIN112.1A n

7、一台他励直流电动机的PN=17kW，UN=110V，IN=185A，nN=1000r/min，已知电动机最大允许电流Imax=1.8IN，电动机拖动TL=0.8TN负载电动运行。试求：（1）采用能耗制动停车，电枢应串入多大电阻？（2）采用电压反接制动停车，电枢应串入多大电阻？ UNRRB1100.10.71aIa(112.1)145.1r/min CeNCeN0.1320.1322UNINPN211018517103解：（1）Ra0.065 2233185INCeNUNINRa1101850.0650.1

nN1000 nUNRa1100.065Ia0.81851004r/min CeNCeN0.10.1IBEaCn0.110011.8185 eNIN

0.065RRaRB1RaRB1B1RB10.24（2）IBUEaUCeNn1100.110011.8185 1.8IN

7.电机拖动论文 篇七

1 电机拖动的教学应紧扣培养目标

1.1 课程突出技术性、实用性

电机拖动课程是技术基础课, 由于它本身的实用性, 也可成为学生毕业后就业的看家本领, 因此这门课程教学内容除要体现基础性外, 更要体现其技术性和应用性。从这个角度出发, 就要以工程实践为基础, 以实践作为立足之本, 在制定的教学大纲中对学生提出“应知”、“应会”、的具体要求。

1.2 课程内容与科技发展水平相适应

新的技术革命推动着电机拖动技术的飞速发展, 同时也对电机拖动课程的教学改革提出了新的要求, 课程的教学内容应该与现代化的科学技术水平相适应。PID调节器以及简易可编程控制器 (PLC) 的功能都综合运用电机拖动控制线路内, 形成了带有各种应用的新型电机拖动控制线路。所以, 电机拖动课程的改革和发展是时代的要求, 是电机拖动科学技术飞速发展的必然结果。

1.3 教学内容的统一性和多样性

考虑到《电机拖动》的性质, 有它学科本身的系统性和完整性, 为适应科技发展的需要, 调整某些教学内容只能在原课程中适度引入一些新技术。为了不使课程内容过于膨胀, 又能补充现代科技发展的新情况、新知识, 将“电机拖动课程”改为“电机拖动与PLC电路”课程, 介绍电机拖动技术发展中的新技术、新工艺、新器件、新方法, 工程性、实用性和灵活性更强, 使教学内容既统一又多样。“电机拖动与PLC电路”课程反映当前电机拖动学发展的趋势和热点, 除了可以激发学生的求知欲和学习兴趣, 调动他们学习的积极性、主动性还拓宽了学生的知识视野, 引导他们的工程意识。

1.4 教材建设适应结构调整需求

传统的电机拖动教材, 在课程体系和内容上, 均有不适应当前形势之处, 学生在电机拖动控制课程学习中, 所接触到的内容大部分还是接触器、继电器控制电路, 而现实工程实践中, PLC控制电机运行已相当普遍。依据人才培养方案及技能鉴定标准, 按科学性、合理性、实用性、有效性等原则编写《电机及拖动一体化教材》, 是实施项目设计一体化教学的基础。因此, 对原有单独的各门课程的教材进行了有机整合并参照有关的专业资料, 编写了《电机及拖动一体化教材》。教材的水平应保持与本学科发展相适应的科学水平, 强调教材是加强实践的应用, 提出课程应兼顾理论和实际的要求, 看准PLC技术的发展趋势, 反映有代表性和典型性的新器件、新概念。

2 电机拖动的项目设计一体化教学

学校离不开课堂教学, 课堂教学是教学工作中的一个重要的环节。因此, 注重课堂教学效果是提高教学质量的前提, 传统教学所关注的是单位时间内所规定教材讲授任务的完成, 并不关心电机拖动课程在多方面因素制约影响下认识的发生发展过程。

2.1 现场参观

《电机及拖动》的对象是生产机械, 生产机械的运动形式以及对电气控制的要求是设计电气控制电路的重要依据, 也是掌握控制线路工作原理的基础, 机械与电器的配合动作是实现生产机械自动控制的重要手段之一。这就要求学生在学习控制线路之前对生产机械的构造、运动形式、机械与电器的配合动作等方面有足够的认识在头脑中形成清晰的印象。

2.2 理论准备

在进行理论教学过程中, 首先, 要大力提倡“互动式”教学方法, 以学生为主体, 充分调动学生的主观能动性, 让学生积极参与到教学过程中;其次, 要充分利用现代化教学手段 (录像教学和投影教学等) , 进一步增加学生的感性认识, 还可以使课堂教学更生动、充实, 能给学生提供一个生动、形象、主体化的教学环境, 使学生能透彻理解教学内容, 提高学习效率。一方面, 各种生产机械的电气控制线路无论怎样复杂, 都不可避免地含有一些一般性的通用环节, 如正转自锁控制、正反转控制、时间控制等基本控制环节, 这些环节学生都很熟悉, 往往只要稍加点化, 学生即可理解和掌握;另一方面, 不同的生产机械控制线路, 由于其加工工艺、控制要求或设计者的构思不同, 有独特的部分, 这种独特部分既是教学的重点, 又是难点。重点地突破这一难点, 整个控制线路就迎刃而解。讲清机械与电器的联动, 是讲授生产机械控制线路的关键。与机械联动的电器在何种情况下动作, 哪些触头闭合, 哪些触头断开, 学生很难明白, 直接影响对控制线路工作原理的理解, 在教学中一定要注意讲清这一关键性的问题。在理论教学中要特别注意学生能力的培养, 不但要使学生熟悉教材中所介绍的几种生产机械电气控制线路的工作原理、常见故障及其分析方法, 更重要的是培养学生阅读控制线路图、分析线路的工作原理及其故障的能力。生产机械是多种多样的, 其控制线路也是千变万化的, 线路出现的故障更是变幻莫测。因此在教学中, 要着重从读图方法、线路原理及其故障分析方法等方面对学生进行训练, 让学生从具体的控制线路中总结出一般规律及特点, 做到独立思考, 举一反三, 融会贯通。

2.3 项目设计一体化教学

一体化教学可分两个阶段:一是到电工专业实习室进行电气配盘训练, 以提高学生的实际动手能力;然后在各种机床的电气控制模拟示教板上进行排故训练, 以提高学生的思维能力、判断能力。二是到实习工厂进行实际应用的训练, 让学生直接参与生产, 培养学生适应实际工作环境的能力, 掌握理论在实际中的应用。

《电机及拖动》项目设计一体化教学作为一种教学方法, 它不可能完全取代传统的教学模式, 但作为未来教学改革的方式的趋势已不可动摇。

摘要：本文针对电机拖动课程如何突出技术性、实用性, 对学生提出“应知”、“应会”的要求, 并在以思维训练为核心, 采用项目化教学, 提高学生的动手实践能力。

关键词：电机拖动,思维训练,PLC技术,项目化教学

参考文献

[1]刘华.电力拖动课程一体化教学模式的开发与设计[J.]职业技术教育, 2001 (4) .

8.电机拖动论文 篇八

关键词：电机与拖动基础理论教学实践教学

1.前言

《电机原理及拖动》是电气自动化类专业的一门理论性很强的专业基础课，内容抽象，知识面广，概念性强，不仅有理论的分析推导，磁场的抽象叙述，是电、磁、力、热等多门学科知识的综合；目的在于使学生掌握常用的交、直流电动机结构与工作原理，起动、反转、调速及制动过程分析与计算方法；变压器的结构与工作原理，电磁关系与等效电路的分析与计算；掌握电力拖动系统的运行特点；电机的选择与维护等知识。

由于该课程内容复杂，知识点多，学生普遍反映比较难学，笔者从事该课程教学几年来，通针对课程特点，通过对课堂教学和实验教学方法的探索和实践，对《电机与拖动基础》课程的教学取得了良好的教学效果。

2.重视基本原理，掌握分析和学习方法

该课程理论性强，涉及的基础理论多，因此在教学过程中要强调基本概念、基本原理，突出相关课程之间的联系，重视实际应用。

从电机结构上看，电机是由电磁部分和机械部分组成，电磁部分主要是电枢绕组和电枢铁心，是电机中实现机电能量转换的核心部件；而机械部分则是向电机内输入或从电机向外输出机械能量的部件。可见，电动机、发电机本质是就是能量转换的工具，变压器亦然。物理学中的能量定理表明：能量在一定条件下是可以相互转换的，因此电动机与发电机在原理上是可逆的。

分析电机问题的方法是要结合电机结构及基本定理，依据电机内部的电磁规律，在定性分析的基础上，根据定律导出电机中各物理量之间的关系，以对电机进行定量分析和计算；此外要紧密联系电机实验，认真分析实验中遇到的问题，解决问题，从而提高综合应用知识的能力。对课程内容的讲授，以稳态分析为主、暂态过程分析为辅。电机学的经典分析方法是把电路和磁路问题等效为单一的电路问题来分析，即通过对电机、变压器电磁关系的分析，得出等效方程式，并转化为等效电路和相量图进行计算。

3.运用分析比较法教学

将知识从简到繁， 由浅入深， 按照逻辑和学生认识发展的规律进行讲授， 同时注意结合专业的需要， 突出重点， 在分析问题时先抓住主要问题，忽略次要因素，这样可使学生易于接受， 易于理解。电机课程内容较多，包括变压器、异步电动机、直流电机、同步电动机等几大部分内容， 为了让学生掌握正确的学习方法， 避免学生主次不分，遵照循序渐进的教学原则组织和安排好教学内容， 同时注重前后知识的对比， 抓住关键， 突出重点。

根据教学内容采用分析比较法， 找出各种电机的共性和个性， 突出电机的应用， 比如，对电动机来说，因为是靠电磁感应原理工作的，首先要建立磁场，所以要知道磁场是怎么产生的，是什么形式的。直流电动机是由励磁绕组通电后建立静止磁场，当电枢绕组通入直流电枢电流时，在静止磁场的作用下产生电磁转矩，从而使电动机旋转的；而三相异步电动机是在定子三相绕组通入三相交变电流后产生了旋转磁场，由于三相异步电动机转子绕组本身是闭合的，旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中感应出转子电流，在旋转磁场和转子电流的共同作用下产生电磁转矩，从而使电动机旋转，由于三相异步电动机转子电流是靠电磁感应作用产生的，所以也称为感应电机。比如，异步电动机的工作原理与变压器有很多相似之处， 两者都是靠电磁感应原理进行工作的， 主要不同是变压器是静止的， 而异步电动机是转动的， 所以异步电动机电磁关系分析时，以变压器的电磁关系分析为基础，由于异步电动机的转子是旋转的，导致转子电流的频率发生了变化，因此异步电动机的分析与计算比变压器较复杂。

4.加强实践性教学环节

电机及拖动是一门工程性和实用性很强的课程，学好电机理论必须加强实践环节。教师授课要注重联系实际，学生学习要充分利用实验、实习等教学环节。在实践性环节，要尝试性增加拆装电机内容。通过电机拆装实验，不仅加深了学生对电机全面整体的认识，也锻炼了动手能力和解决实际问题的能力，培养了工程意识。实验前应要求学生以小组为单位讨论实验目的、实验步骤，画出实验线路图，再与老师讨论，最终确定每组的实验方案。实验中，教师密切关注实验过程，及时发现问题，引导学生多思考。实验结束后，学生在实验报告中分析小组的实验方案，总结实验过程和实验心得。这种方式有利于提高学生学习积极性，发挥他们的创造力和想象力，加深对所学的理论知识的理解，提高動手能力。

参考文献：

[1]彭鸿才.电机原理及拖动.机械工业出版社，2005年9月，第1版.