电机学 第2版 习题答案 作者 王秀和 第7章 特殊电机 习题解答.doc

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1、第七章特殊电机第七章特殊电机习题解答：1、反应式步进电机与永磁式步进电机有何区别？答：(1)结构差异：反应式步进电机的定子上装有绕组，定子磁极、转子铁心上皆有小齿，且齿距相等；永磁式步进电机的定子上也装有绕组，但未开齿，转子为星形永磁磁极，极数与每相绕组的极数相同。(2)步距角差异：反应式步进电机的步距角表达式为：，为运行拍数，为转子齿数；永磁式步进电机的步距角表达式为：，为运行拍数，为转子极对数。2、何为步进电机的步距角？答：定子绕组每改变一次通电状态转子所转过的角度称为步距角。3、试述开关磁阻电机的基本工作原理答：开关磁阻电机的运行遵循“磁阻最小原理”，即磁通总

2、是要沿磁阻最小的路径闭合，磁场扭曲产生切向力，从而产生电磁转矩。当定子上的某相绕组通电时，为使得磁阻最小，转子齿的轴线应与该相绕组通电后产生的磁场轴线相重合。这样，当定子绕组按一定的次序通电时，转子就会转动。4、为何直流力矩电机的电枢直径比普通用途直流电机的大？答：在直流电机中，若两台电机的电枢体积相同，它们的电枢直径分别为D1和D2，电枢长度分别为L1和L2，假设它们的极对数p、极弧系数ap、槽数、并联支路数a、电枢电流Ia和气隙磁密Bd均相同，槽面积与电枢直径的平方成正比，每槽导体数也与电枢直径的平方成正比，则它们产生的电磁转矩之比为（7-）可以看出，在上述前提

3、下，电磁转矩与电枢直径成正比，这就是直流力矩电机转矩大的原因。5、简述磁滞电动机的工作原理答：磁滞电动机的转矩与转子材料的磁滞特性有关。定子绕组通电时，产生一旋转磁场，对应的磁动势作用在转子上，对转子磁滞材料进行磁化，由于存在磁滞作用，转子磁滞材料产生的磁场要滞后于定子旋转磁场一个角度，它们相互作用产生电磁转矩。6、何为超导？超导电机有哪些优点？答：材料在绝对温度零度以上就出现电阻变为零的现象称为超导现象。具有超导电性质的物体称为超导体，超导性开始出现时的温度称为临界温度或转变温度。与常规发电机相比较，超导发电机具有以下特点：（1）体积小、重量轻。（2）同步电抗小。

4、（3）效率高。（4）无功功率输出能力远大于常规发电机。（5）绝缘设计要求降低。7、何为压电效应？超声波电机是如何利用压电效应工作的？答：在机械力的作用下，某些电介质晶体因其内部带电粒子相对移动而发生极化，介质两端面上出现极性相反的电荷，电荷密度与外力成正比。这种由于机械力的作用而使介质发生极化的现象，称之为正压电效应。反之，将一电介质晶体置于电场中，晶体内部正负电荷受外电场影响而移动，导致晶体发生形变，这一效应称为逆压电效应。正压电效应和逆压电效应统称为压电效应。如图1所示：压电体在交变电压作用下产生振动，其上的接触点A做周期性运动，轨迹为一椭圆。当A点运行在椭圆的

5、上半周时，与转子接触和摩擦，使转子旋转；当A点运行在椭圆的下半周时，定子与转子脱离接触并反向回程。若这种椭圆运动不断进行下去，则转子可以连续旋转。可以看出，要使超声波电机工作，压电材料必须产生椭圆运动。图1超声波电机的结构原理图