直流电机试题包括

1、第七章直流电机一、填空（每空1分）1.直流电机的电枢绕组的元件中的电动势和电流是。答：交流的。一台四极直流发电机采纳单叠绕组，若取下一支或相邻的两支电刷，其电流和功率，而电刷电压。答：减小，不变。3.一台并励直流电动机，假如电源电压和励磁电流If不变，当加上一恒定转矩的负载后，发现电枢电流超出额定值，有人试在电枢回路中接一电阻来限制电流，此方法。串入电阻后，电动机的输入功率P1将，电枢电流Ia，转速n将，电动机的效率将。答：不可以，不变，不变，降落，降落。4.一台并励直流电动机拖动恒定的负载转矩，做额定运转时，假如将电源电压降低了20，则稳固后电机的电流为倍的额定电流（假设磁路不饱和）。答：倍

2、。5.并励直流电动机，当电源反接时，此中Ia的方向，转速方向。答：反向，不变。6.直流发电机的电磁转矩是转矩，直流电动机的电磁转矩是转矩。答：制动，驱动。一台串励直流电动机与一台并励直流电动机，都在满载下运转，它们的额定功率和额定电流都相等，若它们的负载转矩相同增添，则可知：电动机转速降落得多，而电动机的电流增添得多。答：串励，并励。8.电枢反应对并励电动机转速特征和转矩特征有必定的影响，当电枢电流Ia增添时，转速n将，转矩T将。e答：降落，增添。9.直流电动机电刷搁置的原则是：。答：空载时正、负电刷之间获取最大的电动势，这时被电刷短路的元件的电动势为零。10.直流电动机调速时，在励磁回路中增

3、添调理电阻，可使转速，而在电枢回路中增添调理电阻，可使转速。答：高升，降低。11.电磁功率与输入功率之差，对于直流发电机包含消耗；对于直流电动机包含消耗。答：空载消耗功率，绕组铜消耗。12.串励直流电动机在负载较小时，Ia；当负载增添时，Te，Ia；n跟着负载增添降落程度比并励电动机要。答：小，增添，增添，严重。一台P对磁极的直流发电机采纳单迭绕组，其电枢电阻为ra,电枢电流为Ia,可知此单迭绕组有条并联支路，其每条支路电阻为，电枢电阻为。；若为单波绕组其每条支路电阻为答：2p,2pra,2p2ra,p2ra14.并励直流电动机改变转向的方法有，。答：将电枢绕组的两个接线端对调，将励磁绕组的两

4、个接线端对调，但二者不可以同时对调。15.串励直流电动机在电源反接时，电枢电流方向，磁通方向，转速向。答：反向，反向，不变。n的方当保持并励直流电动机的负载转矩不变，在电枢回路中串入电阻后，则电机的转速将。答：降落。17.并励直流发电机的励磁回路电阻和转速同时增大一倍，则其空载电压。答：不变。18.直流电机单叠绕组的并联支路对数为，单波绕组的并联支路对数答：2p,2。19.直流电机若想实现机电能量变换，靠电枢磁势的作用。答：交轴。20.直流发电机，电刷顺电枢旋转方向挪动一角度，直轴电枢反应是；若为电动机，则直轴电枢反应是。答：去磁的，增磁的。二、选择填空（每题1分）一台串励直流电动机，若电刷顺

5、转向偏离几何中性线一个角度，设电机的电枢电流保持不变，此时电动机转速。A：降低，B：保持不变，C：高升。答：C一台直流发电机，由额定运转状态转速降落为本来的30，而励磁电流及电枢电流不变，则。A：Ea降落30，B：T降落30，C：Ea和T都降落30，D：端电压降落30。答：A3.：改变原动机的转向，：改变励磁绕组的接法，：既改变原动机的转向又改变励磁绕组的接法。答：A4.把直流发电机的转速高升，他励方式运转空载电压为U01，并励方式空载电压为U02,则。：U01=U02，：U01U02。答：B向来流电动机拖动一台他励直流发电机，当电动机的外电压，励磁电流不变时，增添发电机的负载，则电动机的电枢

6、电流Ia和转速n将。A：Ia增大，n降低，B：Ia减少，n高升，C：Ia减少，n降低。答：A一台并励直流电动机，在保持转矩不变时，假如电源电压U降为UN,忽视电枢反应和磁路饱和的影响，此时电机的转速A：不变，BC：转速降落，D：转速降低到本来转速的倍，：没法判断。答：C7.在直流电机中，公式EaCen和TCTIa中指的是：A：每极合成磁通C：主磁通每极磁通，BD：所有磁极的总磁通，：以上都不是。答：A8.直流电动机在串电阻调速过程中，若负载转矩保持不变，则A：输入功率，B：输出功率，C：电磁功率，D：电机的效率。保持不变答：A9.起动直流电动机时，磁路回路应A；与电枢回路同时接入，电源。BC：

7、比电枢回路后接入。答：B10.一台并励直流电动机将单叠绕组改接为单波绕组，A：变大，B：不变，保持其支路电流不变，电磁转矩将C：变小。答：C一台串励直流电动机运转时励磁绕组忽然断开，则A：电机转速升到危险的高速，B：保险丝熔断C：上边状况都不会发生。答：C12.直流电动机的电刷逆转向挪动一个小角度，电枢反应性质为。A：去磁与交磁B：增磁与交磁C：纯去磁D：纯增磁答：A13.一台他励直流发电机，额定电压为200伏，六极，额定支路电流为100安培，当电枢为单叠绕组时，其额定功率为；当电枢为单波绕组时，其额定功率为；A：20WB：40KWC：80KWD：120KW答：D，B14.y=yc=为单叠绕组

8、y=yc=为单波绕组。A：Q1CA：增添B：减小C：基本U不变答：C，B，B，B15.一台他励直流发电机，额定电压220V，6极，额定支路电流为100A，当电枢为单叠绕组时，其额定功率；当电枢绕组为单波绕组时，其额定功率为。A：22KWB：88KWC：132KWD：44KW答：C，D16.在直流电机中，右行单叠绕组的合成节距yyc=。A：Qu2pBQuC：1D：2：2p答：C17.直流发电机的电刷逆转向挪动一个小角度，电枢反应性质为。A：去磁与交磁B：增磁与交磁C：去磁答：B18.并励直流电动机在运转时励磁绕组断开了，电机将。A：飞车B：停转C：可能飞车，也可能停转答：C19.若并励直流发电机

9、转速上升20，则空载时发电机的端电压U将。0A：高升20B：高升大于20C：高升小于20D：不变答：B20.直流电动机的额定功率指。A,转轴上汲取的机械功率；B,转轴上输出的机械功率C,电枢端口汲取的电功率D,电枢端口输出的电功率。答：B21.欲使电动机能顺利起动达到额定转速，要求电磁转矩大于负载转矩。A：均匀；B：瞬时；C：额定答：A22.负载转矩不变时，在直流电动机的励磁回路串入电阻，稳固后，电枢电流将将。，转速A,上升，降落B,不变，上升C,上升，上升答：A三、判断（每题1分）1.并励直流发电机转速上升倍，则空载时发电机端电压上升倍。（）答：错2.直流电机的电枢绕组并联支路数等于极数即2

10、a=2p。（）答：错直流电机主磁通既链着电枢绕组又链着励磁绕组，所以这两个绕组中都存在着感觉电势。）答：错4.他励直流电动机在固有特征上弱磁调速，只要负载不变，电动机转速高升。（）答：对5.直流电机的电枢绕组最罕有两条并联支路。（）答：对6.电磁转矩和负载转矩的大小相等，则直流电机稳固运转。（）答：错7.他励直流电动机降低电源电压调速与减小磁通调速都可以做到无级调速。（）答：对8.并励直流发电机稳态运转时短路电流很大。（）答：错9.直流发电机中的电刷间感觉电势和导体中的感觉电势均为直流电势。（）答：错10.起动直流电动机时，励磁回路应与电枢回路同时接入电源。（）答：错11.直流电动机的额定功率

11、指转轴上汲取的机械功率。（）答：错12.直流电机无电刷相同可以工作。（）答：错13.直流电机的转子转向不可以改变。（）答：错14.同一台直流电机既可作发电机运转，由可作电动机运转。（）答：对15.并励直流电电机不可以轻载运转。（）答：错四、简答（每题3分）在直流电机中换向器-电刷的作用是什么？在直流电机中，电枢电路是旋转的，经换向器-电刷作用变换成静止电路，即构成每条支路的元件在不断地变换，但每个支路内的元件数及其所在地址不变，因此支路电动势为直流，支路电流产生的磁动势在空间的地址不动。直流电枢绕组元件内的电动势和电流是直流还是交流？若是交流，那么为何计算稳态电动势时不考虑元件的电感？直流电枢

12、绕组元件内的电动势和电流是交流的。直流电机电枢绕组是旋转的，经换向-电刷的作用，变换成为静止电路，两电刷间的电路在空间地址是不变的，因此电刷电动势是直流的，所经过的电流也是直流的，电感不起作用。何谓电机饱和现象？饱和程度高低对电机有何影响？电机的磁路由死心部分和空气隙部分构成，当死心的磁通密度达到必定程度后，死心部分的磁压降开始不可以忽视，此时跟着励磁磁动势的增添，主磁通的增逐渐变慢，电机进入饱和状态，即电机磁化曲线开始变曲折。电机的饱和程度用饱和系数来表示，饱和系数的大小与电机的额定工作点在磁化曲线可以分为三段，如图2-1所示，a点以下为不饱和段，ab段为饱和段，b点以上为高饱和段。将电机额

13、定工作点选在不饱和段有两个弊端：资料利用不充分；磁场简单遇到励磁电流的搅乱而不易稳固。额定工作点选在过饱和段，有三个弊端：励磁功率大增；磁场调理困难；对电枢反应敏感。一般将额定工作点设计在ab段的中间，即所谓的“膝点”周边，这样选择的好处有：资料利用较充分；可调性较好；稳固性较好。2-14.直流电机电枢绕组型式由什么决定？答直流电机绕组型式由绕组和合成节距y决定。y1为叠式绕组；yK1/p为波绕组，此中K为换向器片数，p为极对数。直流电机电枢绕组为何一定是闭合的？答因为直流电枢绕组不是由固定点与外电路连接的，而是经换向器-电刷与外电路想连接的，它的各支路构成元件在不断地变化。为使各支路电动势和

14、电流稳固不变，电枢绕组正常、安全地运转，此种绕组一定是闭合的。直流电机电刷搁置原则是什么？在确立直流电机电刷的安置原则上就考虑：（1）应使电机正、负电刷间的电动势最大：（2）应使被短路元件的电动势最小，以利于换向。二者有必定的一致性，一般以空载状态为出发点考虑电刷的安置。所以，电刷的合理地址是在换向器的几何中性线上。无论叠绕组还是波绕组，元件端接线一般总是对称的，换向器的几何中性线与主极轴线重合，此时电刷的合理位置是在主极轴线下的换向片上。一台四极直流电动机，试分析以下状况下有无电磁转矩：（1）有两个极的励磁绕组的极性接反，使主极变为N、N、S、S，如图2-2（a）所示；2）主极极性和（1）相

15、同，但将电刷B、D拿去，在电刷A、C两端加直流电压，如图2-2b）所示。答（1）在四极电机中，A、C电刷的极性相同，忧如为正，则B、D电刷同为负极性。由于电刷是电枢绕组电流的分界线，在电刷C、D之间的N极下的电枢导体电流的方向与电刷D、A之间的N极下的电枢导体电流的方向是相反的，所以电刷C、A之间在N极下电枢导体所产生的总的电磁转矩为零。同理，在电刷A、C之间在S极下的电枢导体所产生的部电磁转矩亦为零，故此时无电磁转矩。（2）此时对于电枢绕组的上层边而言，在电刷C、A之间，在N极下的上层边的电流方向是相同，所以，其电磁转矩的方向是一致的；在电刷A、C之间，在S极下的上层边的电磁转矩方向也是一致

16、的，并与前者相同，故所有上层边所产生的电磁转矩为N极下（或S极下）上层边所产生的电磁转矩的两倍。但对电枢绕组的基层边而言，在电刷C、A之间，无论在N极下的基层边或在S极下的基层边均有两种不一样的电流方向，并且导体数各占一半（假设原四极电机为整距绕组即y1），故每极下的基层边所产生的电磁转矩恰巧抵消为零，如图2-2（b）所示。实质上，这时相当于一个短了半个极矩的短距绕组的两极电机，其所产生的总电磁转矩，只有本来整距绕组四极电机电磁转矩的一半。图2-2（a）(b)一台六极直流电机原为单波绕组，如改制成单叠绕组，并保持元件数、每元件匝数、每槽元件数不变，问该电机的额定容量能否改变？答单波绕组的并联支

17、路数等于2，单叠绕组的并联支路数等于电机极数。电枢绕组由单波改成单叠后，并联支路数由2条变为了6条，每条支路的串联元件数变为本来的1/3，支路电阻也变为本来的1/3。所以，额定电压变为本来的1/3，而额定电流则变为本来的3倍，故电机的容量保持不变。电枢反应的性质由什么决定？交轴电枢反应对每极磁通量有什么影响？直轴电枢反应的性质由什么决定？电枢反应的性质由电刷地址决定，电刷在几何中性线上时电枢反应是交轴性质的，它主要改变气隙磁场的分布形状，磁路不饱和时每极磁通量不变，磁路饱和时则还必定的去磁作用，使每极磁通量减小。电刷偏离几何中性线时将产生两种电枢反应：交轴电枢反应和直轴电枢反应。当电刷在发电机

18、中顺着电枢旋转方向偏离、在电动机中逆转向偏离时，直轴电枢反应是去磁的，反之则是助磁的。在什么条件下电枢磁动势与磁场互相作用才产生电磁转矩？若电枢磁动势有交、直轴两个重量，那么是哪个重量产生，哪个重量不产生？还是两个都产生？产生直轴电枢磁动势的电流沿电枢表面对称分布在几何中性线双侧，遇到异极性磁场的作用，合成电磁力为零，即不产生电磁转矩，产生交轴电枢磁动势的电流对称分布在主极轴线双侧，产生电磁转矩是同一方向的。可见，只有交轴电枢磁动势才产生电磁转矩。直流电机空载和负载运转时，气隙磁场各由什么磁动势建立？负载后电枢电动势应该用什么磁通进行计算？空载时的气隙磁场由励磁磁动势建立，负载时气隙磁场由励磁

19、磁动势和电枢磁动势共同建立。负载后电枢绕组的感觉电动势应该用合成气隙磁场对应的主磁通进行计算。一台直流电动机，磁路饱和。当电机负载后，电刷逆电枢旋转方向挪动一个角度。试分析在此种状况下电枢磁动势对气隙磁场的影响。电刷挪动后，电刷不在几何中性线上，同时存在交轴电枢磁动势和直轴电枢磁动势。交轴电枢磁动势负气隙磁场发生畸变，因磁路饱和，还有去磁作用，使每极磁通减少。对电动机而言，电刷逆旋转方向挪动后，直轴电磁磁动势方向相反，电枢反应起去磁作用，使每极磁通减少。直流电机的感觉电动势公式用机械角速度表示转速时，其结构常数和电磁转矩公式的结构常数是一致的，试证明。ECEpNnpN60pN答n60a2CT6

20、0a2a直流电机的励磁方式有哪几种？每种励磁方式的励磁电流或励磁电压与电枢电流或电枢电压有如何的关系？答直流电机励磁方式四种：他励励磁电流If由独立电源供应，与电枢电流Ia无关；并励励磁电流并在电枢两端，励磁电压Uf等于电枢电压U；串励励磁绕组与电枢串联，IfIa；复励既有并励绕组又有串励绕组，按两绕组磁动势方向的异同分成：积复励串励与并励磁动势同向，差复励串励与并励磁动势反向。直流电机空载和负载时有哪些消耗？各由什么原由引起？发生在哪里？其大小与什么有关？在什么条件下可以以为是不变的？电机空载运转时有机械消耗、铁耗和附带消耗。机械消耗由转子旋转时轴承摩擦、电刷摩擦以及通风引起，其大小与转速有

21、关。铁耗是由转子旋转时主磁通在电枢死心交变引起的，其大小与转速的次方（12和死心磁密的平方成正比。空载时的附带消耗包含转子旋转时电枢齿槽引起气隙磁通脉动，从而在死心中产生脉振消耗，以及转子上的拉紧螺杆等结构件中的铁耗。以上三种消耗统称为空载消耗，此中附带消耗所占比率很小。在转速和主磁通不变的状况下，可以以为空载消耗不变。其余，在空载时还存在励磁功率，即励磁电路铜耗。电机负载时除有机械消耗、铁耗、附带消耗和励磁消耗外，还存在电枢电路铜耗，它与电枢电流的平方成正比。在附带消耗中，除了空载时的两项外，还包含电枢反应使磁场畸变引起的额外电枢铁耗以及由换向电流产生的消耗。他励直流发电机由空载到额定负载，

22、端电压为何会降落？并励发电机与他励发电机对比，哪个电压变化率大？答他励直流发电机由空载到额定负载，电枢电流Ia由0增添到额定值IaN电枢回路电阻压降IaRa增添，且电枢反应的去磁作用使主磁通降落，从而使感觉电动势E降落。由公式UEIaRa可知，端电压U随Ia的增添而降落。对于并励发电机，除上边两个原由外，端电压降落，引起励磁电流If降落，使得降落和E降落，所以并励发电机的电压变化率比他励发电机电压变化率要大些。做直流发电机实验时，若并励直流发电机的端电压升不起来，应该如何办理？并励直流发电机的端电压升不起来，可按下述步骤进行办理，先检查一下线路和仪表接法能否正确，而后：检查电机转速能否达到额定

23、转速；调理励磁回路所串电阻，使励磁回路电阻小于临界电阻；把励磁绕组两端对调接在电枢绕组两端，使励磁磁通与剩磁磁通方向一致；若电机没有剩磁，则应给电机充磁。并励发电机正转能自励，反转能否自励？发电机正转时可以自励，表示发电机正转时满足自励条件，即：有必定的剩磁；励磁回路的电阻小于与运转转速所对应的临界电阻；励磁绕组的接线与电机转向的配合是正确的。这里的正确配合就是说当电机以某一方向旋转时，励磁绕组只有一个正确的接法与之相对应。假如转向改变了，励磁绕组的接线也应随之改变，这样才能保证励磁电流所产生的磁场方向与剩磁方向相同，从而实现电机的自励。当电机的转向改变了，而励绕组的接线未改变，这样剩磁电动势

24、及其产生的励磁电流的方向必定改变，励磁电流产生的磁场方向势必与剩磁的方向相反。电机内磁场被削弱，电压不可以建立，所以并励发电机正转时能自励；反转时，不改变励磁绕组的两个端头的接线，是不可以自励的。在励磁电流不变的状况下，发电机负载时电枢绕组感觉电动势与空载时电动势大小相同吗？为何？负载时电动势比空载时小，因为负载时有电枢反应去磁作用，使每极磁通减小。一台并励发电机，在额定转速下，将磁场调理电阻放在某地址时，电机能自励。此后原动机转速降低了磁场调理电阻不变，电机不可以自励，为何？对应于不一样的转速有不一样的空载曲线，因此临界电阻也不一样。电机转速降低，临界电阻减小，当临界电阻小于励磁回路电阻时，

25、电机便不可以自励。21.一台他励发电机和一台并励发电机，假如其余条件不变，将转速提升20%，问哪一台的空载电压提升得更高？为何？答当转速提升时，二者的空载电压都会提升。二者对比较，并励发电机的空载电压会更高些，因为由ECEn可知，并励发电机的电动势除与转速有关外，其磁场大小也与感觉电动势有关。当转速高升时，不但有转速高升的原由以致电动势增添，还有因电枢电动势的增添而使励磁电流磁加，并以致磁通增添的原由。这一要素半以致感觉电动势进一步增添。为何并励直流发电机工作在空载特征的饱和部分比工作在直线部分时，其端电压更加稳固？在饱和区工作，当励磁电流变化时空载电动势的变化较小，所以端电压更加稳固。一台他

26、励直流电动机拖动一台他励直流发电机在额定转速下运转，当发电机的电枢电流增添时，电动机电枢电流有何变化？分析原由。直流电动机的电枢电流也增添。因为直流发电机电流增添时，则制动转矩即电磁转矩增大（磁通不变），要使电动机在额定转速下运转，则一定增大输入转矩即电动机的输出转矩，那么，电动机的电磁转矩增大，所以电枢电流也增大。如何改变并励、串励、积复励电动机的转向？改变直流电动机转向就是要改变电磁转矩的方向，电磁转矩是电枢电流平易隙磁场互相作用产生的，所以改变电枢电流的方向或改变励磁磁场的方向就可以达到改变电动机转向的目的。并励电动机：将电枢绕组的两个接线端对调或将并励绕组的两个接线端对调，但二者不可以

27、同时改变；串励电动机：方法与并励电动机相同；积复励电动机：要保持是积复励，最简单的方法是将电枢绕组的两个接线端对调。并励电动机和串励电动机的机械特征有何不一样？为何电车和电力机车都采纳串励电动机？并励电动机的机械特征表达式URaTemn0KTemn2CECECT当忽视电枢反应时，磁通为不随负载变化的常数，nf(Tem)是一条略下倾的直线，转速随负载增添而略有降落。假如电车和电力机车使用这类电动机，那么当电车载重或上坡时电机将过载许多。串励电动机的机械特征表达式为nC1UC2RaTem此中，C11CT，C21，C。串励电动机的励磁电流等于电枢电流，磁CECCECIa路不饱和时Ia，C为一常数，T

28、emIa2；磁路高度饱和时，基本不变，C与Ia成反比，而TemIa。串励电动机的机械特征nf(Tem)是一条转速随Tem增添而迅速降落的曲线。当电车载重或上坡时，电动机的转速会自动降落，使得(nTem)增添不多，因此电机输入功率增加不像并励电动机那样快，所以电车和电力机车平常采纳串励电动机拖动。26.一台正在运转的并励直流电动机，转速为1450r/min，现将它停下来，用改变励磁绕组的极性来改变转向后（其余均未变），当电枢电流的大小与正相同时，发现转速为1500r/min，试问这可能是什么原由引起的？答从公式nUIaRa可知，反转时U、Ia、a均未变，CE为常数，而n上升了，CER所以必定降落

29、了。但是励磁电流未变（并励电动机励磁电压等于电枢电压未变），所以造成降落的原由可能是因为电枢反应的去磁作用。因为电枢电流未变，所以无论是正转还是反转，交轴电枢反应的作用是相同的。由电枢反应的原理可知，对于电动机而言，电刷自几何中性线逆电枢旋转方向偏移时，直轴电枢磁动势起去磁作用，而电刷顺电枢旋转方向偏移时，则起助磁作用。所以，造成这一现象的原由可能是因为电刷不在几何中性线上，对于正转状况而言，电刷顺电枢旋转方向偏移了。一台直流并励电动机，在维修后作负载试验，发现电动机转速很高，电流超出正常值，停机检修发现线路无误，电动机的励磁电流正常。试分析这故障的可能原由并说明原由。假如直流电动机的电刷不在

30、几何中性线上，则在负载运转时，除了拥有交轴电枢磁动势以外，还存在直轴电枢磁动势。假如电刷地址是从几何中性线逆电机旋转方向移开的话，则直轴电枢磁动势是去磁的，即与主磁通的方向相反。而当气隙磁通削弱时，便会使转速nURaIa增高。同时在必定电磁转矩下，因为TemCTIa，电枢电流会增添。假如电动CE机拥有起稳固作用的串励绕组，则可能是串励绕组反接，而不是电刷地址不对，也许两种原由兼有。试述并励直流电动机的调速方法，并说明各种方法的特色。答并励直流电动机的调速方法有以下三种：1）改变励磁电流调速。这类调速方法方便，在端电压一准时，只要调理励磁回路中的调理电阻即可改变转速。因为经过调理电阻中的励磁电流

31、不大。故耗费的功率不大，转速变化光滑均匀，且范围宽广。接入并励回路中的调理电阻为零时的转速为最低转速，故只好“调高”，不能“调低”。改变励磁电流，机械特征的斜率发生变化并上下挪动。为使电机在调速过程中获取充分利用，在不一样转速下都能保持额定负载电流，此法适用于恒功率负载的调速。2）改变电枢端电压调速。当励磁电流不变时，只要改变电枢端电压，即可改变电动机的转速，提升电枢端电压，转速高升。改变电枢端电压，机械特征上下挪动，但斜率不变，即其硬度不变。此种调速方法的最在弊端是需要专用电源。在保持电枢电流为额定值时，可保持转矩不变，故此法适用于恒转矩的负载调速。3）改变串入电枢回路的电阻调速。在端电压及

32、励磁电流必定、接入电枢回路的电阻为零时，转速最高，增添电枢路电阻转速降低，故转速只好“调低”不可以“调高”。增添电枢电阻，机械特征斜率增大，即硬度变软，此种调速方法功率消耗大，效率低，假如串入电枢回路的调理电阻是分级的，则为有级调速，光滑性不高，此法适用于恒转矩的负载调速。五、计算（每题5分，本章计算不作要求）1.一台并励直流电动机，PN138kW，UN230V，nN970r/min，电枢回路总电阻Ra0.05，定子为6极，电枢采纳单叠绕组。正常运转时有三对电刷，忽视电枢反应的影响，试分析计算该电机可能发出的最大功率。答去掉相邻的一对电刷后的电枢后的电枢绕组电路图如图2-3所示。正常运转时图2

33、-3电枢电流IaINPN138103AUN230支路电流iaIa600A100A2a6励磁电动势EUNIaRa(2306000.05)A260A支路电阻ra6Ra60.050.3去掉相邻的一对电刷后，支路数由本来的六条支路变为了四条支路，此中三条是本来的（图中2，3，4），另一条则是由本来的三条支路（图5，6，1）串联构成。当使前三条支路中的负载电流各仍为100A时，则后一条支路中的电流将为EUN260230A33.33A3ra30.3电枢电流为Ia(310033.33)A333.3A输出功率PUNIa230333.3W=因为各支路电流均未超出本来的支路电流额定值100A，故电机的发热不会超出

34、本来的数值。若使后一条支路中的负载电流达到100A，则端电压U将降为U(2601000.9)V170V而前三条支路中的负载电流共为260170A900A0.3/3即每支路为300A，为本来额定支路电流的三倍。无论从发热或是从换向来讲都是不一样意的，故最大功率应为。2.设一台4kW、220V，效率N84%的两极直流电动机，电枢绕组为单叠绕组，槽数Z=18，每槽每层元件边数u=4,元件匝数Ny8。试求：1）电机的额定电流；2）电枢绕组数据：虚槽数Zi，换向片数K，绕组元件数S，总导体数N以及绕组各节距。（1）额定电流PN4103IN220A21.65AUNN0.84（2）虚槽数ZiuZ41872元

35、件数、换向片数SKZi72总导体数N2NyS2872根1152根合成节距yyk1第一节距y1Zi720182p4第二节距y2yy111817或193.一台长复励直流发电机PN11kW，UN230V，nN1450r/min，2p4，换向片数K=93，元件匝数Ny31，单波绕组，电枢外径Da0.195m，额定励磁电流3IfN0.956A，电机磁路有必定的饱和程度。(1)改进换向，电刷前移90机械角。试求直轴与交轴电枢反应磁势Fad和Faq。（2）电刷顺电枢旋转方向挪动时，Fad和Faq各起什么作用。解额定电流INPN1110347.83AUN230A额定电枢电流IaNINIfN(47.830.95

36、6)A48.79A支路电流iaIaN48.79A24.40A2a2极距Da0.195m0.153m2p4元件数SK93总导体数N2SNy293316203电枢线负荷Nia62024.4AA/m24694A/mDa0.195电刷在电枢表面移过的距离b900.195m0.0153m3600Da0360(1)交轴电枢反应FaqA(b)24694(0.1530.0153)A/极1511A/极22直轴电枢反应FadAb246940.0153A/极377.8A/极（2）电刷顺电枢旋转方向挪动了角，因为是发电机，故Fad起去磁作用。Faq负气隙磁场发生畸变，因为磁路饱和，故Faq还有去磁作用。4.一台直流发

37、电机数据：2p6，总导体数N=720，2a6，运转角速度40rad/s，每极磁通=。试计算：1）发电机的感觉电动势；2）当转速n=900r/min，但磁通不变时的感觉电动势；3）当磁通=，n=900r/min时的感觉电动势。解（1）pN3780CE601360a3转速3030n40r/min1200r/min感觉电动势ECEn130.03921200V611.5V（2）当CE不变时，En。所以n900r/min时的感觉电动势为900E611.5V458.6V1200（3）当CE和n不变时，E。所以0.0435Wb时的感觉电动势为0.0435E458.6V508.9V0.0392一台四极、82k

38、W、230V、971r/min的他励直流发电机，假如每极的合成磁通等于空载额定转速下拥有额定电压时每极磁通，试求当电机输出额定电流时的电磁转矩。额定电流INPN82103UNA356.5A230他励电机，额定电枢电流IaNIN356.5A依题意有ECEnUNUN230CE0.2371n970CT30CE300.23712.2643电磁转矩TeCTIaN2.2643356.5Nm807.2Nm6.一台直流电机，2p4，S=120，每元件电阻为0.2，当转速n=1000r/min时，每元件的均匀电动势为10V。问当电枢绕组分别为单叠和单波时，正负电刷端的电压U和电枢绕组电阻Ra各是多少？解设直流电

39、机电枢绕组的并联支路数2a，则每条支路串联的元件数为S/2a，每条支路的感觉电动势等于支路串联的各元件感觉电动势之和，而支路电阻亦等于支路串联的各元件电阻之和。因为各条支路是对称的，所以正负电刷间的感觉电动势等于支路感觉电动势，而电枢绕组电阻则等于支路电阻除以并联支路数。空载时，正负电刷端的电压等于正负电刷间的感觉电动势。电枢绕组为单叠绕组时，2a2p4，每条支路串联的元件数为120/4=30。所以端电压U和电枢绕组电阻Ra分别为U1030V300VRa0.2301.54电枢绕组为单波绕组时，2a2，每条支路串联的元件数为120/2=60，故有U1060V600VRa0.260627.一台二极

40、发电机，空载时每极磁通为，每极励磁磁动势为3000A。现设电枢圆周上共有电流8400A，并均匀分布，已知电枢外径为0.42m，若电刷自几何中性线前移20机械角度。试求：1）每对极的交轴电枢磁动分为和直轴电枢磁动势各为多少？2）当略去交轴电枢反应的去磁作用和假设磁路不饱和时，试求每对极的净有磁动势及每极下的合成磁通。（1）线负荷Nia8400AA/m6366A/mDa0.42极距Da0.42A/m0.660m2p2电刷挪动的弧长bDa2000.42m0.0733m03600360每极交轴电枢磁动势为FaqA(b)26366.2(0.660.0733)A/极1634A/极2每极直轴电枢磁动势为Fa

41、dAb63660.0733A/极466.6A/极每对极的交、直轴电枢磁动势分别为16342A/对极=3268A/对极和2A对极=933.2A/对极。（2）发电机电刷自几何中性线前移时，直轴电枢磁动势起去磁作用，故每极净有磁动势为FFfFad(3000466.6)A/极2533A/极每对极净有磁动势为25332A/对极=5066A/对极。因为磁路不饱和，所以F，故合成磁通为25330.3Wb0.253Wb30008.一台并励直流发电机，PN35kW，UN115V，nN1450r/min，电枢电路各绕组总电阻ra0.0243，一对电刷压降2Ub2V，关励电路电阻Rf20.1。求额定负载时的电磁转矩

42、及电磁功率。解额定电流INPN35103A304.3AUN115额定励磁电流IfNUN1155.72ARfA20.1额定电枢电流IaNINIfN(304.35.72)A310A额定电枢电动势ENUNIaNra2Ub(1153100.02432)V124.5V电磁功率PemENIaN124.5310W38.6kW电磁转矩PemENIaNNm245.2NmTem14502609.一台并励直流电动机，额定数据为：UN110V，IN28A，nN1500r/min，电枢回路总电阻Ra0.15，励磁电路总电阻Rf110。若将该电动机用原动机拖动作为发电机并入电压为UN的电网，并忽视电枢反应的影响，试问：1

43、）若保持电压电流不变，此发电机转速为多少？向电网输出的电功率为多少？2）当此发电机向电网输出电功率为零时，转速为多少？解（1）电动机状态额定运转时励磁电流IfNUN110RfA1A110电枢电流IaNINIfN(281)A27A感觉电动势ENUNIaNRa(110270.15)V114.1V因为额定电压不变，励磁电流不变，所以主磁通保持不变。故发电机运转时的转速为nFEFnN114.1EN1500r/min1615r/min106发电机运转时输出功率P2UN(IaFIfN)110(271)W2860W2.86kW（2）发电机向电网输出功率为0，即此时输出电流为0，故发电机的电枢电流等于励磁电流

44、IaFIfN1A发电机感觉电动势为EFUNIaFRa(11010.15)V110.2V发电机的转速nFEFnF110.21615r/min1560r/minEF114.110.一台并励直流发电机数据以下：PN46kW，nN1000r/min，UN230V，极对数p2，电枢电阻ra0.03，一对电刷压降2Ub2V，励磁回路电阻Rf30，把此发电机当电动机运转，所加电源电压UN220V，保持电枢电流为发电机额定运转时的电枢电流。试求：1）此时电动机转速为多少（假设磁路不饱和）？2）发电机额定运转时的电磁转矩为多少？3）电动机运转时的电磁转矩为多少？（1）作发电机运转时，额定电流PN34610A20

45、0AINUN230励磁电流IfFUN230RfA7.67A30额定电枢电流IaNINIfF(2007.67)A207.7ACEUNIaNra2UbFnN230207.70.03210000.2382今作电动机运转IfDUN/Rf2207.33AA30IfDCEF7.330.23820.2276CEDIfF7.67电动机转速UNraIaN2UbnCED2200.03207.72r/min930.4r/min0.2276发电机额定电磁转矩TemFCTFIaN9.55CEFIaN9.550.2382207.7Nm472.5Nm（3）电动机电磁转矩TemDCTDIaN9.55CEDIaN9.550.2

46、276207.7Nm451.5Nm11.一台并励直流电发电机，额定功率，额定电压230V，每极励磁绕组匝数为500匝，已知在额定转速下空载时产生额定电压的励磁电流为0.8A，而在额定负载时产生额定电压的励磁电流需1.2A，今欲将该电机改为差复励直流发电机，问每极应加入多少匝串励绕组？解额定电流PN4.6103A20AIN230UN设每极串励绕组匝数为Ns，依题意为差复励NsINIf0(IfNIf0)Nf(INsIfNIf0)(1.20.8)500匝/极If0Nf200.8N10匝/极12.设有一台差复励直流发电机，空载和满载电压均为230V，额定转速nN1000r/min，500If其空载特征

47、可用式E表示，并励绕组1000匝，串励绕组10匝，电枢回路总电阻5IfRa0.2（包含电刷接触电阻），满载时电枢电流50A，电刷处在几何中性线上。试求：1）电机在满载时的电枢反应的等效去磁安匝数；2）如将发电机并联运转于200V的电网上，而后从轴上取去原动机，并加上机械负载，使其转为电动状态运转，试分析它是哪一种励磁方式的电动机，它的转向能否改变，在相同的满载电枢电流下，它的转速为多少？解当空载电压U230V时，因Ia0500IUEIaRaE5I励磁电流f230VfIf2305A4.26A270并励绕组电阻U23054RfIf4.26并励磁动势NfIf10004.26A/极4260A/极（1）

48、满载时EURaIa(2300.250)V240V等效励磁电流Ifef5EE5240A4.62A500500240满载时，因为端电压仍为230V不变，故励磁电流If不变，按磁动势关系有IfefNfNfIfNaIaFa电枢反应的等效去磁磁动势FaNfIfNaIaIfefNf(10004.2610504.621000)A/极140A/极（2）并联于电网后，由发电机转为电动机，电枢电流反向，如串励绕组不反接，则串励磁势了随之改变方向。因励磁绕组电流方向未变，故此时为差复励运转状态。旋转方向仍与本来发电机状态相同，没有改变。在差复励电动机状态工作时IfU220A4.07ARf54IfefNfNfIfNa

49、iaFa求得Ifef10004.071050140A3.43A1000按CE500IfIfef3.43A时(5，在If)nNCE500Ifef5003.430.2034(5Ifef)1000(53.43)1000UIaRa220500.21032r/minn0.2034r/minCE13.某串励电动机，PN14.7kW，UN220V，IN78.5A，nN585r/min，Ra0.26（包含电刷接触电阻）。欲在总负载制动转矩不变的状况下把转速降到350r/min，问需串入多大的电阻（假设磁路不饱和）？解串励电动机励磁电流等于电枢电流，依题意磁路不饱和，磁通与励磁电流成正比，所以有TemCTIaC

50、TCIfIaCTCIa2式中，C比率常数。串电阻调速前后，因总制动转矩不变，即电磁转矩保持不变，所以CTCIa2CTCIaN2，故电枢电流保持不变IaIaNIN78.5A调速前的电动势为ENUNIaNRaUNINRa(22078.50.26)V199.6V需串入的电阻为RjUNEIaRa220119.41.020.2678.214.一台并励直流发电机，PN19kw，UN230伏，nN1450r/m，电枢电路各绕组总电阻ra7500.183，2Ub2伏，励磁绕组每极匝数Wf880匝，IfN2.79A，励磁绕组电阻ra75081.1，当转速为1450r/m时测得电机的空载特征为：If（A）U0（v

51、）44104160210240258275求：（1）欲使空载产生额定电压，励磁电路应串入多大电阻？（2）电机的电压变化率U（3）在额定运转的状况下电枢反应的等效去磁安匝Faqd解：（1）依据U0230伏，在空载曲线上查得If02.253A所以Rf0U0230102.7If02.253故励磁回路应串入的电阻RfRf0Rf750102.781.120.97（2）电机额准时励磁电阻RfNUN82.44，IfN我们将空载曲线在If2.743.28内线性化，获取电压U02582752582.74)3.28(If2.74171.7431.48If而IfU0U0277伏RfN代入上式获取空载端电压U082.

52、44故电压变化率UU0UN27723020.4%UN230（3）额定电流INPN1900082.61AUN230IaNINIfN85.40A在额定条件下电机的感觉电势ENUN2UbIaNRa230285.40.18324.7伏在空载特征上查得等效励磁总电流If2.382.742.38(247.6240)2532A258240所以，在额定状况下电枢反应等效去磁安匝FaqdWf(IfNIf)880(2.792.532)227(AT/P)一台直流电动机，电枢电流为15.4A，2P4，单波S27，每元件匝数Wy3，每极磁通量等于，问电机的电磁转矩为多少？若相同元件数，绕组改为单迭，极数于励磁不变，电磁

53、转矩又为多少？解：单波，CMPZ2(2732)51.572a2TemCMIa51.570.02515.4198.54（Nm）单迭，a2PZ2(2732)25.785，CM222aTemCMIa99.27（Nm）16.一台并励直流电动机，PN100kw，UN220V，n550r/m在750C时电枢回路电阻ra欧，励磁回路电阻rf欧，2u2V，额定负载时的效率为88，试求电机空载时的电流。解：INPN100000516.53ANUN0.88220IaNIUN508.53ANRfEaNUNIaNRa2uc220508.530.0222206.8VCeNEaN206.80.376nN550P0PemN

54、PNEaNIaNP5164wNIa0Tem0T0P0CMCMCM60P060516424.97A2n9.55CM25509.550.376I0Ia0If24.97UN24.97832.97ARf一台并励直流电动机的额定数据以下：PN17kw，UN220V，n3000r/m，IN88.9A，电枢回路电阻ra=欧，励磁回路电阻Rf欧，若忽视电枢反应的影响，试求：（1）电动机的额定输出转矩；（2）在额定负载时的电磁转矩；（3）额定负载时的效率；（4）在理想空载（Ia0）时的转速；（5）当电枢回路串入电阻R欧时，在额定转矩时的转速。解（1）TNPN170006054.1NmN23000（2）IfNUN

55、2201.212Rf181.5IaNINIfN88.91.21287.688AEaNUNIaNRa22087.6880.0896212.14VPemNEaNIaN212.1487.68818602.13wTemNPemN18602.136059.2Nm2nN（3）T0TemNTN59.254.15.1NmP0T05.1230001602.2w60P1NPemNPcuaPcufPI2RI2RemNaffa+wPN100%86.9%NP1N（4）n0UNUNnN2203000CeEaN3111.2r/mN212.14（5）因为调速前后Tem不变，所以Ia不变UNIa(RaR)22087.688(0

56、.08960.15)199VEannN30002814.2r/mEaNEa199212.14一台串励直流电动机UN220V，n1000r/m，IN40A，电枢回路电阻为欧，假设磁路不饱和。试求：（1）当Ia20A时，电动机的转速及电磁转矩？（2）假如电磁转矩保持上述值不变，而电压减低到110V，此时电动机的转速及电流各为多少？解：EaNUNINRa220400.5200VCeEaN2000.2N1000nN（1）Ia20A，CeN20CeN0.140UN220200.5EaIaRa2100r/m所以n0.10.1CeT(9.550.1)2019.1memCMIa（2）串励且转矩保持不变，所以I

57、a不变，Ce不变Ia20AUNIaRa110200.5nEaCe0.10.11000r/m一台直流串励电动机，额定负载运转，UN220V，n900r/m，IN78.5A，电枢回路电阻ra=欧，欲在负载转矩不变条件下，把转速降到700r/m，需串入多大电阻？解：串励且Tem不变，侧Ia前后不变，不变。所以IIN78.5AaEaNUNINRa22078.50.26199.6VCeNEaN199.60.222nN900CeNnuNRj)所以EaIa(RaRjUNCenRa2200.2227000.260.5678.5Ia20.并励直流发电机，额定电压为230V，现需要将额定负载运转时的端电压提升到2

58、50V，试问：（1）若用增添转速的方法，则转速一定增添多少？（2）若用调理励磁的方法，则励磁电流增添多少倍？解：（1）n应增添到25倍，因为UEaCenn223（2）If应增添到25倍。（不计饱和）2321.一台并励发电机，P6kw，U230V，n1450r/m，电枢回路电阻ra7500.921，NN励磁回路电阻Rf750177欧，额定负载时的附带消耗P60w，铁耗PFe145.5w，机械消耗P168.4w，求额定负载下的输入功率、电磁功率、电磁转矩及效率。解：发电机INPN600026.09AUN230IaNUN26.09230INRf27.39A177EaNUNIaNRa23027.390

59、.921255.23V所以PemNEaNIaN255.2327.396990.75WTemNPemN6990.756046.04NmN21450P1NPemNPmecPPFe6990.75168.460145.57364.65PN6000N81.5%P1N7364.6522.一台并励发电机，励磁绕组电阻Rf欧，在额定转速1000r/m时空载特征为：If（A）2U0（v）100150198226244260280要使空载时产生额定电压，励磁回路应串入多大调理电阻？在额定转速下的临界电阻是多少？解：（1）空载时，U0UN230V，则查得If05.72A所以Rj23017.4Rf5.722）nN下的

60、Rfcr：Rfcr100/250欧一台直流发电机，PN82kw，UN230V，每极并励磁场绕组为900匝，在以额定转速运转，空载时并励磁场电流为7.0A可产生端电压230V，但额定负载时需9.4A才能获取相同的端电压，若将该发电机改为平复励，问每极应加接串励绕组多少匝？（平复励是指积复励当额定负载时端电压与空载电压一致）PN82000356.52A解：发电机，IN230UN并励时，空载F额定Ff0If0Nf7.09006300ATfIfNNf9.49008460ATFf2160AT，战胜IaRa，去磁枢反应，If降落有U降落。现改为积复励，要达到相同成效，则Ff应由串励绕组来供应所以FfINN