直流电机习题课

直流电机卢斌电机学习题课3-1直流电机有哪些励磁方式励磁方式IfUEaI+-IaUEa,IaI+-UfIf+-IfEaI+-IaUIaEaI=If+-U并励串励复励他励自励Ia=IIa=I+IfIa=I=IfIa=I+IfU=Uf3-6在直流发电机中，电刷顺电枢旋转方向移动一角度，电枢反应的性质怎样？当电刷逆电枢旋转方向移动一角度，电枢反应的性质又是怎样？如果是电动机，在这两种情况下，电枢反应的性质又是怎样？分析思路：负载时的电枢磁动势和电枢反应电枢电流ia电枢磁动势fa电枢磁场ba空载磁场b0气隙合成磁场bδ电枢反应b0ba(x)bδ(x)O(一)交轴电枢反应a〕负载时的合成磁场b〕合成磁场分布不计磁饱和时：计磁饱和时：交轴电枢反应既无增磁、亦无去磁作用交轴电枢反具有一定的去磁作用（二〕直轴电枢反应：

若电机为发电机，电刷顺电枢旋转方向移动一角度，对主极磁场而言，直轴电枢反应将是去磁的。若电刷逆着旋转方向移动一度，直轴电枢反应时增磁的。电动机的情况恰好相反。

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1直流发电机中，当电刷顺电枢旋转方向移动一个角度，电枢反应的性质是：(1)使主磁场发生畸变（2〕具有去磁作用是主磁场减弱直流发电机中，当电刷逆电枢旋转方向移动一个角度，电枢反应的性质是：(1)使主磁场发生畸变（2〕具有去磁作用是主磁场增强2.直流电动机中，当电刷顺电枢旋转方向移动一个角度，电枢反应的性质是：(1)使主磁场发生畸变（2〕具有去磁作用是主磁场增强直流电动机中，当电刷逆电枢旋转方向移动一个角度，电枢反应的性质是：(1)使主磁场发生畸变（2〕具有去磁作用是主磁场减弱3-7直流电机电枢绕组元件内的电动势和电流是交流还是直流？为什么在稳态电压方程中不出现元件本身的电感电动势？电枢元件内的电动势和电流是交流直流发电机：尽管单个元件内的电动势是交流，但稳态电压方程考察的对象是电刷间的输出电动势〔由于换向器的“整流〞作用，电刷间输出电动势是直流电动势），所以不会出现元件本身的电感电动势直流电动机：导体中的电流随其所处的磁极极性的改变而同时改变方向，使得电磁转矩不变。换向器将外电路的直流电改变为线圈内的交流电(“逆变〞作用)。电压方程与元件的电感电动势无关。直流电机稳态电压方程式

发电机：Ea=U+IaR+2ΔUs=U+IaRaIa=I+If（并励），Ia=I〔他励、串励）电动机：U=Ea+IaR+2ΔUs=Ea+IaRaIa=I-If〔并励），Ia=I〔他励、串励）3-11一台他励发电机的转速提高20％，空载电压会提高多

少（If不变）？若为并励发电机，则电压升高的百分值

比他励发电机多还是少(Rf不变)？If不变Φ不变他励空载：Ea＝U0=CenΦn20％U020％并励空载：Ea＝U0=CenΦ＝RfIfnU0Rf不变IfΦnU0增幅大于20％3-12一台他励直流发电机的额定电压为230V，额定电流为10A，额定转速为1000r/min，电枢电阻R=1.3Ω，电刷压降2∆Us=2V，励磁绕组电阻Rf=88Ω。已知在750r/min时的空载特性如下表示

If/A0.41.01.62.02.53.03.64.45.2E0/V3378120150176194206225240额定转速、励磁电流为2.5A时，空载电压为多少？若转速为900r/min，空载电压为多少？满载时电磁功率为多少？3-13一台四极82kW，230V，970r/min的并励发电机，R〔750）＝0.0259，Rf〔750）＝22.8额定负载时励磁回路中串入3.5Ω的调节电阻，电刷压降为2V，铁耗和机械损耗共2.5kW，杂散损耗为额定功率的0.5％，试求额定负载时发电机的输入功率、电磁功率和效率。分析：并励发电机额定负载时：I=P/UN=82000/230=356.52AIa＝I+If＝365.265APe＝P2+Ia2R+2△UsIa＋If2Rf＝88.197kW或者：Pe＝EaIa＝(U+IaR+2△Us)Ia=(230+365.27*0.0259+2)*365.265＝88.197kW〔引荐）P1＝Pe＋P0＝＝88.198＋2.5＋0.5％×82＝91.108kW3-15一台并励直流电动机正转时为某一转速，如将它停车，仅改变励磁电流的方向后重新启动运转，发现此时转速与原来不同，是什么原因？分析：转速变化，由于仅有If方向变化，U、Ia、Ra都没变化，由下式可知一定是主磁通变化了。1.剩磁的影响。的一部分用来抵消剩磁2.电枢位置不在几何中心线。If变向前后直轴电枢反应的效果是相反的，导致Φ不一样3-16一台17kW、220V的并励直流电动机，电枢总电阻Ra＝0.1欧，电刷压降为2V，在额定电压下电枢电流为100A，转速为1450r/min,并励绕组与一变阻器串联以限制励磁电流为4.3A。当变阻器短路时，励磁电流为9A，转速降低到850r/min,电动机带有恒转矩负载，机械损耗等不计，试计算〔1〕励磁绕组的电阻和变阻器电阻〔2〕变阻器短路后，电枢电流的稳态值；（3〕电磁转矩值

励磁支路总电阻R＝220/4.3＝51.16Rf=220/9=24.44R滑=51.16-24.44＝26.72Tl不变，机械损耗等不计3-17一台96kW的并励直流电动机，额定电压为440V，额定电流为255A,额定励磁电流为5A，额定转速为500r/min，电枢电阻为0.07欧，电刷压降2∆Us=2V，不计电枢反应，试求〔1〕电动机的额定输出转距；（2〕额定电流时的电磁转矩〔3〕电动机的空载转速。