疑难习题与解.doc

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1、第一章直流电机1-1简述直流发电机的工作原理，如果没有换向器，直流发电机能否发出直流电？.NSa+_AB答：（1）直流发电机主磁极通电产生主磁场，电枢绕组被原动机拖动旋转切割主磁场感应电动势实为交变电动势(如图示瞬间以导体a为例),电枢绕组的a导体处于N极底下,由“右手发电机”定则判得电动势方向为⊙,转半圈后,处于S极下,电动势方向变为⊕,再转半圈,又回到原来位置,电动势又为⊙……,它通过换向装置后,才把电枢绕组的交流变为外电路的直流。这就是直流发电机的工作原理。（2）换向装置的结构特点是电枢绕组尽管旋转，而A、B电刷固定不转（电刷与磁极相对静止），且A刷恒与N极下导体相连，B刷恒与S极底下导

2、体相连），则由A刷引出的电动势方向恒为⊙（流出），若定义为正极，则Ｂ刷引出的电动势方向恒为⊕(流入),为负极，因此，由Ａ，Ｂ两刷得到的就是直流。由此可知，由于内电路的交流是通过换向装置后才变为外电路的直流，故没有换向装置就不行。1-2“直流电机实质上是一台装有换向装置的交流电机”，你怎样理解这句话？答：由上题可知，无论是直流发电机还是直流电动机，它们在电枢绕组内的电流均为交流（而电刷两端的外电路均为直流），故直流电机实为一台交流电机。这种交（内电路）、直（外电路）流的转换就是靠换向装置来实现的。发电机交流（内电路）直流（外电路）电动机因此说，直流电机实质上是一台带有换向装置的交流电机。1-3试

3、判断下列情况，电刷两端电压的性质：（1）磁极固定，电刷与电枢同时旋转；（2）电枢固定，电刷与磁极同时旋转。答：由直流发电机原理可知，只有电刷和磁极保持相对静止，在电刷两端的电压才为直流，由此：①交流：因为电刷与磁极相对运动。②直流：因为电刷与磁极相对静止。1-4直流电机有哪些励磁方式？画图表示不同的励磁方式下，负载电流、电枢电流与励磁电流有何关系？IaUIIf并励Ia=If+IIf=U/Rf答：他励IaUfIfIU他励I=IaIf=Uf/Rf并励自励串励复励IaUIIf复励Ia=If+IIaUI=If串励Ia=If=I1-5直流电机由哪些主要部件组成？其作用如何？答：（一）定子1、主磁极：建立

4、主磁通，包括：铁心：由低碳钢片叠成绕组：由铜线绕成2、换向磁极：改善换向，包括：铁心：中大型由低碳钢片叠成。小型由整块锻钢制成。绕组：由铜线绕成。3、机座：固定主磁极、换向磁极、端盖等，同时构成主磁路的一部分，用铸铁、铸钢或钢板卷成。4、电刷装置：引出（或引入）电流，电刷由石墨等材料制成。（二）转子1．电枢铁心：构成主磁路，嵌放电枢绕组。由电工钢片叠成。2．电枢绕组：产生感应电动势和电磁转矩，实现机—电能量转换。由铜线绕成。3．换向片：换向用，由铜线围叠而成。4．1-6一台Z2型直流电动机，额定功率为PN=160千瓦，额定电压UN=220伏，额定效率ηN=90%，额定转速nN=1500转/分，

5、求该电机的额定电流？解：额定电流1-7一台Z2型直流发电机，额定功率为PN=145千瓦，额定电压UN=230伏，额定转速nN=1450转/分，求该发电机的额定电流？解：额定电流1-8直流发电机和直流电动机的电枢电动势的性质有何区别，它们是怎样产生的？直流发电机和直流电动机的电磁转矩的性质有何区别，它们又是怎样产生的？答：直流发电机电枢电动势为电源电动势（同向），直流电动机为反电动势（反方向），它们均由电枢绕组切割磁场产生。直流发电机电磁转矩为制动转矩（反向），直流电动机为驱动转矩（同向），它们均由电枢载流导体在主磁极场作用下产生电磁力而形成转矩。1-9直流电机的电枢电动势和电磁转矩的大小取决于

6、哪些物理量，这些量的物理意义如何？答：电枢电动势Ce是电机的电动势结构数，它的大小决定于电枢绕组导体总根数N、主磁极对数p及并联支路数2a，是每个极面下的磁通，n是电机转速。电磁转矩CT是电机的电磁转矩结构常数，CT=它的大小决定于电枢绕组导体总根数N、主磁极对数p及并联支路数2a，是每个极下的磁通，是电枢电流。1-10把一以他励发电机的转速提高20%，空载电压会提高多少（励磁电阻保持不变）？若是一台并激发电机，则电压升高得多还是少（励磁电阻保持不变）？答：①他励发电机：,即=C，故，空载电压增加1.2倍。②并励发电机：若=C情况同上，空载电压Uo增加1.2倍，但由于Uo增加的同时，也相应加，

7、从而导致也增大。所以并励发电机空载电压增加的程度比他励发电机大。1-11何谓电枢反应？电枢反应对气隙磁场有何影响？公式和中的应是什么磁通？答：直流电机在空载运行时,气隙磁场仅有励磁磁动势产生,而负载运作时,气隙磁场是由励磁磁动势和电枢磁动势共同产生的,显然与空载时不同，因此把电枢磁动势对主极磁场的影响称为电枢反应.电枢反应结果可能使气隙磁场畸变，同时还可能使气隙磁场削弱或增强.公式中的为每个极面下