[理学]电机与拖动习题答案

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1、第一章1.1一台直流电动机的数据为:额定功率=25kW,额定电压=220V,额定转速=1500r/min,额定效率=86.2%。试求:(1)额定电流;(2)额定负载时的输入功率。解：（1）直流电动机的:额定功率（2）1.2一台直流发电机的数据为:额定功率=12kW,额定电压=230V,额定转速=1450r/min,额定效率=83.5%。试求:(1)额定电流;(2)额定负载时的输入功率。解：（1）直流发电机的:额定功率（2）1.3一台直流电机,已知极对数p=2,槽数Z和换向片数K均等于22,采用单叠绕组。(1)计算绕组各节距;(2)求并联支路数。解：（1）第一节

2、距,为短距绕组。单叠绕组的合成节距及换向器节距均为1,即第二节距(2)并联支路数等于磁极数,为4。1.4一台直流电机的数据为:极数2p=4,元件数S=120,每个元件的电阻为0.2Ω。当转速为1000r/min时,每个元件的平均感应电动势为10V,问当电枢绕组为单叠或单波绕组时,电刷间的电动势和电阻各为多少?解：当电枢绕组为单叠绕组时,绕组并联支路数等于磁极数,为4,每一条支路串联的元件数为30,换向器上放置4个电刷,假设一个电刷短路一个元件,每一条支路有一个元件被短路,则电刷间的电动势为=2910=290V;每一条支路的电阻为,4条并联支路的电阻,即电刷间的

3、电阻为当电枢绕组为单波绕组时,绕组并联支路数为2,每一条支路串联的元件数为60,换向器上可以放置4个电刷,至少短路4个元件,则电刷间的电动势为每一条支路的电阻为电刷间的电阻为1.5已知一台直流电机的极对数p=2,元件数S=Z=K=21,元件的匝数=10,单波绕组,试求当每极磁通=1.42×Wb,转速n=1000r/min时的电枢电动势为多少?解：单波绕组并联支路对数a=1,电枢总导体数电枢电动势1.6一台直流电机,极数2p=6,电枢绕组总的导体数N=400,电枢电流=10A,气隙每极磁通=0.21Wb。试求采用单叠绕组时电机的电磁转矩为多大?如把绕组改为单波绕

4、组,保持支路电流的数值不变,电磁转矩又为多大?解:电枢绕组为单叠绕组时,并联支路对数a=p=3,电磁转矩如果把电枢绕组改为单波绕组,保持支路电流的数值不变,则电磁转矩也不变,仍为133.69,因为无论是叠绕组还是波绕组,所有导体产生的电磁转矩的方向是一致的,保持支路电流不变,就保持了导体电流不变,也就保持了电磁转矩不变。也可以用计算的方法:单叠绕组时并联支路数为6,支路电流改为单波绕组,保持支路电流的数值不变,仍为,而并联支路数为2(a=1),电枢电流电磁转矩。1.7一台他励直流电机,极对数p=2,并联支路对数a=1,电枢总导体数N=372,电枢回路总电阻=0

5、.208Ω,运行在U=220V,n=1500r/min,=0.011Wb的情况下。=362W,=204W,试问:(1)该电机运行在发电机状态还是电动机状态?(2)电磁转矩是多大?(3)输入功率、输出功率、效率各是多少?解:(1),低于电源电压U=220V,所以电机运行在电动机状态。(2)(3)输入功率输出功率=14575W=14.575KW效率=89.5%1.8如果直流电机的电枢绕组元件的形状如题1.8图所示,则电刷应放在换向器的什么位置上?N极题1.8图某种电枢绕组元件的形状解:电刷在换向器的位置应使被电刷短路的元件感应电动势为零。对于对称元件,电刷中心线与

6、磁极中心线重合。对于题中的不对称元件,当电枢旋转,使该元件中心线与N极中心线对齐时,电刷应将该元件短路,若换向片宽度为B,则电刷中心线偏离磁极中心线的偏移量,是元件第一节距。1.9一台并励直流电动机的额定数据为:=220V,=92A,=0.08Ω,=88.7Ω,=86%,试求额定运行时:(1)输入功率;(2)输出功率;(3)总损耗;(4)电枢回路铜损耗;(5)励磁回路铜损耗;(6)机械损耗与铁损耗之和。解:(1)输入功率(2)输出功率(3)总损耗(4)电枢回路铜损耗(5)励磁回路铜损耗(6)机械损耗与铁损耗之和为1.10一台并励直流电动机的额定数据为,=17k

7、W,=92A,=220V,=0.08Ω,=1500r/min,电枢回路总电阻R=0.1Ω,励磁回路电阻=110Ω,试求:(1)额定负载时的效率;(2)额定运行时的电枢电动势;(3)额定负载时的电磁转矩。解:(1)额定负载时的输入功率=84%(2)(3)额定负载时的电磁转矩1.11一台并励直流发电机,电枢回路总电阻=0.25Ω,励磁回路电阻=44Ω,当端电压=220V,负载电阻=4Ω时,试求:(1)励磁电流和负载电流;(2)电枢电动势和电枢电流;(3)输出功率和电磁功率。解:(1)(2)=220+0.2560=235V(3)输出功率=22055=12100W=1

8、2.1KW电磁功率=12.1+=12.