直流电机习题

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1、说明：打“*”的题目有一定的难度。1．直流电机的导体里流过的是直流电流还是交流电流？解：交流电流，其频率为通过换向器和电刷后引出来的才是直流电流。2．已知一台直流发电机的额定功率，额定电压，额定效率%。求该发电机的额定输入功率和额定电流。解：3．已知一台直流电动机铭牌数据如下：额定功率，额定电压，额定转速，额定效率%。求该电动机的额定电流和额定输出转矩。解：输入功率所以4．已知一台直流电机的数据为：元件数S和换向片数均等于22，极对数p=2，右行单叠短距绕组。（1）计算绕组各节距；（2）列出元件连接

2、次序表；（3）画出绕组展开图，画出磁极和电刷位置。解：（1），取则（2）如下表：上层边下层边（3）略。5．已知一台直流电机的数据为：元件数S和换向片数均等于19，极对数p=2，左行单波长距绕组。（1）计算绕组各节距；（2）列出元件连接次序表；（3）画出绕组展开图，画出磁极和电刷位置。解：（1），取则（2）如下表：上层边下层边（3）略。6．一台四极单叠绕组的直流电机，若有一只元件断线，对感应电动势和电流有何影响？若只用相邻的两只电刷，对感应电势和电流有何影响？解：若有一只元件断线，则四条支路剩下三条，

3、对感应电势没有影响，但电机的额定电流减为原来的四分之三。若只用相邻的两只电刷，对感应电势没有影响，但只剩下两条支路并联，其中一条支路的电阻不变，另外一条由于是由原来的三条串联而成的，因此电阻变为原来的三倍，总的电流变为原来的三分之一。计算过程如下：设原来一条支路的电流为I，则原来的总电流为4I；现在的总电流为I+I/3=4I/3。即现在的总电流是原来的三分之一。7．通过作图说明直流发电机负载运行的情况下，如果把电刷顺旋转方向移动一个角度，它的电枢反应的性质。解：图略。这时的电枢反应除了交轴成分外，还

4、有去磁性质的直轴成分。8．一台直流发电机，在励磁电流和电枢电流不变的情况下，若转速下降，则其铜损耗、铁损耗、机械损耗、电枢电动势、电磁功率、电磁转矩、输出功率、输入功率分别如何变化？解：铜损耗不变，铁损耗和机械损耗下降，电枢电动势和电磁功率变小，电磁转矩不变，输出功率和输入功率变小。9．一台他励直流发电机，额定值为：。由一台柴油机作原动机。励磁电流不变，忽略电枢反应，如果柴油机在直流发电机由满载到空载时转速上升5%，求空载时直流发电机的端电压。解：满载时空载时10．一台并励直流电动机，额定值为：求：

5、（1）额定负载运行时的输出转矩；（2）额定负载时的效率。解：（1）（2）11．一台并励直流发电机数据如下：。今将此发电机作为电动机运行，所加电压为，若电枢电流仍与原先相同，求这时电动机的转速。解：发电机时，所以发电机时的电动势为电动机时的电动势为电动机与发电机的磁通之比为电动机与发电机的转速之比为所以，。12．并励直流电动机数据如下：。今将电动机接在额定电压的电网上，带动起重机，当使重物上升时。问：保持电动机的电压和励磁电流不变，以转速将重物放下时，电枢回路中需要串入多大电阻？解：重物上升时，电机工

6、作于电动机状态所以当重物下降时，电机反转，感应电动势方向改变，但电磁转矩的方向和大小不变，此时电机工作于电磁制动状态：上式中，所以13．一台四极直流发电机的额定电枢电流为43A，电枢绕组为单波绕组，共有378根导体，电枢直径13.8cm，极弧系数0.63，电刷放在主极的轴线下。额定运行时，磁极磁势1100A/极。试求：（1）电枢线负载A；（2）电枢磁势幅值；（3）后极尖处的磁通密度与前极尖处的磁通密度之比（不计磁路饱和）。解：（1）单波绕组，共有两条支路，所以（2）（安匝）（3）对于直流发电机，由于

7、电枢磁势的影响，后极尖处的磁通密度得到加强，而前极尖处的磁通密度被削弱，所以14．设正常运行时，一直流并励电动机的电阻压降为外施电压的5%。现将励磁回路断开，请分别根据下列情况判断电机是加速还是减速：（1）剩磁为原来励磁磁通的10%；（2）剩磁为原来励磁磁通的1%。解：设电机的负载转矩不变，欲判断电机是加速还是减速关键是看励磁回路断开后的电磁转矩是增大了还是减少了。电磁转矩与磁通和电枢电流的乘积成正比。设原来的磁通为100，电枢电流为1，则原来的电磁转矩为100。又，设电枢电压为100，则电阻上压降

8、为5，感应电动势为95。（1）现在的磁通为原来的10%，即10，则感应电动势为9.5，电阻上压降为90.5，现在的电流为现在的电磁转矩为大于100，所以电机加速。（2）现在的磁通为原来的1%，即1，则感应电动势为0.95，电阻上压降为99.05，现在的电流为现在的电磁转矩为小于100，所以电机减速。15．一台的并励直流发电机，励磁绕组每极有1000匝，在额定转速下产生空载额定电压需励磁电流7A，额定负载时为达到额定电压则需励磁电流9.4A。今欲将该机改为平复励，问每极