《直流电机习题讲解》PPT课件

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1、直流电机习题讲解周腊吾教授湖南大学电气与信息工程学院电话:0731-8866417013874934563E-mail:zhoulawu@hnu.edu.cn一.简答题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怎样的关系？答：直流电机励磁方式有四种：1.他励－励磁电流由独立电源供给，与电枢电流无关；2.并励－励磁绕组与电枢并联，励磁电压等于电枢电压；3.串励－励磁绕组与电枢串联，励磁电流等于电枢电流；4.复励－既有串励绕组又有并励绕组，按两绕组磁动势方向的异同分类：积复励（串、并

2、励磁动势同向）、差复励（串、并励磁动势反向）。2.一台四极单叠绕组的直流发电机，（1）如果取出相邻的两只电刷，只用剩下的两只电刷是否能够运行？对电机性能有何影响？端电压有何变化？此时发电机能供给多大的负载（用额定功率的百分数表示）；（2）如果有一元件断线，电刷间的电压有何变化？电流有何变化？（3）若只用相对的两只电刷是否能够运行？（4）若有一极失磁，将会产生什么后果？答：（1）对于四极单叠绕组直流电机，如果取出相邻的两组电刷，用另外剩下的两组电刷仍然可以运行，并联支路数由原来的4变为了2，其中一条支路是原来的，另一条由

3、原来的三条支路串联组成。两条支路的电动势相等，故端电压不变。但两条支路的电阻不一样，等效电路见上图，为使任何一条支路不过载，电阻小的支路只能供给1/3的额定电流，可见，此时电机只能供给1/3的额定负载。（2）如果有一元件断线，使原来并联支路数由4变成3，电刷间电压不变，负载能力变为原来的75％。（3）若只用相对两组电刷不能运行，此时等效电路为两条并联支路且感应电势互相抵消，使端电压为零，电机不能运行。（4）若有一极失磁，则每极下磁通不等，故在每极下导体中感应电势也不等，这样各并联支路产生的总感应电势不等，形成环流，由于

4、电机绕组电阻很小，环流将很大，使电机过热。3.他励直流发电机由空载到额定负载，端电压为什么会下降？并励发电机与他励发电机相比，哪一个电压变化率大？答：他励直流发电机由空载到额定负载，电枢电流增大，电枢回路电阻压降增加，同时，电枢反应去磁作用使主磁通下降，由公式：端电压下降对于并励发电机由空载到额定负载，电枢电流增大，电枢回路电阻压降的增加及电枢反应去磁作用使主磁通下降，同时，端电压下降进一步减小主磁通，故端电压下降更多，所以电压变化率较大。4.并励直流发电机不能建立电压，应如何处理？答：若并励直流发电机不能建立电压，先

5、检查线路是否正确，然后：（1）检查电机转速是否达到额定转速；（2）调节励磁回路电阻，使其小于临界电阻；（3）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；（4）若电机没有剩磁，则应给电机充磁。5.限制直流电动机的起动电流是否越小越好？答：直流电动机起动时必须限制起动电流，但起动电流不是越小越好。由于，电流过小则转矩过小，不利于起动。6.何谓饱和现象？电机的磁路为什么会出现饱和现象?饱和对电机运行性能有何影响？答：电机磁路由铁心部分和空气隙部分组成，当铁心的B达到一定程度后，铁心部分的磁压降开始不能忽

6、略，此时随着励磁磁动势的增加，主磁通的增加渐渐变慢，电机进入饱和状态。由于饱和现象的存在，使电机设计时对H和B的值不能取得过高，材料利用率受到限制，激磁电流需要增大。7.将一台变压器的一次电压增加5％，不计磁路饱和，励磁电流、主磁通、漏抗、励磁电抗、铁耗将如何变化？答：，电压增加则磁通增加，磁路饱和程度也增加，因此铁耗增加、励磁电抗降低，而漏抗不变。8.为什么可以把变压器的空载损耗近似看成是铁耗，而把短路损耗看成是铜耗？变压器实际负载时实际的铁耗和铜耗与空载损耗和短路损耗有无区别？为什么？答：因为空载时电流很小，在空载

7、损耗中铁耗占绝大多数，所以空载损耗近似看成铁耗。而短路时，短路电压很低，因而磁通很小，铁耗也很小，短路损耗中铜耗占绝大多数，所以近似把短路损耗看成铜耗。实际负载时铁耗和铜耗与空载时的铁耗和铜耗有差别，因为后一个是包含有其它损耗。9.变压器的其它条件不变，仅将原、副边线圈匝数变化±10％，试问对X1σ和Xm的影响怎样？如果仅将外施电压变化10％，其影响怎样？如果仅将频率变化10％，其影响又怎样？答：当原、副边匝数变化+10％时，X1σ变化21％，Фm变化－10％，饱和程度下降，所以Xm的变化大于21％。当匝数变化-10％

8、时，X1σ变化-19％，Фm变化＋10％，饱和程度上升，所以Xm的变化小于-19％。将外施电压变化+10％时，Фm也将变化+10％，饱和程度上升，故X1σ不变，Xm下降。将外施电压变化-10％时，X1σ不变，Xm上升。如果将频率变化+10％，Фm下降，X1σ变化10％，xm变化大于10％。而f变化-10％，X1σ变化-10％，xm