7.直流电机习题(问答题)

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1、直流电机1.如果电枢绕组装在定子上，磁极装在转子上，换向器和电刷应怎样装置，才能作直流电动机运行?换向器应固定在定子的端接部分与电枢绕组联接，而电刷应随转子部分转动，这样才能作直流电动机运行。2.在直流发电机和直流电动机中，电磁转矩和电枢转方向的关系有何不同?电枢电势和电枢电流方向的关系有何不同?怎样判别直流电机运行于发电机状态还是运行于电动机状态?在直流发电机中，电磁转矩和电枢旋转方向相反，电枢电势和电枢电流方向相同。在直流电动机中，电磁转矩和电枢电枢旋转方向相同，电枢电势和电枢电流方向相反。当端电压U大于电枢电势Ea时，直流电机运行于电动机状态，当端电

2、压U小于电枢电势时，直流电机运行于发电机状态。3.一台四极直流电机，采用单叠绕组，问:(1)若取下一只电刷，或取下相邻的两只电刷，电机是否可以工作？(2)若只用相对两只电刷,是否可以工作?(3)若电枢绕组中一个元件断线,是否可以工作?(4)若有一极失去励磁将产生什么后果?从四极单叠绕组电机的绕组并联电路图可以看出:(1)若取下一只电刷，或取下相邻的两只电刷时，在电动机运行时，其转矩和功率均减小一半，在发电机运行时，其电流和功率也均减小一半。虽然电机仍能运行，但其工作情况是不正常的。(2)若只用相对两只电刷，则无论对发电机或电动机都不能工作。(3)若一个元件

3、断线,则该元件所在支路失去作用，电刷端电压不变，但电流为原来的四分之三，电机功率为原来的四分之三。(4)当一极失去励磁时，该磁极下的一条支路无电势(发电机)或不产生转矩(电动机)，使功率减小。对于多极电机，还可能产生不平衡情况。4.上题之电机若为单波绕组，情况将如何？从四极单波绕组电机的绕组并联图分析可知:(1)取下一只或相邻的两只电刷时,电机仍可运行，但是刷电流增大。(2)取去相对两只电刷时，电机不能工作。(3)若一个元件断线，则电流和功率都减小一半。(4)若一极失去励磁，则电流或转矩都将减小，且产生不平衡的情况。5.如果一台p对磁极的单叠绕组，其元件电

4、阻为r，电a枢电流为I，若把它改接为单波绕组，并保持支路电流a不变。试问电枢电阻和电枢电流变为多少？因为p对极的单叠绕组有２p条支路并联，所以每条支路电阻为２pr，2p条支路串联后的总电阻为4p2ra。改为单波绕组时，则仅有两a条支路并联，每条支路电阻为122(4pr)2praa21222电枢电阻为:(2pr)pr，增加到原来的p倍。aa2Ia单叠绕组时，支路电流为，改为单波绕组时，支路电流2pIIaa不变，但仅有两条支路，所以总电流为2，减少到2pp原来的p分之一。5.何谓电枢反应?电枢反应对气隙磁场有什么影响?公式ECn和TCI中的应

5、该是什么磁通?aeemMa直流电机在负载运行时，气隙磁场由励磁磁势和电枢磁势共同产生，由于电枢磁势的存在使负载时气隙磁场和空载时仅由励磁磁势产生的主磁场有所不同，电枢磁势对主磁场的影响称为电枢反应。电枢反应对气隙磁场的影响：1、使气隙磁场发生畸变。2、考虑饱和时，还存在去磁效应，使每极磁通比空载时略有减小。在ECn和TCI的公式中,是每极合成磁通。aeemMa6.一台并励直流电动机将其单叠绕组改接为单波绕组，当保持支路电流不变时，试问对其电磁转矩会发生什么影响？pNTICIemaMa2a单叠绕组时，电枢电流为：I2ai，支路数等于极数

6、，aa即2a2p，所以pppNNNTI2pi2iemaaa2a2p2'单波绕组时，电枢电流为：I2i，支路数等于2，即aa2a2，所以'pN'pNTI2iemaa2a2故，当保持支路电流不变时，电磁转矩T也不变。em7.并励直流电动机的起动电流决定于什么?正常工作时电枢电流又决定到什么?Ue起动时n0，ECn0，起动电流为：I，aestRa所以起动电流I与外加电压U成正比，与电枢回路总ste电阻R成反比。a正常工作时，存在反电势E，此时电枢电流为：aUETaemIaRCaM即取决于负载转矩的大小。8.串

7、励直流电动机为什么不能空载运行？和并励直流电动机比较，串励直流电动机的运行性能有何特点？忽略饱和影响,在串励电机中:KIKI。当空载时,电枢fffa'电流很小,气隙磁通及压降IR很小,要产生一定的反电势与电aa源电压相平衡,电动机转速将极高。在理论上,如果电枢电流趋近于零,气隙磁通也将趋近于零,则电动机转速将趋近于无限大,使转子遭到破坏。因此串励电动机不允许在空载或负载很小的情况下运行。和并励电动机相比较,由于II,当磁路不饱和时,fa2TCICKI。即随着输出功率P以及I的增加,串励电动emMaMfa2a机的电磁转矩T将高于电流一次方的比

8、例增加。所以在同样大小em的起动电流下能得到比并励电动机更大的起动