习题课2-直流电机和交流绕组共同理论.ppt

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1、直流电机电机学习题课3-1直流电机有哪些励磁方式励磁方式IfUEaI+-IaUEa,IaI+-UfIf+-IfEaI+-IaUIaEaI=If+-U并励串励复励他励自励Ia=IIa=I+IfIa=I=IfIa=I+IfU=Uf23-2（1）计算下列电枢绕组的节距，并绘出展开图和电路图：右行单叠短距绕组：2P=4,Qu=S=K=22。分析：单叠绕组的连接规律是，所有的相邻元件依次串联，同时每个元件的出线端依次连接到相邻的换向片上，组成一个闭合回路。2画绕组展开图1计算节距33安放磁极和电刷电刷应固定放置在换向器上的几何中性线上，对于端接对称的绕组，换向器的几何中性线与磁极中心线对齐，

2、故电刷也就放置在主极轴线下的换向片上。44电路图及并联支路对数53-6在直流发电机中，电刷顺电枢旋转方向移动一角度，电枢反应的性质怎样？当电刷逆电枢旋转方向移动一角度，电枢反应的性质又是怎样？如果是电动机，在这两种情况下，电枢反应的性质又是怎样？分析思路：负载时的电枢磁动势和电枢反应电枢电流ia电枢磁动势fa电枢磁场ba空载磁场b0气隙合成磁场bδ电枢反应6b0ba(x)bδ(x)O(一)交轴电枢反应a）负载时的合成磁场b）合成磁场分布不计磁饱和时：计磁饱和时：交轴电枢反应既无增磁、亦无去磁作用交轴电枢反具有一定的去磁作用7（二）直轴电枢反应：若电机为发电机，电刷顺电枢旋转方向移

3、动一角度，对主极磁场而言，直轴电枢反应将是去磁的。若电刷逆着旋转方向移动一度，直轴电枢反应时增磁的。电动机的情况恰好相反。+++············+++++++++·······+++++++bβbβ+++·····++bβbβFaβFaqFad8直流电机电压方程式发电机：Ea=U+IaR+2ΔUs=U+IaRaIa=I+If（并励），Ia=I（他励、串励）电动机：U=Ea+IaR+2ΔUs=Ea+IaRaIa=I-If（并励），Ia=I（他励、串励）93-9一台四极82kW、230V、970r/min的他励直流发电机，电枢上共有123个元件，每个元件为一匝，支路数为2a＝＝

4、2。如果每极的合成磁通等于空载额定转速时具有额定电压时每极的磁通，试计算当电机输出额定电流的电磁转矩。解：他励直流电动机：注:中间过程完全不必计算,Ce和CT也不用求出来103-11一台他励发电机的转速提高20％，空载电压会提高多少（If不变）？若为并励发电机，则电压升高的百分值比他励发电机多还是少(Rf不变)？If不变Φ不变他励空载：Ea＝U0=CenΦn20％U020％并励空载：Ea＝U0=CenΦ＝RfIfnU0Rf不变IfΦnU0增幅大于20％113-13一台四极82kW，230V，970r/min的并励发电机，R（750）＝0.0259，Rf（750）＝22.8额定负

5、载下串入3.5的调节电阻，电刷压降为2V，铁耗和机械损耗共2.5kW，杂散损耗为额定功率的0.5％，试求额定负载时发电机的输入功率、电磁功率和效率。分析：并励发电机额定负载时：I=P/UN=82000/230=356.52AIa＝I+If＝365.265APe＝P2+Ia2R+2△UsIa＋If2Rf＝88.197kW或者：Pe＝EaIa＝(U+IaR+2△Us)Ia=(230+365.27*0.0259+2)*365.265＝88.197kW（推荐）12P1＝Pe＋P0＝＝88.198＋2.5＋0.5％×82＝91.108kW13补充：直流发电机的功率方程式P1=Pe+pΩ+pF

6、e+pΔP1=Pe+p0Pe=P2+pCua+ps+pCuf基本铜耗：pCua=Ia2R电刷损耗：ps=2ΔUsIa励磁铜耗：pCuf=UfIfP2=UIP1=T1Ω14直流电动机的功率方程式P1=Pe+pCua+ps+pCufPe=P2+pΩ+pFe+pΔPe=P2+p0P2=T2ΩP1=UIP2=T2ΩP1=UI基本铜耗：pCua=Ia2R电刷损耗：ps=2ΔUsIa励磁铜耗：pCuf=UfIf153-14一台100kW，230V的并励发电机，每极励磁绕组有1000匝，在额定转速下，空载产生额定电压需励磁电流7A，额定电流时需9.4A才能达到同样的电压，今欲将该机改为平复励，问

7、每极应加多少励磁绕组？分析：平复励——串励绕组的补偿作用适中，额定负载时的端电压为额定电压，串励磁动势用来补偿附载时电枢反应的去磁作用和电阻压降分两种情况：短复励、长复励Case1：1000×（9.4－7）＝N×100×103/230N=5.52取N＝6匝16Case2:1000×（9.4-7）＝N×N=5.403取N＝5匝173-15一台并励直流电动机正转时为某一转速，如将它停车，仅改变励磁电流的方向后重新启动运转，发现此时转速与原来不同，是什么原因？交轴电枢反应不