直流机 6 习题课.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一篇 直流机,习题课,华南理工大学 电力学院程小华,思考题（,9,题）：,1-3,、,1-6,、,1-9,、,1-13,、,1-16,、,1-17,、,1-18,、,1-22,、,1-23,练习题（,6,题）：,1-26,、,1-27,、,1-30,、,1-33,、,1-36,、,1-40,解答,：一个线圈提供的电压，波形不行,-,不够平滑。用许多分布线圈串联构成电枢绕组，可以得到很平滑的电压波形。,从电压波形的角度看，线圈越多越好。但线圈过多时，电枢开槽过多，齿壁过薄，齿部磁密过于饱和，所需励磁安匝过多。,因此，从励磁角度看，线圈不是越多越好，受齿部磁密饱和的限制。,1-3,直流电机电枢绕组只有一个线圈即可运行，为什么要用许多,分布,线圈串联组成？线圈越多越好吗？,解答,：是的，直流发电机中产生电磁转矩；直流电动机中产生感应电势。,事实上，无论发电机、电动机，都有电磁转矩和感应电势。,1-6,直流发电机中产生电磁转矩吗？直流电动机中产生感应电势吗？,解答,：在换向器上，电刷正常应当放在换向器几何中心线上。惟其如此，方可使得被电刷短路的元件之感应电势为零。,物理中性线、几何中心线，不是一回事。,1-9,在换向器上，电刷正常应当放在什么位置？为什么？物理中性线和几何中性线是一回事吗？,解答,：直流电机的电磁功率既是电功率，又是机械功率。还称转换功率。,1-13,直流电机的电磁功率是电功率还是机械功率？还称为什么功率？,解答,：电压调整率由小到大排序为：积复励、他励、并励。励磁方式不同，电压调整率大小亦不同的原因：电压的大小本来就是由磁场的大小决定的。励磁方式决定了磁场的大小。积复励的磁场最大：串励绕组加强了磁场。并励的磁场最小：因为并励是电压的下降导致励磁电流下降，促使磁场进一步减小。,1-16,一台既有并励、又有串励绕组的直流发电机，在恒速条件下，将它作他励、并励、积复励时，比较电压调整率的大小。为什么励磁不同时，电压调整率也不同？,解答,：如,f,绕组开路，则,I,f,0,，,降为,r,。,U,=,E,a,+,I,a,R,a,E,a,=C,e,n,，,T,e,=C,T,I,a,。,1,）负载较轻，,T,e,够用,飞车,。,(,n,极大,),2,）负载较重，,T,e,不够用,停机,烧机,。,E,a,=0,，,I,a,=,U/R,a,，过热,烧毁,。,(,I,a,极大,),两种情况都是,极其危险,的。因此励磁绕组,绝对不能开路,。,1-17,正在运行中的并励直流电动机为什么不能断开励磁回路？起动时励磁回路断了线会有什么后果？,起动时，,n=0,；,f,绕组开路，,I,f,0,，,降为,r,。,U,=,I,a,R,a,，,T,e,=C,T,I,a,。,1,）负载较轻，,T,e,够用,飞车,。,(,n,极大,),2,）负载较重，,T,e,不够用,堵转,烧机,。,E,a,=0,，,I,a,=,U/R,a,，过热,烧毁,。,(,I,a,极大,),两种情况都是,极其危险,的。因此励磁绕组,绝对不能开路,。,1-17,续：起动时励磁绕组断了线的后果：,解答,：直流电动机的调速方法有：,1,）调励调速；,2,）调压调速；,3,）调阻调速。,机械特性的变化：,1,）变截距、变斜率,2,）变截距、不变斜率,3,）变斜率、不变截距。,1-18,直流电动机有哪些方法调速？采用这些方法时，机械特性有何变化？,解答,：从空载开始，负载电阻,R,L,降低，端流,I,增大，端压,U,下降,，,I,f,下降。,I,f,降到一定值时，磁路进入低饱和态。此时若,R,L,、,U,、,I,f,下降，较小的,R,L,、,I,f,降速导致较大的,Ea,降速，进而导致较,1-22,并励直流发电机外特性为什么有拐点？如果不能建立端压怎么办？并励直流发电机、电动机是属于自励还是他励？,大的,U,降速，从而,I,U,/,R,L,不升反降。,于是外特性出现“拐弯”现象。,解答,：不能建立端压可以从三个方面分析和解决：,1,）电机转子没有剩磁,-,充磁；,2,）励磁绕组与电枢绕组的连接接反了,-,反过来接；,3,）励磁支路的电阻大于临界电阻,-,减小励磁支路的电阻。,并励直流发电机、电动机都是属于自励。,1-22,续,1,：如果不能建立端压怎么办？并励直流发电机、电动机是属于自励还是他励？,解答,：方向：,I,f,变,变,n,变,E,a,不变、,I,不变，,T,e,变。机械特性由第,1,象限变到第,3,象限。主极磁通,=,励磁,剩磁,：截距变大，斜率,变陡，速度变快。,：反之,(,小、平、慢,),。,1-23,一台并励直流电动机在正转时为某一转速。现将它停车，改变励磁电流方向，重新起动运转。此时转速与原来不一样，是什么原因？,解答,：两种方法皆可。,1-26,一台四极,82kW,、,230V,、,970r/min,的他励直流发电机。每极合成磁通等于空载额定转速下具有额定电压时的每极磁通。试计算电机输出额定电流时的电磁转矩。,解答,：空载特性多余。,1-27,一台他励直流发电机：,U,N,=220V,，,I,N,=10A,，,n,N,=1000r/min,，,R,a,=0.4,，,R,f,=80,，,I,fN,=2.5A,，,W,f,=850,。已知,750r/min,时空载特性如下。试求：,1,）,n,=,n,N,时，,U,0,=,？；,2,）若,n,=900r/min,，,U,0,=,？；,3,）满载时电磁功率。,I,f,/A,0.4 1.0 1.6 2.0 2.5 2.6 3.0 3.6 4.4 5.2,E,o,/V,33 78 120 150 176 180 194 206 225 240,解答,：,1-30,一台,100kW,、,230V,的并励发电机。每极励磁绕组,1000,匝，,n,N,下，产生,U,N,：空载时需,I,f0,=7A,，,I,N,时需,I,fN,=9.4A,。,将该机改为平复励。问每极应加多少匝串励绕组？,解答,：,1-36,一台,96kW,的并励直流电动机。,U,N,=440V,，,I,N,=255A,，,I,f,N,=5A,，,n,N,=500r/min,，,R,a,=0.078,，不计电枢反应。试求：,1,）,T,2N,；,2,）,T,eN,；,3,）空载转速,n,0,；,4,）总制动转矩不变，电枢回路串入,0.1,电阻后的稳定转速。,1-36,续,1,试求：,2,）,T,eN,；,1-36,续,2,试求：,3,）空载转速,n,0,；,1-36,续,3,试求：,3,）空载转速,n,0,；,1-36,续,4,试求：,4,）总制动转矩不变，电枢回路串入,0.1,电阻后的稳定转速。,解答,：,1-40,一台,5.5kW,、,100V,、,1470r/min,的并励直流电动机。,R,a,=0.15,，,R,f,=138,，,I,N,=58A,。在额定负载时突然在电枢回路中串入,0.5,的电阻，若不计电枢回路电感，忽略电枢反应去磁影响，试计算：,1,）,E,a,；,2,）,I,a,；,3,）,T,e,；,4,）若总制动转矩不变，达到稳定状态后的转速。,1-40,续,1,：试计算：,1,）,E,a,；,2,）,I,a,；,1-40,续,2,计算：,3,）,T,e,；,1-40,续,3,计算：,4,）总制动转矩不变，达到稳定状态后的转速。,1-40,续,4,计算：,4,）总制动转矩不变，达到稳定状态后的转速。,The End,