电机学课后习题答案第三章习题.doc

一、填空题
1. 直流电机的电枢绕组的元件中的电动势和电流是 。
答：交流的。
2. 一台并励直流电动机，如果电源电压和励磁电流不变，当加上一恒定转矩的负载后，发现电枢电流超过额定值，有人试在电枢回路中接一电阻来限制电流，此方法 。串入电阻后，电动机的输入功率将 ，电枢电流 ，转速n将 ，电动机的效率η将 。
答：不行，不变，不变，下降，下降。
3．电枢反应对并励电动机转速特性和转矩特性有一定的影响，当电枢电流增加时，转速n将 ，转矩Te将 。
答：下降，增加。
4. 电磁功率与输入功率之差，对于直流发电机包括 损耗；对于直流电动机包括 损耗。
答：空载损耗功率，绕组铜损耗。
5．一台并励直流电动机拖动恒定的负载转矩，做额定运行时，如果将电源电压降低了20℅，则稳定后电机的电流为 倍的额定电流（假设磁路不饱和）。
答：1.25倍。
二、选择题
1． 把直流发电机的转速升高２０℅，他励方式运行空载电压为，并励方式空载电压为,则 。
Ａ： = ， Ｂ： < ， Ｃ： > 。
答：B
2．一台并励直流电动机，在保持转矩不变时，如果电源电压U降为0.5,忽略电枢反应和磁路饱和的影响，此时电机的转速 。
A：不变， B：转速降低到原来转速的0.5倍， C：转速下降， D：无法判定。
答：C
3． 在直流电机中，公式Ф和中的Φ指的是 。
A：每极合成磁通 ， B：所有磁极的总磁通，
C：主磁通每极磁通 ， D：以上都不是 。
答：A
4．在直流电机中，右行单叠绕组的合成节距= 。
A：, B：, C：1, D：2.
答：C
5．直流电动机的额定功率指 。
A:转轴上吸收的机械功率, B:转轴上输出的机械功率,
C:电枢端口吸收的电功率, D:电枢端口输出的电功率。
答：B
6．一台他励直流发电机，额定电压为200伏，六极，额定支路电流为100安培，当电
枢为单叠绕组时，其额定功率为 ；当电枢为单波绕组时，其额定功率为 。
A20W B40kW C80kW D120kW
答：D，B.
三、判断题
1． 并励直流发电机转速上升0.2倍，则空载时发电机端电压上升0.2倍。 （ ）
答：错
2．直流电机的电枢绕组并联支路数等于极数即2=2p。 （ ）
答：错
3．直流电机主磁通既链着电枢绕组又链着励磁绕组，因此这两个绕组中都存在着感应电势。 （ ）
答：错
4．他励直流电动机在固有特性上弱磁调速，只要负载不变，电动机转速升高。 （ ）
答 对
5．直流电机的电枢绕组至少有两条并联支路。 （ ）
答 对
6．并励直流发电机稳态运行时短路电流很大。 （ ）
答：错
7．直流发电机中的电刷间感应电势和导体中的感应电势均为直流电势。 （ ）
答：错
8．直流电机的转子转向不可改变。 （ ）
答：错
9．同一台直流电机既可作发电机运行，由可作电动机运行。 （ ）
答：对
10．并励直流电电机不可轻载运行。 （ ）
答：错
四、简答题
1．在直流电机中换向器-电刷的作用是什么？
答 在直流电机中，电枢电路是旋转的，经换向器-电刷作用转换成静止电路，即构成每条支路的元件在不停地变换，但每个支路内的元件数及其所在位置不变，因而支路电动势为直流，支路电流产生的磁动势在空间的位置不动。

2． 直流电机电刷放置原则是什么？
答 在确定直流电机电刷的安放原则上就考虑：（1）应使电机正、负电刷间的电动势最大：（2）应使被短路元件的电动势最小，以利于换向。两者有一定的统一性，一般以空载状态为出发点考虑电刷的安放。因此，电刷的合理位置是在换向器的几何中性线上。无论叠绕组还是波绕组，元件端接线一般总是对称的，换向器的几何中性线与主极轴线重合，此时电刷的合理位置是在主极轴线下的换向片上。

3．直流电机的感应电动势与哪些因素有关？若一台直流发电机在额定转速下的空载电动势为230V（等于额定电压），试问在下列情况下电动势变为多少？
（1）磁通减少10% ；
（2）励磁电流减少10% ；
（3）转速增加20%；
（4）磁通减少10%。
答 感应电动势，在其它条件不变的情况下，感应电动势E与磁通Φ和转速n成正比。
（1）Φ减少10% ，E亦减少10% ，为20V。
（2）励磁电流减少10% ，由于磁路饱和，Φ减少不到10% ，E亦减少不到10% ，因此207V<E<230V。
（3）n增加20% ，E亦增加20% ，为276V。
（4）Φ减少10% ，n上升10% ，。
五、计算题
1. 设一台4kW、220V，效率的两极直流电动机，电枢绕组为单叠绕组，槽数Q=18，每槽每层元件边数u=4,元件匝数。试求：
（1）电机的额定电流；
（2）电枢绕组数据：虚槽数，换向片数K，绕组元件数S，总导体数以及绕组各节距。
解 （1）额定电流

（2）虚槽数

元件数、换向片数

总导体数

合成节距

第一节距

第二节距

2. 一台直流发电机数据：，总导体数N=720，，运行角速度rad/s，每极磁通Φ=0.0392Wb。试计算：
（1）发电机的感应电动势；
（2）当转速n=900r/min，但磁通不变时的感应电动势；
（3）当磁通Φ=0.0435Wb，n=900r/min时的感应电动势。
解 （1）
转速
r/minr/min
感应电动势

（2）当不变时，。因此时的感应电动势为

（3）当和n不变时，。因此Wb时的感应电动势为

3. 一台并励直流电动机的额定数据如下：PN＝17kw，UN＝220V，n＝3000r/m，IN＝88.9A，电枢回路电阻Ra=0.0896欧，励磁回路电阻Rf＝181.5欧，若忽略电枢反应的影响，试求：（1）电动机的额定输出转矩；（2）在额定负载时的电磁转矩；（3）额定负载时的效率；（4）在理想空载（Ia＝0）时的转速；（5）当电枢回路串入电阻R＝0.15欧时，在额定转矩时的转速。
解（1） N·m
（2）
A
V
w
N·m
（3） N·m
w

＝18602.13+87.6882×0.0896+1.2122×181.5
＝19557.7 w

（4）
（5）因为调速前后不变，所以不变

4． 一台串励直流电动机UN＝220V，n＝1000r/m，IN＝40A，电枢回路电阻为0.5欧，假定磁路不饱和。
试求：（1）当Ia＝20A时，电动机的转速及电磁转矩？
（2）如果电磁转矩保持上述值不变，而电压减低到110V，此时电动机的转速及电流各为多少？
解： V

（1），
所以
Ｎ·m
（2）串励且转矩保持不变，所以不变，不变
＝20 A