直流电动机在串电阻调速过程中.doc

项目一
一、选择
1、直流电动机在串电阻调速过程中，若负载转矩保持不变，则 A 保持不变。
A：输入功率 ， B：输出功率，
C：电磁功率 ， D：电机的效率。
2、一台串励直流电动机运行时励磁绕组突然断开，则 A 。
A：电机转速升到危险的高速， B：保险丝熔断
C：上面情况都不会发生。
3、一台并励直流发电机希望改变电枢两端正负极性，采用的方法是 A 。
Ａ：改变原动机的转向 Ｂ：改变励磁绕组的接法
Ｃ：既改变原动机的转向又改变励磁绕组的接法
4、起动直流电动机时，磁路回路应 B 电源。
A；与电枢回路同时接入 B：比电枢回路先接入
C：比电枢回路后接入
5、在直流电机中，电枢的作用是B______。
A：将交流电变为直流电 B：实现直流电能和机械能之间的转换
C：在气隙中产生主磁通 D：将直流电流变为交流电流
6、直流电机的调速方法中，适合恒转矩负载并且低速时稳定性较好的是_B___。
A：弱磁调速 B：降压调速
C：串电阻调速 D：变频调速
7直流电动机工作在电动机状态稳定运行时，电磁转矩的大小由（C ）决定
A、电压的大小； B、电枢电阻的大小；
C、负载转矩和空载转矩的大小； D、磁场的大小。
8直流电机U＝240V，Ea＝220V，则此电机为 （ A）。
A、电动机状态；　　 B、发电机状态
9直流电动机起动时电枢回路串入电阻是为了( B )。
A.增加起动转矩 B.限制起动电流
C.增加主磁通 D.减少起动时间
10并励直流发电机的额定输出功率PN等于( C )
A.UN INηN B.UN IN/ηN
C.UN IN
11直流电动机中，电动势的方向与电枢电流方向______，直流发电机中，电动势的方向与电枢电流的方向______。( C )
A. 相同，相同 B. 相同，相反
C. 相反，相同 D. 相反，相反
12直流电机的磁极和电枢的铁心选材应是(C )。
A、电枢用硅钢片，磁极用整块铸钢
B、电枢用整块铸钢，磁极用钢板冲片叠成
C、电枢用硅钢片，磁极用钢板冲片叠成
D、因是直流无铁损，故两者均可用整块铸钢
13.直流并励电动机的电势平衡方程式可写成__D_____。
A. Ea=U+IaRa B.Ea=U-IaRa
C.Ea=U+(Ia+If)Ra D.Ea=U-(Ia+If)Ra

二、判断
1、一台接在直流电源上的并励电动机，把励磁绕组的两个端头对调后，电动机就会反转。（T ）
2、直流电机中，换向极的作用是改善换向，所以只要装置换向极都能起到改善换向的作用。（ F）
3、直流电动机的电磁转矩在电动状态时是驱动性质的转矩，当增大电磁转矩时，电动机的转速将会上升。（F ）
4、直流电机电刷组的数目一般等于主磁极的数目。（T ）
5、直流电机的电枢铁芯由于在直流状态下工作，通过的磁通是不变的，因全可以用整块的导磁材料制造，不必用硅钢片叠成。（F ）
6、直流电磁铁励磁电流的大小，取决于线圈两端的电压和线圈本身的电阻，与行程大小（即衔铁是否吸合）无关。（F ）
7、直流电动机反接制动时，当电动机转速接近于零时，就应立即切断电源，防止电动机过载。（F ）
8、直流电机的电刷因磨损而需更换时应选用与原电刷相同的电刷。（ T ）
9、直流电动机除极小容量外，不允许直接（全压）起动。（ T ）
10、直流电动机的额定功率指转轴上吸收的机械功率 （ T ）
11、并励电机在运行时断开励磁绕组对电机运行没有多大的影响。（F ）
12、换向器是直流电机特有的装置。（T ）
13、直流电动机的起动方法有直接起动、电枢回路串电阻起动降压起动。（T ）
14、忽略变压器的漏磁通时，主磁通是个常量。（T ）
15、直流电磁铁与交流电磁铁的区别之一是是否有振动和噪声。（T ）
16、直流电动机反接制动时，当电动机转速接近于零时，就应立即切断电源，防止电动机反转。（T ）
三、简答
1．直流电机有哪些优缺点?应用于哪些场合?
答：直流电动机与交流电动机相比，具有优良的调速性能和启动性能。直流电动机具有宽广的调速范围，平滑的无级调速特性，可实现频繁的无级快速启动、制动和反转；过载能力大，能承受频繁的冲击负载；能满足自动化生产系统中各种特殊运行的要求。而直流发电机则能提供无脉动的大功率直流电源，且输出电压可以精确地调节和控制。
但直流电机也有它显著的缺点：一是制造工艺复杂，消耗有色金属较多，生产成本高；二是运行时由于电刷与换向器之间容易产生火花，因而可靠性较差，维护比较困难。
由于直流电动机具有良好的启动和调速性能，常应用于对启动和调速有较高要求的场合，如大型可逆式轧钢机、矿井卷扬机、宾馆高速电梯、龙门刨床、电力机车、内燃机车、城市电车、地铁列车、电动自行车、造纸和印刷机械、船舶机械、大型精密机床和大型起重机等生产机械中，
2．直流电机的基本结构由哪些部件所组成？
答：直流电机由静止的定子和转动的转子两大部分组成。定子主要包括主磁极、换向磁极、机座、电刷装置、端盖等。转子主要包括电枢铁心、电枢绕组以及换向器、转轴、风扇等。
3．直流电机中，换向器的作用是什么?
答：直流电机中，换向器的作用是将直流电动机输入的直流电流转换成电枢绕组内的交变电流，进而产生恒定方向的电磁转矩，使电动机连续运转。
4．直流电机按励磁方式不同可以分成哪几类?
答：有他励、自励(并励、串励和复励)、永磁方式。
5．什么叫直流电机的可逆原理?
答：同一台电机，既能作发电机运行，又能作电动机运行的原理，称为电机的可逆原理。
6．启动直流电动机前，电枢回路调节电阻RPa和励磁回路调节电阻RPf的阻值应分别调到什么位置?
答：启动电动机前，务必将励磁回路调节电阻RPf的阻值调到最小，电枢回路调节电阻RPa的阻值调到最大。
7．直流电动机在轻载或额定负载时，增大电枢回路调节电阻RPa的阻值，电动机的转速如何变化?增大励磁回路的调节电阻RPf的阻值，转速又如何变化?
答：增大电枢回路调节电阻RPa的阻值，电动机的转速将下降；增大励磁回路的调节电阻RPf的阻值，转速将下降。
8．用哪些方法可以改变直流电动机的转向?同时调换电枢绕组的两端和励磁绕组的两端接线，直流电动机的转向是否改变?
答：改变电枢电压的方向或改变励磁电流的方向；同时调换电枢绕组的两端和励磁绕组的两端接线，直流电动机的转向不变。
9．直流电动机停机时，应该先切断电枢电源，还是先断开励磁电源?
答：直流电动机停机时，必须先切断电枢电源，然后断开励磁电源。
10．电气传动系统一般由哪几部分组成？
答：电气传动系统一般由电动机、传动机构、生产机械的工作机构、控制设备以及电源五部分组成。
11．生产机械按照性能特点可以分为哪几类典型的负载特性?
答：生产机械的负载特性按照性能特点，可以归纳为以下三类：1．恒转矩负载特性；2．恒功率负载特性；3．通风机型负载特性
12．直流电动机的机械特性指的是什么?
答：直流电动机的机械特性是指在电枢电压、励磁电流、电枢回路电阻为恒值的条件下，转速n与电磁转矩T之间的关系特性，即n=f（T），或转速n与电枢电流Ia的关系n=f（Ia），后者也就是转速特性。
13．何谓固有机械特性?什么叫人为机械特性?
答：固有机械特性是指当电动机的工作电压和磁通均为额定值时，电枢电路中没有串入附加电阻时的机械特性，其方程式为

人为机械特性是指人为地改变电动机参数 (U、R、Φ) 而得到的机械特性，他励电动机有以下三种人为机械特性。
(1)电枢串接电阻的人为机械特性；(2)改变电枢电压时的人为机械特性；(3)减弱磁通时的人为机械特性。
14．他励直流电动机有哪几种调速方法?各有什么特点?电枢回路串电阻调速和弱磁调速分别属于哪种调速方式?
答：他励直流电动机的调速方法有：电枢串电阻调速；弱磁调速；降调速压。
电枢回路串电阻调速属于往下调；弱磁调速属于往上调。
15．改变磁通调速的机械特性为什么在固有机械特性上方?改变电枢电压调速的机械特性为什么在固有机械特性下方?
答：为了防止磁路饱和，一般只采用减弱磁通的方法；改变电枢电压调速时，电动机的工作电压不能大于额定电压，只能往下调。
16．他励直流电动机的机械特性n=f(T)为什么是略微下降的?是否会出现上翘现象?为什么?上翘的机械特性对电动机运行有何影响?
答：由机械特性方程式可知：，随着电磁转矩的增加，电动机的转速将下降，所以他励直流电动机的机械特性n=f(T)是略微下降的；电动机的机械特性和负载特性配合不当时，将出现上翘现象，上翘的机械特性将使电动机不能稳定运行。
17．当直流电动机的负载转矩和励磁电流不变时，减小电枢电压，为什么会引起电动机转速降低?
答：当减小电枢电压时，电动机的电磁转矩减小，电磁转矩将小于负载转矩，电动机将作减速运行，电动机的转速下降。
18．当直流电动机的负载转矩和电枢电压不变时，减小励磁电流，为什么会引起转速的升高?
答：调速前电动机运行在a点，，减小励磁电流时，电动机从a点平移到c点，再沿曲线2上升到b点。考虑到励磁回路的电感较大以及磁滞现象，磁通不可能突变，电磁转矩的变化实际如下图中的曲线3所示。

19．直流电动机为什么不允许直接启动?
答：直接启动时，启动电流Ist=UN/Ra，将升到很大的数值，同时启动转矩也很大，过大的电流及转矩，对电动机及电网可能会造成一定的危害，所以一般启动时要对Ist加以限制。
20．他励直流电动机有哪些启动方法?哪一种启动方法性能较好?
答：他励直流电动机常用的启动方法有电枢串电阻启动和降压启动两种。其中降压启动方法性能较好。
21．一台他励直流电动机PN=lOkW，UN=220V，IN=5OA，nN=1600r/min，Ra=0.5Ω,最大启动电流Ist=2IN，计算：(1)电枢回路串电阻启动时，串入的总电阻Rst；(2)降压启动时的初始启动电压Ust。
答：根据式Ist=UN/（Ra+Rst）可知：（Ra+Rst）= UN/Ist= UN/2IN=220/100=2.2Ω, Rst=2.2-0.5=1.7Ω.
根据式Ist=Ust/Ra得Ust= Ist×Ra=2×50×0.5=50 V.
22．直流电动机有哪几种改变转向的方法?一般采用哪一种方法?
答: 直流电动机的反转方法有两种：一种是改变磁通 (Φ)的方向，另一种是改变电枢电流的方向。
23．直流电动机有哪几种电气制动方法?分别应用于什么场合?
答: 常用的电气制动方法有三种：能耗制动、反接制动和回馈制动。
24．题3中的电动机，最大制动电流Ia=2IN，估算:(1)能耗制动应该串人的电阻Rz1；(2)电枢反接制动应该串入的电阻Rz2。
答: (1)根据式Ia=-Ea/(Ra+Rz1)进行计算.
(2) 根据式Ia=-(U+Ea)/(Ra+Rz2)进行计算.