电机拖动试题(直流电机)

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1、电机拖动试题电机拖动试题( (直流电机直流电机) )11 为什么直流电机能发出直流电？如果没有换向器， 直流电机能不能发出直流电流？答： 直流由于换向器的作用，使电刷短接的元件始终切割相同磁极，感应电势在电刷两端 不变，故直流机能发出直流电。 如果没有换向器，直流机不能发出直流电，而只能发出交流电。 12 试判断下列情况下，电刷两端电压性质： （1） 磁极固定，电刷与电枢同时旋转：电刷两端的是交流电压 （2） 电枢固定，电刷与磁极同时旋转：电刷两端的是直流电压 16 已知某直流电动机铭牌数据如下，额定功率 额定转速nN= 1500(r / m) ，额定效率 N = 88.5% ，试求该电机的额

2、定电流。= ? ? P U I N N N NPN= 75( kw) ，额定电压 U N = 220(v) ，解：对于直流电动机，I故该电机的额定电流N=U ?NNPN=N75000 = 385( A) 220 88.5%17 已知某直流电动机的额定功率P= 240( kw) ，额定电压 U N = 460(v) ，额定转速nN= 600(r / m) ，试求该电机的额定电流。P U IN N=N解：由I故该电机的额定电流N=P UN N=240000 = 522( A) 460讨论：此处为什么=1N？112 一台直流发电机额定容量 180kw， 额定电压 230 伏， 额定转速 1450r/

3、m， 额定效率 89.5%, 求额定输入功率和额定电流。P解：此电机的额定输入功率in=PN=180 = 201(kw) 89.5%NI额定电流N=P UN N=180000 = 782( A) 23021 何谓主磁通？何谓漏磁通？漏磁通大小与那些因素有关？ 答：要通过空气隙与主极和电枢绕组交链的磁通，就是主极磁通。 只与激磁绕组交链 而不通过气隙与电枢绕组交链的磁通称为漏磁通。漏磁通与电机磁极结构、激磁 绕组、气隙等有关。 22 试述 答：ik , l , k , k , k , i ii 等物理量的物理概念。k , 计算极弧长度，是磁极下磁密平均值时占极下的距离；l , 电枢计算长度，考虑

4、径向通沟及边缘效应时，电枢轴向的等效长度； k , 主极漏磁系数，表明电机中每个极主磁通与漏磁通关系的系数（漏磁大小i的系数） ；k , 气隙系数，在考虑电机齿槽影响时，等效的气隙增长系数； k , 电机饱和系数，在空载额定状况下对应磁通所需磁势与此时气隙磁势之比，表明电机饱和程度；i ：计算极弧系数，计算极弧长度k , 与极弧长度 之比。i23 何谓饱和现象？电机的磁路为什么会出现饱和现象?饱和对电机运行性能有何影响？ 答：当随着 H 增大而 减小，即磁阻增大的现象叫做饱和现象。 电机磁路中由于有非线性铁磁材料，所以会出现饱和现象。 由于饱和现象的存在，使电机设计时对 H 和 B 的值不能取

5、得过高，材料利用率受到 限制，激磁电流需要增大。 24 一台 14kw，220 伏，1000r/min 的四极直流电动机，槽高 0.09m，电枢磁轭长 隙系数h 0.03m，磁极高 hmLa0.103m，机座磁轭长Lj0.357m，气隙 0.0022m，气 0.001m 厚钢板迭成，机座1k = 1.26 。电枢铁心由 D11 硅钢片迭成，磁极用用铸钢。 已知空载额定电压时电机磁路各部分磁密为B = 0.76T ，B z/3= 1.78T，Bm= 1.34T ，B a = 1.12T ，B j = 1.2T ，试求每对极所需的励磁磁势和饱和系数。26 一台四极单迭绕组的直流电机。 （1） 如果

6、取出相邻的两组电刷，只用剩下的两外两组电刷是否可以？对电机性能 有何影响？端电压有何变化？此时发电机能供给多大的负载（用额定功率的 百分数表示） ； （2） 如果有一元件断线，电刷间的电压有何变化？电流有何变化？ （3） 若只用相对的两组电刷是否能够运行？（4） 若有一极失磁，将会产生什么后果？ 28 试计算下列各绕组的节距 1 ， 2 ， 和 并求并联支路对数。 （1）右行短距单迭绕组：2P4，ZS22；y yyyK，绘制绕组展开图，安放主极及电刷，y 2p1z1 =22 ? = 5 42 1-5-4 1 （2）右行整距单波绕组：2P4，Z=S=20;yyKya22 a2 （3）左行单波绕组

7、，2P4,Z=S=19;z y 2 p 5 y 1-5-411yyK1y 2p1z1+ =19 + = 5 4a1yyK （4）左行单波绕组，2P4,Z=S=21;z ? 1 19 ? 1 = =9 p 2 21 + = 5 4y2954y 2p1z1+ =a12 1 5 29 一台直流发电机，2P4，a1，Z35，每槽内有 10 根导体，如要在 1450r/min 下产 生 230 伏电势，则每极磁通应为多少？ 解：电机的总导体数 N10，Z350 根yyKz ? 1 21 ? 1 = = 10 p 2 yyyC 根据直流电机感应电势系数E=Ce ? nNP 350 2 = 60a 60 1

8、1.67 E 230 = = ? n 11 .67 1450e=由 得每极磁通 故需每极磁通为 0.0136 韦。CeW3，当b0.0136（）210 一台直流发电机，2P4，a1，S21，每元件匝数 n1500r/min 时，试求正，负电刷间得电压。 211 一台直流发电机， 2P8， n600r/min， 当 每极磁通 试求： （1）若为单迭绕组，则电枢绕组应有多少导体？ （2）若为单波绕组，则电枢绕组应有多少导体？ 211 （许实章电机学修订本，1992；P63） 直流发电机Wyb00.01825Wb，0.004W时，E = 230 伏 ，= 230v , nN = 960r / min

9、 ,2P =4, 电 枢 外 径 l = lt a = 0.23m ， Z35， hz = 0.035m ， Da = 0.368m ， 磁极长度等于电枢长度 m 槽数 槽高PN= 90kw ,UN槽宽 bs= 0.0127m ，电枢轭截面 Aa = 0.01655 m ，磁极截面 Am = 0.0317 m ，机座2 2轭截面 路长Aj= 0.0207 m2，电枢轭磁路长lj= 0.53m，漏磁系数K = 1.2 ，极弧系数 la= 0.16m ，磁极高 hm = 0.1295m ，机座轭磁p= 0.68，气隙 = 0.003m ，电枢由N 时每对励磁磁势及饱和系数。 ，试求 0 213 一

10、台直流电机，2P4，S120，元件电阻为 0.2 ? ，当转速为 1000r/min 时，元件 平均电势为 10 伏， 问当电枢绕组为单迭或单波时， 电刷端电压和电枢绕组的电阻各为多少？ 218 一台两极发电机，空载时每极磁通为 0.3 韦，每极励磁磁势为 3000AT。现设电枢圆D011 硅钢片迭成，kFe= 0.93 ，磁极用厚 0.001m 钢板，机座用铸钢。空载额定电压时= 0.0361 韦E U周上共有电流 8400A 并作均匀分布， 已知电枢外径为 0.42m， 若电刷自几何中性线前移 机械角度。试求： （1）每对极的交轴电枢磁势和直轴电枢磁势； （2）当略去交轴电枢反应的去磁作用

11、并假定磁路不饱和时，每对极的合200成磁势及每极下的合成磁通。 234 用单波绕组代替单迭绕组时， 若导体数和其他条件均不变， 电机额定容量有无改变？ 例如一台六极电机原为单波绕组，如果改成单迭绕组，保持元件数和元件匝数不变，问电机 额定容量会不会改变？其它额定量要不要改变？235 一台四极直流发电机，空载电压为 440 伏，电枢绕组修理后，保持原来的转速和励 磁电流不变， 发出的空载电压为 220 伏，问修理前后该电枢绕组可能是什么型式的绕组？为 什么？如果保持电枢导体内电流不变，问修理前后发电机的功率有无改变？为什么？ 242 直流发电机感应电势与那些因素有关？若一台直流发电机空载电势是

12、230 伏，试问 在下列情况下电势的变化如何？ （1） 磁通减少 10； （2） 励磁电流减少 10； （3） 磁通不变，速度增加 20； （4） 磁通减少 10，同时速度增加 20。 264 一直流发电机数据 2P6，总导体数 N780，并联支路数 2a6，运行角速度 = 40 ? rad / s ， 每极磁通为 0.0392 韦， 试计算 （1） 发电机感应电势； 2） （ 速度为 900r/min，磁通不变时发电机的感应电势； （3）磁通为 0.0435 韦，n900r/min 时电机的感应电势； (4)若每一线圈电流的允许值为 50 安，在第（3）问情况下运行时，发电机的电磁功率。 2

13、66 一台他励发电机，额定电压为 230 伏，额定转速 1450r/min，极数 2P4，槽数 Z 50，每槽导体数 1 4， = 2 ，空载电压 230 伏时每极磁通 = 0.04925 韦，试求： （1）电枢总导体数；（2）电枢绕组型式和换向片数。 32 一台四极、82kw、230 伏、970r/min 的他励直流发电机的电枢上共有 123 个元件， 每元件为 1 匝，支路数 2a2，如果额定运行时的磁通比空载电压为额定电压时的磁通多 5，试求电机的额定电磁转矩。 39 一台四极、82kw、230 伏、970r/min 的并励直流发电机，在 75 度时电枢回路电阻Nra= 0.0259?

14、，并励绕组每极有 78.5 匝，四极串励绕组总电阻 r f = 22.8? ，额定负载时，Fe并 励 回 路 串 入 3.5 欧 的 调 节 电 阻 ， 电 刷 压 降 为 2 伏 ， 基 本 铁 耗 及 机 械 损 耗P+ P mec = 2.3kw ，附加损耗 P ad = 0.005 P N ，试求额定负载时发电机的输入功率，电磁功率，电磁转矩和效率。 310 已知上题的发电机在额定转速下的空载特性为： 2.0 3.2 4.8 5.5 6.5 8.2 11.7 f （A）IU1000150200220244260280（v）若空载时产生额定电压， 则励磁回路中应串入多大的调节电阻？在额定

15、转速下的临界电阻时 多少？ 311 试求上题的发电机在额定负载时用励磁磁势表示的电枢反应去磁作用每极有多少安 匝，并用作图法求下列各项： （1）发电机的电压变化率 ； （2）如果电枢电流仍为额定 负载时的数值，但端电压降为 210 伏，则励磁回路应串入多大的电阻？ 312 设有一台他励发电机， N ， N 伏， aN = 10 A ，每极励磁绕 组有 850 匝，励磁电流为 2.5A，电枢回路总电阻包括电刷接触电阻为 0.4 欧，已知它在 750r/min 是的空载特性如下： 0.4 1.0 1.6 2.0 2.5 2.6 3.0 3.6 4.4 f （A）Un= 1000r / mU= 22

16、0IIU33078120150175180193.5206225（v）试求： （1）空载端电压； （2）满载时电枢反应去磁安匝数；（3）过载 25时的端电压（设 电枢反应正比于负载电流） 。 313 设将上题直流发电机额定负载时的端电压调到 240 伏， 若励磁电流不变而用调节转 速的方法，其转速应增加到多少？若转速不变，而用调节励磁电流的方法，励磁电流应增加 到多少？在此情况下，空载电压为多少？ 314 一台并励发电机 N 100kw， n 250 伏， 设并励的主磁极励磁绕组有 1000 匝， 在额定转速下，空载时产生额定电压的励磁电流为 7 安，额定负载时则需 9.4 安才能达到同 样的端电压。今欲将该发电机改为平复励发电机（短复励）每极