电机学2复习

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1、电机学2复习 直流电机部分 1 . 为什么直流发电机能发出直流电流？如果没有换向器，电机能不能发出直流电流？ 答：换向器与电刷共同把电枢导体中的交流电流，“换向”成直流电。如果没有换向器，电机不能发出直流电。 2 . 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；（2）电枢固定，电刷与磁极同时旋转。 答：(1)交流 电刷与电枢间相对静止，电刷两端的电压性质与电枢的相同。（2）直流 电刷与磁极相对静止，电刷总是引出某一极性下的电枢电压，而电枢不动，磁场方向不变 是直流。 3. 在直流发电机中，为了把交流电动势转变成直流电压而采用了换向器装置；但在直流电动机中，加在电刷两

2、端的电压已是直流电压，那么换向器有什么呢？答： 直流电动机中，换向法把电刷两端的直流电压转换为电枢内的交流电，以使电枢无论旋转到N极下，还是S极下，都能产生同一方向的电磁转矩。 4 . 直流电机结构的主要部件有哪几个？它们是用什么材料制成的，为什么？这些部件的功能是什么？答：有7个主磁极换向极，机座电刷电枢铁心，电枢绕组，换向器。 5 . 从原理上看，直流电机电枢绕组可以只有一个线圈做成，单实际的直流电机用很多线圈串联组成，为什么？是不是线圈愈多愈好？ 答： 一个线圈产生的直流脉动太大，且感应电势或电磁力太小，线圈愈多，脉动愈小，但线圈也不能太多，因为电枢铁心表面不能开太多的槽，线圈太多，无处

3、嵌放。 6. 何谓主磁通？何谓漏磁通？漏磁通的大小与哪些因素有关？ 答：主磁通： 从主极铁心经气隙，电枢，再经过相邻主极下的气隙和主极铁心，最后经定子绕组磁轭闭合，同时交链励磁绕组和电枢绕组，在电枢中感应电动势，实现机电能量转换。 漏磁通： 有一小部分不穿过气隙进入电枢，而是经主极间的空气隙钉子磁轭闭合，不参与机电能量转换，与饱和系数有关。 7. 什么是直流电机的磁化曲线？为什么电机的额定工作点一般设计在磁化曲线开始弯曲的所谓“膝点”附近？ 答：磁化曲线： -主磁通，励磁磁动势设计在低于“膝点”，则没有充分利用铁磁材料，即 同样的磁势产生较小的磁通，如交于“膝点”，则磁路饱和，浪费磁势，即使有

4、较大的，若磁通基本不变了，而我的需要是（根据E和公式）选在膝点附近好处：材料利用较充分可调性好稳定性较好。 电机额定点选在不饱和段有两个缺点：材料利用不充分磁场容易受到励磁电流的干扰而不易稳定。 选在饱和点有三个缺点：励磁功率大增磁场调节困难电枢反应敏感 8. 为什么直流电机的电枢绕组必须是闭合绕组？ 答：直流电机电枢绕组是闭合的，为了换向的需要，如果不闭合，换向器旋转，电刷不动，无法保证正常换向。 9.何谓电枢上的几何中性线？何谓换向器上的几何中性线？换向器上的几何中性线由什么决定？它在实际电机中的位置在何处？ 答：电枢上几何中性线：相临两点极间的中性线 换向器上几何中性线：电动势为零的元件

5、所接两换向片间的中心线。 由元件结构决定，不对称元件：与电枢上的几何中性线重合。对称元件：与极轴轴线重合。 实际电机中。 10 单叠绕组与单波绕组在绕法上、节距上、并联支路数上的主要区别是什么？答： 绕法上： 单叠：任意两个串联元件都是后一个叠在前一个上面单波：相临两串联元件对应边的距离约为形成波浪型节距上：（单叠） ，并联支路数 2a=2p(单叠) 2a=z(单波) 11. 何谓电枢反应？电枢反应对气隙磁场有何影响？直流发电机和直流电动机的电枢反应有哪些共同点？又有哪些主要区别？ 答：电枢反应：电枢磁场对励磁磁场的作用 交轴电枢反应影响：物理中性线偏离几何中性线 发生畴变 计及饱和时，交轴有

6、去磁作用，直轴可能去磁，也可能增磁。 使支路中各元件上的感应电动势不均。 发电机：物理中性线顺电机旋转方向移过一个不大的角 电动机：物理中性线逆电机旋转方向移过一个不大的角 直轴电枢反应影响：电动机：电刷顺电枢转向偏移，助磁，反之去磁 12. 直流电机空载和负责运行时，气隙磁场各由什么磁动势建立？负载时电枢回路中的电动势应由什么样的磁通进行计算？ 答： 空载：仅由励磁磁动势建立，。负载：由和Ax共同建立： 由每极合成磁通计算，即负载磁通计算，负载时，导体切割的是负载磁通（即合成磁通）。 13. 一台直流电动机，磁路是饱和的，当电机带负载以后，电刷逆着电枢旋转方向移动了一个角度，试问此时电枢反应

7、对气隙磁场有什么影响？ 答： 电动机电刷逆电枢转向移动，直轴电枢反应去磁，交轴电枢反应总是去磁的 14. 直流电机有哪几种励磁方式？分别对不同励磁方式的发电机、电动机列出电流、的关系式。 答：四种励磁方式：他励，并励，串励，复励 电动机：他励： 并励： 串励： 复励： 短复励 ， 长复励 发电机：他励： 并励： 串励： 复励： 短复励 15. 如何判别直流电机是运行于发电机状态还是运行于电动机状态？它们的、的方向有何不同？能量转换关系如何？ 答：如所受电磁力的方向与电枢转向相同即为电动机状态，反之为发电机状态。 电动机：与n方向相同，是驱动转矩，与U方向相反，是反电动势，方向流向电枢，与方向相

8、反。 只有输入电能，克服反电势，才能产生电枢电流，进而产生电磁转矩。 发电机：与n方向相反，是阻力转矩，E与U方向相同，与方向相同，发出电功率，为克服阻力转矩，不断输入机械能，才能维持发电机以转n旋转，发出电能。 16. 为什么电机的效率随输出功率不同而变化？负载时直流电机中有哪些损耗？是什么原因引起的？为什么铁耗和机械损耗可看成是不变损耗？ 答： 电机铜耗随输出功率变化，所以效率随输出功率变化，负载时有：铜耗，铁耗，机械损耗。 铜耗：电枢绕组铜耗和励磁绕组铜耗。， 铁耗：交变磁场引起涡流损耗和磁滞损耗 机械能：抽水，电刷摩擦损耗铁耗和机械耗和附加损耗与负载电流无关 认为是不变损耗。 17.

9、直流发电机中电枢绕组元件内的电动势和电流是交流的还是直流的？若是交流的，为什么计算稳态电动势时不考虑元件的电感？ 答： 都是交流的。通过电刷引出的感应电动势是直流，不考虑元件电感。18. 他励直流发电机由空载到额定负载，端电压为什么会下降？并励发电机与他励发电机相比，哪一个的电压变化率大？ 答： 空载时：他励发电机端电压U=E=。 负载时： 电压下降 并励下降大，随着电压下降，减小，下降，端电压更加下降 19 . 若把直流发电机的转速升高20%，问在他励方式下运行和并励方式下运行时，哪一种运行方式下空载电压升高的较多？ 答：空载电压 他励时，n升20，E升20并励时，n增加 E增加，增加，增加

10、，E除n增大外，也增大，并励时，空载电压升较多。 选择题 1. 直流发电机的电枢上装有许多导体和换向片是为了 C 。 (a) 增加发出的直流电动势的大小； (b) 减小发出的直流电动势的脉动量； (c) 减小发出的直流电动势的大小； (d) (a)和(b)两者兼有。 2. 直流电机中装设换向极的目的主要是为了 C 。 (a) 抵消电枢磁场； (b) 削弱主磁场； (c) 增强主磁场； (d) 增强电枢磁场。 3. 直流电机的电枢绕组不论是单叠绕组还是单波绕组，第一个元件的下层边到相邻下一元件上层边之间的距离都称为 C 。 (a) 合成节距； (b) 第一节距； (c) 第二节距； (d) 短节

11、距。 4. 直流电机的电枢绕组为单叠绕组，则其并联支路数等于 A 。 ( (a) 主磁极数； (b) 主磁极对数； (c) 恒等于2； (d) 恒等于1。 5. 直流电机的主磁场是指 A 。 (a) 主磁极产生的磁场； (b) 电枢电流产生的磁场； (c) 换向极产生的磁场； (d) 主磁极和电枢电流共同产生的磁场。 6. 直流电动机由主磁通感应的电动势存在与 A 。 (a) 电枢绕组； (b) 励磁绕组； (c) 电枢和励磁绕组； (d) 换向极绕组。 7. 磁极固定，电刷与电枢同时旋转，电刷两端电压性质是 B 。 (a) 直流； (b) 交流； (c) 交直流都可能； (d) 无电流。 8

12、. 并励发电机励磁电流的大小取决于 A 。 (a) 励磁回路的电压和励磁回路的电阻； (b) 电枢电流Ia； (c) 励磁绕组的匝数多少； (d) 电枢电阻。 9. 一台并励直流发电机，空载运行于某一电压下，如将其转速升高10%，则发电机的端电压将 C 。 (a) 升高10%； (b) 不变； (c) 升高10%； (d) 升高U； (b) E=U； (c) EU） 50. 直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_，直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_。（相反、相同） 51. 当电动机的转速超过_时，出现回馈制动。（理想空载转速） 52. 直流电动机的调速方法为：1）_，2）_，3）_。

13、（串电阻、降压、弱磁） 53. 做直流电机实验，起动时电枢回路所串电阻应调至最_ (大，小)，励磁回路所串电阻应调至最_ (大，小)。（小、大） 54. 一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向_。（不变） 55. 拖动磨擦性恒转矩负载运行于正向电动状态的三相异步电动机，对调其定子绕组任意两个出线端后，电动机的运行状态经_和_状态，最后稳定运行于_状态。（电动、制动、静止） 56. 提升位能负载时的工作点在第_象限内，而下放位能负载时的工作点在第_象限内。（I、IV） 57. 直流电动机调速时，在励磁回路中增加调节电阻，可使转速_，而在电枢回路中增加调节电阻，可使转速_。（增大、减小）

14、58. 他励直流电动机降压或串电阻调速时，最大静差率数值越大，调速范围_。（越大） 59. 做直流电机实验，停机时应先断开_回路，再断开_回路。(电枢、励磁) 60. 直流电动机的电势Ea比端电压U（大小），电磁转矩T与转速n方向_，Ia与Ea方向_。（相同、相反） 61、 他励直流电动机的机械特性是指在 电动机处于稳态运行 的条件下 转速 和 电磁转矩 的关系。 62、直流电动机的起动方法有： 电枢回路串电阻 和 降压起动 。 63、当s在 01 范围内，三相异步电动机运行于电动状态，此时电磁转矩性质为 驱动性质 ；在 小于1 的范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为 制动性质 。 64

15、. 直流电动机的励磁方式包括 他励 、并励、串励和 复励 ，其中 他 励直 流电动机更适合于电动机控制的场合。 6 5. 直流电机电枢磁场对空载主磁场的影响称为 电枢反应 。 66. 直流电机在 主磁 极之间常安装换向极改善换向。换向极的位置恰好也是 几何 中性线的位置。 67. 从机械特性上看，第 一 象限为电动机的正向电动状态，第 四 象限为电机的反向制动状态。 6 8. 他励直流电动机的机械特性为 硬 特性，串励直流电动机的机械特性为 软 特性。（硬、软） 69.励磁绕组断线的他励直流电动机，空载起动时，将出现 飞车 10.励磁绕组断线的他励直流电动机，空载起动时，将出现 飞车 情况。 70. 同步电机的运行方式包括发电机、电动机和 补偿机 。 71. 在同步电机的励磁系统中，无刷励磁系统指的是 旋转 整流器励磁系统。 72. 同步发电机在正常励磁（功率因数为1）的基础上增大励磁电流，将输出 滞后 的无功。 73. 在同步电机的励磁系统中，旋转整流器励磁系统又被称为 无 刷励磁系统。 74、一台直流发电机若把电枢固定，而电刷与磁极同