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1、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分布线圈串联组成？线圈越多越好吗？
2、解答解答：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？ 解答解答：电压调整率由小到大排序为：积复励、
3、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？ 解答解答：如f 绕组开路，则If0，降为r。U=Ea+IaRaEa= Cen，Te=CTIa。1）负载较轻，Te够用飞车飞车。 (n极大)2）负载较重，Te不够用停机烧机烧机。Ea=0，Ia=U/Ra ，过热烧毁烧毁。(
4、Ia极大)两种情况都是极其危险极其危险的。因此励磁绕组绝对不能开路绝对不能开路。 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，If0，降为r。U=IaRa，Te=CTIa。1）负载较轻，Te够用飞车飞车。 (n极大)2）负载较重， Te不够用堵转烧机烧机。Ea=0，Ia=U/Ra ，过热烧毁烧毁。(Ia极大)两种情况都是极其危险极其危险的。因此励磁绕组绝对不能开路绝对不能开路。 1-17 续：起动时励磁绕组断了线的后果：解答解答：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）
5、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？ 解答解答：从空载开始，负载电阻RL降低，端流I增大，端压U下降，If下降。 If降到一定值时，磁路进入低饱和态。此时若RL、U 、 If下降，较小的RL、If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IU/RL不升反降。于是外特性出现“拐弯”现象。解答解答：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
6、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？ 解答解答：方向：If变变n变Ea不变、I不变，Te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
7、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。 解答解答：空载特性多余。1-27 1-27 一台他励直流发电机：一台他励直流发电机：U UN=220V=220V，I IN =10A=10A，n nN=1000r/min=1000r/min，R Ra，R Rf= = 8080，I IfN，WWf=850=850。已知。已知750r/min750r/min时空载特性如下。时空载特性如下。试求：试求：1 1）n n= =n nN时，时，U U0 = =？；？；2 2）若）若n n=900r/min=900r/min， U U0= =？；？；3 3）满载时电磁功率。）满载时电磁功率
8、。 If/A0.4 1.0 1.6 2.0 2.5 2.6 3.0 3.6 4.4 5.2Eo/V 33 78 120 150 176 180 194 206 225 240解答解答：1-30 一台100kW、230V的并励发电机。每极励磁绕组1000匝，n nN下，产生U UN：空载时需I If0=7A=7A， I IN时需I IfN。将该机改为平复励。问每极应加多少匝串励绕组？ 解答解答：1-36 1-36 一台一台96kW96kW的并励直流的并励直流电动机。电动机。 U UN= 440V= 440V，I IN=255A=255A，I IfN=5A=5A， n nN=500r/min=50
9、0r/min，R Ra，不计电，不计电枢反应。试求：枢反应。试求：1 1）T T2N；2 2）T TeN；3 3）空载转速）空载转速n n0；4 4）总制动转矩不变，电枢回）总制动转矩不变，电枢回路串入电阻后的稳定转速。路串入电阻后的稳定转速。1-361-36续续1 1 试求：试求：2 2）T TeN；1-36续2 试求：3）空载转速n0；1-36续3 试求：3）空载转速n0；1-36续4 试求： 4 4）总制动）总制动转矩不变，电枢回路串入电转矩不变，电枢回路串入电阻后的稳定转速。阻后的稳定转速。解答解答：1-40一台、100V、1470r/min的并励直流电动机。 Ra，Rf= 138，IN=58A。在额定负载时突然在电枢回路中串入的电阻，若不计电枢回路电感，忽略电枢反应去磁影响，试计算：1）Ea；2）Ia；3） Te；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）Ea； 2）Ia；1-40续2 计算：3）Te；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
