電機(jī)學(xué)：直流機(jī) 6 習(xí)題課

1、第一篇 直流機(jī)習(xí)題課 思考題（9題）：1-3、1-6、1-9、1-13、1-16、1-17、1-18、1-22、1-23 練習(xí)題（6題）：1-26、1-27、1-30、1-33、1-36、1-40解答：一個線圈提供的電壓，波形不行-不夠平滑。用許多分布線圈串聯(lián)構(gòu)成電樞繞組，可以得到很平滑的電壓波形。從電壓波形的角度看，線圈越多越好。但線圈過多時，電樞開槽過多，齒壁過薄，齒部磁密過于飽和，所需勵磁安匝過多。因此，從勵磁角度看，線圈不是越多越好，受齒部磁密飽和的限制。1-3 直流電機(jī)電樞繞組只有一個線圈即可運(yùn)行，為什么要用許多分布線圈串聯(lián)組成？線圈越多越好嗎？ 解答：是的，直流發(fā)電機(jī)中產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩

2、；直流電動機(jī)中產(chǎn)生感應(yīng)電勢。事實(shí)上，無論發(fā)電機(jī)、電動機(jī)，都有電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電勢。1-6 直流發(fā)電機(jī)中產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩嗎？直流電動機(jī)中產(chǎn)生感應(yīng)電勢嗎？ 解答：在換向器上，電刷正常應(yīng)當(dāng)放在換向器幾何中心線上。惟其如此，方可使得被電刷短路的元件之感應(yīng)電勢為零。物理中性線、幾何中心線，不是一回事。1-9 在換向器上，電刷正常應(yīng)當(dāng)放在什么位置？為什么？物理中性線和幾何中性線是一回事嗎？ 解答：直流電機(jī)的電磁功率既是電功率，又是機(jī)械功率。還稱轉(zhuǎn)換功率。1-13 直流電機(jī)的電磁功率是電功率還是機(jī)械功率？還稱為什么功率？ 解答：電壓調(diào)整率由小到大排序?yàn)椋悍e復(fù)勵、他勵、并勵。勵磁方式不同，電壓調(diào)整率大小亦不同的原因

3、：電壓的大小本來就是由磁場的大小決定的。勵磁方式?jīng)Q定了磁場的大小。積復(fù)勵的磁場最大：串勵繞組加強(qiáng)了磁場。并勵的磁場最小：因?yàn)椴钍请妷旱南陆祵?dǎo)致勵磁電流下降，促使磁場進(jìn)一步減小。1-16一臺既有并勵、又有串勵繞組的直流發(fā)電機(jī)，在恒速條件下，將它作他勵、并勵、積復(fù)勵時，比較電壓調(diào)整率的大小。為什么勵磁不同時，電壓調(diào)整率也不同？ 解答：如f 繞組開路，則If0，降為r。U=Ea+IaRaEa= Cen，Te=CTIa。1）負(fù)載較輕，Te夠用飛車。 (n極大)2）負(fù)載較重，Te不夠用停機(jī)燒機(jī)。Ea=0，Ia=U/Ra ，過熱燒毀。(Ia極大)兩種情況都是極其危險的。因此勵磁繞組絕對不能開路。 1-1

4、7 正在運(yùn)行中的并勵直流電動機(jī)為什么不能斷開勵磁回路？起動時勵磁回路斷了線會有什么后果？起動時，n=0；f 繞組開路，If0，降為r。U=IaRa，Te=CTIa。1）負(fù)載較輕，Te夠用飛車。 (n極大)2）負(fù)載較重， Te不夠用堵轉(zhuǎn)燒機(jī)。Ea=0，Ia=U/Ra ，過熱燒毀。(Ia極大)兩種情況都是極其危險的。因此勵磁繞組絕對不能開路。 1-17 續(xù)：起動時勵磁繞組斷了線的后果：解答：直流電動機(jī)的調(diào)速方法有：1）調(diào)勵調(diào)速；2）調(diào)壓調(diào)速；3）調(diào)阻調(diào)速。機(jī)械特性的變化：1）變截距、變斜率2）變截距、不變斜率3）變斜率、不變截距。1-18 直流電動機(jī)有哪些方法調(diào)速？采用這些方法時，機(jī)械特性有何變化

5、？ 解答：從空載開始，負(fù)載電阻RL降低，端流I增大，端壓U下降，If下降。 If降到一定值時，磁路進(jìn)入低飽和態(tài)。此時若RL、U 、 If下降，較小的RL、If降速導(dǎo)致較大的Ea降速，進(jìn)而導(dǎo)致較1-22 并勵直流發(fā)電機(jī)外特性為什么有拐點(diǎn)？如果不能建立端壓怎么辦？并勵直流發(fā)電機(jī)、電動機(jī)是屬于自勵還是他勵？ 大的U降速，從而IU/RL不升反降。于是外特性出現(xiàn)“拐彎”現(xiàn)象。解答：不能建立端壓可以從三個方面分析和解決：1）電機(jī)轉(zhuǎn)子沒有剩磁-充磁；2）勵磁繞組與電樞繞組的連接接反了-反過來接；3）勵磁支路的電阻大于臨界電阻-減小勵磁支路的電阻。并勵直流發(fā)電機(jī)、電動機(jī)都是屬于自勵。1-22 續(xù)1：如果不能建

6、立端壓怎么辦？并勵直流發(fā)電機(jī)、電動機(jī)是屬于自勵還是他勵？ 解答：方向：If變變n變Ea不變、I不變，Te變。機(jī)械特性由第1象限變到第3象限。主極磁通=勵磁剩磁：截距變大，斜率變陡，速度變快。：反之(小、平、慢)。1-23 一臺并勵直流電動機(jī)在正轉(zhuǎn)時為某一轉(zhuǎn)速?，F(xiàn)將它停車，改變勵磁電流方向，重新起動運(yùn)轉(zhuǎn)。此時轉(zhuǎn)速與原來不一樣，是什么原因？ 解答：兩種方法皆可。1-26 一臺四極82kW、230V、970r/ min的他勵直流發(fā)電機(jī)。每極合成磁通等于空載額定轉(zhuǎn)速下具有額定電壓時的每極磁通。試計(jì)算電機(jī)輸出額定電流時的電磁轉(zhuǎn)矩。 解答：空載特性多余。1-27 一臺他勵直流發(fā)電機(jī)：UN=220V，IN

7、=10A，nN=1000r/min，Ra=0.4，Rf= 80，IfN=2.5A，Wf=850。已知750r/min時空載特性如下。試求：1）n=nN時，U0 =？；2）若n=900r/min， U0=？；3）滿載時電磁功率。 If/A0.4 1.0 1.6 2.0 2.5 2.6 3.0 3.6 4.4 5.2Eo/V33 78 120 150 176 180 194 206 225 240解答：1-30 一臺100kW、230V的并勵發(fā)電機(jī)。每極勵磁繞組1000匝，nN下，產(chǎn)生UN：空載時需If0=7A， IN時需IfN= 9.4A。將該機(jī)改為平復(fù)勵。問每極應(yīng)加多少匝串勵繞組？ 解答：1-

8、36 一臺96kW的并勵直流電動機(jī)。 UN= 440V，IN=255A，IfN=5A， nN=500r/min，Ra=0.078，不計(jì)電樞反應(yīng)。試求：1）T2N；2）TeN；3）空載轉(zhuǎn)速n0；4）總制動轉(zhuǎn)矩不變，電樞回路串入0.1電阻后的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。1-36續(xù)1 試求：2）TeN；1-36續(xù)2 試求：3）空載轉(zhuǎn)速n0；1-36續(xù)3 試求：3）空載轉(zhuǎn)速n0；1-36續(xù)4 試求： 4）總制動轉(zhuǎn)矩不變，電樞回路串入0.1電阻后的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。解答：1-40一臺5.5kW、100V、1470r/min的并勵直流電動機(jī)。 Ra=0.15，Rf= 138，IN=58A。在額定負(fù)載時突然在電樞回路中串入0.5的電阻，若不計(jì)電樞回路電感，忽略電樞反應(yīng)去磁影響，試計(jì)算：1）Ea；2）Ia；3） Te；4）若總