直流電機習題課

直流電機盧斌電機學習題課3-1直流電機有哪些勵磁方式勵磁方式IfUEaI+-IaUEa,IaI+-UfIf+-IfEaI+-IaUIaEaI=If+-U并勵串勵復(fù)勵他勵自勵I(lǐng)a=IIa=I+IfIa=I=IfIa=I+IfU=Uf3-6在直流發(fā)電機中，電刷順電樞旋轉(zhuǎn)方向移動一角度，電樞反應(yīng)的性質(zhì)怎樣？當電刷逆電樞旋轉(zhuǎn)方向移動一角度，電樞反應(yīng)的性質(zhì)又是怎樣？如果是電動機，在這兩種情況下，電樞反應(yīng)的性質(zhì)又是怎樣？分析思路：負載時的電樞磁動勢和電樞反應(yīng)電樞電流ia電樞磁動勢fa電樞磁場ba空載磁場b0氣隙合成磁場bδ電樞反應(yīng)b0ba(x)bδ(x)O(一)交軸電樞反應(yīng)a〕負載時的合成磁場b〕合成磁場分布不計磁飽和時：計磁飽和時：交軸電樞反應(yīng)既無增磁、亦無去磁作用交軸電樞反具有一定的去磁作用（二〕直軸電樞反應(yīng)：

若電機為發(fā)電機，電刷順電樞旋轉(zhuǎn)方向移動一角度，對主極磁場而言，直軸電樞反應(yīng)將是去磁的。若電刷逆著旋轉(zhuǎn)方向移動一度，直軸電樞反應(yīng)時增磁的。電動機的情況恰好相反。

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1直流發(fā)電機中，當電刷順電樞旋轉(zhuǎn)方向移動一個角度，電樞反應(yīng)的性質(zhì)是：(1)使主磁場發(fā)生畸變（2〕具有去磁作用是主磁場減弱直流發(fā)電機中，當電刷逆電樞旋轉(zhuǎn)方向移動一個角度，電樞反應(yīng)的性質(zhì)是：(1)使主磁場發(fā)生畸變（2〕具有去磁作用是主磁場增強2.直流電動機中，當電刷順電樞旋轉(zhuǎn)方向移動一個角度，電樞反應(yīng)的性質(zhì)是：(1)使主磁場發(fā)生畸變（2〕具有去磁作用是主磁場增強直流電動機中，當電刷逆電樞旋轉(zhuǎn)方向移動一個角度，電樞反應(yīng)的性質(zhì)是：(1)使主磁場發(fā)生畸變（2〕具有去磁作用是主磁場減弱3-7直流電機電樞繞組元件內(nèi)的電動勢和電流是交流還是直流？為什么在穩(wěn)態(tài)電壓方程中不出現(xiàn)元件本身的電感電動勢？電樞元件內(nèi)的電動勢和電流是交流直流發(fā)電機：盡管單個元件內(nèi)的電動勢是交流，但穩(wěn)態(tài)電壓方程考察的對象是電刷間的輸出電動勢〔由于換向器的“整流〞作用，電刷間輸出電動勢是直流電動勢），所以不會出現(xiàn)元件本身的電感電動勢直流電動機：導體中的電流隨其所處的磁極極性的改變而同時改變方向，使得電磁轉(zhuǎn)矩不變。換向器將外電路的直流電改變?yōu)榫€圈內(nèi)的交流電(“逆變〞作用)。電壓方程與元件的電感電動勢無關(guān)。直流電機穩(wěn)態(tài)電壓方程式

發(fā)電機：Ea=U+IaR+2ΔUs=U+IaRaIa=I+If（并勵），Ia=I〔他勵、串勵）電動機：U=Ea+IaR+2ΔUs=Ea+IaRaIa=I-If〔并勵），Ia=I〔他勵、串勵）3-11一臺他勵發(fā)電機的轉(zhuǎn)速提高20％，空載電壓會提高多

少（If不變）？若為并勵發(fā)電機，則電壓升高的百分值

比他勵發(fā)電機多還是少(Rf不變)？If不變Φ不變他勵空載：Ea＝U0=CenΦn20％U020％并勵空載：Ea＝U0=CenΦ＝RfIfnU0Rf不變IfΦnU0增幅大于20％3-12一臺他勵直流發(fā)電機的額定電壓為230V，額定電流為10A，額定轉(zhuǎn)速為1000r/min，電樞電阻R=1.3Ω，電刷壓降2?Us=2V，勵磁繞組電阻Rf=88Ω。已知在750r/min時的空載特性如下表示

If/A0.41.01.62.02.53.03.64.45.2E0/V3378120150176194206225240額定轉(zhuǎn)速、勵磁電流為2.5A時，空載電壓為多少？若轉(zhuǎn)速為900r/min，空載電壓為多少？滿載時電磁功率為多少？3-13一臺四極82kW，230V，970r/min的并勵發(fā)電機，R〔750）＝0.0259，Rf〔750）＝22.8額定負載時勵磁回路中串入3.5Ω的調(diào)節(jié)電阻，電刷壓降為2V，鐵耗和機械損耗共2.5kW，雜散損耗為額定功率的0.5％，試求額定負載時發(fā)電機的輸入功率、電磁功率和效率。分析：并勵發(fā)電機額定負載時：I=P/UN=82000/230=356.52AIa＝I+If＝365.265APe＝P2+Ia2R+2△UsIa＋If2Rf＝88.197kW或者：Pe＝EaIa＝(U+IaR+2△Us)Ia=(230+365.27*0.0259+2)*365.265＝88.197kW〔引薦）P1＝Pe＋P0＝＝88.198＋2.5＋0.5％×82＝91.108kW3-15一臺并勵直流電動機正轉(zhuǎn)時為某一轉(zhuǎn)速，如將它停車，僅改變勵磁電流的方向后重新啟動運轉(zhuǎn)，發(fā)現(xiàn)此時轉(zhuǎn)速與原來不同，是什么原因？分析：轉(zhuǎn)速變化，由于僅有If方向變化，U、Ia、Ra都沒變化，由下式可知一定是主磁通變化了。1.剩磁的影響。的一部分用來抵消剩磁2.電樞位置不在幾何中心線。If變向前后直軸電樞反應(yīng)的效果是相反的，導致Φ不一樣3-16一臺17kW、220V的并勵直流電動機，電樞總電阻Ra＝0.1歐，電刷壓降為2V，在額定電壓下電樞電流為100A，轉(zhuǎn)速為1450r/min,并勵繞組與一變阻器串聯(lián)以限制勵磁電流為4.3A。當變阻器短路時，勵磁電流為9A，轉(zhuǎn)速降低到850r/min,電動機帶有恒轉(zhuǎn)矩負載，機械損耗等不計，試計算〔1〕勵磁繞組的電阻和變阻器電阻〔2〕變阻器短路后，電樞電流的穩(wěn)態(tài)值；（3〕電磁轉(zhuǎn)矩值

勵磁支路總電阻R＝220/4.3＝51.16Rf=220/9=24.44R滑=51.16-24.44＝26.72Tl不變，機械損耗等不計3-17一臺96kW的并勵直流電動機，額定電壓為440V，額定電流為255A,額定勵磁電流為5A，額定轉(zhuǎn)速為500r/min，電樞電阻為0.07歐，電刷壓降2?Us=2V，不計電樞反應(yīng)，試求〔1〕電動機的額定輸出轉(zhuǎn)距；（2〕額定電流時的電磁轉(zhuǎn)矩〔3〕電動機的空載轉(zhuǎn)速。