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当前位置:首页 > 行业资料 > 能源与动力工程 > 第一章直流电机习题答案
11、说明直流发电机的工作原理。答:1)用原动机拖动电枢绕组旋转2)电机内部有磁场存在;3)电枢绕组旋转切割磁场,产生交变的感应电势(右手定则);4)通过电刷将交变感应电势引出变成直流;5)将机械能变为电能。2、说明直流电动机的工作原理。答:1)将直流电源通过电刷接通电枢绕组,使电枢导体有电流流过。2)机内部有磁场存在。3)载流的转子(即电枢)导体将受到电磁力f作用f=Blia(左手定则)4)所有导体产生的电磁力作用于转子,使转子以n(转/分)旋转,以便拖动机械负载。3、直流电机的额定值有哪些?答:额定值有额定功率、额定电压、额定电流和额定转速等4、答:直流电机的励磁方式分为他励和自励两大类,其中自励又分为并励、串励和复励三种形式。1)他励他励直流电机的励磁绕组由单独直流电源供电,与电枢绕组没有电的联系,励磁电流的大小不受电枢电流影响。2)并励发电机:Ia=If+I电动机::I=Ia+If3)串励:Ia=If=I4)复励5、直流电机有哪些主要部件?各部件的作用是什么。答:一、定子1、主磁极:建立主磁通,包括:铁心:由低碳钢片叠成绕组:由铜线绕成2、换向磁极:改善换向,包括:铁心:中大型由低碳钢片叠成。小型由整块锻钢制成。绕组:由铜线绕成。3、机座:固定主磁极、换向磁极、端盖等,同时构成主磁路的一部分,用铸铁、铸钢或钢板卷成。4、电刷装置:引出(或引入)电流,电刷由石墨等材料制成。2二.转子1.电枢铁心:构成主磁路,嵌放电枢绕组。由电工钢片叠成。2.电枢绕组:产生感应电动势和电磁转矩,实现机—电能量转换。由铜线绕成。3.换向器:换向用,由换向片围叠而成。6、直流电机的换向装置由哪些部件构成?它在电机中起什么作用?答:换向装置由换向片、换向极铁心和换向极绕组构成。主要作用是改善直流电机的换向,尽可能地消除电火花。7、直流电枢绕组由哪些部件构成?答:电枢绕组是由很多个线圈按照一定的规律连接而成的。8、什么是电枢反应?对电机什么影响?答:直流电机在空载运行时,气隙磁场仅有励磁磁动势产生,而负载运作时,气隙磁场是由励磁磁动势和电枢磁动势共同产生的,显然与空载时不同,因此把电枢磁动势对主极磁场的影响称为电枢反应.电枢反应结果可能使气隙磁场畸变,同时还可能使气隙磁场削弱或增强。9、电机产生的的电动势Ea=CeΦn对于直流发电机和直流电动机来说,所起的作用有什么不同?答;直流发电机电枢电动势为电源电动势(aaEI与同向),直流电动机为反电动势(aaEI与反方向)。10、电机产生的的电磁转矩T=CeΦIa对于直流发电机和直流电动机来说,所起的作用有什么不同?答:在发电机中,电磁转矩的方向与电枢转向相反,对电枢起制动作用;在电动机中,电磁转矩的方向与电枢转向相同,对电枢起推动作用。11、答:电流电动机的输入功率P1是从电枢两端输入的电功率,P1=UI;电磁功率PM是扣除励磁回路的损耗和电枢回路的损耗后剩余部分的功率,)(1CufCuaMppPP;输出功率P2是转轴上输出的机械功率,即电磁功率扣除机械损耗p、铁损耗Fep和附加损耗adp后的机械功率,02)(pPpppPPMadFeM。312、答:电动机的输入功率P1是电功率;发动机的输入功率P1是机械功率。13、换向过程中的火花是如何产生的,怎样改善换向?答:电磁原因主要是换向瞬间,在换向元件中存在电抗电动势er和电枢反应电动势ea,它们同向,都起着阻碍换向的作用,由于换向元件被电刷短接,因此在换向元件中产生附加电流KarKreei(rk:换向回路总电阻),并储存有磁场能量(221KLi),当换向终了,电刷脱离换向元件瞬间,该能量就以电火花的形式释放,造成换向不良。减小附加电流是改善换向(由电磁原因引起的)的主要方向,由式KarKreei知①iK正比换向元件中的电动势,因此加装换向磁极(减小换向元件中电动势);②iK反比于rk,因此可选择合适牌号电刷(增大rk)。14、一台直流发电机,当分别把它接成他励和并励时,在相同的负载情况下,电压变化率是否相同?如果不同,哪种接法电压变化率大?为什么?答:在负载相同的情况下,他励和并励时电压变化率不同。并励时电压变化率大。因为发电机端电压下降的原因有两点:一是负载电流在电枢电阻上产生电压降;二是电枢反应呈现的去磁作用。而并励时除了上述2个原因外还由于发电机端电压下降,使与电枢并联的励磁线圈中的励磁电流If也要减少。所以并励时电压变化率大。15一台四极直流发电机,额定功率PN为55kW,额定电压UN为220V,额定转速nN为1500r/min,额定效率ηN为0.9。试求额定状态下电机的输入功率P1和额定电流IN。答:16一台直流电动机的额定数据为:额定功率kWPN17,额定电压,220VUN额定转速min1500rnN,额定效率83.0N。求它的额定电流IN及额定负载时的输入功率。答:kwppPN1.619.05521AUpINNN25022010553kwppPN5.2083.01721417、一台直流发电机,其额定功率,17kWPN额定电压,230VUN额定转速min1500rnN,极对数,2p电枢总导体数,468N单波绕组,气隙每极磁通Wb21003.1,求:(1)额定电流IN;(2)电枢电动势。答:(1)额定电流IN(2)电枢电动势Ea18、一台单叠绕组的直流发电机,,30,420,42AINpN根气隙每极磁通,028.0Wb额定转速min1245rnN,求:额定运行时的电枢电动势、电磁转矩及电磁功率。答:(1)电枢电动势Ea(2)电磁转矩Tm(3)电磁功率PM19、设有一台17kW,4极,220V,1500r/min的直流电动机,额定效率为83%,电枢有39槽,每槽12根导体,2条并联支路,试求:(1)电机的额定电流IN;(2)如果额定运行时电枢内部压降为10V,那么此时电机的每极磁通为多答:(1)额定电流IN(2)Ea=U-ΔU=220-10=210VAUpINNN1.9322010173AUpINNN9.7323010173VnapNnCeEa02.24115001003.11604682602VnapNnCeEa02.2441245028.0260420260MNnapNnCTTm18.5630028.0214.3242022WIEPaaM6.73203002.244AUpINNN1.9322010173VnapNnCeEa21060V210150016012392Wb0019.0520、一台并励直流发电机额定电压NU=230V,励磁回路总电阻Rf=44Ω,电枢回路总电阻Ra=0.25Ω,负载电阻RL=4Ω,求(1)励磁电流If、电枢电流Ia;(2)电枢电势Ea;(3)输出功率P2及电磁功率。答:(1)励磁电流负载电流电枢电流(2)电枢电动势(3)输出功率电磁功率或21、一台额定功率PN=6kW,额定电压UN=110V,额定转速nN=1440r/min,IN=70A,Ra=0.08Ω,Rf=220Ω的并励直流电动机,求额定运行时(1)电枢电流及电枢电动势;(2)电磁功率、电磁转矩及效率。答:(1)励磁电流U=Ea+IaRa110=Ea+69.5×0.08Ea=104.4V(2)ARUIfNf5.0220110AIIIfNa5.695.070WIEPaaM72585.694.104mNnPPTMM1.4860144014.327258602WIUPNN770070110178.07700600012PPARUIfNf23.544230ARUILN5.574230AIIIfa7.6223.55.57VRIUEaaNa7.24525.07.62230WIUPN133255.572302WRIRIPPffaaM155084423.525.07.621332522222WIEPaaM48.154057.627.245
本文标题:第一章直流电机习题答案
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