電機及拖動基礎題庫及詳解第一章

第1章直流電機的基本工作原理1、1直流電機的基本工作原理題庫1.1.1填空題1、 直流電機是一種通過磁場的耦合作用實現(xiàn)機械能與直流電能相互轉換的（旋轉式機械）。2、 直流電機包括直流電動機和（直流發(fā)電機）。3、 將機械能轉變成直流電能的電機稱為（直流發(fā)電機）。4、 將直流電能轉變成機械能的電機稱為（直流電動機）。5、 直流電機具有（可逆性）。 6、 直流電機由定子和（轉子）兩大部分組成。7、 定子與電樞之間有空隙，稱為（氣隙）。8、定子部分包括機座、主磁極、換向極、端蓋和（電刷）等裝置。9、電樞部分包括電樞鐵心、電樞繞組、換向器、轉軸和（風扇）等部件。10、 直流電機的銘牌數(shù)據(jù)有額定電壓、額定電流、額定容量、額定轉速和（額定頻率）等。11、直流電機電樞繞組的主要作用是（產生感應電動勢和電磁轉矩），是電機實現(xiàn)機、電能量轉換的樞紐。12、 直流電機電樞繞組為雙層分布繞組，其繞組連接方式有（疊繞組和波繞組）兩種類型。13、 直流電機疊繞組分為（單疊繞組和復疊繞組）。14、 直流電機波繞組分為（單波繞組和復波繞組）。15、 直流電機疊繞組和波繞組混合繞組又稱為（蛙形繞組）。16、 沿電樞表面相鄰磁極的距離稱為（極距）。17、 一個元件的兩個有效邊在電樞表面的距離稱為（第一節(jié)距）。18、 相串聯(lián)的兩個元件對應邊在電樞表面的跨距離稱為（合成節(jié)距）。19、 一個元件的兩個出線端分別連接在兩片換向片上，兩片換向片在換向器圓周上所跨的距離稱為（換向器節(jié)距）。20、相串聯(lián)的兩個元件，第一個元件的下層邊與第二個元件的上層邊之間的距離稱為（第一節(jié)距）。21、 單疊繞組的并聯(lián)支路數(shù)（等于）電機主磁極的極數(shù)。22、 單疊繞組電刷數(shù)（等于）主磁極極數(shù)。23、 電樞電動勢（等于）各支路電動勢。24、 （磁場）是傳遞能量的媒介。25、 主磁極繞組中通過勵磁電流，形成（主磁場）。26、 電樞繞組中通過電樞電流，形成（電樞磁場）。27、 電樞磁場與主磁場的合成，形成了（氣隙磁場）。28、 電樞磁場對主磁場的影響稱為（電樞反應）。29、 磁通所通過的路徑稱為（磁路）。30、 磁路主要由鐵磁材料構成，其目的是為了（能夠用較小的電流產生較強的磁場）,以便得到較大的感應電動勢或電磁力。

31、 只在磁路中閉合的磁通稱為（主磁通）。32、 部分經過磁路、部分經過磁路周圍媒質，或者全部經過磁路周圍媒質閉合的磁通稱為（漏磁通）。33、 因為鐵磁材料的磁導率遠高于周圍媒質的磁導率，所以主磁通（遠大于）漏磁通。34、 主磁通與勵磁磁通的關系曲線①f（F），稱為（磁化曲線）。35、 直流電動機的勵磁方式有（他勵、并勵、串勵和復勵）四種。36、 他勵直流發(fā)電機空載運行時，電樞電流為零，則電樞繞組的感應電動勢E（等于）a端電壓U。37、在效率表達式中，￡p為總損耗，其中、p及p為（不變）損耗。Fems38、 在效率表達式中，p廠為（可變）損耗。Cua39、 直流電機的特性與勵磁方式有關，直流發(fā)電機的運行特性有由空載特性、外特性、調節(jié)特性和效率特性，其中（外特性）應重點掌握。40、 直流電機的特性與勵磁方式有關，直流電動機的工作特性有轉速特性、轉矩特性和由空載特性、外特性、調節(jié)特性和效率特性，其中（轉速特性）應重點掌握。1.1.2判斷正誤（正確的打J,錯誤的打*）1、直流電機是一種通過磁場的耦合作用實現(xiàn)機械能與直流電能相互轉換的旋轉式機械（”）。2、2、3456789、X將機械能轉變成直流電能的電機稱為直流電動機（）。乂將直流電能轉變成機械能的電機稱為直流發(fā)電機（）。直流電機具有可逆性（"）。直流電機由定子和轉子兩大部分組成（”）。定子與電樞之間有空隙，稱為氣隙（”）。定子部分包括機座、主磁極、換向極、端蓋（）。電樞部分包括電樞鐵心、電樞繞組、換向器、轉軸（）。10、 直流電機的銘牌數(shù)據(jù)有額定電壓、額定電流、額定容量、額定轉速和額定頻率（”）等。11、 直流電機電樞繞組的主要作用是產生感應電動勢和電磁轉矩，是電機實現(xiàn)機、電能量轉換的樞紐（”）。12、 直流電機電樞繞組為雙層分布繞組，其繞組連接方式有疊繞組和波繞組兩種類型（"）。13、 直流電機疊繞組和波繞組混合繞組又稱為蛙形繞組（”）。14、 沿電樞表面相鄰磁極的距離稱為極距（”）。15、 一個元件的兩個有效邊在電樞表面的距離稱為第一節(jié)距（”）。16、 相串聯(lián)的兩個元件對應邊在電樞表面的跨距離稱為合成節(jié)距（”）。17、 一個元件的兩個出線端分別連接在兩片換向片上，兩片換向片在換向器圓周上所跨的距離稱為換向器節(jié)距（”）。18、 相串聯(lián)的兩個元件，第一個元件的下層邊與第二個元件的上層邊之間的距離稱為第一節(jié)距（ ）。\z19、 單疊繞組的并聯(lián)支路數(shù)不等于電機的極數(shù)（）。20、 正負電刷之間的電動勢稱為電樞電動勢，應等于每條支路的電動勢（”）。21、 單疊繞組的電刷數(shù)等于主磁極極數(shù)（”）。22、 磁場是傳遞能量的媒介（”）。23、 主磁極繞組中通過勵磁電流，形成電樞磁場（）。24、 電樞繞組中通過電樞電流，形成主磁場（）。25、 電樞磁場與主磁場的合成，形成了氣隙磁場（”）。26、 電樞磁場對主磁場的影響稱為電樞反應（”）。27、 磁通所通過的路徑稱為磁路（”）。28、 磁路主要由鐵磁材料構成，其目的是為了能夠用較小的電流產生較強的磁場，以便得到較大的感應電動勢或電磁力（”）。€29、 只在磁路中閉合的磁通稱為漏磁通（）。30、 部分經過磁路、部分經過磁路周圍媒質，或者全部經過磁路周圍媒質閉合的磁通稱為主磁通（）。X31、 因為鐵磁材料的磁導率遠低于周圍媒質的磁導率，所以主磁通遠小于漏磁通（）。€32、 主磁通與漏磁通的關系曲線①=f（F），稱為磁化曲線（）。33、 直流電動機的勵磁方式有他勵、并勵、串勵和復勵四種（”）。34、 他勵直流發(fā)電機空載運行時，電樞電流為零，則電樞繞組的感應電動勢E等于端a電壓U（"）。35、 在直流電機中，pF、p及p為不變損耗（”）。Fems36、在直流電機中，p 為可變損耗（”）。Cua37、 直流電機的特性與勵磁方式有關，直流發(fā)電機的運行特性有由空載特性、外特性、X調節(jié)特性和效率特性，其中調節(jié)特性應重點掌握（）。38、 直流電機的特性與勵磁方式有關，直流電動機的工作特性有轉速特性、轉矩特性和由空載特性、外特性、調節(jié)特性和效率特性，其中轉速特性應重點掌握（”）。 39、 基爾霍夫磁通定律可以用文字表述為：在任一瞬間，磁路中某一閉合平面的磁通代數(shù)和恒等于零，或者表述為，①=0（"）。40、 基爾霍夫磁壓定律可以用文字表述為：在任一瞬時，磁路中沿閉合回路磁壓降的代數(shù)和等于該回路磁動勢的代數(shù)和（”）。1.1.3單項選擇題數(shù)和等于該回路磁動勢的代數(shù)和（”）。1、 直流電動機與交流電動機相比，它主要特點是（A）A、 調速范圍廣、調速度平滑性經濟性好、起動轉矩大；B、 調速范圍廣、調速度平滑性經濟性好、起動轉矩大、制造工藝簡單；C、 調速范圍廣、調速度平滑性經濟性好、起動轉矩大、制造工藝簡單、生產成本低;D、 調速范圍廣、調速度平滑性經濟型好、起動轉矩大、制造工藝簡單、消耗有色金屬少。2、 一臺直流電機工作在發(fā)動機狀態(tài)還是工作在電動機狀態(tài)，取決于機械能和直流電能

之間的相互轉換方式（A）A、 將機械能轉變成直流電能的電機稱為直流發(fā)電機；B、 將機械能轉變成電能的電機稱為直流電動機；C、 將直流電能轉變成機械能的電機稱為交流電動機；D、 將直流電能轉變成機械能的電機稱為直流發(fā)動機。3、直流電機的額定容量是指在額定電壓條件下，電機所能供給的功率。對于電動機而言，是指電動機軸上輸出的額定機械功率，其表達式為（B）A、P=UI；B、P=UI門；C、P=UIcos,；D、P=U12NNN NNNN NNNN NNNA)4、直流電機的額定容量是指在額定電壓條件下，電機所能供給的功率。對于發(fā)電機而言，是指向負載端輸出的電功率，其表達式為A)A、A、P=UI； B、P=UI門；NNN NNNN5、 一臺直流電動機，PN=100kW，Un額定電流是（A）A、505A； B、504A； C、111A6、 一臺直流電動機，PN=100kW，Unc、P=UIcos,；D、P=U12NNNN NNN=220V，門=90%，n=1200r/min,NND、110A=220V，門=90%，n=1200r/min,NN額定負載時的輸入功率為（C）A、505A； B、504A； C、111A； D、110A7、磁場是傳遞能量大媒介，直流電機的磁場包括（A）A、 主磁場、電樞磁場、氣隙磁場;B、 主磁場、電樞磁場、合成磁場;C、 主磁場、電樞磁場、氣隙磁場、漏磁通產生的漏磁場;D、 主磁場、電樞磁場、漏磁通產生的漏磁場。8、磁場是傳遞能量大媒介，直流電機的磁場包括主磁場、電樞磁場、氣隙磁場，其中主磁場是這樣形成的（A）A、 主磁極繞組通過勵磁電流形成主磁場;B、 電樞繞組中通過電樞電流形成主磁場;C、 電樞磁場與主磁場的合成形成主磁場;D、 A、B、C都對。9、 直流電機的空載時氣隙磁場可看成（B）A、 電機空載時的氣隙磁場是由主磁場和電樞磁場合成的；B、 電機空載時，由于電樞電流以及由此產生的電樞磁動勢很小，所形成的的電樞磁場對主磁場的影響課略去不計，因此，電機空載時的氣隙磁場可近似看做主磁場；C、 電機空載時的氣隙磁場可近似看做電樞磁場；D、 A是對的。10、 直流電機的磁路由（）等五部分組成A、 主磁極鐵心、氣隙、電樞齒、電樞磁軛、定子磁軛；B、 主磁極、氣隙、電樞、機座、定子磁極；C、 主磁極、氣隙、電樞齒、電樞鐵心、定子鐵心；D、 B、C對。11、 直流電動機有他勵、并勵、串勵和復勵四種勵磁方式，其中他勵直流電動機的勵磁電流I、負載電流（或輸入電流）I、電樞電流I之間的關系（A）。TOC\o"1-5"\h\zf aA、 I=I；aB、 對于發(fā)電機而言，I=I+/；對于電動機而言I=I-I;a f a fC、 I=I=fafD、 I=I+1。af12、 直流電動機有他勵、并勵、串勵和復勵四種勵磁方式，其中并勵直流電動機的勵磁電流I、負載電流（或輸入電流）I、電樞電流I之間的關系（B）。faA、 I=I；aB、 對于發(fā)電機而言，I=I+I；對于電動機而言I=I-I；af afC、 I=I=fafD、 I=I+1。af13、 直流電動機有他勵、并勵、串勵和復勵四種勵磁方式，其中串勵直流電動機的勵磁電流L、負載電流（或輸入電流）I、電樞電流I之間的關系（C）。faA、 I=I；aB、 對于發(fā)電機而言，I=I+I；對于電動機而言I=I-I；af afC、 I=I=ffD、 I=I+1。f14、 直流電動機有他勵、并勵、串勵和復勵四種勵磁方式，其中并勵直流電動機的勵磁電流I、負載電流（或輸入電流）I、電樞電流I之間的關系（D）。fA、 I=I；aB、 對于發(fā)電機而言，I=I+I；對于電動機而言I=I-I；f fC、 I=I=ffD、 I=I+1。f15、 并勵直流發(fā)電機的電磁功率P與輸出功率P之差等于（A）em 2A、 銅損耗p;CuaB、 鐵損耗p與附加損耗p之和；TOC\o"1-5"\h\zFe sC、 p+p與機械損耗p之和；Fes mD、 p+pFeCua16、 并勵直流發(fā)電機的電磁功率P與輸入功率P之差等于（C）em 1A、 銅損耗p；CuaB、 鐵損耗p與附加損耗p之和；Fe sC、 p+p與機械損耗p之和；Fes mD、 p+pFeCua17、 直流發(fā)電機通過主磁通感應的電動勢應存在與（A）A、電樞繞組；B、電樞和勵磁繞組；C、勵磁繞組；D、不存在18、 若并勵直流發(fā)電機的轉速升高15%，則發(fā)動機的空載電壓將升高（B）A、15%； B、＞15%； C、＜15%；D、不變19、 直流電機公式E=C伽和7=C,I中磁通①是指（B）ae TaA、空載時的每極磁通； B、負載時的每極磁通；C、空載時所有磁極的磁通；D、負載時所有磁極的磁通。20、 某臺直流單疊繞組的他勵電動機，額定運行時的1.1.4多項選擇題1、 一臺直流電機工作在發(fā)動機狀態(tài)還是工作在電動機狀態(tài)，取決于機械能和直流電能的相互轉換方式（A、C）A、 將機械能轉變成直流電能的電機稱為直流發(fā)電機；B、 將機械能轉變成電能的電機稱為直流電動機；C、 將直流電能轉變成機械能的電機稱為直流電動機；D、 將直流電能轉變成機械能的電機稱為直流發(fā)動機。2、 磁場是傳遞能量大媒介，直流電機的磁場包括主磁場、電樞磁場、氣隙磁場，這些磁場是如何形成的（A、B、C、D）A、 主磁極繞組通過勵磁電流，形成主磁場；B、 電樞繞組中通過電樞電流形成電樞磁場；C、 電樞磁場與主磁場的合成，形成了氣隙磁場；D、 A、B、C都對。3、直流電動機共有四種勵磁方式，每種勵磁方式中勵磁電流1f、負載電流（或輸入電流）I、電樞電流I之間的關系為（A、B、C、D）。aA、 他勵：1=1；aB、 并勵：對于發(fā)電機而言，1=1+1；對于電動機而言1=1-1；a f a fC、 串勵：1=1=1；afD、 復勵：1=1+1oaf4、直流電機的效率表達式為（A、B、C、D）PA、 ?=~px100%；1PB、?= x100%；P+…p2PC、?= 2 x100%；P+p+p+p+p2FemCuasPD、?= x100%.P-乙p5、1.1.5簡答題1、 簡述直流電動機的主要特點和用途。直流電動機的主要特點是調速范圍廣，調速的平滑性、經濟性好；其次是它的起動轉矩較大。這種性能對有些生產機械的拖動來說是十分重要的，例如大型可逆式軋鋼機、礦井卷揚機、電動車、大型車床和大型起重機等生產機械，大都是直流電動機拖動。2、 簡述直流電動機的主要缺點。直流電機也有它明顯的缺點：一是制造工藝復雜，消耗有色金屬較多，生產成本高；二是直流電機在運行時由于電刷與換向器之間易產生火花，因而運行可靠性較差，維護比較困難。3、 簡述電樞磁場對電機空載磁場有什么影響。答：1）電樞反應的去磁作用使每極磁通略有減?。?）電樞反應使氣隙磁場發(fā)生畸變，電樞反應較強時，會引起電刷與換向器之間產生火花，造成換向困難，嚴重影響電機正常工作。4、 簡述直流電動機有哪幾種勵磁方式，每種勵磁方式中勵磁電流If、負載電流（或輸入電流）I、電樞電流1三者之間的關系。a答：直流電動機有他勵、并勵、串勵和復勵四種勵磁方式；（1） 他勵：勵磁電流I與電樞電流I、線路電流I無關，且I=I；TOC\o"1-5"\h\zf a a（2） 并勵：勵磁繞組和電樞繞組并聯(lián)。對于發(fā)電機而言，勵磁電流由發(fā)電機自身提供，所以I=I+I；a f對于電動機而言，勵磁電流與電樞繞組并接于同一外加電源，所以I=I-I；af（3） 串勵：勵磁電流/與電樞電流I、線路電流I為同一個電流。所以I=I=I,；f a a f（4） 復勵：勵磁繞組的一部分與電樞繞組并聯(lián)，另一部分與電樞繞組串聯(lián)。I=I+I,。af5、 簡述他勵直流發(fā)電機負載運行時的電動勢平衡關系及電動勢平衡方程式他勵直流電動機負載運行時，原動機帶動電樞旋轉，電樞繞組切割氣隙磁場產生感應電動勢E，在感應電動勢E的作用下形成電樞電流I，其方向與感應電動勢E相同。電a a a a樞電流流過電樞繞組時，形成電樞壓降Ir；由于電刷與換向器之間存在接觸電阻，電樞aa電流流過時，形成接觸壓降AU。所以直流發(fā)電機的電動勢平衡方程式為：E=U+1r+2AU=U+1Ra aa aa5、根據(jù)所給直流發(fā)電機功率流程圖寫出功率平衡關系。p=p+P+p+p+p1 2mFesCuap=p+pem2Cua7、根據(jù)所給功率平衡關系畫出直流發(fā)電機功率流程圖。P=P+p+p+p+p1 2mFesCua=p+心em0-P+p+p+pemmFesp=p+pem2Cua7、 簡述直流電動機感應電動勢是如何產生的，寫出他勵直流電動機穩(wěn)定運行時的電動勢平衡方程式。在外加電壓〃的作用下，電樞繞組中流過電樞電流；電流在磁場的作用下，受到電磁力的作用，形成電磁轉矩；在電磁轉矩的作用下，電樞旋轉；旋轉的電樞切割磁力線，產生感應電動勢。則他勵直流電動機穩(wěn)定運行時的電動勢平衡方程式為：U=E+1r+2A=E+1Raaa aaa8、 根據(jù)所給直流電動機功率流程圖寫出功率平衡關系。P=p,p,p,P=p,PemmFes2 0 2P=p,P1Cuaem=pC,p,pF,p,P2CuamFes2=?p,P29、根據(jù)所給直流電動機的功率平衡關系畫出功率流程圖。P=p,p,p,P=p,PemmFes2 0 2P=p,P1Cuaem=pC,p,pF,p,PCuamFes2=?p,P210、 為什么說同一臺電機即可作發(fā)電機運行也可作電動機運行？答：直流電機是一種通過磁場的耦合作用實現(xiàn)機械能和直流電能的相互轉換的旋轉式機械。電機中能量轉換的方向是可逆的。同一臺電機即可作發(fā)電機運行也可作電動機運行。如果從軸上輸入機械能，則E>U，I與E同方向，T是制動轉矩，電機處于發(fā)電狀態(tài);a a a如果從電樞端輸入電能，則EVU，I與E反同方向，T是拖動轉矩，電機處于電動狀a a a11、 簡述什么是主磁通？什么是漏磁通？比較主磁通和漏磁通的大小，并說明為什么？答：只在磁路中閉合的磁通稱為主磁通；部分經過磁路、部分經過磁路周圍媒質，或者全部經過磁路周圍媒質閉合的磁通稱為漏磁通。因為鐵磁材料的磁導率遠高于周圍媒質的磁導率，所以主磁通遠大于漏磁通。12、 如何判斷直流電機是運行于發(fā)電機狀態(tài)還是運行于電動機狀態(tài)？答：判斷一臺電機的工作狀態(tài)，可以比較電樞電動勢E與端電壓U的大小，a當E>U時，電機處于電動機運行狀態(tài)；a當EVU時，電機處于發(fā)電機運行狀態(tài)。a13、磁路的基本定律有哪些？若磁路上有幾個磁動勢同時作用，磁路計算能否用疊加原理？為什么？答：磁路的基本定律有：安培環(huán)路定律JHdl,i；基爾霍夫磁通定律Z①,0；基爾霍夫磁壓定律i,Ei。由于鐵芯磁路飽和時呈非線性，故磁路計算時不能用疊kk1加原理。14、 什么是磁化曲線？磁化曲線為什么是非線性的？答：主磁通與勵磁磁動勢的關系曲線①,f（F）稱為電機的磁化曲線。在磁通較小時，鐵磁材料未飽和，所以鐵磁部分磁壓降很?。珊雎裕麄€磁路的磁動勢幾乎全部消耗在氣隙上，而空氣的磁導率不變，因此磁化曲線近似為一直線，稱為氣隙線；當磁通較大時,鐵磁材料開始飽和，磁壓降逐漸增加，與磁動勢的增加量相比，磁通的增加量較小，磁化曲線逐步向下彎曲；當磁通很大時，鐵磁材料進入飽和狀態(tài)，此后，隨著磁動勢的增加，磁通量幾乎不再增加，磁化曲線變化平緩。15、 鐵心中的磁滯損耗和渦流損耗是怎樣產生的？它們與那些因素有關？答：鐵磁材料置于交變磁場中，鐵磁材料被反復磁化，磁疇之間相互不停地摩擦、翻轉,消耗能量，并以熱量形式表現(xiàn)，這種損耗稱為磁滯損耗。由于鐵心是導電體，鐵心中磁通隨時間變化時，根據(jù)電磁感應定律，在鐵心中將產生感應電動勢并引起渦流，此渦流在鐵心中引起的損耗也以熱量形式表現(xiàn)，稱為渦流損耗。磁滯損耗與渦流損耗之和稱為鐵心損耗，它們與電源頻率f、磁通密度B及鐵心重量有關。16、 畫出直流發(fā)電機的功率流程圖。17、 畫出直流電動機的功率流程圖。18、 在直流電動機中是否存在感應電動勢？如果存在感應電動勢，其方向如何？答：直流電動機勵磁后，電樞端施加額定電壓，電動機轉動后，電樞繞組與磁場有相對運動，其內部存在感應電動勢，該感應電動勢的方向與電樞端電壓方向相反，故也稱反電動勢。*19、一臺直流電機，若有一個磁極失磁，將會產生什么樣的后果？答:直流電機電樞繞組經換向片聯(lián)接后是一個閉合繞組，由于各支路串聯(lián)的元件數(shù)相等,使各支路感應電動勢相等。從閉合電路內部來看，各支路電動勢互相抵消，不會在電樞繞組內部產生環(huán)流。若有一個磁極失磁，該磁極下的元件就不感應電動勢，直流電機將會在內部產生環(huán)流；直流電機因電樞端外施額定電壓，失磁支路中的電流會很大，過大的電流將損壞直流電機繞組。*20、并勵直流電動機在運行中，若勵磁繞組斷線，將會出現(xiàn)什么情況？答：若并勵直流電動機在運行中勵磁繞組斷開，勵磁電流I,0,主磁通迅速下降到f剩磁磁通，此時電動機電樞扔接有額定電壓，因感應電動勢很小，將會使電樞電流迅速增大并超過額定值。若電動機空載，轉速迅速上升會造成飛車；若負載時，磁通很小使電動機產生的電磁轉矩克服不了負載轉矩，電動機會停轉，使電樞電流1,U/R，電流過大會燒aNa壞電動機繞組。這兩種情況都是不允許的。*21、在直流電動機中，電樞磁動勢能否在勵磁繞組中該應電動勢？為什么？答：直流電機勵磁磁場會在電樞繞組中感應產生電動勢，是因為電樞繞組旋轉時與勵磁磁場之間有相對運動；而電樞磁動勢F在空間位置是不動的（盡管電樞在旋轉），其產生的a

磁場在空間也是固定不動的，與勵磁繞組之間沒有相對運動，所以電樞磁場不會在勵磁繞組中感應產生電動勢。1.1.6計算題1、一臺直流電動機，PN=100kW，UN=220V，nN=90%，=1200r/min，求：額定電流和額定負載時的輸入功率。U門 220x0.9NN解：由直流電動機的銘牌數(shù)據(jù)得：/=-^^=10°*Y，505AU門 220x0.9NN輸入功率：P=UI=220x505=111kW1NN2、一臺直流電動機，其額定數(shù)據(jù)如下：p=160kW，Un=220V，^n=90%,nN=1500r/min，求：該電動機的額定電流。解：直流電動機的額定功率為則其額定電流為220x220x0.91N解：（1）P0.8951NNNN1N解：（1）P0.8951NNNN3、某臺直流電動機，PN=125kW，Un=220V，nN=1500r/min，氣=89.5%試求：（1）額定時的輸入功率P；（2）額定電流I。4、某臺直流發(fā)電機主要額的數(shù)據(jù)為：，Pn=67kW，Un=115V，=960r/min,^N=87%，試求：額定電流In。5、某臺直流發(fā)電機額定功率為11kW，極數(shù)為4,額定轉速為1450r/min，電樞繞組為單疊繞組，總導體數(shù)N=620根，每極磁通①=0.00834Wb，試求該發(fā)電機的空載電動勢解.E=虬n山€2x620x1450X8.34x10-3=124.96Va60a 60x26、某臺直流電機，電樞繞組為單疊繞組，磁極數(shù)2p=4,槽數(shù)Z€35槽，每槽有10根導體，轉速n=1450r/min，測得感應電動勢為230V,問每極下的磁通①是多少?NE60a 230x60x2解：①=y= =0.027192WbpNn 2x35x10x1450N7、某并勵直流發(fā)電機主要額的數(shù)據(jù)為：PN=82kW，Un=230V，%=970r/min,磁極數(shù)2p=4,電樞回路總電阻烏=0.。260，勵磁回路總電阻"26.3Q。試求額定運行時的(1)電磁功率P，em(2)電磁轉矩T。解：(1)因I=I+1aNfP U 82000230cs”=a? =運行時的(1)電磁功率P，em(2)電磁轉矩T。解：(1)因I=I+1aNfP U 82000230cs”=a? = +——=365.27AU R230 26.3Nf=230+365.27x0.026=239.5v故：P=EI=239.5x365.27=87.481kWemaaF P EI 239.5x365.27 87482 c(2)T=em=aa= = =86189Q2)T Q 2m 2x3.14x970 1015 N60608、某并勵直流發(fā)電機，PN=27kW，Un=115V,nN=1460r/min，滿載時電樞繞組銅耗=0.6kW，勵磁回路總損耗pf=0.3kW，

Cu f電刷的接觸壓降2腮b=2V。試求：IN、If、Ia、R。、Rf、T分別為多少？解：額定電流afP27000I=n= =234.78AnU115N勵磁電流P300,=-f= =2.6087AU115f電樞電流=I+1=234.78+2.6087=237.39ANf電樞回路電阻R=虹=600=0.0106^a12 237.392a勵磁回路總電阻Rf=彳=26壽=44.083Qf電磁轉矩EI_(UEI_(U+1R+2?U)1T=——a~a=N a—a baQ 2m N60(115+237.39x0.0106)x237.392x3.14x1460=185.59N-m609、某并勵直流發(fā)電機，接于U=220V的電網(wǎng)中運行。已知并聯(lián)支路數(shù)2a=2,N極數(shù)2p=4，總導體數(shù)N=322根，轉速n=1500r/min，每極磁通①=0.0125Wb，N電樞回路總電阻（包括電刷接觸電阻）R=0.21。，鐵耗p—360W，機械損耗a Fep—200W，不計電樞反應的影響，試求：（1）該電機是電動機還是發(fā)電機運行？（2）m電磁功率P和電磁轉矩T；（3）輸出功率P。em 2解：（1）因為E=虬n①=2X322x1500x0.0125—201.25V<Ua 60a 60x1所以為電動機運行。2)I-上￡—220-201.25—89.286AaR 0.212)aP=EI=201.25x89.286—17.969kWemaaT= ①I-2*322x0.0125x89.286—114.39N?m2…a a2x3.14x1P17969或T=-^= =11439N-m或 Q2x3.14x1500 、60(3)P=EI-p-p=201.25x89.286-360-200—17.409kW2aaFem10、一臺直流發(fā)電機，2p—4，電樞繞組為單疊繞組，電樞總導體數(shù)N-216，額定轉速nN=1460r/min，每極磁通①=2.3x10-2Wb，電樞電流為800A，求：（1）此發(fā)動機電樞繞組的感應電動勢，（2）電磁轉矩和電磁功率。解：電動勢常數(shù):pN2x解：電動勢常數(shù):pN2x21660a60x2—3.6感應電動勢：E—C =3.6x2.3x10-2x1460?121VaeN轉矩常數(shù)：C=9.55C=9.55x3.6~34.4T e電磁轉矩：T=C①I=34.4x2.3x10-2x800?633N-mTa

電磁功率：P=EI=121x800=96.8kWemaa11、一并勵直流發(fā)電機的額定數(shù)據(jù)為PN=82kW,Un=230V,叫=0.0259，（電樞回路總電阻），〃N=930r/min，勵磁繞組電阻R=26Q，機械損耗與鐵損耗之和pFe+Pm=2.3kW,附加損耗Ps=0.01PN。求額定負載時：（1）輸入功率；（2）電磁功率；（3）電磁轉矩；（4）效率；（5）額定電壓調整率。解：額定電流：IN= =8=356.5AaN勵磁電流：I=UR=23026=8.8afnf-電樞電流：I=I+1=356.5+8.8=365.3aaNNf額定負載時電樞電動勢：E=U+1R=230+365.3x0.0259=239.5vaNaNa額定負載時電磁功率：P=EI=239.5x3653=87.5x103wMaaN額定負載時電磁轉矩：T=PMT=PM=P M—2?n6087.5x103x602?x930=898.5n?額定負載時發(fā)電機的輸入功率：P=P+p+p=87.5x103+2.3x103+820=90.6x103w1Mr0額定負載時的效率：…=Px100%=82x103x100%=90.5%P 90.6x103空載時電壓：U=E=239.5v0a額定電壓調整率為：U—U 239.5—230230AU=―0 nx100%= x100%=4.1%230NUN12、一臺他勵直流電動機，U=220v,Ce=12.4,⑦=1.1x10-2Wb,R=0.208,,N ap=362w,p=204w,n=1450r/min,忽略附加損耗。求：（1）判斷這臺電機Fe m N是發(fā)電機運行還是電動機運行；（2）電磁轉矩、輸入功率和效率。

解:（1）判斷一臺電機的工作狀態(tài)，可以比較電樞電動勢E與端電壓U的大小即:aE=C?n=12.4x1.1x10-2x1450=197.8AaeN因為U>E，故此電機為電動機狀態(tài)運行。a（2）電磁轉矩、輸入功率和效率, U—E 220-197.8I= a= =106.7AaR0.208aT=C?I=9.55xC?I=9.55x12.4x1.1x10-2x1450?139N-mTa eaP=UI=220x106.7W234.7A1aP=P—p—p2MFerm=EI—PF—PaaFem=197.8x106.7—362—204=205.4VP 2054n=px100%= x100%w87.5%P 234.713、一并勵直流發(fā)電機的額定數(shù)據(jù)為PN=82kW，Un=230V，Ra=0.0259Q（電樞回路總電阻），nN=930r/min,勵磁繞組電阻Rf=26，機械損耗與鐵損耗之和PFe+Pm=2.3kW，附加損耗ps=0.01PN。求額定負載時：（1）輸入功率；（2）電磁功率；（3）電磁轉矩；（4）效率；（5）額定電壓調整率。解：額定電流 I=K=82,10=356.5ANU230N勵磁電流If=UnRf=23026=8.8A電樞電流I=I+1=356.5+8.8=365.3A額定負載時電樞電動勢aNNf額定負載時電樞電動勢E=U+1R=230+365.3x0.0259=239.5VaNaNa額定負載時電磁功率額定負載時電磁轉矩PemP=額定負載時電磁功率額定負載時電磁轉矩PemP=EI=239.5x365.3=87.5x103VemaaNPemTNQ 2m60額定負載時發(fā)電機的輸入功率87.55103X60=898.5Nm2兀x930P=P+p+p=87.5x103+2.3x103+820=90.6x103V1em0s額定負載時的效率n=Px100%=82x103x100%=90.5%

P 90.6x103

空載時電壓U0=Ea=2395V額定電壓調整率為:14、丄239.5-230 皿二_xl00%=空載時電壓U0=Ea=2395V額定電壓調整率為:14、丄239.5-230 皿二_xl00%= xl00%=4.1%誑 230 臺直流電機，p=2,單疊繞組，電樞繞組總導體數(shù)N=572，氣隙每極磁通①=0.015Wb,求：（1）當n=1500r/min時，求電樞繞組的感應電動勢Ea；（2）當I=30.4Aa時，求電磁轉矩T C pn 2x572解：首先求電動勢時間常數(shù)C廣60-=布石=9.533（1）當〃=1500r/min時，求電樞繞組的感應電動勢EaE=C,n=9.533x0.015x1500=214.5Vae（2）當 =30.4A時，電磁轉矩T:T=CT竺=9.55CeOIa=9.55x9.533x0.015x30-4=41-5N-m 15、已知一臺他勵直流電動機的數(shù)據(jù)為：PN=40kW,Un=220V，In=207.5A，R「0.067,nN=1500r/min，求：（1）額定效率；（2）額定轉速調整率；（3）額定電磁轉矩。解：（1）對于電動機而言=UI門NNNP 40x103=—N—= =87.6%UI220x207.5NN由于所以或者P1=UI=220x207.5=45.65x103WNNPnP140x103=87.6%45.65x103（2）額定轉速調整率因為n0因為n0nN_n—Nx100%n0Cn0C,e所以首先求C,e IR220 207.5x0.067―= =0.137nN1500 空載時：負載電流I=0aUn=—Un=—0C,e22°=1606r/min0.137所以(3)額定電磁轉矩n-n 1606-1500‘An%所以(3)額定電磁轉矩n-n 1606-1500‘An%, nx100%, x100%,7%Nn 1500NT=CT華,9性竺,9.55x0」37x207.5,ZWN.m16、 已知一臺并勵直流電動機的數(shù)據(jù)為PNT7kW,Un=220V,弓=。」°（電樞回路總電阻）, 〃N=1500r/min,勵磁繞組電阻R=110€，額定負載時的效率門N=84%，試求：（1）額定輸入功率；（2）總損耗；（3）（6）機械損耗與鐵損耗之和。解：（1）額定輸入功率對于直流電動機而言：電樞回路銅損耗；（4）勵磁回路銅損耗；（5）附加損耗;n,%Np1P,生,17x103,20.24kW1n0.84N(2)總損耗EP,Pi?Pn,20.24—17,3.24kW3)電樞回路銅損耗PCuaa,I2R3)電樞回路銅損耗PCuaa,I2R,75.272x0.1,56.66kWaI，Un,竺,2AR110f了p 17x103 _ _.I,3, =77.27ANU220NI,I-1,77.27-2,75.27AaN4)5)6)P,I2R,22x110,440WCufffP,1%P,1%x17000,170Ws N勵磁回路銅損耗附加損耗機械損耗與鐵損耗之和p+p,￡p+p+p+pme rCuarCufrs,3240+56656+440+170,2050W 17、一臺并勵直流電動機在額定電壓Un=220V，額定電流In=80A的情況下運行。電樞回路總電阻R=0.08€,2AU,2V ，勵磁回路總電阻Rf=88.8€，額定負載時的效aN fn,85%N，試求：(1)額定輸入功率；(2)額定輸出功率；(3)總損耗；(4)電樞回路銅耗；(5)勵磁回路銅耗；(6)電刷接觸損耗；(7)附加損耗；(8)機械損耗與鐵耗之和。解：(1)額定輸入功率額定輸出功率總損耗電樞回路銅耗P,UI解：(1)額定輸入功率額定輸出功率總損耗電樞回路銅耗P,UI,220x80,17.6kW1NNNP,UI門,220x80x85%,14.96kW2NNNN工P,P-P,17.6-14.96,2.64kW1N2NpCuaU220…人, =2.48AR88.8f,I-1,80-2.48,77.5ANf,I2Raa,77.52x0.08,480W勵磁回路銅耗電刷接觸損耗附加損耗機械損耗與鐵耗之和p,I2RCufffp,2AUIrc Na,2.482x88.8,546W,2x77.5,155Wp,1%P,0.01x14.96,150Ws 2N\、p+pF p-pC—pCf-p-pmFe CuaCufcs,2640-480-546-155-150,1309W*18、某臺直流發(fā)電機，額定功率PN=215kW，額定電壓Un=115V，額定轉速〃N=450r/min，電樞繞組電阻Ra=0.005€，電刷接觸電阻產生的電壓降2AUn，2V,開路特性如下表所示： 3EaEa(V)4987108If(A)5101512012613013320253035試求：(1)他勵機時，額定負載電流時，維持額定電壓UN時需要多大的勵磁電流;(2)并勵機時，額定負載電流時，勵磁繞組的總電阻Rf(設If=2%IN);(3)以上兩種情況下的電壓調整率AU1和AU2分別為多少?解:(1)I,I,4,215000,1869.6AaNU115E,U+1R+2AU,115+1869.6x0.005+2,126.35V30-25f 130-126用內插值法：I,25+(126.35-126)xf 130-126I,I+2%I,1869.6+0.02x1869.6,1906.99AaN N(2)因E,U+1R+2AU,115+1906.99x0.005+2,126.54V30-25f 130-126用內插值法：I,25+(126.54-126)x f 130-126故:R=%=115=4.4790fI 25.675f（3）以上兩種情況下的電壓調整率他勵時：△匕故:R=%=115=4.4790fI 25.675f（3）以上兩種情況下的電壓調整率他勵時：△匕U,U E—U 126.35-115—o n100%=―a n100%= 100%=9.8696%U U 115N NU'—U 129.7—115mt——n100%== 100%=12.783%U 115N并勵時’場阻線與開路特性曲線上的交點A對應的電壓即空載電壓U°F.7V*19、某臺并勵直流發(fā)電機，2p=4,PN=82kW，Un=230V，^N=970r/min，電樞回路電阻（不含電刷接觸電阻）R=0.0259€；并勵繞組每極有78.5匝，每極繞組電阻rf=5.7€，（4I極串聯(lián)），額定負載時，勵磁繞組串入3.5Q的調節(jié)電阻，電刷接觸電阻壓降2氣=2V,鐵耗和機械損耗PFe+Pm=2.3kW，附加損耗pc=0.5%Pn，試求發(fā)電機額定負載時的（1）電磁功率P:（2）電磁轉矩T；（3）輸入功率P1N；（4）效率門N。em 1N Nem解：（1）求電磁功率Pem因為1aN=UpNNUn82000竺一=365.27Arfx4+35 230 5"4+35=UN+1aNRa"団=230+365.27x。但9+2=241.46V故Pem=EaN1aN=241.46x365.27=88.198kW⑵求電磁轉矩T⑵求電磁轉矩TT=齢88198 ——=868.28N-m2兀x9706^（3）求輸入功率P1N=88198+2300+0.5x82000=90.908kWP1N=Pem+(=88198+2300+0.5x82000=90.908kW⑷求效率門n h=PX100%=篇8X100%=8&25%1N*20、兩臺他勵直流發(fā)電機并聯(lián)運行，其數(shù)據(jù)如下:發(fā)電機臺號PNUNnN電樞電路總電阻Ra發(fā)電機A19kW230V960r/min0.239€發(fā)電機B14kW230V960r/min0.363€試求：（1）當供給總負載功率P=20kW時，兩電機所承擔的負載電流IA、IB及負載分配的母線電壓UM（分析時忽略電樞反應的影響，兩電機均工作在額