《直流电机习题》PPT课件.ppt

直流电机 卢斌 电机学习题课 2 3 1直流电机有哪些励磁方式 励磁方式 Ia I Ia I If Ia I If Ia I If U Uf 3 3 6在直流发电机中 电刷顺电枢旋转方向移动一角度 电枢反应的性质怎样 当电刷逆电枢旋转方向移动一角度 电枢反应的性质又是怎样 如果是电动机 在这两种情况下 电枢反应的性质又是怎样 分析思路 负载时的电枢磁动势和电枢反应 电枢电流ia 4 一 交轴电枢反应a 负载时的合成磁场b 合成磁场分布 不计磁饱和时 计磁饱和时 交轴电枢反应既无增磁 亦无去磁作用 交轴电枢反具有一定的去磁作用 5 二 直轴电枢反应 若电机为发电机 电刷顺电枢旋转方向移动一角度 对主极磁场而言 直轴电枢反应将是去磁的 若电刷逆着旋转方向移动一度 直轴电枢反应时增磁的 电动机的情况恰好相反 6 1直流发电机中 当电刷顺电枢旋转方向移动一个角度 电枢反应的性质是 1 使主磁场发生畸变 2 具有去磁作用是主磁场减弱直流发电机中 当电刷逆电枢旋转方向移动一个角度 电枢反应的性质是 1 使主磁场发生畸变 2 具有去磁作用是主磁场增强2 直流电动机中 当电刷顺电枢旋转方向移动一个角度 电枢反应的性质是 1 使主磁场发生畸变 2 具有去磁作用是主磁场增强直流电动机中 当电刷逆电枢旋转方向移动一个角度 电枢反应的性质是 1 使主磁场发生畸变 2 具有去磁作用是主磁场减弱 7 3 7直流电机电枢绕组元件内的电动势和电流是交流还是直流 为什么在稳态电压方程中不出现元件本身的电感电动势 电枢元件内的电动势和电流是交流 直流发电机 尽管单个元件内的电动势是交流 但稳态电压方程考察的对象是电刷间的输出电动势 由于换向器的 整流 作用 电刷间输出电动势是直流电动势 所以不会出现元件本身的电感电动势 直流电动机 导体中的电流随其所处的磁极极性的改变而同时改变方向 使得电磁转矩不变 换向器将外电路的直流电改变为线圈内的交流电 逆变 作用 电压方程与元件的电感电动势无关 8 直流电机稳态电压方程式 发电机 Ea U IaR 2 Us U IaRaIa I If 并励 Ia I 他励 串励 电动机 U Ea IaR 2 Us Ea IaRaIa I If 并励 Ia I 他励 串励 9 3 11一台他励发电机的转速提高20 空载电压会提高多少 If不变 若为并励发电机 则电压升高的百分值比他励发电机多还是少 Rf不变 If不变 不变 他励空载 Ea U0 Cen n 20 U0 20 并励空载 Ea U0 Cen RfIf n U0 Rf不变 If n U0 增幅大于20 10 3 12一台他励直流发电机的额定电压为230V 额定电流为10A 额定转速为1000r min 电枢电阻R 1 3 电刷压降2 Us 2V 励磁绕组电阻Rf 88 已知在750r min时的空载特性如下表示 额定转速 励磁电流为2 5A时 空载电压为多少 若转速为900r min 空载电压为多少 满载时电磁功率为多少 11 12 3 13一台四极82kW 230V 970r min的并励发电机 R 750 0 0259 Rf 750 22 8额定负载时励磁回路中串入3 5 的调节电阻 电刷压降为2V 铁耗和机械损耗共2 5kW 杂散损耗为额定功率的0 5 试求额定负载时发电机的输入功率 电磁功率和效率 分析 并励发电机 额定负载时 I P UN 82000 230 356 52A Ia I If 365 265A Pe 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 推荐 13 P1 Pe P0 88 198 2 5 0 5 82 91 108kW 14 3 15一台并励直流电动机正转时为某一转速 如将它停车 仅改变励磁电流的方向后重新启动运转 发现此时转速与原来不同 是什么原因 分析 转速变化 由于仅有If方向变化 U Ia Ra都没变化 由下式可知一定是主磁通变化了 1 剩磁的影响 的一部分用来抵消剩磁 2 电枢位置不在几何中心线 If变向前后直轴电枢反应的效果是相反的 导致 不一样 15 3 16一台17kW 220V的并励直流电动机 电枢总电阻Ra 0 1欧 电刷压降为2V 在额定电压下电枢电流为100A 转速为1450r min 并励绕组与一变阻器串联以限制励磁电流为4 3A 当变阻器短路时 励磁电流为9A 转速降低到850r min 电动机带有恒转矩负载 机械损耗等不计 试计算 1 励磁绕组的电阻和变阻器电阻 2 变阻器短路后 电枢电流的稳态值 3 电磁转矩值 励磁支路总电阻R 220 4 3 51 16 Rf 220 9 24 44 R滑 51 16 24 44 26 72 Tl不变 机械损耗等不计 16 17 3 17一台96kW的并励直流电动机 额定电压为440V 额定电流为255A 额定励磁电流为5A 额定转速为500r min 电枢电阻为0 07欧 电刷压降2 Us 2V 不计电枢反应 试求 1 电动机的额定输出转距 2 额定电流时的电磁转矩 3 电动机的空载转速 电磁转矩 输出转矩 18 19 3 18一台17KW