电机简答题解答

直流电动机1 .为什么直流电机的主磁极一般要用3mm厚的低碳钢板层叠，电枢铁心要用0.35mm的硅钢板层叠？a :涡流损耗pWBm2f2d2，直流电动机主磁极没有交变电流，涡流损耗几乎为0，因此具有较厚的点，但由于电枢铁心有交变电流，为了减小涡流损耗，必须减小硅钢板的厚度d，因此硅钢板的厚度必须尽可能薄。2 .为什么不需要在直流电机的外壳上安装散热片？a :直流电机的定子没有交变电流，不产生交变磁场，铁损几乎为零，不需要散热片。3 .将额定功率为30kW的直流发电机变更为电动机运转时，该额定功率是大于等于30kW、小于30kW？ 为什么？a :比我小。 发电机时： P=UNIN，电动机时： P=NUNIN。4 .以下情况下，试着判断电刷两端的电动势是交流电还是直流电。磁极固定，电刷和换向器、电枢同时旋转。电枢和换向器不动，电刷和磁极同时旋转。答：直流电机的基本条件是电刷和磁极必须保持相对静止关系，电枢、电刷和磁极必须保持相对运动关系。 因此，(1)电刷两端电压特性为交流，(2)电刷两端电压特性为直流。5 .如果刷子正常，为什么应该放在哪里？答：对于换向器上的几何中性线，请确保在无负载时从正电刷和负电刷引出的电动势最大。6 .为什么电枢绕组的并联分支数总是偶数？a :单波绕组： a=1，并联分支数为2。 单层绕组： a=p，并联分支数为2p。 并行分支数总是偶数。7 .在励磁电流和电枢电流不变的条件下，如果转速下降，电动机的铜损、铁损、机械损耗、电枢电动势、电磁功率、电磁转矩、输出功率、输入功率会如何变化？PCU=Ia2Ra，铜的消耗不变。 n下降，f下降，铁消耗减少。 n下降，机械损失下降。 E=CEn，n下降，电枢电动势下降。 Tem=CTIa，电磁转矩不变。 P2=UI=E-IaRaI，e下降，输出下降。 P1=Pem P0，Pem下降，输入功率下降。8 .他能否继续稳态短路到直流发电机？ 可以励磁直流发电机吗？ 为什么？a :不，可以。 由图可知，他的励磁直流发电机短路了时，I非常大，电机烧坏，不能持续稳态短路。使直流发电机短路时，电流小，不烧坏电因为是机器，所以能够持续稳定的短路。9 .如果其他励磁直流发电机错误地将50Hz的交流电源连接到励磁线圈上，会得到什么样的输出电压？得到f=100Hz的交变电压。10 .实验证明，只要有一台直流电机，电枢铁芯就可以嵌入单层绕组和单波绕组，每个磁极的磁通和总导体数不变，两种绕组形式的直流电机必定具有相同的电磁力。Pem=EaIa=Ea2R，Ea=CEn=pNa60an。 单波： a=1，R=S4； 单层： a=p，R=S4p2，Pem=4Ea2S。11 .直流电机、磁路饱和，对电机施加负荷后，电刷向电枢旋转方向移动角度，询问电枢反应对气隙磁场产生什么样的影响答：刷子移动后，刷子不在几何中性线上，有交轴电枢反应和直轴电枢反应。 交轴电枢反应使气隙磁场波形变形，磁场零位置向逆电枢旋转方向偏移，磁路饱和，具有减磁作用，因此每极的磁通减少。作为电动机向电刷逆电枢旋转方向移动时，直轴电枢反应发挥减磁作用，减少每极磁通。12 .直流电机的磁路饱和，其负载运行时的电枢绕组电动势是否与无负载运行时相同？ 为什么？a :直流电机的磁路饱和，m不变，负载时n下降，以E=CEmn着称，在e中。13 .运转中的并联励磁直流电动机的转速为1450r/min，停止该转速，通过改变励磁绕组极性的方法使其转向(其他条件不变)，如果电枢电流的大小与正转时相同，则转速如何变化？ 为什么？a :长大了。 正转时，刷子朝电子的方向错开角度，直轴电子磁力发挥助磁作用的反转时，刷子逆电子方向错开角度，直轴电子磁力发挥减磁作用的变小，由式n=U-IaRaCE可知，转速变大。14.1台并联励磁直流发电机能以额定转速自激，但转速下降一定程度时为什么不能自激答： n下降，空载特性曲线向下移动，临界电阻线和空载特性曲线没有交点，不能自激。15 .直流发电机正转时可以自励，反转时可以自励吗？ 如果将励磁绕组的两端反向连接，能自励磁吗？ 请说明原因。答：发电机正转时能够自激表示发电机正转时满足自激条件(1)有一定的剩馀磁通(2)励磁电路的电阻小于与运转转速对应的临界电阻(3)励磁绕组接线与电动机的旋转配合正确，励磁电流产生的磁场的方向与剩馀磁通的方向相同，实现电动机的自励磁即使电动机的方向改变，如果励磁绕组的配线不改变，则剩馀电动势的极性改变，励磁电流的方向必然改变，产生励磁电流的磁场的方向与剩馀磁通的方向相反，电动机内的磁场减弱，无法确立电压。 因此，直流发电机正转时可以自激，反转时可以自激，励磁绕组的两端相反。16 .并励直流发电机时，其励磁绕组的电阻应小于临界电阻。 临界电阻永远不变？ 为什么？答：与n有关。 没有。 n下降，空载特性曲线下降，临界电阻减小。17 .如果将直流发电机的转速提高20%，为什么在以他励方式运行和以并励方式运行的情况下，要问问无负载电压在哪种运行方式下变高呢a :我会鼓励你的。 Ea=CEn显示，他的激励： n上升了20%，电压上升了20%。 另外，电压升高时If增大，增大，电压进一步升高，因此电压升高20%以上。18 .他的励磁直流发电机从无负载到额定负载，端子电压是逐渐上升还是下降？ 并联励磁直流发电机与其他励磁直流发电机相比，哪个电压变化率更大？a :我会下降并鼓励你。 由U=E-IaRa可知，其他励磁直流发电机从无负载增加到额定负载，Ia从0增加到IaN端子电压下降。 并联励磁直流发电机中，端电压下降、励磁电流If下降、下降、e下降、u进一步下降。19 .在直流电机运行过程中励磁绕组突然断开，如果电机中有剩馀磁通或者没有剩馀磁通，将会产生什么样的结果呢？如果在启动时励磁绕组断开，会产生什么样的结果呢a :励磁绕组突然断开时，电机只剩下剩馀磁通。 可以看出，在短线的最初瞬间，由于机械惯性，电动机的转速不会发生变化，电枢电位E=CEn与磁通成比例减少，从U=E-IaRa开始Ia急剧增大。 在电磁转矩Tem=CTIa、Ia的增加的比例大于磁通下降的比例的情况下，电磁转矩增加，负载转矩不变化，电磁转矩大于负载转矩，因此，电动机转速显着上升，产生飞车现象的Ia增加的比例小于磁通减少的比例时，电磁转矩变为如果电机没有剩馀磁通，励磁线圈突然断线时，电磁转矩变为0，电机停止，相同的电枢电流远远超过额定电流。启动时如果励磁绕组断线，则启动转矩为0，电机无法启动，电枢电流远远超过额定电流值。20 .对直流电机施加交流电压进行励磁后，可以运行吗？ 为什么为了他鼓励马达的话，能开车吗？a:(1)可并联激励，Tem=CTIa，前半周期，电压为正，为正，Ia为正，Tem为正后半周期，电压为负，为负，Ia为负，Tem为正，因此可运行。(2)他不应该鼓励。 前半周期，电压为正，为正，Ia为正，Tem为正后半周期，电压为负，为正，Ia为负，Tem为负，不能运行。21 .直流电动机的实验(接线图及其原理、仪表及其范围)。22 .直流发电机实验(接线图及其原理、仪表及其量程)。23 .直流电机电枢绕组画法变压器1 .分别向变压器的高压侧和低压侧施加相应的额定电压进行无负荷试验，得到的铁损相同吗？ 计算出的励磁阻抗相同吗？ 尝试说明。a:u1e1=4.44fn1m，即mU1/N1=U2/N2，因此在变压器高压侧和低压侧分别施加额定电压进行无负荷试验时，铁芯的主磁通相等，即磁密度Bm相等。 另一方面，铁损pFefBm2，测定的铁损相等。由于主磁通相等，磁动势相等，因此测量的空载电流与匝数成反比。 由于施加的电压与匝数成比例，计算出的励磁阻抗(等于电压除以电流)之比等于匝数之比的平方，因此两者的关系符合变压器的阻抗参数换算关系。2 .电流互感器和主线路是串联关系还是并联关系？ 哪一侧的绕组圈数多，哪一侧的绕组导线截面积大？ 为什么电流互感器的二次侧不能开路运行？a :串联、二次侧、一次侧。 因为I1I2=N2N1、I1I2，所以N2N1、一次侧的圈数少，导线截面积大。 电流互感器的二次侧开路运行时，二次侧产生大电压，其绕组被绝缘破坏，威胁人身和仪表的安全，同时铁芯过饱和，铁损大幅增加，铁芯过热，电流互感器烧坏。3 .额定频率50Hz的功率变压器与60Hz的电网连接运行，额定电压不变。 为什么要试问对励磁电流、铁损、漏电电阻、电压调整率有什么影响？根据a:u1e1=4.44fn1m可知，当频率f从50Hz变化为60Hz时，主磁通减少至原来的5/6，铁心饱和度降低，主磁路的磁传导增大，磁阻减少，励磁电流从F=mRm=N1Im减少，不足原来的5/6。在pFefBm2(12 )中，由于主磁通减少到原来的5/6，即磁密度Bm减少到原来的5/6，因此铁损减少了原来的(65)(56)2=(65)-21 .铁损。由于漏电阻抗X1=2fN121、X2=2fN222、1、2是与饱和程度无关的常数，因此漏电阻抗会增大到原来的6/5倍。可知由于泄漏阻抗增大，短路电抗增大，基值不变化，短路电抗的标准值Xk*增大，从u=i2*(rk*cos2xk*sin2 )的100%开始电压调整率增大。4 .变压器负载运行时的输出电压高于额定电压，负载是电感性、电容性、电阻性中的哪一个？ 为什么？a :容量性。 出于问题，因为u=u2n-u2n100%0，且u=I2*(rk*cos2 xk*sin2)100%0，所以xk*sin20、rk*cos21。4 .异步电机的t型等效电路中的1-ssR2表示什么意思？ 可以用电感或电容器代替吗？a :异步电动机的t型等效电路中的1-ssR2是虚拟电阻，其消耗功率表示旋转轴上产生的总机械功率。 机械功率是有效功率，无法用电感或电容器替换。5 .变压器和异步电动机有什么不同之处？答：同一点：一次、二次绕组之间没有电连接，只有磁连接。 绕组中主磁通呈正弦波状变化不同点：变压器：无气隙、集中绕组和脉振磁场。异步电机：有气隙、分布绕组和旋转磁场。6 .试验证明：绕组换算前后，异步电动机转子绕组的铜消耗不变。a :换算前pCu2=m2I22r2s转换后pcpu2=m1I 22 r2s=m 11 k2I 22 Iker2s=m1kek ii