直流电机练习

1、1在什么条件下电枢磁动势与磁场相互作用才产生电磁转矩？若电枢磁动势有交、直两个分量，那么是那个分量产生，那个分量不产生？: 产生直轴电枢磁动势的电流沿电枢表面对称分布在几何中性线两侧，受到异极性磁场的作用，合成电磁力为零，即不产生电磁转矩。产生交轴电枢磁动势的电流对称分布在主极轴线两侧，产生的电磁转矩是同一方向的。可见，只有交轴电枢磁动势才产生电磁转矩。 2他励直流发电机由空载到额定负载，端电压为什么会下降？并励发电机与他励发电机相比，哪一个电压变化率大？他励直流发电机由空载到额定负载，电枢电流Ia由0增加到额定值IaN,电枢回路电阻压降IaRa增加，且电枢反应的去磁作用使主磁通下降，从而使感

2、应电动势E下降。由公式UE-IaRa可知，端电压U随Ia的增加而下降。 对于并励发电机，除上面两个原因外，端电压下降，引起励磁电流If下降，使得下降和E下降，从而引起U进一步降低，所以并励发电机的电压变化率比他励发电机电压变化率要大些。3并励发电机正转能自励，反转能否自励？(1)由一定的剩磁；  (2)励磁回路的电阻小于与运行转速所对应的临界电阻；  (3)励磁绕组的接线与电机转向的配合是正确的。这里的正确配合就是说当电机以某一方向旋转时，励磁绕组只有一个正确的接法与之相对应。如果转向改变了，励磁绕组的接线也应随之改变，这样才能保证励磁电流所产生的磁场方向与剩磁方向相同，从

3、而实现电机的自励。当电机的转向改变了，而励磁绕组的接线未改变，这样剩磁电动势极其产生的励磁电流的方向必然改变，励磁电流产生的磁场方向必将与剩磁的方向相反。电机内磁场被削弱，电压不能建立，所以并励发电机正转时能自励；反转时，不改变励磁绕组的两个断头的接线，是不能自励的。4一台他励直流电动机，当所拖动的负载转矩不变时，电机端电压和电枢附加电阻的变化都不能改变其稳态下电枢电流的大小，这一现象应如何理解？这时拖动系统中哪些必然要发生变化？ 当负载转矩不变时，要求电磁转矩不变。由公式Tem=CTIa知，Ia必须不变。在他励电动机中励磁是独立的，不计电枢反应的影响时，不变。在Tem不变时Ia必然不变。改变

4、电动机端电压，电动机的输入功率P1=UIa改变，E改变，n改变，输出功率P2=T2改变，铁耗pFe和机械损耗pmec改变，而电路铜耗pCua=Ia2Ra不变。改变电枢回路附加电阻时，P1不变，E改变，n改变，P2改变，pFe和pmec改变，pCua改变。在串励电动机中，同样由于Ia不变，不变，结果与他励电动机相似。5一台正在运行的并励直流电动机，转速为1450r/min。现将它停下来，用改变励磁绕组的极性来改变转向后（其他均未变），当电枢电流的大小与正转相同时，发现转速为1500r/min，试问这可能是什么原因引起的？: 从公式n=(U-IaRa)/CE可知，反转时U、Ia、Ra均未变，CE为

5、常数，而n上升了，因此必定下降了。但是励磁电流未变(并励电动机励磁电压等于电枢电压未变)，因此造成下降的原因可能时由于电枢反应的去磁作用。由于电枢电流未变，因此无论时正转还是反转，交轴电枢反应的作用是一样的。由电枢反应的原理可知，对于电动机而言，电刷自几何中性线逆电枢旋转防线偏移时，直轴电枢磁动势起去磁作用，而电刷顺电枢旋转方向偏移时，则起助磁作用。因此，造成这一现象的原因可能是由于电刷不在几何中性线上，对于正转情况而言，电刷顺电枢旋转方向偏移了一个角度，对于反转情况而言，电刷刚好是逆电枢旋转方向偏移了。例1 一台四极并励直流发电机的额定数据为：，电枢绕组电阻，并励回路电阻，2，空载损耗。试求

6、额定负载下的电磁功率、电磁转矩及效率。解 额定电流 励磁电流 额定负载时的电枢电流 额定运行时的电枢电动势 额定负载时的电磁功率 额定负载时的电磁转矩 额定负载时原动机输入功率 额定负载时的效率 例2 一台并励直流电动机，。设负载总转矩恒定，在电枢回路中串入一电阻使转速减到500r/min，试求：( 1 ) 电枢电流；( 2 ) 电枢回路调节电阻；( 3 ) 调速后电动机的效率。解 ( 1 ) 额定负载时的输入功率 电动机额定电流 电枢电流 ( 2 ) 由式( 2.86 )可导出 ( 3 ) 因恒定，输出功率与转速成正比，则调速后的输出功率 例3 同例2中的电机，在满载运行时，突然在电枢回路中串入1.0电阻。不计电枢回路电感，忽略电枢反应影响，仍设恒定，试计算串入电阻瞬间的；( 1 ) 电枢电动势；( 2 ) 电枢电流；( 3 ) 电磁转矩；( 4 ) 稳定运行转速。解 利用例2.11中的有关数据，串入电阻前电枢电动势( 1 ) 串入电阻瞬间，由于机械惯性，转速不突变，即，而励磁回路不受影响，且不计电枢回路电感和电枢反应作用，即不变，所以保持不变。( 2 ) 电枢电流 ( 3 ) 电磁转矩 ( 4 ) 恒定，稳定运行时 ，则稳定电枢电动势 稳定运行转速 例4仍同例2中电机，突然改变励磁回路电阻使磁通减少20%，试计算： ( 1 ) 开始瞬间的电枢电流； ( 2 ) 稳定时的电枢电