重庆大学电机学直流电机习题课答案

1、2IfUEaIIaUEa,IaIUfIfIfEaIIaUIaEaI=IfU并励并励串励串励复励复励他励他励自励自励Ia=IIa=I+IfIa=I=IfIa=I+IfU=Uf3分析思路：分析思路：电枢电流电枢电流ia电枢磁动势电枢磁动势fa电枢磁场电枢磁场ba空载磁场空载磁场b0气隙合成磁场气隙合成磁场b电枢反应电枢反应4b0ba(x)b(x)O5+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +bb+ + + + + +bbFaFaqFad61 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

2、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7l电枢元件内的电动势和电流是交流电枢元件内的电动势和电流是交流l直流发电机：尽管单个元件内的电动势是交流，但稳态电直流发电机：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

3、向器的压方程考察的对象是电刷间的输出电动势（由于换向器的“整流整流”作用作用，电刷间输出电动势是直流电动势），所以，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不会出现元件本身的电感电动势l直流电动机：导体中的电流随其所处的磁极极性的改变而直流电动机：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流电改变为线圈内的交流电(“逆变逆变”作用作用)。电压方程与。电压方程与元件的电感电动势无关。元件的电感电动势无关。8发电机：发电机：Ea=U+IaR+2Us=U+I

4、aRaIa=I+If （并励），（并励），Ia=I（他励、串励）（他励、串励）电动机：电动机：U=Ea+IaR+2Us=Ea+IaRaIa=I-If（并励），（并励），Ia=I（他励、串励）（他励、串励）93-11 一台他励发电机的转速提高一台他励发电机的转速提高20，空载电压会提高多，空载电压会提高多 少少 （If不变）？若为并励发电机，则电压升高的百分值不变）？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比他励发电机多还是少(Rf不变不变)？ If不变不变10If/A0.41.01.62.02.53.03.64.45.2E0/V3378120 150176194206225 2

5、4011kWAVIEPVAVURIUEVAVRIUEnCEUrnCEUnECnCEaNaNeNsaNNaNaaNNaNeaeaaeea45. 210245)2453 . 1102302(2455 . 110230(3)V2 .211min/900)2(V7 .2341000*2347. 0,1000r/min0.2347750176,A5 . 2) 1 (220211012 2V V计算满载时的电动势时，当转速为时当转速为隙磁场时，转速变化不改变气持空载时，当励磁电流保123-13 一台四极一台四极82kW，230V，970r/min的并励发电机，的并励发电机，R（750）0.0259 ，R

6、f（750）22.8 额定负载时励磁回路中额定负载时励磁回路中 串入串入3.5的调节电阻，的调节电阻，电刷压降为电刷压降为2V，铁耗和机械损耗共，铁耗和机械损耗共2.5kW，杂散损耗为额定功率的，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。试求额定负载时发电机的输入功率、电磁功率和效率。 fNfI =U(R +R )2308.745A串（22.8+3.5）13%90%100*108.9182PP12143-15 一台并励直流电动机正转时为某一转速，如将它停车，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，发现此时转速与原仅改

7、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？来不同，是什么原因？l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。eaaCRIUn153-16 一台一台17kW、220V的并励直流电动机，电枢总电阻的并励直流电动机，电枢总电阻Ra0.1欧，电刷压降为欧，电刷压降为2V，在额定电压下电枢电流为，在额定电压下电枢电流为100A，转速为，转速为1450r/min,并励绕组与一变阻器串并励绕组与一变阻器串联以限制励磁电流为联以限制励磁电流为4.3A。当变阻器短路时，励磁电流为。当变阻器短路时，励磁电流为9A，转速降低到，转速降低到8

8、50r/min,电动机带有恒转矩负载，机械损耗等不计，试计算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）励磁绕组的电阻和变阻器电阻（阻和变阻器电阻（2）变阻器短路后，电枢电流的稳态值；（）变阻器短路后，电枢电流的稳态值；（3）电磁转矩值）电磁转矩值.(*).nEnEnCEnCEIIICICTT21121e12e2122aaa2Ta1Teml12116m98.13660min3(457.57min/850)21 . 0220(min/145010020821 . 022020821 . 0100220718.26,)2(718.263 . 4220,

9、44.249220) 1 (22222211222111NrAVPTAIrIIVrAVIRIUEVAVRIUERnIEnIEconstIETTRAVRAVIUReeaaaaaaaaaaaaaaaaeeffff解方程得：当变阻器短路时：时当不变阻器短路前后由于是恒转矩负载，变器电阻励磁绕组的电阻和变阻变变173-17 一台一台96kW的并励直流电动机，额定电压为的并励直流电动机，额定电压为440V，额定电流为，额定电流为255A,额定励磁电流为额定励磁电流为5A，额定转速为，额定转速为500r/min，电枢电阻为，电枢电阻为0.07欧，欧，电刷压降电刷压降2Us=2V，不计电枢反应，试求不计电枢

10、反应，试求（1）电动机的额定输出转距；）电动机的额定输出转距；（2）额定电流时的电磁转矩（）额定电流时的电磁转矩（3）电动机的空载转速）电动机的空载转速。AIIIIafa250,mNICICTCRInCRIEUaeaTeeaaeaaa73.200755. 9841. 0500078. 0250440mN39.183450014. 32609600060n2PPT222aTeICT18min/19.523440189. 1/:min/841. 05005 .420) 3(0rCUnrVnEnRIUCeaaae空载时负载时：不变载与负载时由于不计电枢反应，空电动机的空载转速193-18 一台一台1

11、7KW、220V的串励直流电动机，的串励直流电动机，串励绕组电阻为串励绕组电阻为0.12，电枢总电阻为，电枢总电阻为0.2，在额定电压运行时，电动机电枢电流为在额定电压运行时，电动机电枢电流为65A，转速为转速为670r/min，试确定负载增大而使电枢，试确定负载增大而使电枢电流增大为电流增大为75A是，电动机的转速和电磁转是，电动机的转速和电磁转矩（磁路设为线性）矩（磁路设为线性）20%5 .41048193.125kW,510007 .50010000min/7 .500100098.202628.101628.1012)91. 1283. 0(065.53220065.53,)2(98.2022283. 0065.532202065.537 . 1765.54765.54220/2 .12048/0482.1283. 0/10/) 1 (?)3()2() 1 (,91. 122 ,7 . 1,283. 0%,83min,/1000,220,101222222211PPnnPPrnEEnEA