第3章直流电机《电机学第2版》王秀和、孙雨萍习题解答.pdf

第三章 直流电机 习题解答 3-1 直流电机铭牌上的额定功率是指输出功率还是输入功率？对发电机和电动 机有什么不同？ 答：输出功率；对于电动机指轴上的输出机械功率，对于发电机指线段输出的 电功率。 3-2. 一台 p 对极的直流电机，采用单叠绕组，其电枢电阻为 R ，若用同等数目的 同样元件接成单波绕组时，电枢电阻应为多少？ 2 答：P R . 解析：设单叠绕组时支路电阻为 R1 ，考虑到并联支路数2a=2p ，故有： R R 1 ,则R1 2PR ，单波绕组时，并联支路数2a=2,每条支路有p 2P 个 R 1 , 2 2 则每条支路电阻为2p R ，并联电阻为p R 。 3-3.直流电机主磁路包括哪几部分？磁路未饱和时，励磁磁通势主要消耗在哪一 部分？ 答：(N 极) ，气隙，电枢齿，电枢磁轭，下一电枢齿，气隙，（S 极），定子磁 轭，（N 极）； 主要消耗在气隙。 3-4. 在直流发电机中，电刷顺电枢旋转方向移动一角度后，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，电枢反应的性质怎样？ 答：当电刷偏离几何中性线时，除产生交轴电枢磁动势外，还会产生直轴磁动势。 对于发电机，当电刷顺电枢旋转方向移动一角度后，产生的交轴磁动势 Faq 对主 磁场的影响与电刷位于中性线时的电枢反应磁动势相同，产生的直轴电动势 Fad 有去磁作用。当电刷逆电枢旋转方向移动一角度后，产生的交轴磁动势 Faq 对主 磁场的影响与电刷位于中性线时的电枢反应磁动势相同，产生的直轴电动势 Fad 有助磁作用。如果是电动机，两种情况下的影响与发电机恰好相反。 3-5. 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 电压方程中不考虑元件本身的电感电动势？ 答：交流；因为在元件短距时，元件的两个边的电动势在一段时间内方向相反， 使得元件的平均电动势稍有降低。但直流电机中不允许元件短距太大，所以这个 影响极小，故一般不考虑。 3-6.一台直流电动机运行在电动机状态时换向极能改善换向，运行在发电机状态 后还能改善换向吗？ 答：不能；对电动机来说，换向极极性应与顺着电枢转向的下一个主极性相反， 而发电机则应相同。 3-7.一台并励直流电动机在正转时有一定转速，现欲改变其旋转方向，为此停车 后改变其励磁电流方向或电枢电流方向均可。但重新起动后发现该电机在同样情 况下的转速与原来 的不一样了，问可能是什么原因造成的？ 答：①当电刷不在几何中性线上时，电枢磁场分为直轴和交轴两个分量。当电枢 反向时，直轴电枢磁场的方向将改变（如由去磁变为增磁），这样使磁通发生变 化，在拖动恒转矩负载时，转速也将发生变化。②正转停车后，直流电动机的铁 心有剩磁，，改变励磁电流后，新产生的磁场方向与剩磁磁场方向相反，使总磁 U I R 通减小，由n a a 知：转速 n 有所增大。 C  e 3-8、主磁通既链着电枢绕组又链着励磁绕组，为什么却只在电枢绕组里产生感 应电动势? 答：直流电机运行时，主磁通相对于励磁绕组是静止的，所以在励磁绕组中 不会产生感应电动势。由于电枢在旋转，主磁通与电枢绕组之间有相对运动，所 以会在电枢绕组中产生感应电动势。 3-9、不计电枢反应，他励直流电动机机械特性为什么是下垂的？如果电枢反应 去磁作用很明显，对机械特性有什么影响？ 答:因为负载转矩增大，导致电枢电流增大，电枢电动势下降，显然引起转速下 降。如果电枢反应去磁作用很明显,会使每极磁通的减小，电流越大，去磁作用 也大，每极磁通的减小越明显，导致机械特性反而上翘。 3-10、何为转速？负载变化引起的转速变化是不是调速？直流电动机有几种调速 方法？试分析比较各种方法的特点。 答：调速就