第3 4章交直流电机(习题课) 2011-03-25

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电机习题课3and4_直流交流电机3---甘洋洋分解

a
T1 T0 Te
Te T0 T2
p0 p p Fe T0 2n ) Pe E aI a Te ( 60
E a C e n
Te C T I a
交轴电枢反应：饱和时去磁
1、他励：直流电机的励磁电流由其它直流电源单独供给。他励直流发电机的电枢电流和负载电流相同，即：

I Ia
U
G

I Ia

If
Uf

2、并励：发电机的励磁绕组与电枢绕组并联。且满足
3、串励：励磁绕组与电枢绕组串联。满足
Ia = I+ I f
Ia = I f = I

I
U
Ea

F NI f Rm Rm
2.一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Ra=1.3Ω，电刷压降2ΔUs=2V，励磁绕组电阻Rf=88Ω，已知在750r/min时的空载特性如下表所示：
试求：（1）额定转速、励磁电流为2.5A时，空载电压为多少? （2）若励磁电流不变，转速降为 900r/min，空载电压为多少？（3）满载时电磁功率为多少？
57.44 A Ia
Te 136.98 N m
4.一台17kW、220V的串励直流电动机，串励绕组电阻为0.12Ω，电枢总电阻Ra为0.2Ω，在额定电压下运行时，电枢电流为65A，转速为670r/min。试确定因负载增大而使电枢电流增大为75A时，电动机的转速和电磁转矩。（磁路设为线性的）
电机习题课
---第3章直流电机
甘洋洋
Email:1375764525@

直流电机习题课

τ/2
τ
τ
τ
τ/2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
21 22 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
τ/2
τ
τ
τ
τ/2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
书后习题2.42
已知直流发电机：2p=6，Na=780，并联支路数 2a=6，运行角速度Ω=40πrad/s，每极磁通 Φ=0.0392Wb，求：
E=？ n=900r/min，磁通不变时，E=？磁通变为0.0435Wb，n=900r/min时，E=？
分析：解题思路：
E=CEΦn
求CE 换算n
21 22 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
τ/2
τ
τ
τ
τ/2
N
S
N
S
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
21 22 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
分ห้องสมุดไป่ตู้：
发电机的额定功率是指：机械功率还是电功率？直流发电机的额定电压是指励磁回路端电压还是电
枢回路端电压？直流发电机的额定电流是指流过励磁回路的电流还
是电枢回路的电流？
解题思路：
IN=P1N/UN
解：

第3章+直流电机(习题与解答)(DOC)

降。
4.★一台并励直流电动机拖动恒定的负载转矩，做额定运行时，如果将电源电压降低了20℅，则稳定后电机的电流为倍的额定电流（假设磁路不饱和）。
答：1.25倍。
5.并励直流电动机，当电源反接时，其中的方向，转速方向。
答：反向，不变。
6.直流发电机的电磁转矩是转矩，直流电动机的电磁转矩是转矩。
Ｂ： < ，
Ｃ： > 。
答：B
5.★一直流电动机拖动一台他励直流发电机，当电动机的外电压，励磁电流不变时，增加发电机的负载，则电动机的电枢电流和转速n将。
A：增大，n降低，
B：减少，n升高，
C：减少，n降低。
答：A
6.★一台并励直流电动机，在保持转矩不变时，如果电源电压U降为0.5 ,忽略电枢反应和磁路饱和的影响，此时电机的转速。
答：去磁的，增磁的。
二、选择填空
1.★★一台串励直流电动机，若电刷顺转向偏离几何中性线一个角度，设电机的电枢电流保持不变，此时电动机转速。
A：降低，B：保持不变，
C：升高。
答：C
2.★一台直流发电机，由额定运行状态转速下降为原来的30℅，而励磁电流及电枢电流不变，则。
A：Ea下降30℅，
B：T下降30℅，
A： , B： ,C：1,D：2.
答：C
18.★直流发电机的电刷逆转向移动一个小角度，电枢反应性质为。
A：去磁与交磁,B：增磁与交磁,C：去磁.
答：下降，增加。
9.直流电动机电刷放置的原则是：。
答：空载时正、负电刷之间获得最大的电动势，这时被电刷短路的元件的电动势为零。
10.直流电动机调速时，在励磁回路中增加调节电阻，可使转速，而在电枢回路中增加调节电阻，可使转速。

第3章直流电机习题解答

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？答：P2R.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 2R P1 , 则R1 2PR ，单波绕组时，并联支路数2a=2,每条支路有p 个R1 ,则每条支路电阻为 2p2R ，并联电阻为p2R 。

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F aq 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F ad 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F aq 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F ad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。

直流电机练习题

直流电机练习题直流电机练习题填空题:1.改变一直流并励电动机的转向,可采用的方法就是电枢电压与励磁电压。

2.当电动机的转速超过理想空载转速时,出现回馈制动。

3.直流电机电枢导体中的电势与电流就是（交变）性质的。

4.直流电机电枢绕组的感应电势与电机的转速成（正比）。

5.她励直流发电机，当转速升高20%时,电势（升高20% ）。

6.直流电机的电磁转矩与电枢电流成（正比）。

7.直流电动机一般采用（串电阻）与（降压）的方法起动，起动时应保证电动机的磁通达到额定值_。

8.在电枢回路中串电阻调速，理想空载转速不变，特性的斜率增大。

9.直流电动机降压调速，理想空载转速（变小），特性的（斜率）不变。

10.直流电动机弱磁调速，理想空载转速（变大），特性的（硬度）变软。

11.当直流电机带恒转矩负载时，若为她励电动机，当电枢电压下降时，其转速（下降）,电枢电流（不变）。

12.运行中的并励直流电动机，其（励磁）不能突然短路或断开。

13.可用下列关系来判断直流电机的运行状态：当*nO Ea<U 时,为电动机状态,当n>nO Ea>U时为发电机状态。

14.直流发电机电磁转矩的方向与电枢旋转方向相反,电动机电磁转矩的方向与电枢旋转方向相同。

15.直流电机的电磁转矩就是由电枢绕组中的电流与磁场共同作用产生的。

16.直流电机按主磁极励磁绕组的接法不同，可分为她励、并励、串励与复励四种。

17.直流电动机的调速方法有：改变________ 调速、改变电源电压调速与改变磁通调速等三种。

18.直流电动机常用的电气制动方法有：能耗制动、反接制动与回馈制动。

19.额定功率对直流电动机来说,指的就是电动机轴上输出的机械功率功率。

20.在直流电动机中，电枢绕组的受力方向与运动方向相同，就是一拖动性质的电磁力。

21.直流电机的电枢电动势公式_______ , 电磁转矩公式______________ 。

二.判断题1.F直流电机电枢元件中的电势与电流都就是直流的。

《电机与拖动基础（第2版）》（习题解答）

《电机与拖动基础（第2版）》（习题解答）电机与拖动基础第⼀章电机的基本原理 (1)第⼆章电⼒拖动系统的动⼒学基础 (6)第三章直流电机原理 (12)第四章直流电机拖动基础 (14)第五章变压器 (29)第六章交流电机的旋转磁场理论 (43)第七章异步电机原理 (44)第⼋章同步电机原理 (51)第九章交流电机拖动基础 (61)第⼗章电⼒拖动系统电动机的选择 (73)第⼀章电机的基本原理1-1 请说明电与磁存在哪些基本关系，并列出其基本物理规律与数学公式。

答：电与磁存在三个基本关系，分别是（1）电磁感应定律：如果在闭合磁路中磁通随时间⽽变化，那么将在线圈中感应出电动势。

感应电动势的⼤⼩与磁通的变化率成正⽐，即 tΦNe d d -= 感应电动势的⽅向由右⼿螺旋定则确定，式中的负号表⽰感应电动势试图阻⽌闭合磁路中磁通的变化。

（2）导体在磁场中的感应电动势：如果磁场固定不变，⽽让导体在磁场中运动，这时相对于导体来说，磁场仍是变化的，同样会在导体中产⽣感应电动势。

这种导体在磁场中运动产⽣的感应电动势的⼤⼩由下式给出 Blv e = ⽽感应电动势的⽅向由右⼿定则确定。

（3）载流导体在磁场中的电磁⼒：如果在固定磁场中放置⼀个通有电流的导体，则会在载流导体上产⽣⼀个电磁⼒。

载流导体受⼒的⼤⼩与导体在磁场中的位置有关，当导体与磁⼒线⽅向垂直时，所受的⼒最⼤，这时电磁⼒F 与磁通密度B 、导体长度l 以及通电电流i 成正⽐，即Bli F = 电磁⼒的⽅向可由左⼿定则确定。

1-2 通过电路与磁路的⽐较，总结两者之间哪些物理量具有相似的对应关系（如电阻与磁阻），请列表说明。

答：磁路是指在电⼯设备中，⽤磁性材料做成⼀定形状的铁⼼，铁⼼的磁导率⽐其他物质的磁导率⾼得多，铁⼼线圈中的电流所产⽣的磁通绝⼤部分将经过铁⼼闭合，这种⼈为造成的磁通闭合路径就称为磁路。

⽽电路是由⾦属导线和电⽓或电⼦部件组成的导电回路，也可以说电路是电流所流经的路径。

直流电机习题

习题2.1 直流发电机是如何发出直流电的？如果没有换向器，直流发电机能否发出直流电？2.2 直流电机有哪些励磁方式？各有何特点？不同的励磁方式下，负载电流、电枢电流与励磁电流有何关系？2.3 什么是电机的可逆性？为什么说发电机作用和电动机作用同时存在于一台电机中？2.4 试述直流发电机和直流电动机主要额定参数的异同点。

2.5 直流电机由哪些主要部件组成？其作用如何？2.6 一台Z 2型直流电动机，额定功率为N P =160kW ，额定电压N U =220V ，额定效率N η=90%，额定转速N n =1500r/min ，求该电机的额定电流。

2.7 一台Z 2型直流发电机，额定功率为N P =145kW ，额定电压N U =230V ，额定转速N n =1450r/min ，求该发电机的额定电流。

2.8 一台直流发电机额定容量N P =180kW ，额定电压N U =230V ，额定转速N n ＝1450r/min ，额定效率N η=89.5%,求额定输入功率和额定电流。

2.9 一台四极直流电机，采用单叠绕组，问：(1) 若取下一只或相邻两只电刷，电机是否可以工作？(2) 若只用相对两只电刷，是否可以工作？(3) 若有一磁极失去励磁将产生什么后果？2.10 直流发电机和直流电动机的电枢电动势的性质有何区别，它们是怎样产生的？直流发电机和直流电动机的电磁转矩的性质有何区别，它们又是怎样产生的？2.11 什么叫电枢反应？电枢反应对气隙磁场有什么影响？2.12直流电机的电枢电动势和电磁转矩的大小取决于哪些物理量，这些量的物理意义如何？2.13 若一台他励发电机的转速提高20%，空载电压会提高多少（励磁电阻保持不变）？若是一台并励发电机，则电压升高得多还是少（励磁电阻保持不变）？2.14 直流电发电机和直流电动机的电枢反应有哪些共同点？有哪些主要区别？2.15 换向磁极的作用是什么？它装在哪里？它的绕组如何励磁？2.16 换向元件在换向过程中可能产生哪些电势？各是什么原因引起的？它们对换向器各有什么影响？2.17 一台直流电动机改成发电机运行时，是否需要改接换向极绕组？为什么？2.18 一台四极直流发电机，单叠绕组，每极磁通为61079.3⨯Wb ，电枢总导体数为152根，转速为1200r/min ，求电机的空载电动势？2.19 一台直流发电机，2P ＝4，a ＝1，Z ＝35，每槽内有10根导体，如要在转速N n ＝1450r/min 时产生230V 电势，则每极磁通应为多少？2.20 一台四极直流电动机，N n ＝1460r/min ，Z=36槽，每槽导体数为6，每极磁通为6102.2⨯=Φ Wb ，单叠绕组，问电枢电流为800A 时，能产生多大的电磁转矩？2.21 判断直流电机运行状态的依据是什么？何时为发电机状态？何时为电动机状态2.22 如何判断直流电机运行于发电机状态还是电动机状态？它们的T 、a I U E n 、、、的方向有何不同？能量转换关系如何?2.23 试述并励直流发电机的自励过程和自励条件？2.24 在实际应用中，如果并励直流发电机不能自励建压，试分析可能产生的原因，怎样检查，应采取哪些措施？2.25 并励直流发电机正转能自励，反转能否自励？为什么？如果反接励磁绕组，电机并以额定转速反转，这种情况能否自励建压？2.26 如何改变并励电动机的旋转方向?如何改变串励电动机的旋转方向?2.27 试解释他励和并励发电机的外特性为什么是一条下倾的曲线？2.28 并励直流电动机在运行时励磁回路突然断线，问电机有剩磁的情况下会有什么时候后果？若在起动时就断线，又会出现什么后果？2.29 并励电动机运行时励磁回路突然断开，串励电动机空载运行，电机将出现什么现象?2.30 设有17kW 、4极、220v 的他励直流电动机．额定效率为83％，额定转速为1500r ／min ，电枢有39槽，每槽有12个导体，电枢绕组的并联支路数22a =。

电机学习题集(直流电机部分)

电机学习题集---直流机题库及答案1－1 为什么直流电机能发出直流电？如果没有换向器，直流电机能不能发出直流电流？1－2 试判断下列情况下，电刷两端电压性质：（1）磁极固定，电刷与电枢同时旋转：（2）电枢固定，电刷与磁极同时旋转。

1－6 已知某直流电动机铭牌数据如下，额定功率，额定电压，额定转速，额定效率，试求该电机的额定电流。

1－7 已知某直流电动机的额定功率，额定电压，额定转速，试求该电机的额定电流。

1－12 一台直流发电机额定容量180kw，额定电压230伏，额定转速1450r/m，额定效率89.5%,求额定输入功率和额定电流。

2－1 何谓主磁通？何谓漏磁通？漏磁通大小与那些因素有关？2－2 试述等物理量的物理概念。

2－3 何谓饱和现象？电机的磁路为什么会出现饱和现象?饱和对电机运行性能有何影响？2－4 一台14kw，220伏，1000r/min的四极直流电动机，槽高＝0.03m，磁极高＝0.09m，电枢磁轭长＝0.103m，机座磁轭长＝0.357m，气隙＝0.0022m，气隙系数。

电枢铁心由硅钢片迭成，磁极用0.001m厚钢板迭成，机座用铸钢。

已知空载额定电压时电机磁路各部分磁密为，，，，，试求每对极所需的励磁磁势和饱和系数。

2－6 一台四极单迭绕组的直流电机。

（1）如果取出相邻的两组电刷，只用剩下的两外两组电刷是否可以？对电机性能有何影响？端电压有何变化？此时发电机能供给多大的负载（用额定功率的百分数表示）；（2）如果有一元件断线，电刷间的电压有何变化？电流有何变化？（3）若只用相对的两组电刷是否能够运行？（4）若有一极失磁，将会产生什么后果？2－8 试计算下列各绕组的节距，，和，绘制绕组展开图，安放主极及电刷，并求并联支路对数。

（1）右行短距单迭绕组：2P＝4，Z＝S＝22；（2）右行整距单波绕组：2P＝4，Z=S=20;（3）左行单波绕组，2P＝4,Z=S=19;（4）左行单波绕组，2P＝4,Z=S=21;2－9 一台直流发电机，2P＝4，a＝1，Z＝35，每槽内有10根导体，如要在1450r/min下产生230伏电势，则每极磁通应为多少？2－10 一台直流发电机，2P＝4，a＝1，S＝21，每元件匝数＝3，当＝0.01825 ，n＝1500r/min时，试求正，负电刷间得电压。

电机与电气控制技术第2版习题解答第三章直流电机

《电机与电气控制技术》第2版习题解答第三章直流电机3-1直流电机中为何要用电刷和换向器，它们有何作用答：直流发电机与直流电动机的电刷是直流电压、电流引出与引入的装置。

在发电机中换向器是将电枢元件中的交变电势度换为电刷向直流电势；在电动机中换向器使外加直流电流变为电枢元件中的交流电流，产生恒定方向的转矩，使电枢旋转。

3-4阐明直流电动机电磁转矩和电枢电动势公式T=C t I a1，E a=C e n中各物理量的涵义。

答：直流电动机电磁转矩T=C T I a式中C T：与电动机结构有关的常数，称转矩系数；：每极磁通；I a：电枢电流、T：电磁转矩。

直流电动机电枢电动势公式E a=C e n式中：C e：与电动机结构有关的另一常数，称电动势系数；：每极磁通；n：电动机转速；E a：电枢电动势。

3-5直流电动机电枢电动势为何称为反电动势答：直流电动机电枢转动时，电枢绕组导体切割磁力线，产生感应电动势，由于该电动势方向与电枢电流的方向相反，故称为反电动势。

3-6试写出直流电动机的基本方程式，它们的物理意义各是什么答：直流电动机的基本方程式有电动势平衡方程式、功率平衡方程式和转矩平衡方程式。

1）电动势平衡方程式：U=E a+I a R a式中U：电枢电压；E a：电枢电动势；I a：电枢电流；R a：电枢回路中内电阻。

2）功率平衡方程式：电动机的输入电功率P1=P em+P cua式中P em：电磁功率P cua：电枢绕组的铜损电动机输出的机械功率：P2=P em P Fe P m=P1P cua P Fe P m式中P Fe：电枢铁心损耗；P m：机械损耗；P1：电动机输入的电功率。

3）转矩平衡方程式：T2=TT0式中T2：电动机轴上输出的机械转矩；T：电动机电磁转矩；T0：空载转矩。

.何谓直流电动机的机械特性，写出他励直流电动机的机械特性方程式。

答：直流电动机的机械特性是在稳定运行情况下，电动机的转速n与机械负载转矩T L之间的关系，即n=f(T L)。

机电传动控制直流电机的工作原理及特性习题与参考答案与提示

机电传动控制直流电机的工作原理及特性习题与参考答案与提示1.一台他历直流电动机带动恒转距负载运行，在励磁不变的情况下，若电枢电压或者电枢附加电阻改变时，能否改变其稳定运行状态下电枢电流的大小？2.一台他历直流电动机带动恒转距负载运行，如果增加它的励磁电流，说明电势，电枢电流，电磁转距和转速将如何变化？3.：一台直流发电机名牌数据为：P=180KW，U=220v.Ra=0.1K殴，n=1450r/min，々=90%.试求该发动机的额额定电流In和电枢电动势En?.4.已知某他历直流电动机的名牌数据为：Pn=10KW.々n=90%.nN=1500r/min.Un=220v.试求该电动机的额定电流和额定转距?5.一台直流他历电动机，其额定数据为：Pn=2.2KW.Un=Uf=110 v.nN=1500r/min，々N=80%，Ra=0.4殴，Rf=0.4殴。

试求:（1）额定电枢电流Ian（2）额定励磁电流Ifn。

（3）额定电流时的反电动势En。

（4）直接启动时的启动电流Ist。

（5）启动电流不超过额定电流2倍时的启动电阻Rst。

（6）启动电流不超过额定电流2倍时的启动转距Tst。

6.有一台他历直流电动机，其部分额定数据为：Un=110 v，En=90 v，Ra=20殴，nN=3000r/min。

为了提高转速将磁通减少10%，如果负载转距不变，试问转速将变为多少？7.有一台他励直流电动机，其额定数据为：Pn=7.5KW，Un=220v，Ia=41A，Ra=0.38殴，nN=1500r/min。

设励磁电流保持不变，拖动恒转距负载运行，且Tn=Tl，先现将电源电压降到U=150v，试问电动机的速度变为多少？8.一台他励直流电动机的额定数据为：Pn=40Kw，In=210A，Un=220v，Ra=0.07殴，nN=1000r/min，。

带动Tl=1/2Tn的位能负载下放重物。

试求：（1）当电动机在固有机械特性上作回馈制动时，其稳定后的转速为多少？（2）若采用反接制动停车，要求最大制动转距限制为TM=1.9Tn，电枢回路应该串联多大的电阻？（3）采用能耗制动停车时，要求最大制动转距限制为TM=1.9Tn，电枢回路应该串联多大的电阻？9.一台并励直流电动机在带动某负载时的转速n=1000r/min，电枢电流Ia=40A，电枢回路电阻Ra=0.045殴，电网电压Un=110v。

第三章直流电机习题课

解： A
A
V
w
＝ A
A
16.★一台串励直流电动机UN＝220V，n＝1000r/m，IN＝40A，电枢回路电阻为0.5欧，假定磁路不饱和。试求：（1）当Ia＝20A时，电动机的转速及电磁转矩？（2）如果电磁转矩保持上述值不变，而电压减低到110V，此时电动机的转速及电流各为多少？
解： V
（1），
所以
Ｎ·m
（2）串励且转矩保持不变，所以不变，不变
＝20 A
17.★并励直流发电机，额定电压为230V，现需要将额定负载运行时的端电压提高到250V，试问：（1）若用增加转速的方法，则转速必须增加多少？（2）若用调节励磁的方法，则励磁电流增加多少倍？
解：（1）n应增加到倍，因为U＝Ea＝
（2）If应增加到倍。（不计饱和）
答：1.25倍。
3.直流电动机调速时，在励磁回路中增加调节电阻，可使转速，而在电枢回路中增加调节电阻，可使转速。
答：升高，降低。
4.★一台p对磁极的直流发电机采用单迭绕组，其电枢电阻为 ,电枢电流为 ,可知此单迭绕组有条并联支路，其每条支路电阻为；若为单波绕组其每条支路电阻为
，电枢电阻为。
答：
5.串励直流电动机在电源反接时，电枢电流方向，磁通方向，转速n的方向。
第三章直流电机习题课
一、填空
1.★一台并励直流电动机，如果电源电压和励磁电流不变，当加上一恒定转矩的负载后，发现电枢电流超过额定值，有人试在电枢回路中接一电阻来限制电流，此方法。串入电阻后，电动机的输入功率将，电枢电流，转速n将，电动机的效率η将。
答：不行，不变，不变，下降，下降。
2.★一台并励直流电动机拖动恒定的负载转矩，做额定运行时，如果将电源电压降低了20℅，则稳定后电机的电流为倍的额定电流（假设磁路不饱和）。

电机与电气控制技术许翏课后答案

第三章直流电机3-l．直流电机中为何要用电刷和换向器，它们有何作用？答：在换向器的表面压着电刷，使旋转的电枢绕组与静止的外电路相通，其作用是将直流电动机输人的直流电流转换成电枢绕组内的交变电流，进而产生恒定方向的电磁转矩，或是将直流发电机电枢绕组中的交变电动势转换成输出的直流电压。

3-2．简述直流电动机的工作原理。

答：工作原理：当直流电动机电枢绕组接至电源上时，根据电磁力定律，载流导体在磁场中受电磁力的作用，产生了一个转矩，在转矩的作用下，电枢便按逆时针方向旋转起来。

3-3．直流电动机的励磁方式有哪几种？画出其电路。

按励磁方式分为有（1）他励；（2）并励；（3）串励；（4）复励等四种，如图3－7所示。

3-4．阐明直流电动机电磁转矩和电枢电动势公式T＝Ct φIa、Ea＝Ceφn中各物理量的函义。

答：T＝Ct φIa式中 CT—与电动机结构有关的常数；φ一每极磁通（Wb）Ia一电枢电流（A）；T一电磁转矩（N·m）。

E a ＝Ceφn式中 P一电动机轴上输出功率（kw）；n一电动机转速（r／min）；T—电动机电磁转矩（N·m）。

3-5．直流电动机电枢电动势为何称为反电动势？答：直流电动机电枢电动势的方向与电枢电流的方向相反，因而称为反电动势。

3-6．试写出直流电动机的基本方程式，它们的物理意义各是什么？答：U=Ea +IaRa（3－4）式中 U—电枢电压（V）Ia—电枢电流（A）Ra—电枢电阻（Ω）3-7．何为直流电动机的机械特性，写出他励直流电动机的机械特性方程式。

答：直流电动机的机械特性：是在稳定运行情况下，电动机的转速与电磁转矩之间的关系，即n=f(T)。

机械特性方程式3-8．何为直流电动机的固有机械特性与人为机械特性？答：当他励直流电动机的电源电压、磁通为额定值，电枢回路未接附加电阻Rpa 时的机械特性称为固有机械特性。

人为机械特性：人为地改变电动机气隙磁通φ、电源电压U和电枢回路串联电阻Rpa等参数，获得的机械特性。

直流电机电动与制动运行习题课

电枢回路总电阻Ra＝0.1，欧忽略空载转矩 T0 ，运行于正向电动状态时，TL=0.9TN 问：负载为反抗性衡转矩时，若采用反接制动停车时，电枢回路应串入的制动电阻最小
为多少？
反接制动停车，电枢回路串入的电阻的最小值
U N Ea R'min Ra I a max 220 209.7 0.1 1.768 2 115
转矩损耗，要求电动运行在转速为－1000r/min匀速下放
重物，采用倒拉反转运行，电枢回路应串入的制动电阻
为多少？该电阻的功耗是多少？
倒拉反转运行时，转速为－1000r/min时的电枢感应电动势
n2 1000 Ea 2 EaN 208.5 139 V nN 1500
电枢回路串入的电阻值
0.9TN n nN 0.9 82.7 74.4r / min TN
负载转矩为TL=0.9TN 时的转速
n n0 n 15827 74.4 15083r / min . .
制动开始时的电枢感应电动势
n 1508 3 . Ea EaN 208.5 209.7V nN 1500
分析：自然停车、能耗制动、反接制动制动效果的比较
例题:
某他励直流电动机额定功率PN＝22kW，额定
电压UN＝220V ，额定电流IN＝115A，I amax ≤2 IN, 额定
转速nN=1500r/min，电枢回路总电阻Ra＝0.1，欧忽略空
载转矩T0 ，运行于正向电动状态时，TL=0.9TN
问：1. 负载为位能性衡转矩时，如起重机，传动结构的
能耗制动应串入的制动电阻最小为
Rmin
Ea I a max
209.7 Ra 0.1 0.812 2 115