直流电机习题答案

第二篇直流电机
一、填空题：
1.直流电机电枢导体中的电动势是电动势，电刷间的电动势是电动势。

交流；直流
2.直流电机电枢绕组中流过的电流方向是___________的，产生电磁转矩的方向是___________的（填变化
或不变）。

变化；不变
3.直流电机的主磁路不饱和时，励磁磁动势主要消耗在________上。

气隙
4.直流电机空载时气隙磁密的波形曲线为____________波。

平顶
5.直流电机的磁化特性曲线是指电机空载时______________与______________之间的关系曲线。

每极气隙磁通F0与励磁磁动势2F f（F0）
6.一台6极他励直流发电机，额定电流为150A，若采用单叠绕组，则电枢绕组的支路电流为A，若
采用单波绕组，则电枢绕组的支路电流为A。

25；75
7.一直流电机，Q u=S=K=22，2p=4，右行单叠绕组，绕组节距y=y K= ，y1= ，y2= 。

5；1；4或6；1；5
8.一台四极直流电机，元件数为21，换向片数为____________，构成左行单波绕组，则合成节距为
____________，第一节距为____________，第二节距为____________，并联支路数为______________。

21；10；5；5；2
9.直流电机电刷放置的原则是：。

空载时正负电刷间的感应电动势最大
10.直流电机的励磁方式分为____________、____________、____________、____________。

他励；并励；串励；复励
11.直流电机负载运行时，___________ 对__________ 的影响称为电枢反应。

电枢磁动势；励磁磁场
12.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。

制动；驱动（或拖动）
13.直流发电机，电刷顺电枢旋转方向移动一角度，直轴电枢反应是___________的；若为电动机，则直轴电
枢反应是___________的。

去磁；助磁（或增磁）
14.直流电机电刷在几何中性线上时，电枢反应的作用为：（1）_____________________________；（2）使物
理中性线_____________________________ ；（3）当磁路饱和时起_____________作用。

使气隙磁场发生畸变；；偏移几何中性线一个角度；；去磁作用
15. 并励直流发电机自励建压的条件是：_____________________________，__________________________，
__________________________________ 。

电机有剩磁；励磁绕组并联到电枢两端的极性正确；励磁回路的电阻小于与电机转速相应的临界电阻
16. 他励直流发电机的外特性是一条下垂的曲线，其原因有：(1)___________________；(2) ____________
______。

对于并励直流发电机，还有第3个原因：_____________________________。

所以并励直流发电机的电压调整率比他励时要大。

电枢反应的去磁作用；电枢回路的电阻压降；电枢端电压下降，引起励磁电流减小，使电枢电动势和端电压进一步下降
17. 可用下列关系来判断直流电机的运行状态：当_____________时，为电动机状态，当________
_____时，为发电机状态。

E a <U ；E a >U
18. 他励直流电动机固有机械特性的表达式为_______________________________。

02N a e N e t N
U R n T n T C C C α'=-=-ΦΦ 19. 直流电动机的起动方法有：______________________、__________________、________________________。

直接起动；电枢回路串电阻起动；降压起动
20. 他励直流电动机在总负载转矩不变时，在励磁回路增加调节电阻可使转速_____________，而在电枢回路
增加调节电阻可使转速_____________。

升高（或增大）；降低（或减小）
21. 直流电动机稳定运行的条件为__________________________________ 。

L dT dT dn dn
< 二、单项选择题：
1. 在直流电机中，公式E a =C e n 和T =C t I a 中的Φ指的是 。

（1）
（1）每极气隙磁通 （2）所有磁极的总磁通 （3）主极每极磁通 （4）每极电枢反应磁通
2. 直流电机的电枢绕组采用单叠绕组时，并联支路数 。

（1）
（1） 2a =2p （2）2a =0.5p （3）2a =p （4） 2a =4p
3. 某台单波绕组的他励直流电动机，额定运行时的I N =120A ，已知该电动机为6极，则该电机电枢绕组每条
支路中的电流为_____ A 。

（2）
（1）20 （2）60 （3）10 （4）40
某台单叠绕组的他励直流电动机，额定运行时的I N =120A ，已知该电动机为6极，则该电机电枢绕组每条支路中的电流为_____ A 。

（1）
（1）20 （2）60 （3）10 （4）40
4.并励直流发电机的额定输出功率P N等于。

（3）
（1）U N I NηN（2）U N I N/ηN （3）U N I N（4）U N I aN
5.直流发电机电枢导体中的电流是。

（3）
（1）直流电（2）交流电（3）脉动的直流
6.直流电机运行在电动机状态时，其（）。

（2）
（1）E a＞U（2）E a<U（3）E a=U
7.若他励直流发电机转速升高10%，则空载时发电机的端电压将升高。

（1）
（1）10% （2）大于10% （3）小于10% （4）20%
8.一台并励直流发电机，电压为200V，若将转速提高20％，励磁电阻不变，则。

（3）
（1）电压上升到240V （2）电压上升，但小于240V （3）电压上升至高于240V
9.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。

（2）
（1）去磁与交磁（2）增磁与交磁（3）去磁
10.若并励直流发电机转速上升20％，则空载时发电机的端电压U0将。

（3）
（1）升高20％（2）升高大于20％（3）升高小于20％（4）不变
11.把直流发电机的转速升高20℅，他励方式运行空载电压为U01，并励方式空载电压为U02，则。

（2）
（1）U01 =U02（2）U01 <U02（3）U01 >U02
12.一台直流发电机，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。

（1）
（1）E a下降30% （2）T下降30℅ （3）E a和T都下降30℅
14.一台他励直流发电机，额定电压为200V，6极，额定支路电流为100A，当电枢为单叠绕组时，其额定功
率为；当电枢为单波绕组时，其额定功率为。

（4）；（2）
（1）20 KW （2）40KW （3）80KW （4）120KW
15.一台并励直流发电机希望改变电枢两端正负极性，采用的方法是。

（3）
（1）改变原动机的转向（2）改变励磁绕组的接法
（3）既改变原动机的转向又改变励磁绕组的接法
16.直流电动机起动时电枢回路串入电阻是为了（）。

（2）
（1）增加起动转矩（2）限制起动电流（3）增加主磁通（4）减少起动时间
17.一台并励直流电动机若改变电源极性，则电机的转向。

（2）
（1）改变（2）不变（3）无法确定
18.要改变并励直流电动机的转向，可以_____。

（3）
（1）增大励磁（2）改变电源极性（3）改接励磁绕组连接方向
19.负载转矩不变时，在他励直流电动机的励磁回路中串入电阻，稳定后，电枢电流将。

（3）
（1）增加 （2）减小 （3）不变
20. 直流电动机降压调速稳定后，如果磁场和总负载转矩不变，则_____不变。

（3）
（1）输入功率 （2）输出功率 （3）电枢电流
21. 一台并励电动机拆装时不慎变动了电刷位置，以至负载增大时转速愈来愈高，其原因是_____。

（1）
（1）电刷逆着电枢转向移动了一个角度 （2）电刷顺电枢转向移动了一个角度
（3）励磁回路电阻太大 （4）电源电压越来越高
三、简答题： 1. 什么是直流电机的可逆原理？如何判断直流电机是作为发电机运行还是作为电动机运行？
答：同一台直流电机既可以作为发电机运行，也可以作为电动机运行，这就是直流电机的可逆原理。

直流电机运行状态的判别依据：当Ea >U 时，为直流发电机；当Ea <U 时，为直流电动机。

2. 电枢反应的性质由什么决定？交轴电枢反应对每极磁通量有什么影响？直轴电枢反应的性质由什么决
定？
答：电枢反应的性质由电刷位置决定，电刷在几何中性线上时电枢反应是交轴性质的，它主要改变气隙磁场的分布形状，磁路不饱和时每极磁通量不变，磁路饱和时则还一定的去磁作用，使每极磁通量减小。

电刷偏离几何中性线时将产生两种电枢反应：交轴电枢反应和直轴电枢反应。

当电刷在发电机中顺着电枢旋转方向偏离、在电动机中逆转向偏离时，直轴电枢反应是去磁的，反之则是助磁的。

3. 为什么他励直流发电机的外特性是下垂的？
4. 并励直流发电机的外特性和他励直流发电机有何不同？并说明影响曲线形状的因素。

答：并励直流发电机的外特性比他励直流发电机软。

他励直流发电机的影响因素有两个：① 随着I a 增加，I a R a 增加，使U 下降； ② 随着I a 增加，电枢反应的去磁作用增强，使磁通Φ减少，电枢电动势E a 减少，最后使U 下降。

对于并励直流发电机，还有第3个原因：电枢端电压U 下降，引起励磁电流I f 减小，使电枢电动势E a 和端电压U 进一步下降。

所以并励直流发电机的电压调整率比他励时要大。

5. 并励直流发电机正转能自励，反转能否自励？为什么？
答：发电机正转时能够自励，表明发电机正转时满足自励条件，即：①电机有剩磁；②励磁绕组并联到电枢两端的极性正确；③励磁回路的电阻小于与电机转速相应的临界电阻。

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，从而实现电机的自励。

当电机的转向改变了，而励绕组的接线未改变，这样剩磁电动势及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端头的接线，是不能自励的。

6. 一台并励直流电动机，如果电源电压U 和励磁电流f I 保持不变，加上恒转矩负载以后，发现电枢电流a
I 超过额定电流，有人企图在电枢回路中串接一电阻来限制电枢电流，是否可行？为什么？
答：当U 、f I 保持不变时，根据电动机稳定运行时的转矩平衡方程式022T T T T =+≈，t a T C I =Φ，
C t 为转矩系数，因此有2T I C a T =Φ。

今电枢电流超过额定电枢电流，即aN a I I >，企图在电枢回路串电阻来限制电枢电流是不行的。

因为在负载转矩2T 及气隙合成磁通Φ一定时，所需的电枢电流也是一定的。

7. 直流电动机的电磁制动方法有哪几种？
答：回馈制动、能耗制动、反接制动。

四、判断题，请在括号内打或：
1. 直流发电机中的电刷间感应电动势和导体中的感应电动势均为直流电动势。

（ ）
2. 若把一直流发电机电枢固定，而电刷与磁极同时旋转则在电刷两端仍能得到直流电压。

（ ）
3. 并励直流发电机转速上升0.2倍，则空载时发电机端电压上升0.2倍。

（ ）
4. 直流电机无电刷一样可以工作。

（ ）
5. 直流电机的电枢绕组并联支路数等于极数即2a ＝2p 。

（ ）
6. 直流电机的漏磁通不参与机电能量转换，所以对电机的磁路没有任何影响。

（ ）
7. 直流电机的工作点一般取在磁化曲线开始弯曲处。

（ ）
8. 直流电机的电枢绕组至少有两条并联支路。

（ ）
9. 一台并励直流发电机，正转能自励，反转也能自励。

（ ）
10. 电磁转矩和负载转矩的大小相等，则直流电机稳定运行。

（ ）
11. 他励直流电动机降低电源电压调速与减小磁通调速都可以做到无级调速。

（ ）
12. 直流电动机的额定功率指转轴上吸收的机械功率。

（ ）
13. 直流电机的转子转向不可改变。

（ ）
14. 同一台直流电机既可作发电机运行，也可作电动机运行。

（ ）
15. 并励直流电动机不可轻载运行。

（ ）
16. 一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变。

（ ）
17. 直流电动机的电磁转矩是驱动性质的，因此稳定运行时，大的电磁转矩对应的转速就高。

（ ）
五、作图题： 1．一台他励直流电动机，已知其固有机械特性如下图所示，现在将电源电压降为额定电压的0.75倍，试在下图中画出该情况下的人为机械特性，要求标出该情况下的理想空载转速及额定转矩所对应的转速。

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