电机简答题解答

直流电机

1. 为什么直流电机主磁极一般只要用3mm 厚的低碳钢板叠压而成，而电枢铁芯必须要用0.35mm 的硅钢片叠压而成？ 答：涡流损耗，直流电机主磁极没有交变电流，涡流损耗几乎为0，故可以厚点，但电枢铁芯存在交变电流，为了减小涡流损耗所以应减小硅钢片厚度d ，故硅钢片厚度应尽可能的薄。

2. 为什么直流电机的机壳上不需要安装散热片？

答：直流电机定子中没有交变电流，不产生交变磁场，铁耗几乎为零，不需要散热片。

3. 将一台额定功率为30kW 的直流发电机改为电动机运行，则其额定功率将大于、等于、还是小于30kW ？为什么？ 答：小于。对于发电机：，对于电动机：。

4. 试判断下列情况下，电刷两端的电动势是交流还是直流？①磁极固定，电刷和换向片、电枢同时旋转；②电枢和换向片不动，电刷与磁极同时旋转。

答：直流电机工作的基本条件是：电刷与磁极要保持相对静止关系，而电枢与电刷和磁极要保持相对运动关系。因此，（1）电刷两端电压性质是交流（2）电刷两端电压性质是直流。

5. 电刷正常情况下应该放在什么位置？为什么？

答：换向器上的几何中性线，确保空载时通过正负电刷引出的电动势最大。

6. 为什么电枢绕组的并联支路数永远是偶数？

答：单波绕组：a=1，并联支路数为2。单叠绕组：a=p ，并联支路数为2p 。故并联支路数永远为偶数。

7. 一台他励直流发电机，在励磁电流和电枢电流不变的条件下，若转速下降，则电机铜耗、铁耗、机械损耗、电枢电动势、电磁功率、电磁转矩、输出功率、输入功率如何变化？ 答：，铜耗不变。n 下降，f 下降，铁耗减小。n 下降，机械损耗下降。

，n 下降，电枢电动势下降。，电磁转矩不变。

，E 下降，输出功率下降。，下降，输入功率下降。 8. 他励直流发电机能否持续稳态短路？并励直流发电机是否可以？为什么？ 答：否，可以。由图可知他励直流发电机短路

时，I 非常大，会烧坏电机，不能持续稳态短路。 并励直流发电机短路时，电流很小，不会烧坏电 机，所以可以持续稳态短路。

9. 如果一台他励直流发电机，如果不小心将50Hz 的交流电源接在励磁绕组上，则将获得一个什么样的输出电压？

答：获得f=100Hz 的交变电压。

10. 试证明：如果有一台直流电机，其电枢铁芯既可嵌放单叠绕组也可嵌放单波绕组，只要N

U U U

每极磁通和总的导体数不变，则两种绕组形式的直流电机必然具有相同的电磁功率。

答：，。单波：a=1，；单叠：a=p，，故。

11.一台直流电动机，磁路是饱和的，当电机带负载以后，电刷逆着电枢旋转方向移动了一

个角度，试问此时电枢反应对气隙磁场有什么影响？

答：电刷移动后，电刷不在几何中性线上，同时存在交轴电枢反应和直轴电枢反应。交轴电枢反应使气隙磁场波形发生畸变，磁场零点位置逆电枢旋转方向偏移；因磁路饱和，还有去磁作用，使每极磁通减少。

作为电动机，电刷逆电枢旋转方向移动后，直轴电枢反应起去磁作用，使每极磁通减少。12.直流电机磁路是饱和的，其负载运行时的电枢绕组电动势与空载运行时的是否相同？为

什么？

答：直流电机磁路饱和，不变，负载时，n下降，由知，E下将。

13.一台正在运行的并励直流电动机转速为1450r/min，现在将它停下来，用改变励磁绕组

极性的方法使之改变转向（其他条件不变），当电枢电流的大小与正转时相同，则转速会怎么变化？为什么？

答：变大。对于正转情况而言，电刷顺电枢方向偏移了一个角度，直轴电枢磁动势起助磁作用；对于反转情况而言，电刷逆电枢方向偏移了一个角度，直轴电枢磁动势起去磁作用；所

以减小,由公式可知，转速增大。

14.一台并励直流发电机在额定转速下能自励，而当转速下降到一定的程度时却不能自励，

为什么？

答：n下降，空载特性曲线向下移动，临界电阻线与空载特性曲线无交点，不能自励。15.并励直流发电机正转时能自励，反转时还能自励么？若是将励磁绕组两端反接，是否可

以自励？请说明原因。

答：发电机正转时能自励，表明发电机正转时满足自励条件，即：

（1）有一定的剩磁

（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，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

如果电机的转向改变，而励磁绕组的接线未改变，则剩磁电动势极性改变，励磁电流的方向必然改变，励磁电流产生的磁场方向将与剩磁的方向相反，电机内磁场被削弱，电压不能建立。所以并励直流发电机正转时能自励，反转时不能自励，若是将励磁绕组两端反接，可以自励。

16.并励直流发电机自励时，其励磁绕组的电阻必须小于临界电阻。临界电阻是否永远不

变？为什么？

答：与n有关，否。n下降，空载特性曲线下移，临界电阻减小。

17.若把直流发电机的转速升高20%，试问在他励方式下运行和并励方式下运行时，哪一种

运行方式下空载电压升高得较多？为什么？

答：并励。由可知，他励：升高20%，电压升高20%。并励：电压升高使增大，所以增大，进一步导致电压升高，故电压升高不止20%。

18.他励直流发电机由空载到额定负载，端电压会逐渐上升还是下降？并励直流发电机与他

励直流发电机相比，哪一个的电压变化率大？

答：下降，并励。由可知，他励直流发电机由空载到额定负载，由0增加到，所以端电压会下降。对于并励直流发电机而言，端电压下降，引起励磁电流下降，使下降和下降，从而引起进一步下降。

19.并励直流电动机正在运行时励磁绕组突然断开，试问在电机有剩磁或没有剩磁的情况下

有什么后果？若起动时励磁绕组就已经断了，会有什么后果？

答：励磁绕组突然断开时，电机只剩下剩磁。在短线初瞬，由于机械惯性，电机转速来不及改变，电枢电势与磁通成比例减小，由可知，将急剧增大。电磁转矩，当增加的比例大于磁通下降的比例时，电磁转矩增加，负载转矩不变，由于电磁转矩大于负载转矩，电动机转速会明显提高，出现飞车现象；当增加的比例小于

磁通下降的比例时，由于电磁转矩小于于负载转矩，因而转速下降，但在这种情况下，电枢电流仍然远远超过了额定电流，会烧毁电枢绕组。

若电机没有剩磁，则励磁绕组突然断开时，电磁转矩为0，电机会停转，同样电枢电流将远远超过了额定电流。

若启动时励磁绕组断线，则启动转矩为0，电机不能启动，电枢电流远远超过了额定电流值。

20.若给并励直流电动机施加交流电压，是否可以运行？为什么？若为他励电动机，能否运

行？

答：（1）并励可以，，前半周期，电压为正，为正，为正，为正；后半周期，电压为负，为负，为负，为正，故可以运行。

（2）他励不可以。前半周期，电压为正，为正，为正，为正；后半周期，电压为负，

为正，为负，为负，故不可以运行。

21.直流电动机的实验（接线图及其原理、仪表及其量程）。

22.直流发电机的实验（接线图及其原理、仪表及其量程）。

23.直流电机的电枢绕组画法

变压器

1.在变压器高压侧和低压侧分别加相应的额定电压进行空载试验，所得到的铁耗是否相

同？计算出来的励磁阻抗是否相同？试予以解释。

答：由于，即，因此，在变压器高压方和低压