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 =。

试求：(1)该电机的额定电流； (2)如在额定运行情况下，电枢回路中的电阻电压降为外施电压的10％，则在额定情况下的每极磁通为多少；(3)额定时电磁转矩。

2.31 设有一4极，20kW ，230V ，2850r ／min 的他励直流发电机，额定效率为86.5％，电枢有34槽，每槽有10个导体，电枢绕组为单叠绕组。

试求：
(1)该电机的额定电流；
(2)该电机的额定输入转矩；
(3)如该电机在额定运行情况下，电刷间的端电压为230v ，在电枢绕组中的电压降为端电压的l0％，则每极磁通为多少?
2.32 一台并励直流发电机，励磁回路电阻Ω=44f R ，负载电阻Ω=4L R ，电枢回路电阻Ω=25.0a R ，端电压220=U V 。

试求：（1）励磁电流f I 和负载电流I ；（2）电枢电流a I 和电动势a E （忽略电刷电阻压降）；（3）输出功率2P 和电磁功率M P 。

2.33 一台并励直流发电机，N P ＝35kW ，N U ＝115V ，N n ＝1450r ／min ，电枢回路电阻a R ＝0．0243Ω，一对电刷压降2U ∆＝2V ，励磁回路电阻f R =20.1Ω，求额定时的电磁功率和电磁转矩。

2.34 有—台并励发电机，额定容量N P ＝9kW ，
N U ＝115V ，N n ＝1450r ／min 电枢电阻a r ＝0.07Ω，电刷接触压降2U ∆＝1V ，并励回路电阻f r ＝33Ω，额定负载时电枢铁耗Fe p ＝410W ，机械损耗m p ＝101W 。

试求：(1)额定负载时电磁转矩 (2)额定负载时的效率；(3)画出功率流程图。

2.35 一台并励直流电动机，N P ＝17kW ，N U ＝220V ，N n ＝3000r ／min ，A I N 9.88=电枢
回路总电阻a R ＝0．114Ω，励磁回路电阻f R =181.5Ω，忽略电枢反应的影响，试求：
(1) 额定负载时的效率；(2) 在理想空载时（0=a I ）的转速；(3) 当电枢回路中串入一电阻c R =0.15Ω时，在额定转矩下的转速。

2.36 一台并励直流电动机，N U ＝220V ， 80=N I A ，额定运行时，电枢回路总电阻a R ＝0．099Ω，励磁回路电阻f R =110Ω，2U ∆＝2V ，附加损耗占额定功率1%，额定负载时的效率N η=85%，求：（1）额定输入功率；（2）额定输出功率；（3）总损耗；（4）电枢回路铜损耗；（5）励磁回路铜损耗；（6）电刷接触电阻损耗；（7）附加损耗；（8）机械损耗和铁损耗之和。

2.37 一台他励电动机，N U ＝220v ，N I ＝100A ，N n ＝1150r/min ，电枢电阻a R ＝0.095Ω。

不计电枢反应的影响。

试求：(1)空载转速和转速变化率；[1201.9,0.0451](2)额定时电磁转矩；[178.4](3)额定时效率，设空载损耗为1500w 。

[88.86%]
2.38 有一台并励电动机，额定值：N U ＝220V ，aN I ＝75A ，N n ＝1000r ／min ，电枢回路电阻(包括电刷接触电阻) a R ＝0.12Ω，励磁回路电阻f R ＝92Ω，铁心损耗Fe p ＝600w ，机械损耗m p ＝180w 。

试求：(1)额定负载时的输出功率和效率。

[15.04,88.36%](2)额定负载时的输出转矩。

[14
3.67](3)画出功率流程图。

2.39 试计算下列各绕组的节距k y y y y 和，，21，绘制绕组展开图，安放主极及电刷，并求并联支路对数。

(1) 右行短距单叠绕组：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。

2.40换向极的作用是什么？它装在哪？它的绕组如何励磁？磁场的方向应如何确定？
2.41何谓直线换向、延迟换向？怎样才能实现直线换向？
2.42怎样安装补偿绕组？他的作用是什么？。