重庆大学电气工程学院2011级电机学课堂测验 直流电机
（完整版）重庆大学电机学课堂测验试卷（含参考答案）
重庆大学电机学（1）课程试卷juan A 卷B 卷2014—2015学年第一学期开课学院：电气工程学院课程号：15012650 考试日期：2014.10.20 考试方式：开卷闭卷 其他考试时间：45 分钟题号一二三四五六七八九十总分得分一、单项选择题（每小题2分，共20分）1．软磁材料的特点是 C 。
A ．磁滞回线宽、剩磁大、矫顽力小；B ．磁滞回线宽、剩磁大、矫顽力大；C ．磁滞回线窄、剩磁小、矫顽力小；D ．磁滞回线窄、剩磁大、矫顽力小。
2．单相变压器其它条件不变，若铁心叠片接缝增大，则其空载电流 A 。
A ．增大；B ．减小；C ．不变；D ．无法确定。
3．当电源电压为正弦波时，考虑磁路饱和后，单相变压器空载电流为 C 。
A ．正弦波；B ．平顶波；C ．尖顶波；D ．三角波。
4．Yd 接线的三相变压器，U 1N 、U 2N 分别为一、二次侧额定电压，则变压器的变比为 C 。
A ．1N 2N 3U U ；B ．1N 2N U U ；C ．1N2N 3U U ；D ．2N 1N U U 。
5．变压器空载运行时，若输入电压提高，则D 。
A ．铜耗减小，铁耗减小；B ．铜耗减小，铁耗增加；C ．铜耗增加，铁耗减小；D ．铜耗增加，铁耗增加。
6．一台升压变压器，一次绕组的每匝电势 B 二次绕组的每匝电势。
A ．小于；B ．等于；C ．大于；D ．无法确定。
7．某三相变压器带感性负载运行时，在负载电流相同的情况下，cos φ2越低，则 B 。
A ．电压变化率越大，效率越高；B ．电压变化率越大，效率越低；C ．电压变化率越小，效率越低；D ．电压变化率越小，效率越高。
8．一台单相变压器空载运行时，其一次侧电压与电流的相位差 A 。
A ．略小于90°；B ．远小于90°；C ．略大于90°；D ．远大于90°。
9．变比k=2的变压器，从低压侧测得的空载损耗为300W ，从高压侧测得的短路损耗为1200W ，则效率最大时负载电流的标幺值为 B 。
重庆大学_电气传动_样题
重庆大学电气传动样卷姓名： 班级： 学号：一．选择题1、电动机所产生的转矩在任何情况下，总是由轴上的负载转矩和_________之和所平衡。
（ D ）A ．静态转矩B ．加速转矩C ．减速转矩D ．动态转矩2、机电传动系统稳定工作时中如果T M >T L ，电动机旋转方向与T M 相同，转速将产生的变化是 。
（ B ）A ．减速B ．加速C ．匀速D ．停止3、机电传动系统中如果T M <T L ，电动机旋转方向与T M 相同，转速将产生的变化是 。
（ C ）A ．加速B ．匀速C ．减速D ．停止4、直流电动机最常用的启动方式是_________。
（ B ）A ．串电阻启动B ．降压启动C ．直接启动D ．调节励磁启动5、_________的调速方式可以实现对恒转矩型负载的无极调速。
（ A ）A ．调压调速B ．串电阻调速C ．弱磁调速D ．A 和B6、直流电动机调速系统，若想采用恒功率调速，则可改变_________。
（ B ）A ．K eB ．ΦC ．I aD ．U7、设计在Hz f 501=电源上运行的三相感应电动机现改为在电压相同频率为Hz 60的电网上，其电动机的 。
（ D ）A ．st T 减小，max T 不变B ．st T 减小，max T 增大C ．st T 增大，max T 增大D ．st T 减小，max T 减小8、三相异步电动机带动一定负载运行时，若电源电压降低了，此时电动机转矩_________。
（ B ）A ．增加B ．不变C ．减小D ．等于零9、鼠笼式异步电动机不采用_________方法启动。
（ B ）A ．全压启动B ．逐级切除启动电阻C ．延边三角形启动D ．Y-∆降压启动10、电压继电器的线圈与电流继电器的线圈相比，特点是 。
（ C ）A ．电压继电器的线圈与被测电路串联B ．电压继电器的线圈匝数少、导线粗、电阻小C ．电压继电器的线圈匝数多、导线细、电阻大D ．电压继电器的线圈匝数少、导线粗、电阻大二．填空题1. 机电传动系统的发展经历了 成组拖动 、单电动机拖动和 多电动机拖动 三个阶段。
直流电机考试题及答案
直流电机考试题及答案一、单选题（每题2分，共10分）1. 直流电机的工作原理是基于哪种电磁定律？A. 电磁感应定律B. 洛伦兹力定律C. 欧姆定律D. 法拉第电磁感应定律答案：B. 洛伦兹力定律2. 直流电机的电枢绕组中产生的是哪种类型的电动势？A. 直流电动势B. 交流电动势C. 脉冲电动势D. 恒定电动势答案：B. 交流电动势3. 直流电机的换向器的主要作用是什么？A. 改变电流方向B. 改变磁场方向C. 改变电机转速D. 改变电机扭矩答案：A. 改变电流方向4. 直流电机的励磁方式有哪两种？A. 并励和串励B. 并励和复励C. 串励和复励D. 并励和他励答案：D. 并励和他励5. 直流电机的转速与电枢电压的关系是什么？A. 正比B. 反比C. 无关D. 非线性关系答案：A. 正比二、填空题（每空1分，共10分）1. 直流电机的_________决定了电机的转速。
答案：电枢电压2. 直流电机的_________越大，电机的输出功率越大。
答案：电枢电流3. 直流电机的_________是将电能转换为机械能的关键部件。
答案：电枢绕组4. 直流电机的_________是将机械能转换为电能的关键部件。
答案：发电机5. 直流电机的_________是用于保护电机不受过电流损害的装置。
答案：过电流保护器三、简答题（每题10分，共20分）1. 简述直流电机的启动过程。
答案：直流电机的启动过程包括将电机接入电源，逐渐增加电枢电压，直到电机达到所需的启动转速。
在此过程中，需要控制电枢电流，以防止启动电流过大而损坏电机。
2. 直流电机的调速方式有哪些？答案：直流电机的调速方式主要包括改变电枢电压、改变电枢电阻、改变励磁电流和改变电枢电路的连接方式。
通过这些方法，可以有效地调整电机的转速，以满足不同的工作需求。
四、计算题（每题15分，共30分）1. 已知直流电机的电枢电阻为0.5Ω，电枢电压为220V，求电机的启动电流。
重庆大学电气工程学院2011级电机学课堂测验 磁路和变压器
重庆大学 电机学（1） 磁路与变压器课堂测验2013~2014学年 第一学期考试方式： 测验日期：2013.11.08 测验时间： 45 分钟一、 单项选择题（每小题2分，共20分）1．软磁材料的特点是 C 。
A ．磁滞回线宽、剩磁大、矫顽力小；B ．磁滞回线宽、剩磁小、矫顽力大；C ．磁滞回线窄、剩磁小、矫顽力小；D ．磁滞回线窄、剩磁大、矫顽力小。
2．变压器其它条件不变，若一次侧匝数增加10%，则 D 。
A ．X 1σ与X m 均增加为原来的1.1倍； B ．X 1σ与X m 均增加为原来的1.21倍；C ．X 1σ增加为原来的1.21倍，X m 的增加程度不到原来的1.21倍；D ．X 1σ增加到原来的1.21倍，X m 的增加程度超过原来的1.21倍。
3．Dy 接线的三相变压器，U IN 、U 2N 分别为一、二次侧额定电压，则变压器的变比为 A 。
A ．1N 2N U ； B ．1N 2N U U ； C ； D ．2N 1N UU 。
4．某三相变压器带阻感负载运行时，负载电流相同的情况下，2cos 越大，则 D 。
A ．电压变化率越大，效率越高；B ．电压变化率越大，效率越低；C ．电压变化率越小，效率越低；D ．电压变化率越小，效率越高。
5．额定电压为220/110V 的单相变压器，设短路阻抗Z k =0.01+j0.05Ω，负载阻抗为0.06+j0.12Ω。
则从原边看进去的总阻抗为 C 。
A ．0.13+j0.29Ω；B ．0.025+j0.08Ω；C ．0.25+j0.53Ω；D ．0.07+j0.17Ω。
6．变压器的额定电压为220V/110V ，若不慎将低压侧接到220V 电源后，则 A 。
A ．励磁电流增大，铁耗增大；B ．励磁电流增大，铁耗减小；C ．励磁电流减小，铁耗增大；D ．励磁电流减小，铁耗减小。
7．两台容量不同、变比和联结组别相同的三相变压器并联运行，它们所分担的容量之比 C 。
重庆大学电机学第1次课堂测验(含参考答案)
重庆大学 电机学（1） 课堂测验2011 ~2012 学年 第 一 学期考试方式：闭卷 测验日期：2011.11.23 测验时间： 45 分钟一、单项选择题（每小题2分，共20分）1．若硅钢片的叠片接缝增大，则其磁阻 A 。
A ．增加； B ．减小； C ．基本不变。
2．磁滞回线 C 、剩磁 、矫顽力 的铁磁材料，称为软磁材料。
A ．宽、大、小； B ．宽、小、大； C ．窄、小、小； D ．窄、大、小。
3．硅钢片越厚，其铁心损耗 A 。
A ．越大；B ．越小；C ．不变。
4．Yd 接线的三相变压器，U IN 、U 2N 分别为一、二次侧额定电压，则变压器的变比为 A 。
A ；B ．1N 2N U U ；C ．1N2N U ； D ．2N 1N U U 。
5．一台变比为k 的变压器，从一次侧测得的激磁阻抗为Z m ，那么从二次侧测量到的激磁阻抗应为 D 。
A ．Z m ；B ．k 2Z m ； C ．Z m ／k ； D ．Z m /k 2。
6．变比k=2的变压器，空载损耗250W （从低压侧测得），短路损耗1000W（从高压侧测得），则变压器效率最大时负载电流的标幺值为 C 。
A ．2；B ．1；C ．0.5；D ．0.25。
7．联接组号不同的变压器不能并联运行，其原因是 B 。
A ．电压变化率太大 ； B.空载环流太大； C ．负载时激磁电流太大； D.变比不同。
8．两台容量不同、变比和连接组别相同的三相变压器并联运行，它们所分担的容量之比 D 。
A ．与短路阻抗成正比；B ．与短路阻抗成反比；C ．与短路阻抗的标幺值成正比；D ．与短路阻抗的标幺值成反比。
9．当变压器运行效率最高时，其不变损耗 C 可变损耗。
A ．大于； B ．小于； C ．等于； D ．不确定。
10．三相变压器Yd9中的组别号9表示低压侧线电压超前高压侧对应线电压A 或D 角。
A ．90°；B ．270°；C ．-90°；D ．-270°。
重庆大学电机学之直流电机试题
额定负载时：If =UN (Rf +R串) 230（22.8+3.5） 8.745A
I=P/UN=82000/230=356.52A Ia＝ I + If＝365.265A Pe＝P2+Ia2R + 2△UsIa＋If2Rf＝88.197kW
或者： Pe＝EaIa＝(U+ I aR+2△Us)Ia=(230+365.27*0.0259+2)*365.265＝ 88.197kW
转速变化，由于仅有If方向变化，U、Ia、Ra都没变化，
由下式可知一定是主磁通 变化了。
剩磁的影响， 的一部分用来抵消剩磁
10
3-16 一台17kW、220V的并励直流电动机，电枢总电阻R＝0.1欧，在额定电压 下电枢电流为100A，转速为1450r/min,并励绕组与一变阻器串联以限制电流为 4.3A ，电刷压价为2V 。当变阻器短路时，励磁电流为9A，转速降低到 850r/min,电动机带有恒转距负载，机械损耗等不计，试计算（1）励磁绕组的电 阻和变阻器电阻（2）变阻器短路后，电枢电流的稳态值；（3）电磁转矩值
2
9.55
注:中间过程完全不必计算, Ce和CT也不用求出来
6
3-11 一台他励发电机的转速提高20％，空载电压会提高多 少 （If不变）？若为并励发电机，则电压升高的百分值 比他励发电机多还是少(Rf不变)？
If不变
Φ不变
他励空载：Ea＝U0=Ce n Φ
Φ不变
n 20％
U0 20％
并励空载：Ea＝U0=Ce n Φ＝RfIf
11
又E1 U N Ia1R 2US 220 100 0.1 2 208V E2 U N Ia2 R 2US 220 Ia2 0.1 2
(完整版)重庆大学课堂测验3-交流电机理论的共同问题(含参考答案)
重庆大学 电机学（1）课堂测验三2011~2012学年 第一学期考试方式：闭卷 测验日期： 2011.12.16 时间： 45 分钟一、 单项选择题（每小题2分，共20分）1．一个p 对极的三相交流线圈，两个有效边在空间的电角度为170°，则其对应的机械电角度为 D 。
A ．170°； B ．p×170°； C ．2p×170°； D ．170°/p ； E ．170°/2p 。
2．m 相交流绕组定子槽数为Q ，极对数为p ，则极距等于 B 。
A ．Q /p ； B ．Q/(2p)； C ．Q/(2pm)； D ．Q/(pm)。
3．交流绕组的基波绕组因数通常为 A 。
A ．<1；B ．>0；C ．=1；D ．>1。
4．m 相双层短矩分布交流绕组，其每相最大并联支路数为 D 。
A ．p ； B ．p×m ； C ．2p/m ； D ．2p 。
5．一个整距线圈产生的磁动势波形为 B 。
A ．正弦波；B ．矩形波；C ．阶梯波；D ．尖顶波。
6. 一个极相组线圈产生的基波合成磁动势波形为 A 。
A ．正弦波；B ．矩形波；C ．阶梯波；D ．尖顶波。
7．三相感应电动机2p=8，接到频率为50Hz 的电网上，定子三相对称电流产生的基波合成磁动势转速为 B 。
A ．600转／分；B ．750转／分；C ．1000转／分；D ．1500转／分。
8．单相绕组通以单相正弦交流电流产生的基波磁动势为 B 。
A ．恒定磁动势；B ．脉振磁动势；C ．圆形旋转磁动势；D ．椭圆形旋转磁动势。
9．已知线圈的节距y 1=5τ/6，则该线圈的基波节距因数为 C 。
A ．sin30°；B ．sin45°；C ．sin75°；D ．sin90°；E ．sin108°。
直流电机测试题
第三章直流电机一、填空1.直流电机的电枢绕组的元件中的电动势和电流是。
答：交流的。
2.★★一台四极直流发电机采用单叠绕组，若取下一支或相邻的两支电刷，其电流和功率，而电刷电压。
答：减小，不变。
3.★一台并励直流电动机，如果电源电压和励磁电流I f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 P1将，电枢电流 I a，转速 n 将，电动机的效率η将。
答：不行，不变，不变，下降，下降。
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I a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。
答：制动，驱动。
7.一台串励直流电动机与一台并励直流电动机，都在满载下运行，它们的额定功率和额定电流都相等，若它们的负载转矩同样增加0.5，则可知：电动机转速下降得多，而电动机的电流增加得多。
答：串励，并励。
8.★电枢反应对并励电动机转速特性和转矩特性有一定的影响，当电枢电流I a增加时，转速n 将，转矩 T e将。
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。
答：升高，降低。
11.电磁功率与输入功率之差，对于直流发电机包括损耗；对于直流电动机包括损耗。
答：空载损耗功率，绕组铜损耗。
12.★串励直流电动机在负载较小时，I a；当负载增加时， T e，I a；n 随着负载增加下降程度比并励电动机要。
答：小，增加，增加，严重。
13.★一台P 对磁极的直流发电机采用单迭绕组，其电枢电阻为r a,电枢电流为I a,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。
重庆大学电气工程学院2011级电机学课堂测验 同步电机
教 务 处 制
线
学院
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重庆大学
同步电机
4．一台同步发电机单机带负载运行，不接入电网。若其负载为感性，增大 负载，则其端电压将 减小 ；若其负载为容性，增大负载，则其端电 压将 增加 。 （填增加、不变、减小） 5．同步发电机并网的条件是： （1） 发电机相序与电网一致 ； （2） 发电机 频率与电网相同 ； （3） 发电机的激磁电动势与电网电压大小相等、相 位相同 。 6． 同步发电机在过励时向电网发出 滞后的 无功功率， 产生直轴 去磁的 电 枢反应；同步电动机在过励时向电网吸收 超前的 无功功率，产生直轴 助磁的 电枢反应。 （填助磁、去磁，超前、滞后） 7． 一组不对称的三相系统可以分解为三组对称系统， 分别为 正序 系统、 负 序 系统、零序 系统。
重庆大学同步电机重庆大学来自姓名电机学（1）
课程试
卷 juan 2013—2014 学年 第一学期
开课学院： 电气工程 课程号： 15012650 考试日期： 2013.12.27 考试时间： 二 三 四 五 六 七 八 九 45 十 分钟 总 分
考试方式：
密
学号
题 号 得 分
一
年级
考试提示
1.严禁随身携带通讯工具等电子设备参加考试； 2.考试作弊，留校察看，毕业当年不授学位；请人代考、 替他人考试、两次及以上作弊等，属严重作弊，开除学籍。
EU 答：(1) 保持有功功率不变，则 Pe、P2 不变。为了保持 Pe m 0 sin 不变、 Xs
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同步电机
（2）若保持此输出功率 10000kW 不变，当发电机失去励磁时，试求：空载 电动势标幺值 E0（2 分） 功率角 （6 分） 输出最大功率时对应的功率角 max ， ，
(完整版)重庆大学直流电机课堂测验(含参考答案)
重庆大学 电机学（1） 课堂测验二2011 ~2012 学年 第 一 学期考试方式：闭卷测验日期：2011.12.08测验时间： 45 分钟题 号一二三四五六七八九十总 分得 分一、单项选择题（每小题2分，共20分）1．一台额定转速为1000r/min 的并励直流电动机，在额定状态运行时输入功率为10kW ，若在电枢回路中串电阻调速，保持负载转矩不变，当转速为800 r/min 时输入功率为 A 。
A ．10kW ； B ．8kW ；C ．12.5kW ； D ．无法确定。
2．直流电机交轴电枢反应磁动势最大值的位置取决于 D 。
A ．电刷的位置； B ．主磁极轴线的位置；C ．转子旋转方向； D ．电枢的几何中性线。
3．把直流发电机的转速升高20%，他励方式运行空载电压为U 他，并励方式空载电压为U 并，则 B 。
A ．U 他=U 并；B ．U 他<U 并；C ．U 他>U 并。
4．一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I a 和转速n 将 A 。
A ．I a 增大，n 降低； B ．I a 减少，n 升高；C ．I a 减少，n 降低； D ．I a 增大，n 升高。
5．在直流电机中，公式E a =C e Фn 和T =C T ФI a 中的Φ指的是 C 。
A ．每极合成磁通； B ．所有磁极的总磁通；C ．主磁通每极磁通； D ．以上都不是。
6．直流电动机起动时，励磁回路应 B 电源。
A ．与电枢回路同时接入；B ．比电枢回路先接入；C ．比电枢回路后接入。
7．直流电机电枢绕组元件中的电动势和电流是B。
A ．直流；B ．交流；C ．可能是直流也可能是交流。
8．直流电动机的额定功率指 B 。
A ．转轴上吸收的机械功率；B ．转轴上输出的机械功率；C ．电枢端口吸收的电功率；D ．电枢端口输出的电功率。
9．电枢磁动势与主磁场相互作用产生电磁转矩。
(完整版)重庆大学直流电机课堂测验(含参考答案)
重庆大学 电机学（1） 课堂测验二2011 ~2012 学年 第 一 学期考试方式：闭卷 测验日期：2011.12.08 测验时间： 45 分钟一、 单项选择题（每小题2分，共20分）1．一台额定转速为1000r/min 的并励直流电动机，在额定状态运行时输入功率为10kW ，若在电枢回路中串电阻调速，保持负载转矩不变，当转速为800 r/min 时输入功率为 A 。
A ．10kW ；B ．8kW ；C ．12.5kW ；D ．无法确定。
2．直流电机交轴电枢反应磁动势最大值的位置取决于 D 。
A ．电刷的位置； B ．主磁极轴线的位置； C ．转子旋转方向； D ．电枢的几何中性线。
3．把直流发电机的转速升高20%，他励方式运行空载电压为U 他，并励方式空载电压为U 并，则 B 。
A ．U 他=U 并；B ．U 他<U 并；C ．U 他>U 并。
4．一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I a 和转速n 将 A 。
A ．I a 增大，n 降低； B ．I a 减少，n 升高； C ．I a 减少，n 降低； D ．I a 增大，n 升高。
5．在直流电机中，公式E a =C e Фn 和T =C T ФI a 中的Φ指的是 C 。
A ．每极合成磁通； B ．所有磁极的总磁通； C ．主磁通每极磁通； D ．以上都不是。
6．直流电动机起动时，励磁回路应 B 电源。
A ．与电枢回路同时接入；B ．比电枢回路先接入；C ．比电枢回路后接入。
7．直流电机电枢绕组元件中的电动势和电流是 B 。
A ．直流； B ．交流； C ．可能是直流也可能是交流。
8．直流电动机的额定功率指 B 。
A ．转轴上吸收的机械功率；B ．转轴上输出的机械功率；C ．电枢端口吸收的电功率；D ．电枢端口输出的电功率。
9．电枢磁动势与主磁场相互作用产生电磁转矩。
直流电机基础知识题库单选题100道及答案解析
直流电机基础知识题库单选题100道及答案解析1. 直流电机的主磁极主要作用是（）A. 产生电动势B. 产生磁场C. 换向D. 产生电磁转矩答案：B解析：主磁极的主要作用是产生磁场。
2. 直流电机的电枢绕组的作用是（）A. 产生磁场B. 产生电动势和电磁转矩C. 改善换向D. 削弱磁场答案：B解析：电枢绕组在直流电机中用于产生电动势和电磁转矩。
3. 直流电机中，换向极的作用是（）A. 改善换向B. 产生主磁场C. 削弱电枢反应D. 增加电磁转矩答案：A解析：换向极的作用是改善换向。
4. 直流电机的电刷装置的作用是（）A. 固定电枢绕组B. 引入或引出电流C. 改变电流方向D. 产生旋转磁场答案：B解析：电刷装置用于引入或引出电流。
5. 直流电机的电枢反应是指（）A. 电枢磁场对主磁场的影响B. 主磁场对电枢磁场的影响C. 换向极磁场对电枢磁场的影响D. 电枢磁场对换向极磁场的影响答案：A解析：电枢反应是指电枢磁场对主磁场的影响。
6. 直流电机的电磁转矩与（）成正比。
A. 电枢电流B. 磁通C. 电枢电流和磁通的乘积D. 电枢电阻答案：C解析：直流电机的电磁转矩与电枢电流和磁通的乘积成正比。
7. 直流电机的转速与（）成反比。
A. 电枢电压B. 电枢电流C. 磁通D. 电枢电阻答案：C解析：转速与磁通成反比。
8. 他励直流电机的励磁绕组与电枢绕组（）A. 串联B. 并联C. 混联D. 没有连接答案：D解析：他励直流电机的励磁绕组与电枢绕组没有连接。
9. 并励直流电机的励磁绕组与电枢绕组（）A. 串联B. 并联C. 混联D. 没有连接答案：B解析：并励直流电机的励磁绕组与电枢绕组并联。
10. 串励直流电机的励磁绕组与电枢绕组（）A. 串联B. 并联C. 混联D. 没有连接答案：A解析：串励直流电机的励磁绕组与电枢绕组串联。
11. 直流电机的额定功率是指（）A. 输出的机械功率B. 输入的电功率C. 电磁功率D. 总功率答案：A解析：额定功率指输出的机械功率。
直流电机试题及答案
第七章 直流电机一、填空每空1分1. 直流电机的电枢绕组的元件中的电动势和电流是 ;答：交流的;2. ★★一台四极直流发电机采用单叠绕组,若取下一支或相邻的两支电刷,其电流和功率 ,而电刷电压 ;答：减小,不变;3. ★一台并励直流电动机,如果电源电压和励磁电流f I 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1P 将 ,电枢电流a I ,转速n 将 ,电动机的效率η将 ;答：不行,不变,不变,下降,下降;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：倍;5. 并励直流电动机,当电源反接时,其中I a 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; 答：制动,驱动;7. 一台串励直流电动机与一台并励直流电动机,都在满载下运行,它们的额定功率和额定电流都相等,若它们的负载转矩同样增加,则可知： 电动机转速下降得多,而 电动机的电流增加得多;答：串励,并励;8. ★电枢反应对并励电动机转速特性和转矩特性有一定的影响,当电枢电流I a 增加时,转速n 将 ,转矩T e 将 ;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 ;答：升高,降低;11. 电磁功率与输入功率之差,对于直流发电机包括 损耗；对于直流电动机包括 损耗;答：空载损耗功率,绕组铜损耗;12. ★串励直流电动机在负载较小时,a I ；当负载增加时,T e ,a I ；n 随着负载增加下降程度比并励电动机要 ; 答：小,增加,增加,严重;13. ★一台P 对磁极的直流发电机采用单迭绕组,其电枢电阻为a r ,电枢电流为a I ,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：,2,2a pr p a a r p r p 22,214. 并励直流电动机改变转向的方法有 , ;答：将电枢绕组的两个接线端对调,将励磁绕组的两个接线端对调,但二者不能同时对调;15. 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 ;答：反向,反向,不变;16. 当保持并励直流电动机的负载转矩不变,在电枢回路中串入电阻后,则电机的转速将 ;答：下降;17. 并励直流发电机的励磁回路电阻和转速同时增大一倍,则其空载电压 ; 答：不变;18. 直流电机单叠绕组的并联支路对数为 ,单波绕组的并联支路对数 答：2p,2;19. 直流电机若想实现机电能量转换,靠 电枢磁势的作用;答：交轴;20. ★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 ；若为电动机,则直轴电枢反应是 ;答：去磁的,增磁的;二、选择填空每题1分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：C2. ★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 ：E a 下降30℅,B ：T 下降30℅,C ：E a 和T 都下降30℅,D ：端电压下降30℅;答：A3. 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 ;Ａ：改变原动机的转向,Ｂ：改变励磁绕组的接法,Ｃ：既改变原动机的转向又改变励磁绕组的接法;答：A4. ★把直流发电机的转速升高２０℅,他励方式运行空载电压为01U ,并励方式空载电压为02U ,则 ;Ａ：01U = 02U ,Ｂ：01U < 02U ,Ｃ：01U > 02U ;答：B5. ★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a I 和转速n 将 ;A ：a I 增大,n 降低,B ：a I 减少,n 升高,C ：a I 减少,n 降低;答：A6. ★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N U ,忽略电枢反应和磁路饱和的影响,此时电机的转速 ：A ：不变,B ：转速降低到原来转速的倍,C ：转速下降,D ：无法判定;答：C7. 在直流电机中,公式n C E e a Φ=Ф和a T I C T Φ=中Φ指的是 ：A ：每极合成磁通 ,B ：所有磁极的总磁通,C ：主磁通每极磁通 ,D ：以上都不是 ;答：A8. ★直流电动机在串电阻调速过程中,若负载转矩保持不变,则 保持不变A ：输入功率 ,B ：输出功率,C ：电磁功率 ,D ：电机的效率;答：A9. 起动直流电动机时,磁路回路应 电源;A ；与电枢回路同时接入,B ：比电枢回路先接入,C ：比电枢回路后接入;答：B10. 一台并励直流电动机将单叠绕组改接为单波绕组,保持其支路电流不变,电磁转矩将 ;A ：变大,B ：不变,C ：变小;答：C11. ★一台串励直流电动机运行时励磁绕组突然断开,则A ：电机转速升到危险的高速,B ：保险丝熔断C ：上面情况都不会发生;答：C12. ★直流电动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 ：纯去磁D ：纯增磁答：A13. ★一台他励直流发电机,额定电压为200伏,六极,额定支路电流为100安培,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 ；A ：20WB ：40KWC ：80KWD ：120KW答：D,B14. y = y c = 为单叠绕组y = y c = 为单波绕组;A ：Q U 1 CA ：增加B ：减小C ：基本不变答：C,B,B,B15. ★一台他励直流发电机,额定电压220V,6极,额定支路电流为100A,当电枢为单叠绕组时,其额定功率 ；当电枢绕组为单波绕组时,其额定功率为 ; A ：22KW B ：88KWC ：132KWD ：44KW答：C,D16. 在直流电机中,右行单叠绕组的合成节距c y y == ;A ：p Q u 2B ：ε±pQ u 2 C ：1 D ：2 答：C17. ★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：B18. ★并励直流电动机在运行时励磁绕组断开了,电机将 ;A ：飞车B ：停转C ：可能飞车,也可能停转答：C19. 若并励直流发电机转速上升20％,则空载时发电机的端电压U 0将 ;A ：升高20％B ：升高大于20％C ：升高小于20％D ：不变答：B20. 直流电动机的额定功率指 ;A,转轴上吸收的机械功率； B,转轴上输出的机械功率C,电枢端口吸收的电功率 D,电枢端口输出的电功率;答：B21.欲使电动机能顺利起动达到额定转速,要求电磁转矩大于负载转矩;A：平均；B：瞬时；C：额定答：A22.★负载转矩不变时,在直流电动机的励磁回路串入电阻,稳定后,电枢电流将,转速将;A,上升,下降B,不变,上升C,上升,上升答：A三、判断每题1分1.★并励直流发电机转速上升倍,则空载时发电机端电压上升倍;答：错a=2p;2.直流电机的电枢绕组并联支路数等于极数即2答：错3.直流电机主磁通既链着电枢绕组又链着励磁绕组,因此这两个绕组中都存在着感应电势; 答：错4.★他励直流电动机在固有特性上弱磁调速,只要负载不变,电动机转速升高;答：对5.直流电机的电枢绕组至少有两条并联支路;答：对6.电磁转矩和负载转矩的大小相等,则直流电机稳定运行;答：错7.★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;答：对8.并励直流发电机稳态运行时短路电流很大;答：错9.★直流发电机中的电刷间感应电势和导体中的感应电势均为直流电势;答：错10.起动直流电动机时,励磁回路应与电枢回路同时接入电源;答：错11.直流电动机的额定功率指转轴上吸收的机械功率;答：错12.直流电机无电刷一样可以工作;答：错13.直流电机的转子转向不可改变;答：错14.同一台直流电机既可作发电机运行,由可作电动机运行;答：对15.并励直流电电机不可轻载运行;答：错四、简答每题3分1. ★在直流电机中换向器-电刷的作用是什么答 在直流电机中,电枢电路是旋转的,经换向器-电刷作用转换成静止电路,即构成每条支路的元件在不停地变换,但每个支路内的元件数及其所在位置不变,因而支路电动势为直流,支路电流产生的磁动势在空间的位置不动;2. ★直流电枢绕组元件内的电动势和电流是直流还是交流若是交流,那么为什么计算稳态电动势时不考虑元件的电感答 直流电枢绕组元件内的电动势和电流是交流的;直流电机电枢绕组是旋转的,经换向器-电刷的作用,变换成为静止电路,两电刷间的电路在空间位置是不变的,因而电刷电动势是直流的,所通过的电流也是直流的,电感不起作用;3. ★何谓电机饱和现象饱和程度高低对电机有何影响答 电机的磁路由铁心部分和空气隙部分组成,当铁心的磁通密度达到一定程度后,铁心部分的磁压降开始不能忽略,此时随着励磁磁动势的增加,主磁通的增渐渐变慢,电机进入饱和状态,即电机磁化曲线开始变弯曲;电机的饱和程度用饱和系数来表示,饱和系数的大小与电机的额定工作点在磁化曲线可以分为三段,如图2-1所示,a 点以下为不饱和段,ab 段为饱和段,b 点以上为高饱和段;将电机额定工作点选在不饱和段有两个缺点：①材料利用不充分；②磁场容易受到励磁电流的干扰而不易稳定;额定工作点选在过饱和段,有三个缺点：①励磁功率大增；②磁场调节困难；③对电枢反应敏感;一般将额定工作点设计在ab 段的中间,即所谓的“膝点”附近,这样选择的好处有：①材料利用较充分；②可调性较好；③稳定性较好;图2-14. 直流电机电枢绕组型式由什么决定答 直流电机绕组型式由绕组和合成节距y 决定;1±=y 为叠式绕组；()p K y /1 =为波绕组,其中K 为换向器片数,p 为极对数;5. ★直流电机电枢绕组为什么必须是闭合的答 因为直流电枢绕组不是由固定点与外电路连接的,而是经换向器-电刷与外电路想连接的,它的各支路构成元件在不停地变化;为使各支路电动势和电流稳定不变,电枢绕组正常、安全地运行,此种绕组必须是闭合的;6.直流电机电刷放置原则是什么答在确定直流电机电刷的安放原则上就考虑：1应使电机正、负电刷间的电动势最大：2应使被短路元件的电动势最小,以利于换向;两者有一定的统一性,一般以空载状态为出发点考虑电刷的安放;因此,电刷的合理位置是在换向器的几何中性线上;无论叠绕组还是波绕组,元件端接线一般总是对称的,换向器的几何中性线与主极轴线重合,此时电刷的合理位置是在主极轴线下的换向片上;7.★一台四极直流电动机,试分析下列情况下有无电磁转矩：1有两个极的励磁绕组的极性接反,使主极变为N、N、S、S,如图2-2a所示；2主极极性和1相同,但将电刷B、D拿去,在电刷A、C两端加直流电压,如图2-2b所示;答1在四极电机中,A、C电刷的极性相同,如同为正,则B、D电刷同为负极性;由于电刷是电枢绕组电流的分界线,在电刷C、D之间的N极下的电枢导体电流的方向与电刷D、A之间的N极下的电枢导体电流的方向是相反的,因此电刷C、A之间在N极下电枢导体所产生的总的电磁转矩为零;同理,在电刷A、C之间在S极下的电枢导体所产生的部电磁转矩亦为零,故此时无电磁转矩;2此时对于电枢绕组的上层边而言,在电刷C、A之间,在N极下的上层边的电流方向是相同,因此,其电磁转矩的方向是一致的；在电刷A、C之间,在S极下的上层边的电磁转矩方向也是一致的,并与前者相同,故全部上层边所产生的电磁转矩为N极下或S极下上层边所产生的电磁转矩的两倍;但对电枢绕组的下层边而言,在电刷C、A之间,无论在N极下的下层边或在S极下的下层边均有两种不同的电流方向,而且导体数各占一半假设原四极电机为整距绕组即τ=y,故每极下的下层边所产生的电磁转矩刚好抵消为零,如图2-2b所示;实际上,这时相当于1一个短了半个极矩的短距绕组的两极电机,其所产生的总电磁转矩,只有原来整距绕组四极电机电磁转矩的一半;图2-2a b8.★一台六极直流电机原为单波绕组,如改制成单叠绕组,并保持元件数、每元件匝数、每槽元件数不变,问该电机的额定容量是否改变答单波绕组的并联支路数等于2,单叠绕组的并联支路数等于电机极数;电枢绕组由单波改成单叠后,并联支路数由2条变成了6条,每条支路的串联元件数变为原来的1/3,支路电阻也变为原来的1/3;因此,额定电压变为原来的1/3,而额定电流则变为原来的3倍,故电机的容量保持不变;9. ★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;10. ★在什么条件下电枢磁动势与磁场相互作用才产生电磁转矩若电枢磁动势有交、直轴两个分量,那么是哪个分量产生,哪个分量不产生还是两个都产生答 产生直轴电枢磁动势的电流沿电枢表面对称分布在几何中性线两侧,受到异极性磁场的作用,合成电磁力为零,即不产生电磁转矩,产生交轴电枢磁动势的电流对称分布在主极轴线两侧,产生电磁转矩是同一方向的;可见,只有交轴电枢磁动势才产生电磁转矩;11. 直流电机空载和负载运行时,气隙磁场各由什么磁动势建立负载后电枢电动势应该用什么磁通进行计算答 空载时的气隙磁场由励磁磁动势建立,负载时气隙磁场由励磁磁动势和电枢磁动势共同建立;负载后电枢绕组的感应电动势应该用合成气隙磁场对应的主磁通进行计算;12. 一台直流电动机,磁路饱和;当电机负载后,电刷逆电枢旋转方向移动一个角度;试分析在此种情况下电枢磁动势对气隙磁场的影响;答 电刷移动后,电刷不在几何中性线上,同时存在交轴电枢磁动势和直轴电枢磁动势;交轴电枢磁动势使气隙磁场发生畸变,因磁路饱和,还有去磁作用,使每极磁通减少;对电动机而言,电刷逆旋转方向移动后,直轴电磁磁动势方向相反,电枢反应起去磁作用,使每极磁通减少;13. 直流电机的感应电动势公式用机械角速度表示转速时,其结构常数和电磁转矩公式的结构常数是统一的,试证明;答 ΦΩ=ΦΩ=ΩΦ=Φ=Φ=T E C apN a pN n a pN n C E ππ22606060 14. 直流电机的励磁方式有哪几种每种励磁方式的励磁电流或励磁电压与电枢电流或电枢电压有怎样的关系答 直流电机励磁方式四种：①他励——励磁电流f I 由独立电源供给,与电枢电流a I 无关；②并励——励磁电流并在电枢两端,励磁电压f U 等于电枢电压U ；③串励——励磁绕组与电枢串联,a f I I =；④复励——既有并励绕组又有串励绕组,按两绕组磁动势方向的异同分成：积复励——串励与并励磁动势同向,差复励——串励与并励磁动势反向;15. 直流电机空载和负载时有哪些损耗各由什么原因引起发生在哪里其大小与什么有关在什么条件下可以认为是不变的答 电机空载运行时有机械损耗、铁耗和附加损耗;机械损耗由转子旋转时轴承摩擦、电刷摩擦以及通风引起,其大小与转速有关;铁耗是由转子旋转时主磁通在电枢铁心交变引起的,其大小与转速的β次方1〈β〈2〉和铁心磁密的平方成正比;空载时的附加损耗包括转子旋转时电枢齿槽引起气隙磁通脉动,从而在铁心中产生脉振损耗,以及转子上的拉紧螺杆等结构件中的铁耗;以上三种损耗统称为空载损耗,其中附加损耗所占比例很小;在转速和主磁通不变的情况下,可以认为空载损耗不变;此外,在空载时还存在励磁功率,即励磁电路铜耗;电机负载时除有机械损耗、铁耗、附加损耗和励磁损耗外,还存在电枢电路铜耗,它与电枢电流的平方成正比;在附加损耗中,除了空载时的两项外,还包括电枢反应使磁场畸变引起的额外电枢铁耗以及由换向电流产生的损耗;16. ★他励直流发电机由空载到额定负载,端电压为什么会下降并励发电机与他励发电机相比,哪个电压变化率大答 他励直流发电机由空载到额定负载,电枢电流a I 由0增加到额定值aN I 电枢回路电阻压降a a R I 增加,且电枢反应的去磁作用使主磁通Φ下降,从而使感应电动势E 下降;由公式a a R I E U -=可知,端电压U 随a I 的增加而下降;对于并励发电机,除上面两个原因外,端电压下降,引起励磁电流f I 下降,使得Φ下降和E 下降,所以并励发电机的电压变化率比他励发电机电压变化率要大些;17. ★★做直流发电机实验时,若并励直流发电机的端电压升不起来,应该如何处理答 并励直流发电机的端电压升不起来,可按下述步骤进行处理,先检查一下线路和仪表接法是否正确,然后：①检查电机转速是否达到额定转速；②调节励磁回路所串电阻,使励磁回路电阻小于临界电阻；③把励磁绕组两端对调接在电枢绕组两端,使励磁磁通与剩磁磁通方向一致；④若电机没有剩磁,则应给电机充磁;18. ★并励发电机正转能自励,反转能否自励答 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;这里的正确配合就是说当电机以某一方向旋转时,励磁绕组只有一个正确的接法与之相对应;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;19. ★在励磁电流不变的情况下,发电机负载时电枢绕组感应电动势与空载时电动势大小相同吗为什么答 负载时电动势比空载时小,由于负载时有电枢反应去磁作用,使每极磁通减小;20. ★一台并励发电机,在额定转速下,将磁场调节电阻放在某位置时,电机能自励;后来原动机转速降低了磁场调节电阻不变,电机不能自励,为什么答 对应于不同的转速有不同的空载曲线,因而临界电阻也不同;电机转速降低,临界电阻减小,当临界电阻小于励磁回路电阻时,电机便不能自励;21. ★一台他励发电机和一台并励发电机,如果其它条件不变,将转速提高20%,问哪一台的空载电压提高得更高为什么答 当转速提高时,两者的空载电压都会提高;两者相比较,并励发电机的空载电压会更高些,因为由n C E E Φ=可知,并励发电机的电动势除与转速有关外,其磁场大小也与感应电动势有关;当转速升高时,不仅有转速升高的原因导致电动势增加,还有因电枢电动势的增加而使励磁电流磁加,并导致磁通增加的原因;这一因素半导致感应电动势进一步增加;22. ★★为什么并励直流发电机工作在空载特性的饱和部分比工作在直线部分时,其端电压更加稳定答 在饱和区工作,当励磁电流变化时空载电动势的变化较小,因此端电压更加稳定;23. ★一台他励直流电动机拖动一台他励直流发电机在额定转速下运行,当发电机的电枢电流增加时,电动机电枢电流有何变化分析原因;答 直流电动机的电枢电流也增加;因为直流发电机电流增加时,则制动转矩即电磁转矩增大磁通不变,要使电动机在额定转速下运行,则必须增大输入转矩即电动机的输出转矩,那么,电动机的电磁转矩增大,因此电枢电流也增大;24. ★★如何改变并励、串励、积复励电动机的转向答 改变直流电动机转向就是要改变电磁转矩的方向,电磁转矩是电枢电流和气隙磁场相互作用产生的,因此改变电枢电流的方向或改变励磁磁场的方向就可以达到改变电动机转向的目的;①并励电动机：将电枢绕组的两个接线端对调或将并励绕组的两个接线端对调,但两者不能同时改变；②串励电动机：方法与并励电动机相同；③积复励电动机：要保持是积复励,最简单的方法是将电枢绕组的两个接线端对调;25. ★并励电动机和串励电动机的机械特性有何不同为什么电车和电力机车都采用串励电动机答 并励电动机的机械特性表达式当忽略电枢反应时,磁通Φ为不随负载变化的常数,)(em T f n =是一条略下倾的直线,转速随负载增加而略有下降;如果电车和电力机车使用这种电动机,那么当电车载重或上坡时电机将过载较多;串励电动机的机械特性表达式为其中,Φ=C C C C T E 11,Φ=C C C E 12,a I C Φ=Φ;串励电动机的励磁电流等于电枢电流,磁路不饱和时a I ∝Φ,ΦC 为一常数,2a em I T ∝；磁路高度饱和时,Φ基本不变,ΦC 与a I 成反比,而a em I T ∝;串励电动机的机械特性)(em T f n =是一条转速随em T 增加而迅速下降的曲线;当电车载重或上坡时,电动机的转速会自动下降,使得)(em nT 增加不多,因而电机输入功率增加不像并励电动机那样快,所以电车和电力机车通常采用串励电动机拖动;26. ★一台正在运行的并励直流电动机,转速为1450r/min,现将它停下来,用改变励磁绕组的极性来改变转向后其它均未变,当电枢电流的大小与正相同时,发现转速为1500r/min,试问这可能是什么原因引起的答 从公式Φ-=E a a C R I U n 可知,反转时U 、a I 、a R 均未变,E C 为常数,而n 上升了,因此Φ必定下降了;但是励磁电流未变并励电动机励磁电压等于电枢电压未变,因此造成Φ下降的原因可能是由于电枢反应的去磁作用;由于电枢电流未变,因此无论是正转还是反转,交轴电枢反应的作用是一样的;由电枢反应的原理可知,对于电动机而言,电刷自几何中性线逆电枢旋转方向偏移时,直轴电枢磁动势起去磁作用,而电刷顺电枢旋转方向偏移时,则起助磁作用;因此,造成这一现象的原因可能是由于电刷不在几何中性线上,对于正转情况而言,电刷顺电枢旋转方向偏移了;27. ★★一台直流并励电动机,在维修后作负载试验,发现电动机转速很高,电流超过正常值,停机检修发现线路无误,电动机的励磁电流正常;试分析这故障的可能原因并说明理由;答 如果直流电动机的电刷不在几何中性线上,则在负载运行时,除了具有交轴电枢磁动势之外,还存在直轴电枢磁动势;如果电刷位置是从几何中性线逆电机旋转方向移开的话,则直轴电枢磁动势是去磁的,即与主磁通的方向相反;而当气隙磁通削弱时,便会使转速Φ-=E a a C I R U n 增高;同时在一定电磁转矩下,因为a T em I C T Φ=,电枢电流会增加;如果电动机具有起稳定作用的串励绕组,则可能是串励绕组反接,而不是电刷位置不对,或者两种原因兼有;28. 试述并励直流电动机的调速方法,并说明各种方法的特点;答 并励直流电动机的调速方法有以下三种：1改变励磁电流调速;这种调速方法方便,在端电压一定时,只要调节励磁回路中的调节电阻便可改变转速;由于通过调节电阻中的励磁电流不大;故消耗的功率不大,转速变化平滑均匀,且范围宽广;接入并励回路中的调节电阻为零时的转速为最低转速,故只能“调高”,不能“调低”;改变励磁电流,机械特性的斜率发生变化并上下移动;为使电机在调速过程中得到充分利用,在不同转速下都能保持额定负载电流,此法适用于恒功率负载的调速;2改变电枢端电压调速;当励磁电流不变时,只要改变电枢端电压,即可改变电动机的转速,提高电枢端电压,转速升高;改变电枢端电压,机械特性上下移动,但斜率不变,即其硬度不变;此种调速方法的最在缺点是需要专用电源;在保持电枢电流为额定值时,可保持转矩不变,故此法适用于恒转矩的负载调速;3改变串入电枢回路的电阻调速;在端电压及励磁电流一定、接入电枢回路的电阻为零时,转速最高,增加电枢路电阻转速降低,故转速只能“调低”不能“调高”;增加电枢电阻 ,机械特性斜率增大,即硬度变软,此种调速方法功率损耗大,效率低,如果串入电枢回路的调节电阻 是分级的,则为有级调速,平滑性不高,此法适用于恒转矩的负载调速;五、计算每题5分,本章计算不作要求。
直流电机基础知识题库100道及答案
直流电机基础知识题库100道及答案1. 直流电动机的额定功率指（）。
A. 转轴上吸收的机械功率B. 转轴上输出的机械功率C. 电枢端口吸收的电功率D. 电枢端口输出的电功率答案：B2. 直流电机空载时，其气隙磁密波形为（）。
A. 平顶波B. 正弦波C. 马鞍形波D. 以上都不对答案：A3. 直流电机负载时，其电枢磁动势波形为（）。
A. 三角形B. 矩形C. 正弦形D. 以上都不对答案：A4. 在直流电机中，右行单叠绕组的合成节距为（）。
A. 1B. -1C. -2D. 2答案：A5. 一台他励直流发电机，4 极，单叠绕组，额定电流为100 安，电枢绕组的支路电流为（）安。
A. 25B. 50C. 100D. 12.5答案：A（单叠绕组并联支路数= 极对数，100÷4 = 25）6. 一台他励直流发电机，额定电压为200 伏，四极，额定支路电流为50 安培，当电枢为单叠绕组时，其额定功率为（）kW。
A. 40B. 20C. 80D. 120答案：A（200V×(50A×4) = 40000W = 40kW）7. 并励直流电动机带较大负载运行时励磁绕组断开了，电机将（）。
A. 停转B. 飞车C. 可能飞车，也可能停转D. 无法确定答案：C8. 要改变并励直流电动机的转向，可以（）。
A. 改接励磁绕组与电枢的联接B. 增大励磁C. 改变电源极性D. 减小励磁答案：A9. 一台直流发电机，磁极固定，电枢和电刷以同一速度、同一方向旋转，则两刷间的电动势是（）。
A. 交流B. 直流C. 脉动直流D. 不能确定答案：A10. 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. 电枢电流增大，n 降低B. 电枢电流减少，n 升高C. 电枢电流减少，n 降低D. 电枢电流增大，n 升高答案：A11. 一台并励直流电动机将单叠绕组改接为单波绕组，保持其支路电流不变，电磁转矩将（）。
直流电机检测题
直流电机习题课1、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。
2、并励直流发电机的励磁回路电阻和转速同时增大一倍，则其空载电压。
3、直流电机若想实现机电能量转换，靠电枢磁势的作用。
4、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℅，C：Ea和T都下降30℅，D：端电压下降30℅。
5、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。
Ａ：改变原动机的转向，Ｂ：改变励磁绕组的接法，Ｃ：既改变原动机的转向又改变励磁绕组的接法。
6、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。
A：升高20％ B：升高大于20％ C：升高小于20％ D：不变7、他励直流发电机由空载到额定负载，端电压为什么会下降？并励发电机与他励发电机相比，哪个电压变化率大？8、并励发电机正转能自励，反转能否自励？9、在励磁电流不变的情况下，发电机负载时电枢绕组感应电动势与空载时电动势大小相同吗？为什么？10、一台并励发电机，在额定转速下，将磁场调节电阻放在某位置时，电机能自励。
后来原动机转速降低了磁场调节电阻不变，电机不能自励，为什么？11、直流电动机在串电阻调速过程中，若负载转矩保持不变，则保持不变A：输入功率 B：输出功 C：电磁率 D电机的效率12、直流电动机的额定功率指。
A：转轴上吸收的机械功率 B：转轴上输出的机械功率C：电枢端口吸收的电功率 D：电枢端口输出的电功率。
13、某直流电动机PN=15kW,UN=110V, nN=1500r/min ηN=85%，则额定运行时的额定电流IN为（）Ａ，输入功率为P1N=( )kW。
14、直流电机实质是一台（）的交流电机。
直流电动机的换相器装置的作用是（），而直流发电机的换相器装置的作用是（）。
15、直流电机空载时主磁场的磁密分布波形为（），电枢磁动势波形为（），电枢磁密波形为（）。
2011年机电能量转换课程试卷B(08级)
重庆大学 机电能量转换 课程试卷2010 ~2011 学年 第 二 学期开课学院：电气工程学院 课程号：15004520 考试日期： 2011.9考试方式：考试时间： 120 分钟一、如下图所示的双边激励的机电系统，设其电源激励端的磁链和电流i -ψ关系为：2211)(ib ai θψ+=，2212)(ci i b +=θψ，a 、c 为常数，求：（1）系统磁场储能和磁共能的表达式；（2）用1ψ、2ψ和)(θb 表示该机电装置的电磁转矩。
（共15分）二、根据如下图所示的平移机械系统，(1)列出力平衡方程；(2)按照e f -类比(力和电势类比)的方法画出其类比的电路图；(3)根据电路图列出该电路的电压方程。
（共10分）三、如下图通有电流i 吸起重物M 的电磁铁，其线圈电阻为r ，电感为)(x L ，弹簧系数为k ，利用拉格朗日方程列出该机电装置的运动方程。
（共15分）u 12T 命题人：组题人：审题人：命题时间：教务处制学院 专业、班 年级 学号 姓名公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊封线密四、写出三相与两相之间的相变换矩阵和整流子变换矩阵，并利用相变换和整流子变换，写出三相对称电流)sin(ϕω-=t I i m A 、)120sin(0ϕω--=t I i m B 、)120sin(0ϕω-+=t I i m C 变换到αβ轴系下（αi 和βi 的表达式）和dq 轴系下的形式（d i 和q i 的表达式）。
（共15分）五、请根据克朗提出的第一种原型电机模型，求下图所示的直流电机（其电枢旋转方向为顺时针，转速为Ω）：（1）绕组之间未连接时的阻抗矩阵Z ；（2）绕组连接后（如图细线所示）的电压矩阵形式及电磁转矩表达式；（3）绕组连接后稳态运行时的电压方程（共20分）六、叙述机电能量转换装置的基本特点以及实现机电能量转换的本质；以旋转电机为例写出含电磁功率项的功率平衡方程式，并标注各部分功率含义；从电磁功率平均值不为0角度，分析旋转电机实现持续能量转换的基本条件。
重庆大学同步电机测试题(含答案)
重庆大学电机学（1）课堂测验五2011~2012学年第一学期测验日期：2011.12.30测验时间： 45 分钟题号一二三四五六七八九十总分得分学院电气工程学院专业、班年级学号姓名公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊封线密1、单项选择题（每小题2分，共20分）1．凸极同步发电机的电抗大小排列顺序为 D 。
A．； B．；C．； D．。
2．当同步发电机的负载减少时，其转速和功率角的变化情况是 C 。
A．转速不变，功率角增加； B．转速下降，功率角下降；C．转速不变，功率角下降； D．转速增加，功率角增加。
3．三相同步发电机稳定运行，外接纯电阻性负载，则该电机的电枢反应性质为 D 。
A．交轴电枢反应； B．直轴去磁电枢反应；C．直轴增磁与交轴电枢反应； D．直轴去磁与交轴电枢反应。
4．保持同步发电机的激磁电流不变，增加其有功功率的输出，则激磁电动势将 B 。
A．变大； B．不变； C．变小； D．无法确定。
5．凸极同步发电机带感性负载运行，电枢绕组感应的电动势由 D 产生。
A．转子主极磁动势和直轴电枢磁动势共同；B．转子主极磁动势和交轴电枢磁动势共同；C．交轴电枢磁动势和直轴电枢磁动势共同；D．转子主极磁动势、交轴电枢磁动势和直轴电枢磁动势共同。
6．一台并联于无穷大电网的同步发电机，保持有功功率不变，减小励磁电流，发现其电枢电流减小，则发动机原来的运行状态为 A 。
A．过励； B．正常励磁； C．欠励； D．无法确定。
7．同步补偿机的作用是 B 。
A．补偿电网电力不足； B．改善电网功率因数；C．作为用户的备用电源； D．作为同步发电机的励磁电源。
8．已知一台隐极同步发电机额定运行时的功率因数为0.8(滞后)，定子电流直轴分量与交轴分量之比为2.8，则该发电机的过载能力最接近于C 。
A．1.6； B．1.7； C．1.8； D．1.9。
9．一台同步发电机在额定负载时增加励磁电流，则 A 。
A．电磁功率不变，功率角下降； B．电磁功率下降，功率角下降；C．电磁功率增加，功率角增加； D．电磁功率不变，功率角增加。
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重庆大学试卷 直流电机 第 1 页 共 3 页
重庆大学 电机学（1） 直流电机课堂测验
2013 ~2014 学年 第 一 学期
考试方式： 测验日期：2013.11.22 测验时间： 45 分钟
一、 单项选择题（每小题2分，共20分）
1．直流发电机电枢导体中的电流是 A 。
A ．交流；
B ．脉动直流；
C ．直流；
D ．无法确定。
2．直流电机电枢磁动势的波形是 D 。
A ．平顶波；
B ．尖顶波；
C ．马鞍形波；
D ．三角形波。
3．若并励直流发电机转速下降5%，则空载时发电机的端电压将 C 。
A ．下降5%；
B ．下降少于5%；
C ．下降多于5%；
D ．无法确定。
4．在直流电机中，公式
E a =C e Фn 和T =C T ФI a 中的Φ指的是 B 。
A ．每极总磁通； B ．每极主磁通； C ．每极漏磁通；
D ．以上都不对。
5．当他励直流电动机的励磁电流和负载转矩不变时，如果电枢回路串入附加电阻，则电机稳定运行时电枢电流将 C 。
A ．上升；
B ．下降；
C ．不变；
D ．无法确定。
6．一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 A 。
A ．改变原动机转向且改变励磁绕组接法； B ．改变励磁绕组的接法； C ．改变原动机的转向；
D ．增加原动机的转速。
7．一台额定转速为1000r/min 的并励直流电动机，在额定状态运行时输入功
率为10kW ，若在电枢回路中串电阻调速，保持负载转矩不变，当转速为800r/min 时输入功率为 A 。
A ．10kW ；
B ．8kW
C ．12.5kW ；
D ．无法确定。
8．串励直流电动机轻载运行时，若不慎将励磁回路断开，电机转速将 B 。
A ．上升到较高的转速后稳定运行； B ．减速到停转； C ．上升到不允许的高速即“飞车”；
D ．保持原转速不变。
9．复励直流电动机的额定功率指 C 。
A ．电枢端口输出的电功率； B ．电枢端口吸收的电功率； C ．转轴上输出的机械功率；
D ．转轴上吸收的机械功率。
10．电枢磁动势与主磁场相互作用产生电磁转矩。
若电枢磁动势有交轴分量和
直轴分量，则 D 。
A ．两者都产生电磁转矩；
B ．两者都不产生电磁转矩；
C ．仅直轴分量产生电磁转矩；
D ．仅交轴分量产生电磁转矩。
二、 填空题（每空2分，共28分）
1．直流发电机最重要的特性是 外特性 ，直流电动机最重要的特性是 机械
特性 。
2．他励直流发电机的电压调整率与 电枢电阻 和 电枢反应 有关。
3．串励直流电动机在电源反接时，电枢电流的方向 反向 ，磁通的方向 反向 ，转速的方向 不变 。
（填不变或反向）
4
．他励直流电动机的负载转矩保持不变，若采用降压调速，转速将 减小 ，电枢电流将 不变 ；若采用弱磁调速，则转速将 增大 ，而电枢电流将增大 。
（填增大、减小或不变）
5．他励直流发电机自励建立稳定电压的条件是：磁路中必须有剩磁；励磁磁动势与剩磁的方向必须相同；励磁回路的总电阻必须小于临界电阻。
学院 电气工程学院 专业、班 年级 学号 姓名
公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊
封
线
密
三、 简答题（共20分）
1．一台串励直流电动机，在电枢电流不变的情况下，若转速下降，试分析说明其铜耗、铁耗、机械损耗、电枢电动势、电磁功率、电磁转矩、输出功率、输入功率将分别如何变化？（12分）
答：由p cua =I a 2R a 、p cuf =I f 2R f ，I a =I f ，当电枢电流I a 不变时，铜耗p cu 、p cuf 不变。
（2分）
在直流电机中，铁损耗p Fe 和机械损耗p Ω与转速n 有关，当n 下降时，铁损耗p Fe 和机械损耗p Ω变小。
（1分）
由E a =C e φn 可知，励磁电流I f 不变，φ也不变，当转速n 下降时，电动势E a 变小。
（1分）
由P e =E a I a 可知，当电枢电流I a 不变、电动势E a 变小时，电磁功率P e 变小。
（2分）
由T e =C T φI a 可知，由于φ、I a 不变，故电磁转矩T e 不变。
（2分） 由P 2=T 2.Ω、T e =T 2+T 0可知，T e 和T 0不变，因此T 2不变，而n 下降，Ω下降，故输出功率P 2变小。
（2分）
因为P 1=P e +p cua +p cuf +p △，当电枢电流I a 和励磁电流I f 不变时，p cua 、p cuf 和p △不变，当转速n 下降时，由于P e 变小，故输入功率P 1变小。
（2分）
2．一台正在运行的并励直流电动机，转速为1450r/min 。
现将它停下来，用改变励磁绕组极性的方法来改变转向后（其它条件均未变），当电枢电流的大小与正转相同时，发现转速为1500r/min ，试分析这是什么原因引起的。
（8分） 答：可以用公式a a
e U I R n C -=
Φ
来分析。
反转时U 、I a 、R a 都没变，C e 为常数，n 上升，因此Ф必定下降。
但是励磁电流没变（并励励磁电压和励磁回路电阻都不变），因此造成Ф下降的原因有以下两点：
①由于电枢反应的去磁作用。
由于电枢电流没变，因此无论正反转，交轴电枢反应的作用是一样的。
所以造成这一现象的原因可能是电刷出现偏移，不在几何中性线上，从而产生了直轴电枢磁动势影响磁场。
对于正转而言，电刷顺电枢旋转方向偏移一个角度，直轴电枢反应为助磁，而对于反转来说，电枢恰好是逆电枢旋转方向偏移了，直轴电枢反应为去磁。
（4分）
②电机的剩磁被抵消。
由于电枢电流反向，对电机而言经历了一个先去磁后反向充磁的过程，因此电机中的剩磁被抵消掉，故在相同的电枢电流情况下，产生的磁通小于原磁通，导致电机转速上升。
（4分）
四、 计算题（32分）
一台安装在试验电力机车上的并励直流电机在机车陡下坡时采用回馈制动的方式对机车进行制动，处在这种工作状态下电机的有关数据如下：P N ＝6kW ，U N ＝230V ，n N ＝1450r/min ，电枢回路总电阻R a =0.921Ω，励磁回路电阻R f ＝177Ω，铁耗p Fe =145.5W ，机械损耗p Ω=168.4W ，不计附加损耗。
若忽略电枢反应的去磁效应，不计铁心磁路饱和。
试求在额定负载下：(1)判断此时电机处于什么工作状态(1分)；(2)负载电流I N 、励磁电流I fN (2分)；(3)电枢电流I aN (2分)；(4)电枢电动势E aN (3分)；(5)电磁功率P eN (3分)；(6)电磁转矩T eN (3分)；(7)输入功率N P 1(3分)；(8)效率ηN (3分)。
当机车上坡时，在保持其它参数不变的情况下，电机拖动机车前进，若在励磁绕组串入1R =53Ω的附加调节电阻，求此时：(9)判断电机处于什么运行状态(1分)；(10)电枢电流I a (3分)；(11)电枢电动势E a (3分)；(12)电机
转速为1880r/min 时输出的拖动转矩T 2(5分)。
解：发电机
（1）此时电机处于发电机工作状态 （1分）
（2）600026.087A 230N N N
P I U ===（） （1分）
230
1.299A 177
N fN f U I R =
==（） （1分） （3）26.087 1.29927.386
A aN N fN I I I =+=+=() （2分） （4）23027.3860.921255.223(V)aN aN a N U E I R =+=+⨯= （3分） （5）255.22327.3866989.537(W)eN aN aN P E I ==⨯= （3分） （6）221450
151.84(rad/s)6060
N N n ππ⨯Ω=
== （1分） 6989.53746.031(N.m)151.844eN eN
N
P T ===Ω （2分）
（7）
p p P P Fe eN N ++=Ω1
6989.537168.4145.57303.437(w)
=++= （3分）
（8）16000100%100%82.153%
7303.437N N N
P P η=
⨯=⨯= （3分）
（9）此时电机处于电动机工作状态 （1分）
（10）励磁绕组串电阻运行时
1
23026.08725.087(A)17753N
a N f U I I R R =-
=-=++ （3分）
（11）23025.0870.921206.895(V)a a a N U E I R =-=-⨯= （3分）
（12）电磁功率206.89525.0875190.37(W)e a a P E I ==⨯= （1分）
输出功率（Ｗ）47
.48762=--=
Ωp p P P Fe e （2分） 221880
196.87(rad/s)6060
n ππ⨯Ω=
== （1分） 224876.4724.77(N.m)196.87P T =
==Ω
（1分）。