第1章 直流电机作业答案解读
第1章直流电机 习题及参考答案
（3）
能耗制动，n＝200r/min；
参考答案：
额定运行时：额定电流： 电枢电流：
安 安
（1） 反接制动时，感应电势：
所串电阻： 制动转矩： （2） 回馈制动时，感应电势：
所串电阻： 制动转矩： （3） 能耗制动时，感应电势
所串电阻： 制动转矩：
伏 欧 N·m
伏 欧 N·m
伏
N·m
5
习题 7.4 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
参考答案：
对于直流电动机，
，试求该电机的额定电流。
故该电机的额定电流 习题 7.5 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，
1
第 7 章直流电机的基本理论
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;
参考答案：
（1）
；
；
；
习题及参考答案
（2）
；
；
；
（3）
；
；
（4）
；
； 展开图略。 习题 7.6 一直流发电机数据 2P＝6，总导体数 N＝780，并联支路数 2a＝6，运行角速度
，每极磁通为 0.0392 韦，试计算： （1） 发电机感应电势； （2） 速度为 900r/min，磁通不变时发电机的感应电势； （3） 磁通为 0.0435 韦，n＝900r/min 时电机的感应电势； （4） 若每一线圈电流的允许值为 50 安，在第（3）问情况下运行时，发电机的电磁 功率。 参考答案：
电机学随堂理解练习答案解析
《电机学》随堂练习参考答案第一篇直流电机 1.在直流发电机中，电刷顺着电枢旋转方向移动一角度后，负载时， （）A 只有直轴电枢反应磁势。
B 只有交轴电枢反应磁势。
C 直轴和交轴电枢反应磁势都有，而且直轴电枢反应为去磁性质。
D 直轴和交轴电枢反应磁势都有，而且直轴电枢反应为助磁性质。
A 励磁电流恒定时，发电机端电压与线路电流之间的关系。
B 发电机端电压恒定时，励磁电流与线路电流之间的关系。
C 发电机线路电流恒定时，发电机端电压与励磁电流之间的关系D 发电机端电压恒定时，励磁电压与线路电流之间的关系。
参考答案：C 2. 单波绕组的并联支路数应等于（ A2 B 极对数p 参考答案：A 3. 电磁转矩应等于（ ） A Ce ① n B CT ① la 参考答案：B 3. 电磁转矩应等于（ ） A Ce ① n B CT ① la参考答案：B 4. 他励发电机外特性是指转速恒定且C 极数2pD 换向片数kC P2/ QD CeKflflaC P2/ QD CeKflflaC P2-p0D T2 Q)C极数2p D换向片数k C P2 /la D CTKfIfIaA能量回馈到电网。
C电机变成他励发电机B电机内仍有主磁场。
D电磁转矩为制动性转矩。
5. 他励发电机的调整特性是（）A下垂B上翘C水平 D 没准参考答案：B6. 下列说法错误的是（）A直流电动机制动的方法有能耗制动、反接制动和回馈制动。
B直流电动机起动的方法有直接起动、电枢回路串电阻起动和降压起动。
C串励电动机允许空载运行。
D串励电动机的优点是有较大的起动转矩和过载能力。
参考答案：C7. 电磁功率应等于（）A Ea laB P1+pO参考答案：A8. 单叠绕组的并联支路数应等于（A 2 B极对数p参考答案：C9. 感应电动势应等于（）A Ce ① nB CT① la参考答案：A10. 对于能耗制动来说，下列说法错误的是（）11. 直流电机的励磁方式有（A 他励B 并励C 串励D 复励D 实槽数C 换向器节距D 合成节距)0C P1-pcuf-pcuaD Eala0 0B 改变电枢电压 D 改变励磁电流参考答案：ABCD 12.直流电机的换向片数等于（）。
电机学(徐德淦)第一章答案
第一章直流电机思考题参考答案1.略2.因为电枢铁心中的磁通是随着电枢旋转而在改变，为减小它的铁心损耗，采用电工钢片叠成。
磁轭中的磁通为恒定的非交变磁通，不会引起涡流和磁滞损耗。
所以毋需用电工钢片可用工艺简单的方式，由铸钢或钢板制成。
3.在直流电动机中，换向器可保证每个主磁极下电枢导体中的电流方向与转子旋转无关，始终保持一个方向，这样电动机才有恒定的电磁转矩。
4.无头无尾成环状闭合的绕组称为闭合绕组。
相反，绕组有头有尾有缺口不成环状闭合的为开启式绕组。
简单看来如直流电机用开启式绕组则工作时有一半电枢绕组中没有电流流通。
除电机材料未充分利用外，还可能引起开口处发生火花等故障。
5. a.电刷可以引出的电势最大；b.电刷引出电势为0；c.电刷电势的大小介于a、b两种情况之间；d.设该电机有极对数为p，则电刷电势是一具有p个周期变化的交变电势；e.其时电势为频率为（Hz）的交流电势；f.情况与e相同；g.电刷电势仍为直流电势。
6.默画后对照图1-20。
7.电枢绕组每根导体的电势和电磁转矩与分布曲线成正比。
如分布极不均匀，如图1-20b所示，某点大到某值时，可能导致切割该磁通的导体的感应电势相应过大，而损坏该导体出的绝缘，而使电机发生故障。
对转矩则无甚关系。
8.式（1-12）（1-18）是当电刷位置处于与交轴导体相接触的位置导出的，如电刷位置不满足这个前提，所得结果将产生误差。
9.不能，虽能补偿电枢反应，但电枢槽中合成电流为零，电机不能正常工作了。
10.没有磁饱和现象自励将不能得最终的稳定电压。
必须小于临界值，否则只能建立微小的电势。
11.因为并励发电机短路时，加在励磁绕组的电势被短路，只有剩余磁通产生的电枢电势被短路，短路电流不会很大。
串励机因为由电枢电流励磁，大的短路电流增大励磁电流、电枢电势，短路电流将十分巨大。
12.必须同时改变电枢转向和电枢电刷与励磁线圈的连接。
13.改变励磁电流或电枢电流方向均可改变其转向。
第一章直流电机原理题及答案
第一章直流电机原理题及答案《电直流电机部分1、直流电机的___子是磁极，___子是电枢。
a) 定b)转2、直流电机的换向器是___的，电刷装置是___的。
a)固定不动b)随轴转动3、直流电机线圈的感应电势是___电势，刷间的电势是___电势。
a)直流b)交变4、某直流电机的额定功率P N=75Kw,U N=220V，额定效率N=88.5%.若这是一台电动机，额定电流I N=___A，若为发电机，额定电流I N=___A。
a)341; b)385.2 c)301.75、直流电动机的额定功率P N是指____功率。
a)电b)机械6、直流电机空载时的磁场是。
a)励磁磁场b)电枢磁场c)合成磁场7、直流电机磁场对气隙磁场的影响，称为电枢反应。
a)励磁磁场b)电枢磁场c)合成磁场8、直流电机电枢反应的作用之一是：当考虑饱和时有作用。
a)增磁b)去磁9、某直流电机有16片换向片，其元件数为___。
a)８b)16 c)3210、直流绕组中，被电刷短路的元件是处于上的元件。
a) 几何中性线b) 磁极轴线11、直流绕组支路元件是___的，支路元件数是___的,支路电势大小是___的。
a)不变b)不断变换12、直流绕组的导体电流，在每经过___时,便交变一次。
a)磁极轴线b)电刷c)几何中性线13、直流电机的感应电势与___成正比，电磁转矩与___成正比。
a)转速n b)电枢电流c)电网电流14、直流电机电枢电势是___，电枢电流是___。
a)各支路电势之和b)支路电势c)各支路电流之和d)支路电流15、电流方程是I a=I－I f的直流电机是___机。
a)发电b)电动16、他励直流电动机的电流方程为___。
a) I a=I b) I a= I f17、某直流电机E a>U，则该电机运行在___状态。
若机械转矩大于电磁转矩T，则运行在___状态。
a)发电机b)电动机18、直流电动机的电枢电流I a与E a___向，电磁转矩T与n___向。
直流电机课后习题答案
第1章直流电机1-1 P N=201 kW I N=782 A1-2 答：可以根据感应电动势e的大小来判断直流电机的运行状态。
当e>U时处于发电机状态，反之处于电动机状态。
发电状态时M em与n反向，e与I a同向，与U a反向；电动机M em与n同向，e与I a、U a反向。
发电机把机械能转换为电能，电动机把电能转换为机械能。
1-3 I N=522 A1-4 E e=110.9 V T em=378.4 N·m1-5 T2=54.1 N·m T p=5.1 N·m η=86.9% n0=3 111.2 r/min1-6 答：他励直流电动机的固有机械特性是指当电动机电源电压和磁通为额定值，且电枢回路不串联电阻的机械特性。
通过人为的改变他励直流电动机机械特性公式中的磁通、电源电压和电枢回路串联电阻等参数得到的机械特性称为人为机械特性。
1-7 答：电力拖动系统稳定运行的条件有：（1）必要条件。
电动机的机械特性曲线与负载转矩特性曲线有交点，即T em=T L（T L 为负载转矩）。
（2）充分条件。
在交点对应的转速之上有T em<T L，在交点对应的转速之下有T em>T L。
1-8 答：1、因为他励直流电动机直接启动时启动电流可高达额定电流的十几倍或更高，使绕组由于过热而损坏。
2、他励直流电动机的启动控制常采用降压启动或电枢回路串联电阻启动。
3、电枢回路串电阻启动的优点是操作简单、可靠，缺点是启动时电阻消耗的电能较多、效率较低；降压启动的优点是启动过程快、平稳，而且能量损耗小。
缺点是需要专用电源设备，投资大。
1-9 解：避免启动电流过大使电机换向情况恶化，导致启动转矩过大使电动机遭受机械损坏。
1-10 答：常见的调速方法有电枢回路串电阻调速、降低电源电压调速和减弱磁通调速。
1、电枢回路串电阻调速的优点是方法简单，操作方便，缺点是相对稳定性差，而且串入电阻使能耗增大，经济性较差。
电机与拖动基础习题解答第一章
武汉纺织大学第一章1 . 1 一台直流电动机的数据为:额定功率N P =25 kW ,额定电压N U =220 V ,额定转速N n =1 500 r /min,额定效率N η =86 .2 %。
试求:( 1 )额定电流N I ;( 2 )额定负载时的输入功率N P 1 。
解：（1）直流电动机的:额定功率 N N N N I U P η=A U P I N N NN 83.131862.022010253=⨯⨯==η（2） KW P P NNN 29862.0251===η1 .2 一台直流发电机的数据为:额定功率N P =12 kW ,额定电压N U =230 V ,额定转速N n =1 450 r /min,额定效率N η=83 .5 %。
试求:( 1 )额定电流N I ;( 2 )额定负载时的输入功率N P 1 。
解：（1）直流发电机的:额定功率 N N N I U P =A U P I N N N 17.5223010123=⨯==（2）KW P P NNN 37.14835.0121===η1 . 3 一台直流电机,已知极对数p=2 ,槽数Z 和换向片数K 均等于22 ,采用单叠绕组。
( 1 )计算绕组各节距; ( 2 )求并联支路数。
解：（1）第一节距 54242221=-=±=εp Z y ,为短距绕组。
单叠绕组的合成节距及换向器节距均为1,即1==K y y第二节距41512=-=-=y y y (2) 并联支路数等于磁极数,为4。
1 . 4 一台直流电机的数据为:极数2 p=4 ,元件数S=120 ,每个元件的电阻为0 . 2 Ω。
当转速为1 000 r /min 时,每个元件的平均感应电动势为10 V ,问当电枢绕组为单叠或单波绕组时,电刷间的电动势和电阻各为多少?解：当电枢绕组为单叠绕组时, 绕组并联支路数等于磁极数,为4,每一条支路串联的元件数为30, 换向器上放置4个电刷,假设一个电刷短路一个元件, 每一条支路有一个元件被短路,则电刷间的电动势为a E =29⨯10=290V ;每一条支路的电阻为 Ω=⨯=8.52.029R ,4条并联支路的电阻,即电刷间的电阻为 Ω===45.148.54R R a 当电枢绕组为单波绕组时, 绕组并联支路数为2,每一条支路串联的元件数为60, 换向器上可以放置4个电刷,至少短路4个元件,则电刷间的电动势为V E a 5801058=⨯=每一条支路的电阻为 Ω=⨯=6.112.058R 电刷间的电阻为 Ω===8.526.112R R a1 . 5 已知一台直流电机的极对数p=2 ,元件数S= Z = K=21 ,元件的匝数c N =10 ,单波绕组,试求当每极磁通Φ=1 . 42 × 210-Wb,转速n =1 000 r /min 时的电枢电动势为多少? 解：单波绕组并联支路对数a=1, 电枢总导体数420102122=⨯⨯==C SN N 电枢电动势 V n a pN E a 8.198********.11604202602=⨯⨯⨯⨯⨯=Φ=-1 . 6 一台直流电机,极数2 p=6 ,电枢绕组总的导体数N=400 ,电枢电流a I =10 A ,气隙每极磁通Φ=0 . 21 Wb 。
第1章直流电机习题解答
第一章 直流电机1-1 一台直流电动机的数据为：额定功率N P =25 kW ，额定电压N U =220 V ，额定转速N n =1500 r /min ，额定效率N η =86 .2 %。
试求：（1）额定电流N I ；（2）额定负载时的输入功率N P 1 。
解：（1）直流电动机的额定功率N N N N I U P η=额定电流A 83.131862.022010253=⨯⨯==N N NN U P I η （2）输入功率kW 29862.0251===N NN P P η1-2 一台直流发电机的数据为：额定功率N P =12 kW ，额定电压N U =230 V ，额定转速N n =1 450 r /min ，额定效率N η=83 .5 %。
试求：（1）额定电流N I ；（2）额定负载时的输入功率N P 1 。
解：（1）直流发电机的额定功率N N N I U P =额定电流A 17.5223010123=⨯==N N N U P I （2）输入功率kW 37.14835.0121===N NN P P η1-3 一台他励直流电机，极对数p =2 ，并联支路对数a =1 ，电枢总导体数N=372 ，电枢回路总电阻a R =0.208 Ω，运行在U =220V ，n =1500 r /min ， Φ=0.011 Wb 的情况下。
Fe P =362W ，mec P =204 W ，试问：（1）该电机运行在发电机状态还是电动机状态?（2）电磁转矩是多大?（3）输入功率、输出功率、效率各是多少?解： （1） V 6.2041500011.0160372260=⨯⨯⨯⨯=Φ=n a pN E a 低于电源电压U =220 V ，所以电机运行在电动机状态。
（2） A 74208.06.204220=-=-=a a a R E U I m N 39.9674011.011416.3237222⋅=⨯⨯⨯⨯⨯=Φ=a I a pN T π （3）输入功率 kW 28.16W 16280742201==⨯==UI P输出功率 204362208.07416280212--⨯-=---=mec Fe cua P P P P P=14575W=14.575kW 效率 895.028.16575.1412===P P η=89.5%1-4 一台并励直流电动机的额定数据为：N U =220V ，N I =92 A ，a R =0.08 Ω，f R =88.7Ω，N η=86 %，试求额定运行时： （1）输入功率；（2）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）机械损耗与铁损耗之和。
直流电机练习参考答案
直流电机练习参考答案第一章直流电机练习一、判断题（对的打√，错的打×）1、并励电机在运行时断开励磁绕组对电机运行没有多大的影响。
（×）2、在直流电动机的调速中，当调节器为PI调节时，表现为转速无静差。
（√）3、直流电机的电枢铁芯由于在直流状态下工作，通过的磁通是不变的，因此完全可以用整块的磁材料构成，不必用硅钢片叠成。
（×）4、降压调速适用于并励直流电动机。
（×）5、机械特性表征转速和电磁转矩的关系，直流电动机的机械特性是一条直线。
（×）6、在直流电动机起动时，采用电枢串电阻起动，在起动中过程为了快速起动和减小电阻引起的损耗，必须将电阻直接切除掉。
（×）7、一台并励直流发电机，空载运行于某一电压下，如将其转速升高10% ，则发电机的端电压升高10%。
（×）8、使用并励电动机时，发现转向不对，应将接到电源的两根线对调以下即可。
（×）9、换向器是直流电机特有的装置。
（√）10、直流发电机线圈中的感应电势是交变的。
（√）二、填空题1、直流电动机的调速方法有：1）改变电枢两端电压调速、2）改变励磁磁通调速、3）电枢回路串电阻调速等三种。
2、改变直流电动机旋转方向的方法有：（1）将电枢两端电压极性反接，使电枢电流方向改变；（2）将励磁电源电压反接，使励磁电流方向改变。
3、直流电动机按照电枢绕组和励磁绕组的联接方式不同可分为：他励、串励、并励和复励电动机。
4、直流发电机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向相反，因此电磁转矩为阻转矩；直流电动机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向相同，因此电磁转矩为驱动转矩。
5、直流电动机正处于运行状态，若想改变它的旋转方向，可用的方法有通过改变电枢两端电压极性，而改变电枢电流方向，实现反转和带位能性负载时，通过倒拉方式实现反转。
6、直流发电机的电磁转矩与电机转子方向相反。
（相同/相反）7、并励直流发电机在原动机转向改变后，电枢两端不可以产生感应电势。
电机课后题答案1-5章分解
绪 论0.-1 电机和变压器的磁路常用什么材料制成，这类材料应具有哪些主要特性？答：电机和变压器的磁路常用导磁性能高的硅钢片叠压制成，磁路的其它部分常采用导磁性能较高的钢板和铸铁制成。
这类材料应具有导磁性能高、磁导率大、铁耗低的特征。
0-3 感应电动势=e dt d ψ-中的负号表示什么意思？答：dt d e ψ-=是规定感应电动势的正方向与磁通的正方向符合右手螺旋关系时电磁感应定律的普遍表达式；当所有磁通与线圈全部匝数交链时，则电磁感应定律的数学描述可表示为dt d N e Φ-=；当磁路是线性的，且磁场是由电流产生时，有L Li ,=ψ为常数，则可写成dt diL e -=。
0-.4试比较磁路和电路的相似点和不同点。
答：磁路和电路的相似只是形式上的，与电路相比较，磁路有以下特点：1）电路中可以有电动势无电流，磁路中有磁动势必然有磁通；2）电路中有电流就有功率损耗；而在恒定磁通下，磁路中无损耗3）由于G 导约为G 绝的1020倍，而Fe μ仅为0μ的4310~10倍，故可认为电流只在导体中流过，而磁路中除主磁通外还必须考虑漏磁通；4）电路中电阻率ρ在一定温度下恒定不变，而由铁磁材料构成的磁路中，磁导率μ随B 变化，即磁阻m R 随磁路饱和度增大而增大。
0-5 在图0-2中，已知磁力线l 的直径为10cm ，电流I 1 = 10A ，I 2 = 5A ，I 3 =3A ，试求该磁力线上的平均磁场强度是多少？答：平均磁场强度m A m A DI I I l I H /2.381.0/)3510(/)(/321=⨯-+=-+=∑=ππ0.-6 在图0.8所示的磁路中，线圈21N N 、中通入直流电流21I I 、，试问：（1） 电流方向如图所示时，该磁路上的总磁动势为多少？（2） 2N 中电流2I 反向，总磁动势又为多少？（3） 若在图中b a ,处切开，形成一空气隙δ，总磁动势又为多少？（4） 比较3,1两种情况下铁心中的H B ,的相对大小，及3中铁心和气隙中H 的相对大小？解： （1）22111N I N I F -=（2）22112N I N I F +=（3）221113N I N I F F -==不变（4）由于31F F =，而31m m R R <<，图所以31φφ>>，31B B >>，31H H >>。
直流电机答案
第一部分1－1 答：直流由于换向器的作用，使电刷短接的元件始终切割相同磁极，感应电势在电刷两端不变，故直流机能发出直流电。
如果没有换向器，直流机不能发出直流电，而只能发出交流电。
1－2 答：（1）电刷两端的是交流电压：（2）电刷两端的是直流电压。
1－6 解：对于直流电动机，ηNNNNIU P ⋅⋅=故该电机的额定电流)(385%5.8822075000A NNNNUPI=⨯=⋅=η1－7 解：IUP NNN ⋅=故该电机的额定电流 )(522460240000A UP INNN===讨论：此处为什么1=ηN？1－12 解：此电机的额定输入功率)(201%5.89180kw NNinPP===η额定电流)(782230180000A UP IN NN===2－1 答：要通过空气隙与主极和电枢绕组交链的磁通，就是主极磁通。
只与激磁绕组交链而不通过气隙与电枢绕组交链的磁通称为漏磁通。
漏磁通与电机磁极结构、激磁绕组、气隙等有关。
2－2 答：,k i －计算极弧长度，是磁极下磁密平均值时占极下的距离；,li－电枢计算长度，考虑径向通沟及边缘效应时，电枢轴向的等效长度；,k σ－主极漏磁系数，表明电机中每个极主磁通与漏磁通关系的系数（漏磁大小的系数）；,k δ－气隙系数，在考虑电机齿槽影响时，等效的气隙增长系数；,k μ－电机饱和系数，在空载额定状况下对应磁通所需磁势与此时气隙磁势之比，表明电机饱和程度；αi－计算极弧系数，计算极弧长度,k i 与极弧长度τ之比。
2－3 答：当随着H 增大而μ减小，即磁阻增大的现象叫做饱和现象。
电机磁路中由于有非线性铁磁材料，所以会出现饱和现象。
由于饱和现象的存在，使电机设计时对H 和B 的值不能取得过高，材料利用率受到限制，激磁电流需要增大。
2－4 解：气隙磁势0022.026.176.0422107⨯⨯⨯⨯=⋅⋅⋅=-πδδδδμkB F＝3352.95（AC ）由Tz78.13/1=B 和Ta12.1=B查D11磁化曲线得出mA z H/16.11043/1⨯=，mA H a/82.6102⨯=由Tm34.1=B和Tj2.1=B查钢板和铸钢磁化曲线得mA Hm/76.1103⨯=，mA H j/29.1103⨯= 故每对极所需的励磁磁势+=F Fapδ2Hmhm+2H z3/1hs +H aL a+L H j j＝3352.95+09.076.12103⨯⨯⨯+03.016.12104⨯⨯⨯+103.082.6102⨯⨯+357.01290⨯＝4896.63（AC/ap ）饱和系数k μ＝46.195.335263.4896==F Fapδ2－6 答：（1）对于四级单迭绕组直流电机，如果取出相邻的两组电刷A 2、B 2，用另外剩下的两组电刷仍然可以运行，仅因A 2、B 2去掉之后使B 1A 2，A 2B 2间元件产生的感应电势相互抵消，但端电压仍是原来一条支路的端电压保持不变。
电机第一至五章作业答案
电机第一至五章作业答案电机第一至五章作业答案第一章课件第30页的两道题作业1 一台直流发电机，额定功率/弋=145kW, 额定电压(；N=230V,额定效率〃、=90%,求该电机的额定输入功率P IN和额定电流人o解：P；N =161.1 lkW I N = 6 3 0 A作业2 —台直流电动机的额定值为：P x=160kW, S= 22OV, /;N=l500r/niiii,幅= 90%,求该电机的额定输入功率H N、额定电流人和额定输出转矩D N。
解：P1N = 177.78kWI N = 8O8.O9A = 1018.67N ・ m17题解：(1)单叠绕组时电枢所受电磁转矩:T = 13.38Nm(2)采用单波绕组时所受电磁转矩:T = 13.38Nm18题解:(1)电动机转速：n =928.76r/min(2)作为电动机运行时的电磁转矩:T =452.06Nm作为发电机运行时的电磁转矩是: T=4 7 2 .N 1:并励直流发电机的功率流程图:t t tf P0n=TcrE a I a f P2=UI a fF P I=T I Q丄丄C"=ljRa+ #RfP O=P F Z**P・+P"19题解:(1)输入功率：耳=20240W = 20.24kW(2)输出功率: P x=17406.4W = 17.41kW⑶总损耗：P = 2833.6W(4)电枢铜耗：Pcua =641.25W(5)励磁回路损耗: p Cuf = 543.82W(6)空载损耗: p0 = 1648.5320题解：(1)电枢电动势：E a = 197.25V电磁转矩：T.m = 811.58N-m(2) n = 1338・ 40-0.171T(3) 空载运行时电枢电流: I a =10.03 A空载转矩: 1； = 15.75 N・m(4)理想空载转速：% =1338.40r/miii11 =1335・7r/min(5)转速：n = l 2 3 2r/2 5第二章2.1什么叫电力拖动系统，根据你了解的生产系统距离说明电力拖动系统是由哪些部分组成的？答：电力拖动系统是用电动机将电能转换成机械能，拖动生产机械，并完成一定工艺要求的系统。
第一章习题与答案
第一章习题与答案1．直流电机铭牌上的额定功率、额定电压、额定电流，对于发电机和电动机各指什么？ 答：直流电机的铭牌数据：对发电机额定功率指能够输出的最大电功率，额定电压和额定电流指输出的最高电压和最大电流（P N ＝U N I N ）；而对电动机额定功率指能够输出的最大机械功率，额定电压和额定电流指允许输入的最高电压和最大电流（P N ＝U N I N ףN ）。
2．直流电机有那些励磁方式？不同励磁方式的电动机如何实现反转？直流电机的励磁方式分为：他励、并励、串励、复励。
单独改变励磁绕组极性或者电枢绕组极性都可使电机实现反转，如果两者极性同时改变，电机仍将沿原方向运转。
3．什么叫电枢反应？它对电机产生哪些影响？“电枢反应”就是电枢磁场对主磁场的影响。
产生的影响包括：使主磁场发生畸变，磁力线不再对称于磁极轴线；物理中线偏离任何中线不再重合，任何中线处磁场不再为0；削弱了主磁场。
这些影响将对直流电机的正常运行产生恶劣作用，必须设法消除。
4．串励直流电动机有哪些特点？串励直流电动机的机械特性曲线是一条非线性的软特性，当轴上负载为0时电机转速∞，所以串励直流电动机不允许轻载工作；由于它的电磁转矩与电枢电流的平方成正比，所以起动转矩大，过载能力强；由于电枢与励磁绕组串联，通入直流或交流电流电机都不受影响，所以在交流电源情况下亦可正常工作。
5．直流发电机的电磁转矩与原动机的拖动转矩，电动机的感应电动势与电枢电压之间的方向相同还是相反？各有何物理意义？直流发电机的电磁转矩与原动机输入的拖动转矩方向相反，是一对作用力和反作用力的关系，随发电机输出电流的增大，电磁转矩增大（T ＝C T фIa ）所需的输入转矩也随着增大，才能维持输入转矩与阻转矩之间的平衡，使电机匀速运转。
直流电动机转时功割磁场产生的感应电动势与电枢外加电压方向相反，故为反电势，它维持了电压平衡关系，限制了电枢电流的大小[Ia=(Ua-Ea)/(Ra+R L )]，不致使电动机电流过大。
电机及电力拖动课后习题答案
《电机与拖动基础》课后习题第一章 习题答案1．直流电机有哪些主要部件？各用什么材料制成？起什么作用？ 答：主要部件：（1）定子部分：主磁极，换向极，机座，电刷装置。
（2）转子部分：电枢铁心，电枢绕组，换向器。
直流电机的主磁极一般采用电磁铁，包括主极铁心和套在铁心上主极绕组（励磁绕组）主磁极的作用是建立主磁通。
换向极也是由铁心和套在上面的换向绕组构成，作用是用来改善换向。
机座通常采用铸钢件或用钢板卷焊而成，作用两个：一是用来固定主磁极，换向极和端盖，并借助底脚将电机固定在机座上；另一个作用是构成电机磁路的一部分。
电刷装置由电刷、刷握、刷杆、刷杆座和汇流条等组成，作用是把转动的电枢与外电路相连接，并通过与换向器的配合，在电刷两端获得直流电压。
电枢铁心一般用原0.5mm 的涂有绝缘漆的硅钢片冲片叠加而成。
有两个作用，一是作为磁的通路，一是用来嵌放电枢绕组。
电枢绕组是用带有绝缘的圆形或矩形截面的导线绕成的线圈按一定的规律联接而成，作用是感应电动势和通过电流，使电机实现机电能量装换，是直流电机的主要电路部分。
换向器是由许多带有鸠尾的梯形铜片组成的一个圆筒，它和电刷装置配合，在电刷两端获得直流电压。
2．一直流电动机，已知，，，，0.85r/min 1500n V 220U kw 13P N N N ====η求额定电流N I 。
解：电动机η⋅=N N N I U P ， 故 A =⨯⨯=⋅=5.6985.02201013U P I 3N N N η3． 一直流电动机，已知，，，，0.89r/min 1450n V 230U kw 90P N N N ====η求额定电流N I 。
解：发电机N N N I U P =， 故 A ⨯==3912301090U P I 3N N N7．什么叫电枢反应？电枢反应的性质与哪些因素有关？一般情况下，发电机的电枢反应性质是什么？对电动机呢？答：负载时电枢磁动势对主磁场的影响称为电枢反应。
物理课件电工学课后习题第1章直流电路习题及的答案-PPT精品文档
R
_
1V 1A (b)
1.6.6 图示电路中，US＝4 V ， IS1＝1 A ，R1＝2 ，R2＝5 , R3 ＝2 ，R4＝4 。试由题 1.5.1 总 结出的规律将电路简化后求出 I4； 根据题 1.6.5 总结出的规律，分析 IS2 输出和取用电功率的条件。
R1 US IS1
IS
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第1章 直流电路
1.6.2 在图示电路中已知 US＝ 6 V ，IS＝2 A ，R1＝R2＝4 。求 开关 S 断开时开关两端的电压U和 开关S闭合时通过开关的电流 I （在图中注明所选的参考方向）。 1.6.3 求图示电路中通过恒压 源的电流 I1、I2 及其功率，并说明 是起电源作用还是起负载作用。 1.6.4 求图示电路中恒流源两 端的电压 U1、U2 及其功率，并说 明是起电源作用还是起负载作用。
R2 + US _ S
R1 IS
5 I1 + 40 V 2 _ 5 I2 + 10 V _
+
U1 _
5A
+ 1A
2
返回
U2 _
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第1章 直流电路
1.6.5 试分析图示两电路中：(1)图(a)中的理想电压源在 R 为何值时既不取用也不输出电功率？在 R 为何范围时输出 电功率？在 R 为何范围时取用电功率？而理想电流源处于何 种状态？ (2) 图(b)中的理想电流源在 R 为何值时既不取用也 不输出电功率？在 R 为何范围时输出电功率？在R为何范围 时取用电功率？而理想电压源处于何种状态？ 1A + + R _
第1章 直流电路
练习题
1.3.1 求图示电路中开 关S 闭合和断开两种情况下 a、b、c 三点的电位。
电机学习题答案
4－2
一台并励直流电动机， PN 10kW,U N 220V, nN 1500r/min,h N 84.5% ，
Ra 0.316, R f 178 。欲将启动电流限制为额定电流的 1.5 倍，启动器的阻值应为多
n
12 13 14 15 16 17 18 19 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
16 17 18 19 1
2 3 4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15
S
N
S
N
-
+
1－3 一台直流发电机的额定数据如下： PN 67kW,U N 115V,nN 960r/min,hN 87% ， 求额定电流 I N 。 解：
如果负载电阻为 4 ,问负载电流和端电压各为多少？ 解：工作点应该是电动机外特性与负载伏安特性的交点。
285 − 4 I 4 I − 300 = 200 − I I I =73.62A U = 4 I = 294.49V
第 4 章 直流电动机
4－1 一台起重机由他励直流电动机拖动， PN 11kW,U N 440V, I N 29.5A ， nN 730r / min ,Ra 1.05 。要求以－300r/min 的转速下放重物，可以采用哪几种方法实 现？ 解：可采用两种方法实现。 （1）能耗制动，即在断开电源并给电枢回路串入一个电阻 R p 。
2－2 一台直流发电机的电枢绕组为单叠绕组， 2 p 4, Z 35, nN 1450r/min,Ea 230V ， 每槽有 10 根导体，求每极磁通。 解： 总导体数 N 3510 350 ，
电机及拖动基础题库及详解第一章
电机及拖动基础题库及详解第一章第1章直流电机的基本工作原理1、1直流电机的基本工作原理题库1.1.1填空题1、直流电机就是一种通过磁场的耦合促进作用同时实现机械能与直流电能够相互切换的（旋转式机械）。
2、直流电机包含直流电动机和（直流发电机）。
3、将机械能转变成直流电能的电机称为（直流发电机）。
4、将直流电能转变成机械能的电机称为（直流电动机）。
5、直流电机具有（可逆性）。
6、直流电机由定子和（转子）两大部分共同组成。
7、定子与电枢之间存有空隙，称作（气隙）。
8、定子部分包括机座、主磁极、换向极、端盖和（电刷）等装置。
9、电枢部分包含电枢铁心、电枢绕组、换向器、转轴和（风扇）等部件。
10、直流电机的铭牌数据有额定电压、额定电流、额定容量、额定转速和（额定频率）等。
11、直流电机电枢绕组的主要促进作用就是（产生感应器电动势和电磁转矩），就是电机同时实现机、电能量切换的枢纽。
12、直流电机电枢绕组为双层分布绕组，其绕组连接方式有（叠绕组和波绕组）两种类型。
13、直流电机砌绕组分成（单叠绕组和复叠绕组）。
14、直流电机波绕组分成（单波绕组和复波绕组）。
15、直流电机叠绕组和波绕组混合绕组又称为（蛙形绕组）。
16、沿电枢表面相邻磁极的距离称为（极距）。
17、一个元件的两个有效率边在电枢表面的距离称作（第一节距）。
18、二者串联的两个元件对应边在电枢表面的跨距离称作（制备节距）。
19、一个元件的两个出线端的分别相连接在两片高速运行片上，两片高速运行片在换向器圆周上所横跨的距离称作（换向器节距）。
20、相串联的两个元件，第一个元件的下层边与第二个元件的上层边之间的距离称为（第一节距）。
21、单叠绕组的并联支路数（等同于）电机主磁极的极数。
22、单叠绕组电刷数（等同于）主磁极极数。
23、电枢电动势（等同于）各支路电动势。
24、（磁场）就是传达能量的媒介。
25、主磁极绕组中通过励磁电流，形成（主磁场）。
26、电枢绕组中通过电枢电流，形成（电枢磁场）。
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? UN Rf
?
220 A ? 91
2.42 A
所以输入功率：P1 ? UN (IaN ? I fN ) ? 220? (75 ? 2.42)KW ? 17.03KW
所以额定效率： ? ? P2 P1 ? 100% ? 12.5 17.03 ? 100% ? 73%
第1章 直流电机
1.29
解：励磁电流：
（2）电枢绕组为单波绕组a=1
Tem
?
CT? Ia
?
pN 2? a
?
I
a
?
3? 398 ? 2 ? 3.14 ? 1
2.1? 10?2 ? 10 3
N.m ? 13.31N.m
第1章 直流电机
? 1.25一台直流发电机，其额定功率 PN ? 17KW ，额定电压
UN ? 230V ，额定转速 nN ? 1500r / min ，极对数p=2，电枢总导 体数N=468，单波绕组，气隙每极磁通 ? ? 1.03? 10?2 Wb ，求：
?
?
N
P
151.84
和效率 ?
?m
?
73.9N
?m
电机的总损耗：? P ? PCua ? PCuf ? Pmec ? PFe ? Pad
=（972.5+246.2+104+442+0）W
=1764.7W
输入功率：P1 ? P2 ? ? P ? (10000? 1764.7)W ? 11764.7W
效率:
A
?
43.48A
额定负载时的输入功率：
P1
=
PN
?N
=
10? 103 0.85
KW
?
11.76KW
第1章 直流电机
? 1.20一台直流电动机的额定数据为：额定功率 PN =17KW ，额定
电压 UN =220V ，额定转速 nN =1500r / min ，额定效率 ? N =83% 。 求它的额定电流及额定负载时的输入功率。 解：额定负载时的输入功率：
直流电机及其拖动 习题课
第1章 直流电机
? 1.19一台直流发电机额定数据为：额定功率 PN =10KW ，额 定电压 UN =230V，额定转速 nN =2850r / min ，额定效率 ? N =85% 。 求它的额定电流及额定负载时的输入功率。
解：额定电流：
IN
=
PN UN
=
10 ? 103 230
所以额定负载时输出功率：
P2 ? Pem ? P0 ? Pem ? (PFe ? Pmec )
第1章 直流电机
=（15037.5-2589）W=12448.5W
所以额定负载时输出转矩为：
T2
?
P2 ?
= 12448.5 N ?m ? 118.93N ?m
1000 ? 2? 60
（2）励磁电流
因为
I fN
额定电流：
P1
=
PN
?N
=
17 0.83
KW
?
20.48KW
IN =
P1 UN
=
20480 220
A
?
93.10A
第1章 直流电机
? 1.23一台直流电机的极对数p=3，单叠绕组，电枢绕组总 导体数N=398，气隙每极磁通 ? =2.1? 10-2 Wb。当转速分别 为n=1500r/min和n=500r/min时，求电枢绕组的感应电动势。
励磁回路电阻 Rf ? 215? ，电枢回路电阻 R a ? 0.49? ，额定 负载时，PFe =442W ，Pmec ? 104W，忽略附加损耗。试求：
（1）励磁电流 I f 和电枢电流 Ia ； （2）电磁功率 pem 和电磁转矩Tem ；
（3）电机的总损耗 ? P 和效率? 。
解：（1）励磁电流 I f 和电枢电流 Ia ：
（1）额定电流；（2）电枢电动势。 解：（1）额定电流
IN
?
PN UN
?17? 103 230 NhomakorabeaA?
73.91A
（2）电枢电动势
Ea
?
CE? nN
?
PN 60a
?
n
N
?
2 ? 468 ? 1.03? 10?2 ? 1500V 60 ? 1
?
241V
第1章 直流电机
? 1.26一台并励直流发电机，PN =10KW ，UN =230V ，nN =1450r / min
?N
?
P2 P1
? 100% ?
10000 11764.7
?
85%
第1章 直流电机
1.28 解：（1）额定负载时电枢电动势：
Ea ? U N ? RaIaN ? (220 ? 0.26? 75)V ? 200.5V
因为额定负载时电磁功率：
Pem ? Ea IaN ? 200.5 ? 75W ? 15037.5W
电磁功率： pem ? PN ? PCua ? PCuf ? (10000? 972.5 ? 246.2)W ? 11218.7W
电枢机械角速度： ?
N
?
2? nN
60
?
2? 1450 rad / s ? 151.84rad
60
/s
第1章 直流电机
电磁转矩： Tem ? （3）电机的总损耗
Pem ? 11218.7 N
If
? Uf Rf
?
220 A ? 0.5 A 440
励磁损耗： PCuf
空载时: P2 ?
? I f 2Rf
0
?
Uf2 Rf
?
2202 W
励磁电流：
If
? UN Rf
?
230 A ? 1.07A 215
额定电流：IN
?
PN UN
?
10 ? 103 230
A?
43.48 A
第1章 直流电机
电枢电流： Ia ? IN ? I f ? (43.48 ? 1.07) A ? 44.55A
（2）电磁功率 pem 和电磁转矩Tem ：
电枢回路铜损耗：PCua ? Ia2Ra ? 44.552 ? 0.49W ? 972.5W 励磁回路铜损耗：PCuf ? I f 2Rf ? 1.072 ? 215W ? 246.2W
? 1.24同题1.23中数据，设电枢电流 Ia ? 10 A，磁通? 保持不 变，问其中电磁转矩为多大？如果把此电枢绕组由单叠绕 组改为单波绕组，并保持支路电流不变，问这种情况下的 电磁转矩又为多大？
解：（1）电枢绕组为单叠绕组a=3
Tem
?
CT? Ia
?
pN 2? a
?
I
a
?
3? 398 ? 2.1? 10?2 ? 10N.m ? 13.31N.m 2? 3.14 ? 3
解：（1） n=1500r/min时
Ea =CE? n=
pN
?n
60a
?
3? 398 ? 60 ? 3
2.1? 10?2 ? 1500V
?
209V
（2） n=500r/min时
Ea =C E? n=
pN ? n ?
60a
3 ? 398 ? 60 ? 3
2.1? 10?2 ? 500V
?
69.65V
第1章 直流电机