电机与拖动I 第1次作业

评分 评分人 三、主观题(共7道小题)

15. 什么叫电枢反应？电枢反应对气隙磁场有什么影响？

参考答案：答：电枢反应是电枢磁势对气隙磁场的影响。反应为去磁及磁场畸变。

16. 并励直流发电机不能建立电压，应如何处理？ 参考答案：

答：若并励直流发电机不能建立电压，先检查线路是否正确，然后： （1）检查电机转速是否达到额定转速； （2）调节励磁回路电阻，使其小于临界电阻；

（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。

17. 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Tem、n、E、U

的方向有何不同？能量转换关系如何?

参考答案：

答：可以根据反电势（感应电势）E的大小来判断直流的运行状态。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Tem与n反向，E与 Ia同向，与Ua反向；电动机Tem与n同向，E与Ia 、Ua反向。 发电机从机械能转化为电能，电动机从电能转化为机械能。

18. 一台四极单迭绕组的直流电机。

1) 如果取出相邻的两组电刷，只用剩下的两外两组电刷是否可以？对

电机性能有何影响？端电压有何变化？此时发电机能供给多大的负载（用额定功率的百分数表示）；

2) 如果有一元件断线，电刷间的电压有何变化？电流有何变化？ 3) 若只用相对的两组电刷是否能够运行？

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4) 若有一极失磁，将会产生什么后果？

参考答案：

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，用另外剩下的两组电刷仍然可以运行，并联支路数由原来的4变为了2，其中一条支路是原来的，另一条由原来的三条支路串联组成。两条支路的电动势相等，故端电压不变。但两条支路的电阻不一样，为使任何一条支路不过载，电阻小的支路只能供给1/3的额定电流，可见，此时电机只能供给1/3的额定负载。

(2)如果有一元件断线，使原来并联支路数由4变成3，电刷间电压不变，负载能力变为原来的75％。

（3）若只用相对两组电刷不能运行，此时等效电路为两条并联支路且感应电势互相抵消，使端电压为零，电机不能运行。

（4）若有一极失磁，则每极下磁通不等，故在每极下导体中感应电势也不等，这样各并联支路产生的总感应电势不等，形成环流，由于电机绕组电阻很小，环流将很大，使电机过热。

19. 一台并励直流发电机，电动机的额定数据为：额定功率

25kW，额定电压230V，额定转速1455r/min，励磁电阻130Ω，电枢电阻0.15Ω；带额定负载时杂散损耗为3.8％PN，铁耗582W，机械损耗305W，求发电机额定负载时：（1）电磁功率与电磁转矩；（2）输入功率；（3）效率。

参考答案：

,

,

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20. 一台并励直流电动机的额定数据如

下:PN=17KW,UN=220V,nN=3000r/m,IN=88.9A,电枢回路电阻ra=0.0896Ω ，励磁回路电阻Rf=181.5Ω ，若忽略电枢反应的影响，试求：

1) 电动机的额定输出转矩； 2) 在额定负载时的电磁转矩； 3) 额定负载时的效率；

4) 在理想空载（Ia=0）时的转速；

5) 当电枢回路串入一电阻 R=0.15Ω 时，在额定转速时的转矩。

参考答案：

解（1）N·m

（2）

A,

V

w

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N·m

（3）N·m

w

＝18602.13+87.6882×0.0896+1.2122×181.5 ＝19557.7 w

（4）

（5）因为调速前后Tem不变，所以Ia不变

0

21. 一台并励直流电动机，PN＝100kw，UN＝220V，n＝550r/m在75C时电枢回路

电阻ra＝0.022欧，励磁回路电阻rf＝27.5欧，288％，试求电机空载时的电流。

参考答案：

＝2V，额定负载时的效率为

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解：

V

w

A

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