异步电机习题

~RM3~图42 V 直流电机

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习题三十三 一、 思考题

1 单层绕组和单波绕组的联结规律有何不同？同样极对数P的单层、单波绕组的支路对数为什么相差P倍？

2 叠绕组或波绕组元件的第一节距y1为什么应该接近于一个极距，如果大于或小于一个极距时有何影响？

3 放置电刷的原则是什么？若元件端接对称时，电刷应放在换向器的什么位置？若元件端接不对称，如图43所示，电刷应放在换向器的什么位置？

N 图43

4 何谓换向器上的几何中性线？它的位置由什么决定？实际电机中它的位置应在何处？为什么电刷安放在换向器上的几何中性线上时，能够获得最大的感应电动势？

二、作图题

1 一单叠右行绕组的数据为：S=K=Ze=24，2p=4，试画出绕组展开图画出主磁极和电刷，支路对数为什么?

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2 一左行单波绕组数据为：S=K=Ze=19，2p=4，

（1） 求出各节距y1、y2、y及yk； （2） 画出绕组展开图；

（3） 在展开图上画出磁极位置； （4） 画上电刷位置。

习题三十四 直流电机的电枢反应 一、思考题

1 何谓电枢反应？电枢反应的性质由什么决定？电枢反应对气隙磁场有何影响？ 2 在直流发电机中，如果电刷偏离几何中性线后，则其电枢反应将对端电压产生什么影响？ 3 为什么交轴电枢反应会产生附加去磁作用？

二、计算题

1 一台四极直流电动机的额定电枢电流为43A，电枢绕组为单波绕组，共有378根导体，电枢外径Da=0.138m，极弧系数（主极极面宽度与极距之比）?=0.63，电刷放在几何中性线上，在额定运行情况下，励磁磁支势为1100安/极，试求： （1） 电枢电负荷；

（2） 电枢反应磁动势幅值；

（3） 后极尖处磁通密度与前极尖的磁通密度之比（不计磁路饱和的影响）。

2 若题1中电动机的电刷逆电枢旋转方向移过10?电角度，试求电枢反应的直轴分量和交轴分量。直轴电枢反应为去磁作用还是加磁作用？这时后极尖处的磁密与前极尖的磁密这比为多少（不计磁路饱和的影响）？

3 一台四极直流并励电动机数据为：110V、1500r/min，额定电枢电流为33.3A，电枢绕组为单波绕组，共计有540根导体，电枢处径Da=0.138m，电枢电阻Ra=0.3?,电刷在几何中性线上。由于饱和现象，电枢反应的等效去磁安匝数为交轴电枢磁动势安匝的12%。该机在1500r/min时，测得的空载曲线Ea?f(If)有如下数据：

E?（V） 60 0.72 80 1.05 100 0.36 120 1.72 140 2.44 If（A） 在额定运行情况下，励磁绕组中的电流为1.5。试求： （1） 电枢的电负荷；

（2） 电枢反应的交轴电枢安匝数； （3） 电枢反应的等效駢磁安匝数； （4） 励磁绕组的每极匝数。

（注：直流电动伯电动势议程式为E?=U?IaRa）

习题三十五 直流电机的感应电动势和电磁转矩

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一、思考题

1 直流发电机负载运行下电枢电动势与空载时是否相同？计算电动势Ea是用什么磁通计算的？

2 直流发电机 的感应电动势与哪些因素有关？若一台直流发电机的空载电动势是230V，试问在下列情况下电动势如何变化？ （1） 磁通减少10%； （2） 励磁电流减少10%；

（3） 磁通不变，转速增加20%；

3 电磁转矩是怎样变化的？它的大小与哪些因素有关？

4 为什么说电枢磁动势的交轴分量与气隙磁场相互作用产生电磁转而矩？直轴分量为什么不产生？

二、计算题

1 一直流发电机，2p=4，2a=2，Z=35，每槽内嵌有10根导体，如欲在1450r/min下产生230V电动势，则每极磁通应为多少？

2 一直流发电机，2p=4，2a=2，S=21，每元件匝数?s=3，当?0=1.825 ? 10Wb、n=1500r/min时，试求正、负电刷间的电压。

3 一直流发电机，2p=8，当n=600r/min时，每极磁通?= 4?10 Wb时，Ea=230V，试求：

（1） 若为单叠绕组，则电枢绕组应有多少导体？ （2） 若为单波绕组，则电枢绕组应有多少导体？

4 一台四极，82kW、230V、970r/min的他励直流发电机，如果额定运行时的磁通比空载电压为额定电压时的磁通多5%，试求电机的额定电磁转而矩（设从空载到额定运行维持转速不变）。

习题三十六 直流电机的换向 思考题

1 换向元件在换向过程中可能出现哪些电动势？是什么原因引起的？它对换向各大有什么影响？

2 换向极的作用是什么？它装在什么位置？它的绕组应如何连接？如果将已调整好的换向极绕组的极性接反，则运行会出现什么现象？

3 换向极已设计好的电机，在额定负载时可得到直线换向，现电机过载，换向极磁路相当饱和问换向情况会有什么变化？ 4 接在电网上运行的并励电动机，如用改变电枢极性来改变旋转方向，换向极绕组不改变，签名册向极绕组不改变，换向情况是否有变化？

5 小容量两两极直流电机，只装一只换向极，是否会造成一刷换向好，另一刷换向不好？ 6 为了保证换向良好，对换向极的磁路系统和电路系统有何要求？如有一直流发电机在额定负载时出现延迟性火花，在换向极匝数不变的情况下，欲得良好换向，换向极气隙应如何调整？

习题三十七 直流发电机

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一、思考题

1 负载时直流发电机中有哪些损耗？是什么原因引起的？铁耗和机械损耗在什么情况下可以看成是不变损耗？

2 如果没有磁路饱和现象，并励直流发电机能否自励？作图说明。

3 并励直流发电机正转而能自励，反转能否自励？假若不能自励，应怎么办？

4 同一台直流发电机，当转速相同时，把它作为他励和并励时的电压调整率是否相同，为什么？

二、计算题

1 一台四极、82kW、230V、970r/min的他励直流发电机，如果每极的合成磁通等于空载额定转速下具有额定电压时每极的磁通，试求当电机输出额定电流时的电磁转矩。

?2 一台四极、82kW、230V、970r/min的并励发电机，在75C时的电枢回路ra=0.0259 ?，

并励绕组每极有78.5匝，四极串联后的总电阻rf=22.8 ?，额定负载时，并励回路串入3.5

?的调节电阻，电刷压降?Ub=2V，基本铁耗及机械损耗pfe?pm=4.3 kW，附加损耗

pad=0.005PN。试求额定负载时发电机的输入功率、电磁功率、电磁转矩和效率。

3 已知上题发电机的空载特性为： If（A） U0（V） 2 100 3．2 150 4．5 198 5．5 220 6．5 244 8．2 260 117 280 若空载时产生额定电压，励磁电路应串入多大调节电阻？在额定转速下的临界电阻是多少？ 4 一台并励发电机在600r/min时空载电压为125V，假如将转速提高到1200r/min，同时将励磁回路电阻增加一倍，问电机的空载电压应为多少？

习题三十八 直流电动机 一、思考题

1 如何判别直流电机运行于发电机状态还是电动机状态，它们的Tm与n，Ea与Ia的方向关系怎样？能量转换关系有何不同？

2 并励直流发电机 在电网上运行，今要将发电机改为电动机运行，若只改变励磁电流If，使If减小以使E?减小，其它不变，能不能成为电动机运行？

3 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改变转向后（其它未变），当电枢电流 的大小与正转而时相同时，发现转速为1500r/min，试问这可能是什么原因引起的？

4 拖动某生产机械的直流电动机正转而和反转时轴上输出转矩相同，但正转时电枢电流比反转时大，试分析其原因？

二、计算题

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