作业习题

作 业 习 题

※ 第一章 直流电机原理与结构

1-1 如果将电枢绕组装在定子上，磁极装在转子上，换向器和电刷应怎样装置，才能使其作为直流电机运行？

1-2 在直流发电机和直流电动机中，电磁转矩和电枢旋转方向的关系有何不同？电枢电势和电枢电流方向的关系有何不同？怎样判别直流电机是运行于发电机状态还是运行于电动机状态？

1-3 一台Z2 直流电动机，其额定功率PN＝160千瓦；额定电压UN＝220伏，额定效率ηN = 90 % , 额定转速nN =1500转/分，求该电动机的额定电流？

1-4 一台Z2 直流发电机，其额定功率PN＝145千瓦；额定电压UN ＝230伏，额定转速nN =1450转/分，求该发电机的额定电流？ 1-5 何谓电枢反应？电枢反应对气隙磁场有什么影响？公式Ta＝CN φN Ia 中的φN应是什么磁通。

1-6 一台并励直流电动机在额定电压UN＝220伏和额定电流IN＝80安的情况下运行，电枢绕组电阻ra＝0.08欧，2ΔUs=2伏，励磁绕阻的电阻rf = 88.8欧，额定负载时的效率ηN＝85％ ，试求：

（1）额定输入功率；（2）额定输出功率；（3）总损耗；（4）励磁回路铜耗；（5）电枢回路铜耗；

（6）电刷接触损耗；（7）附加损耗；（8）机械损耗与铁耗之和。 1-7 并励直流电动机的起动电流决定于什么？正常工作时电枢电流又决定于什么？

1-8 试验时如果分别要改变并励、串励、复励直流电动机的转向，应怎么办？

1-9 并励直流电动机在运行时若励磁绕阻断线，会出现什么后果？ 1-10 一台并励直流电动机，PN= 96千瓦，UN＝440伏，IN＝255安，IfN＝5安，nN＝500 转/分，Ra＝0.078 欧，试求：

（1）电动机的额定输出转矩； （2）在额定电流时的电磁转矩； （3）当Ia＝0 时电机的转速；

（4）在总制动转矩不变的情况下，当电枢中串入一电阻0.1 欧而达稳定时的转速。

1-11 一台Z2－61并励直流电动机的额定数据如下：PN＝17千瓦，UN＝220伏，nN＝3000转/分，IN＝88.9安，电枢回路总电阻Ra＝0.114欧，励磁回路电阻Rf＝181.5 欧，忽略电枢反应影响，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RΩ＝0.15欧时，在额定负载转矩时的转速。 1-12 一台220伏的并励直流电动机，电枢回路总电阻ra＝0.316欧，空载时电枢电流Ia0=2.8安，空载转速n0=1600转/分。

（1）今欲在电枢负载为IaX=52安时，将转速下降到nX=800转/分，问在电枢回路中须串入的电阻值为多大（忽略电枢反应）？ （2）这时电源输入电枢回路的功率只有百分之几输入到电枢中？这说明什么问题？

1-13 一台并励直流电动机在某负载转矩时转速为1000转/分，电枢电流为40安，电枢回路总电阻Ra=0.045欧，电网电压为110伏。当负载转矩增大到原来的4倍时，电枢电流及转速各为多少？（忽略电枢反应）1-14 一台Z2－25并励直流电动机，PN＝7.5千瓦，UN＝110伏，IN＝82.2安，nN＝1500转/分。电枢回路总电Ra＝0.1014欧，励磁绕阻电阻rf＝46.7欧，忽略电枢反应作用： （1）求电动机电枢电流Ia'=60安时的转速；

（2）假若负载转矩不随转速而改变，当电机的主磁通减少15％，求达到稳定状态时的电枢电流及转速。

※ 第一章 直流电机原理与结构

1-1提示：

直流电机运行时，电枢绕组与换向器保持相对静止，故装于定子；磁极与电刷也保持相对静止装于转子即可。 1-2提示：

直流发电机：电磁转矩和电枢旋转方向相反，电枢感应电动势和电枢电流方向相同；

直流电动机：电磁转矩和电枢旋转方向相同，电枢感应电动势和电枢电流方向相反；

运行时直流电机的感应电动势大于电枢端电压为发电运行状态；感应电动势小于电枢端电压为电动运行状态 1-3提示：

直流电动机：PN=UN·IN·ηN 1-4提示：

直流发电机：PN=UN·IN 1-5提示：

直流电机负载运行时的主磁场由励磁磁势与电枢磁势共同建立，电枢磁势的存在使主磁场不同于电机的空载磁场，这种影响称为电枢反