电机学课后习题答案第三章习题

一、填空题

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. 一台并励直流电动机，如果电源电压和励磁电流If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Ia ，转速n将 ，电动机的效率η将 。 答：不行，不变，不变，下降，下降。

3．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Ia增加时，转速n将 ，转矩Te将 。 答：下降，增加。

4. 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。

5．一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。

二、选择题

1． 把直流发电机的转速升高２０℅，他励方式运行空载电压为U01，并励方式空载电压为

U02,则 。

Ａ：U01 = U02， Ｂ：U01 < U02， Ｃ：U01 > U02。 答：B

2．一台并励直流电动机，在保持转矩不变时，如果电源电压U降为0.5U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0.5倍， C：转速下降， D：无法判定。 答：C

3． 在直流电机中，公式Ea?Ce?nФ和T?CT?Ia中的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：A

4．在直流电机中，右行单叠绕组的合成节距y?yc= 。

N,忽略电枢反应

A：Qu2p, B：答：C

Qu2p??, C：1, D：2.

5．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：B

6．一台他励直流发电机，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 。

A20W B40kW C80kW D120kW 答：D，B.

三、判断题

1． 并励直流发电机转速上升0.2倍，则空载时发电机端电压上升0.2倍。 （ ） 答：错

2．直流电机的电枢绕组并联支路数等于极数即2a?=2p。 （ ）

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．并励直流发电机稳态运行时短路电流很大。 （ ） 答：错

7．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

8．直流电机的转子转向不可改变。 （ ） 答：错

9．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

10．并励直流电电机不可轻载运行。 （ ） 答：错

四、简答题

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。

3．直流电机的感应电动势与哪些因素有关？若一台直流发电机在额定转速下的空载电动势为230V（等于额定电压），试问在下列情况下电动势变为多少？ （1）磁通减少10% ； （2）励磁电流减少10% ； （3）转速增加20%； （4）磁通减少10%。

答 感应电动势E通Φ和转速n成正比。

（1）Φ减少10% ，E亦减少10% ，为20V。

（2）励磁电流减少10% ，由于磁路饱和，Φ减少不到10% ，E亦减少不到10% ，

因此207V

（3）n增加20% ，E亦增加20% ，为276V。 （4）Φ减少10% ，n上升10% ，E?(1?0.1)(1?0.1)?230V?228V?Ce?n??n，在其它条件不变的情况下，感应电动势E与磁

。

五、计算题

1. 设一台4kW、220V，效率?N?84%的两极直流电动机，电枢绕组为单叠绕组，槽数

Q=18，每槽每层元件边数u=4,元件匝数Ny?8。试求：

（1）电机的额定电流；

（2）电枢绕组数据：虚槽数Qu，换向片数K，绕组元件数S，总导体数Za以及绕组

各节距。

解 （1）额定电流

IN? （2）虚槽数

Qu?uQ?4?18?72 PNUN?N?4?103220?0.84A?21.65A

元件数、换向片数

S?K?Qu?72

总导体数

Za?2NyS?2?8?72根?1152根

合成节距

y?yk??1

第一节距

y1?Qu2p???724?0?18

第二节距

y2?y?y1??1?18??17或?19

2. 一台直流发电机数据：2p?6，总导体数N=720，2a??6，运行角速度??40?rad/s，每极磁通Φ=0.0392Wb。试计算：

（1）发电机的感应电动势；

（2）当转速n=900r/min，但磁通不变时的感应电动势； （3）当磁通Φ=0.0435Wb，n=900r/min时的感应电动势。 解 （1）Ce?转速

n?30pN60a??3?78060?3?13

???30??40?r/min?1200r/min

感应电动势

E?Ce?n?13?0.0392?1200V?611.5V