直流电机课堂测验(含答案)(重庆大学)
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：
(完整版)重庆大学同步电机测试题(含答案)
重庆大学 电机学（1） 课堂测验五2011~2012学年 第一学期考试方式：闭卷 测验日期：2011.12.30 测验时间： 45 分钟一、 单项选择题（每小题2分，共20分）1．凸极同步发电机的电抗大小排列顺序为 D 。
A ．q aq d ad X X X X X >>>>σ； B ．σX X X X X q aq d ad >>>>； C ．σX X X X X ad d aq q >>>>；D ．σX X X X X aq q ad d >>>>。
2．当同步发电机的负载减少时，其转速和功率角的变化情况是 C 。
A ．转速不变，功率角增加； B ．转速下降，功率角下降； C ．转速不变，功率角下降； D ．转速增加，功率角增加。
3．三相同步发电机稳定运行，外接纯电阻性负载，则该电机的电枢反应性质为 D 。
A ．交轴电枢反应；B ．直轴去磁电枢反应；C ．直轴增磁与交轴电枢反应；D ．直轴去磁与交轴电枢反应。
4．保持同步发电机的激磁电流不变，增加其有功功率的输出，则激磁电动势将 B 。
A ．变大；B ．不变；C ．变小；D ．无法确定。
5．凸极同步发电机带感性负载运行，电枢绕组感应的电动势由 D 产生。
A ．转子主极磁动势和直轴电枢磁动势共同； B ．转子主极磁动势和交轴电枢磁动势共同； C ．交轴电枢磁动势和直轴电枢磁动势共同；D ．转子主极磁动势、交轴电枢磁动势和直轴电枢磁动势共同。
6．一台并联于无穷大电网的同步发电机，保持有功功率不变，减小励磁电流，发现其电枢电流减小，则发动机原来的运行状态为 A 。
A ．过励； B ．正常励磁； C ．欠励； D ．无法确定。
7．同步补偿机的作用是 B 。
A ．补偿电网电力不足； B ．改善电网功率因数； C ．作为用户的备用电源； D ．作为同步发电机的励磁电源。
直流电机试题及参考答案
4.直流电机电枢绕组型式由什么决定
答直流电机绕组型式由绕组和合成节距 决定。 为叠式绕组； 为波绕组，其中 为换向器片数， 为极对数。
5.★直流电机电枢绕组为什么必须是闭合的
答因为直流电枢绕组不是由固定点与外电路连接的，而是经换向器-电刷与外电路想连接的，它的各支路构成元件在不停地变化。为使各支路电动势和电流稳定不变，电枢绕组正常、安全地运行，此种绕组必须是闭合的。
A：不变，B：转速降低到原来转速的倍，
C：转速下降，D：无法判定。
答：C
7.在直流电机中，公式 Ф和 中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
8.★直流电动机在串电阻调速过程中，若负载转矩保持不变，则保持不变
A：输入功率，B：输出功率，
C：电磁功率，D：电机的效率。
答：下降，增加。
9.直流电动机电刷放置的原则是：。
答：空载时正、负电刷之间获得最大的电动势，这时被电刷短路的元件的电动势为零。
10.直流电动机调速时，在励磁回路中增加调节电阻，可使转速，而在电枢回路中增加调节电阻，可使转速。
答：升高，降低。
11.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：C
19.若并励直流发电机转速上升20％，则空载时发电机的端电压U0将。
A：升高20％B：升高大于20％C：升高小于20％D：不变
答：B
20.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
21.欲使电动机能顺利起动达到额定转速，要求电磁转矩大于负载转矩。
直流电机单元测试与答案
一、单选题1、直流电动机电动运行时，主磁通产生的感应电动势存在于（）A.换向极绕组B.电枢绕组C.励磁绕组D.电枢绕组与励磁绕组正确答案：B2、并励直流电动势在维修的时候，如果把励磁绕组线径略微减小，则维修完成后的直流电机在原额定条件下（电压、转矩保持不变），此时电机的转速（）A.不确定B.变大C.变小D.不变正确答案：B3、直流电动机的额定功率是指（）A.额定工作条件下转轴上的电磁功率B.额定工作条件下电源的输入功率C.额定工作条件下转轴上的空载损耗D.额定工作条件下转轴上输出的机械功率正确答案：D4、直流电机处于电动运行状态时，电枢绕组中的电流与感应电动势是（）量，其方向（）。
A.直流，相同B.交流，相反C.直流，相反D.交流，相同正确答案：B5、直流电机如果将电枢绕组装在定子上，主磁极装在转子上，则电刷应该装在（），换向器装在（）。
A.转子，定子B.定子，转子C.定子，定子D.转子，转子正确答案：B6、并励直流电动机空载运行时，若不慎发生励磁绕组断线的故障，则电机会（）。
A.飞车B.堵转或飞车C.速度不变D.堵转正确答案：A7、并励直流电动机运行时，若不慎发生励磁绕组断线的故障，则电机会（）。
A.堵转或飞车B.速度不变C.飞车D.堵转正确答案：A8、从空间上看，直流电机电枢电流产生的磁场方向是（）。
A.恒定的B.旋转的C.不确定D.交变的正确答案：A9、直流电机接在直流电源上运行时，当E（）U时，直流电机工作于电动机状态；而E（）U时，直流电机工作于发电机状态。
A.小于，大于B.大于，小于C.小于，小于D.大于，大于正确答案：A10、理论上，直流电机主磁极铁心可采用（），而实际上为了降低电枢旋转时的极靴表面损耗，一般用（）材料。
A.整块钢，硅钢片B.整块钢，低碳钢板C.低碳钢板，硅钢片D.整块钢，硅钢片正确答案：B。
（完整版）重庆大学电机学课堂测验试卷（含参考答案）
重庆大学电机学（1）课程试卷juan A 卷B 卷2014—2015学年第一学期开课学院：电气工程学院课程号：15012650 考试日期：2014.10.20 考试方式：开卷闭卷 其他考试时间：45 分钟题号一二三四五六七八九十总分得分一、单项选择题（每小题2分，共20分）1．软磁材料的特点是 C 。
A ．磁滞回线宽、剩磁大、矫顽力小；B ．磁滞回线宽、剩磁大、矫顽力大；C ．磁滞回线窄、剩磁小、矫顽力小；D ．磁滞回线窄、剩磁大、矫顽力小。
2．单相变压器其它条件不变，若铁心叠片接缝增大，则其空载电流 A 。
A ．增大；B ．减小；C ．不变；D ．无法确定。
3．当电源电压为正弦波时，考虑磁路饱和后，单相变压器空载电流为 C 。
A ．正弦波；B ．平顶波；C ．尖顶波；D ．三角波。
4．Yd 接线的三相变压器，U 1N 、U 2N 分别为一、二次侧额定电压，则变压器的变比为 C 。
A ．1N 2N 3U U ；B ．1N 2N U U ；C ．1N2N 3U U ；D ．2N 1N U U 。
5．变压器空载运行时，若输入电压提高，则D 。
A ．铜耗减小，铁耗减小；B ．铜耗减小，铁耗增加；C ．铜耗增加，铁耗减小；D ．铜耗增加，铁耗增加。
6．一台升压变压器，一次绕组的每匝电势 B 二次绕组的每匝电势。
A ．小于；B ．等于；C ．大于；D ．无法确定。
7．某三相变压器带感性负载运行时，在负载电流相同的情况下，cos φ2越低，则 B 。
A ．电压变化率越大，效率越高；B ．电压变化率越大，效率越低；C ．电压变化率越小，效率越低；D ．电压变化率越小，效率越高。
8．一台单相变压器空载运行时，其一次侧电压与电流的相位差 A 。
A ．略小于90°；B ．远小于90°；C ．略大于90°；D ．远大于90°。
9．变比k=2的变压器，从低压侧测得的空载损耗为300W ，从高压侧测得的短路损耗为1200W ，则效率最大时负载电流的标幺值为 B 。
直流电机考试题及答案
直流电机考试题及答案一、单选题（每题2分，共10分）1. 直流电机的工作原理是基于哪种电磁定律？A. 电磁感应定律B. 洛伦兹力定律C. 欧姆定律D. 法拉第电磁感应定律答案：B. 洛伦兹力定律2. 直流电机的电枢绕组中产生的是哪种类型的电动势？A. 直流电动势B. 交流电动势C. 脉冲电动势D. 恒定电动势答案：B. 交流电动势3. 直流电机的换向器的主要作用是什么？A. 改变电流方向B. 改变磁场方向C. 改变电机转速D. 改变电机扭矩答案：A. 改变电流方向4. 直流电机的励磁方式有哪两种？A. 并励和串励B. 并励和复励C. 串励和复励D. 并励和他励答案：D. 并励和他励5. 直流电机的转速与电枢电压的关系是什么？A. 正比B. 反比C. 无关D. 非线性关系答案：A. 正比二、填空题（每空1分，共10分）1. 直流电机的_________决定了电机的转速。
答案：电枢电压2. 直流电机的_________越大，电机的输出功率越大。
答案：电枢电流3. 直流电机的_________是将电能转换为机械能的关键部件。
答案：电枢绕组4. 直流电机的_________是将机械能转换为电能的关键部件。
答案：发电机5. 直流电机的_________是用于保护电机不受过电流损害的装置。
答案：过电流保护器三、简答题（每题10分，共20分）1. 简述直流电机的启动过程。
答案：直流电机的启动过程包括将电机接入电源，逐渐增加电枢电压，直到电机达到所需的启动转速。
在此过程中，需要控制电枢电流，以防止启动电流过大而损坏电机。
2. 直流电机的调速方式有哪些？答案：直流电机的调速方式主要包括改变电枢电压、改变电枢电阻、改变励磁电流和改变电枢电路的连接方式。
通过这些方法，可以有效地调整电机的转速，以满足不同的工作需求。
四、计算题（每题15分，共30分）1. 已知直流电机的电枢电阻为0.5Ω，电枢电压为220V，求电机的启动电流。
重庆大学电机学第1次课堂测验(含参考答案)
重庆大学 电机学（1） 课堂测验2011 ~2012 学年 第 一 学期考试方式：闭卷 测验日期：2011.11.23 测验时间： 45 分钟一、单项选择题（每小题2分，共20分）1．若硅钢片的叠片接缝增大，则其磁阻 A 。
A ．增加； B ．减小； C ．基本不变。
2．磁滞回线 C 、剩磁 、矫顽力 的铁磁材料，称为软磁材料。
A ．宽、大、小； B ．宽、小、大； C ．窄、小、小； D ．窄、大、小。
3．硅钢片越厚，其铁心损耗 A 。
A ．越大；B ．越小；C ．不变。
4．Yd 接线的三相变压器，U IN 、U 2N 分别为一、二次侧额定电压，则变压器的变比为 A 。
A ；B ．1N 2N U U ；C ．1N2N U ； D ．2N 1N U U 。
5．一台变比为k 的变压器，从一次侧测得的激磁阻抗为Z m ，那么从二次侧测量到的激磁阻抗应为 D 。
A ．Z m ；B ．k 2Z m ； C ．Z m ／k ； D ．Z m /k 2。
6．变比k=2的变压器，空载损耗250W （从低压侧测得），短路损耗1000W（从高压侧测得），则变压器效率最大时负载电流的标幺值为 C 。
A ．2；B ．1；C ．0.5；D ．0.25。
7．联接组号不同的变压器不能并联运行，其原因是 B 。
A ．电压变化率太大 ； B.空载环流太大； C ．负载时激磁电流太大； D.变比不同。
8．两台容量不同、变比和连接组别相同的三相变压器并联运行，它们所分担的容量之比 D 。
A ．与短路阻抗成正比；B ．与短路阻抗成反比；C ．与短路阻抗的标幺值成正比；D ．与短路阻抗的标幺值成反比。
9．当变压器运行效率最高时，其不变损耗 C 可变损耗。
A ．大于； B ．小于； C ．等于； D ．不确定。
10．三相变压器Yd9中的组别号9表示低压侧线电压超前高压侧对应线电压A 或D 角。
A ．90°；B ．270°；C ．-90°；D ．-270°。
重庆大学电机学之直流电机试题
额定负载时：If =UN (Rf +R串) 230（22.8+3.5） 8.745A
I=P/UN=82000/230=356.52A Ia＝ I + If＝365.265A Pe＝P2+Ia2R + 2△UsIa＋If2Rf＝88.197kW
或者： Pe＝EaIa＝(U+ I aR+2△Us)Ia=(230+365.27*0.0259+2)*365.265＝ 88.197kW
转速变化，由于仅有If方向变化，U、Ia、Ra都没变化，
由下式可知一定是主磁通 变化了。
剩磁的影响， 的一部分用来抵消剩磁
10
3-16 一台17kW、220V的并励直流电动机，电枢总电阻R＝0.1欧，在额定电压 下电枢电流为100A，转速为1450r/min,并励绕组与一变阻器串联以限制电流为 4.3A ，电刷压价为2V 。当变阻器短路时，励磁电流为9A，转速降低到 850r/min,电动机带有恒转距负载，机械损耗等不计，试计算（1）励磁绕组的电 阻和变阻器电阻（2）变阻器短路后，电枢电流的稳态值；（3）电磁转矩值
2
9.55
注:中间过程完全不必计算, Ce和CT也不用求出来
6
3-11 一台他励发电机的转速提高20％，空载电压会提高多 少 （If不变）？若为并励发电机，则电压升高的百分值 比他励发电机多还是少(Rf不变)？
If不变
Φ不变
他励空载：Ea＝U0=Ce n Φ
Φ不变
n 20％
U0 20％
并励空载：Ea＝U0=Ce n Φ＝RfIf
11
又E1 U N Ia1R 2US 220 100 0.1 2 208V E2 U N Ia2 R 2US 220 Ia2 0.1 2
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重庆大学试卷 直流电机 第 1 页 共 2 页
重庆大学 电机学（1） 直流电机课堂测验
2012 ~2013 学年 第 一 学期
考试方式
：
测验日期：2012.12.23 测验时间： 45 分钟
一、 单项选择题（每小题2分，共20分）
1．直流电机电枢磁动势的波形是 C 。
A ．平顶波；
B ．尖顶波；
C ．三角形波；
D ．马鞍形波。
2．直流电机交轴电枢反应磁动势最大值的位置取决于 C 。
A ．电刷的位置； B ．主极轴线的位置； C ．电枢的几何中性线； D ．转子的旋转方向。
3．若并励直流发电机转速上升20%，则空载时发电机的端电压将 B 。
A ．升高20%； B ．升高大于20%； C ．升高小于20%； D ．无法确定。
4．一台串励直流电动机，设电枢电流保持不变，若电刷顺转向偏离几何中性线一个角度，此时电动机转速 B 。
A ．升高；
B ．降低；
C ．保持不变。
5．当他励直流电动机的励磁电流和负载转矩不变时，如果电枢回路串入附加电阻，则电机稳定运行时电枢电流将 C 。
A ．上升；
B ．下降；
C ．不变。
6．一台并励直流发电机希望改变电枢两端正负极性，采用的方法是 C 。
A ．改变原动机的转向； B ．改变励磁绕组的接法； C ．改变转向或改变励磁绕组接法； D ．增加原动机的转速。
7．直流发电机电枢导体中的电流是 C 。
A ．直流；
B ．脉动直流；
C ．交流；
D ．无法确定。
8.并励直流电动机重载运行时，若不慎将励磁回路断开，电机转速将 B 。
A ．上升到较高的转速后稳定运行； B ．减速到停转；
C ．上升到不允许的高速即“飞车”；
D ．保持原转速不变。
9．直流电动机的额定功率指 C 。
A ．电枢端口输出的电功率；
B ．电枢端口吸收的电功率；
C ．转轴上输出的机械功率；
D ．转轴上吸收的机械功率。
10．电枢磁动势与主磁场相互作用产生电磁转矩。
若电枢磁动势有交轴分量和直轴分量，则 D 。
A ．二者都产生电磁转矩；
B ．二者都不产生电磁转矩；
C ．仅直轴分量产生电磁转矩；
D ．仅交轴分量产生电磁转矩。
二、 填空题（每空2分，共26分）
1．直流发电机最重要的特性是 外特性 ，直流电动机最重要的特性是 机械
特性 。
2．他励直流发电机的电压调整率与 电枢电阻 和 电枢反应 有关。
3．电磁功率与输入功率之差，对于直流发电机包括 铁心损耗和机械 损耗；对于直流电动机包括 各种铜损耗和杂散 损耗。
4．他励直流电动机的负载转矩保持不变，若采用降压调速，转速将 减小 ，电枢电流将 不变 ；若采用弱磁调速，则转速将 增大 ，而电枢电流将 增大 。
（增大、减小或不变）
5．他励直流发电机自励建立稳定电压的条件是：磁路中必须有剩磁；励磁磁动势与剩磁的方向必须相同；励磁回路的总电阻必须小于临界电阻。
三、 简答题（共24分）
1．一台并励直流电动机，在励磁电流和电枢电流不变的情况下，若转速下降，试分析说明其铜耗、铁耗、机械损耗、电枢电动势、电磁功率、电磁转矩、输出功率、输入功率将分别如何变化？（14分）
答：由p cua =I a 2R a 、p cuf =I f 2R f 可知，当电枢电流I a 和励磁电流I f 不变时，铜耗p cu 、p cuf 不变。
（2分）
在直流电机中，铁损耗p Fe 和机械损耗p Ω与转速n 有关，当n 下降时，铁损耗p Fe 和机械损耗p Ω变小。
（2分）
由E a =C e φn 可知，励磁电流I f 不变，φ也不变，当转速n 下降时，电动势E a 变小。
（2分）
由P e =E a I a 可知，当电枢电流I a 不变、电动势E a 变小时，电磁功率P e 变小。
（2分）
由T e =C T φI a 可知，由于φ、I a 不变，故电磁转矩T e 不变。
（2分）
由P 2=T 2.Ω、T e =T 2+T 0可知，T e 和T 0不变，因此T 2不变，而n 下降，Ω下降，故输出功率P 2变小。
（2分）
学院 电气工程学院 专业、班 年级 学号 姓名
公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊
封
线
密
重庆大学试卷 直流电机 第 2 页 共 2 页
因为P 1=P e +p cua +p cuf +p △，当电枢电流I a 和励磁电流I f 不变时，p cua 、p cuf 和p △不变，当转速n 下降时，由于P e 变小，故输入功率P 1变小。
（2分）
2．一台直流电动机在额定情况下调速，若负载转矩不变，试问下列情况下转速和电枢电流将如何变化？（10分）
（1）端电压下降10%，励磁电流不变； （2）励磁电流减小10%，端电压不变。
答：可以用公式 e T a
T C I =Φ ① 和 a a
e U I R n C -=
Φ
②
两个公式来分析。
（1） 由于I f 不变，Φ不变，同时考虑到T e 不变，由公式①可知，I a 不变，
由公式②可知，由于U 下降10%，其他不变，n 下降10%。
（5分） （2） 励磁电流减小10%，Φ约减小10%，由于负载转矩不变，Te 也不变，
由公式①可以知道，I a 约增加10%；由公式②可知，若只考虑Φ的减小，n 应该上升约10%，但由于I a 增加，使U-I a R a 有所减小，这就使n 的上升幅度小于10%。
（5分）
四、 计算题（30分）
已知一台并励直流发电机的有关数据如下：P N ＝6kW ，U N ＝230V ，n N
＝1450r/min ，电枢回路总电阻R a =0.921Ω，励磁回路电阻R f ＝177Ω，铁耗p Fe =145.5W ，机械损耗p Ω=168.4W ，不计附加损耗，若忽略电枢反应的去磁效应，不计铁心磁路饱和。
试求在额定负载下的：(1)负载电流I N (3分)；(2)励磁电流I fN (3分)；(3)电枢电流I aN (3分)；(4)电枢电动势E aN (3分)；(5)电磁功率P eN (4分)；(6)电磁转矩T eN (6分)；(7)输入功率N P 1(5分)；(8)效率ηN (3分)。
解：
（1） 087.262306000==
=
U P I N
N N （A ）
（2） 299.1177
230==
=
R U
I
f
N
fN
（A ）
（3） 386.27299.1087.26=+=+=I
I I fN
N aN （A ）
（4） 223.255921.0386.27230=⨯+=+=R I U E a aN N aN （V ） （5） 537.6989386.27223.255=⨯==I E P aN aN eN （W ）
另解：02
2+++=+++=∆f fN a aN N Cuf Cua N eN R I R I P p p p P P
41.6989177299.1921.0386.2760002
2
=⨯+⨯+= （W ）
（6） 84.15160
1450
260
2=⨯=
=ΩππN N n (rad/s)
（3分）
031.46844
.151537.6989==
Ω=
N
eN eN P T (N·
m) （3分） （7） Fe eN N p p P P ++=Ω1
6989.537
168.4
1
7303.437(w )
=++=
（8） %153.82437
.730360001==
=P P N
N N η。