第3章+直流电机(习题与解答)(DOC)
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|f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l a ___________ ，转速n将____________ 电动机的效率n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l a增加时，转速n将 ___________ ，转矩T e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2 0 %，他励方式运行空载电压为U oi，并励方式空载电压为U 02，则______A:U01 = U02 , B：U01 < U02 , C：U01 > U02。
答: B2. 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 N，忽略电枢反应和磁路饱和的影响，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：C3. _________________________________________________________________ 在直流电机中，公式E a=C^n①和T =C/J I a中的①指的是 _______________________________ 。
直流电机答案
直流电机答案电机与拖动测试题A一、填空题（40分）1、直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_相反_____，直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向__相同_____。
2、直流电动机的励磁方式有____他励________、___并励_______、___串励_______、_____复励_______四种。
3、并励直流发电机自励建压的条件是_______；_______；_______。
(主磁路存在剩磁；并联在电枢两端的励磁绕组极性要正确，使励磁电流产生的补充磁通方向与剩磁磁通方向相同；励磁回路的总电阻必须小于临界电阻)4、可用下列关系来判断直流电机的运行状态，当_______时为电动机状态，当_______时为发电机状态。
（E a〈U；E a〉U）5、直流发电机的绕组常用的有_______和_______两种形式，若要产生大电流，绕组常采用_______绕组。
（叠绕组；波绕组；叠）6、直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_______，直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_______。
（相反；相同）7、单迭和单波绕组，极对数均为p时，并联支路数分别是_______，_______。
（2p；2）8、直流电机的电磁转矩是由_______和_______共同作用产生的。
（每极气隙磁通量；电枢电流）9、直流电机电枢反应的定义是_______，当电刷在几何中线时，电动机产生_______性质的电枢反应，其结果使_______和_______，物理中性线朝_______方向偏移。
（电枢磁动势对励磁磁动势的作用；交磁；气隙磁场产生畸变；对主磁场起附加去磁作用）10、他励直流电动机的固有机械特性是指在_______条件下，_______和_______的关系。
（U=UN、φ=ΦN，电枢回路不串电阻；n；Tem11、直流电动机的起动方法有____ ___。
（降压起动、电枢回路串电阻起动）12、如果不串联制动电阻，反接制动瞬间的电枢电流大约是电动状态运行时电枢电流的_______倍。
直流电机课后习题答案
第1章直流电机1-1 P N=201 kW I N=782 A1-2 答：可以根据感应电动势e的大小来判断直流电机的运行状态。
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M em与n反向，e与I a同向，与U a反向；电动机M em与n同向，e与I a、U a反向。
发电机把机械能转换为电能，电动机把电能转换为机械能。
1-3 I N=522 A1-4 E e=110.9 V T em=378.4 N·m1-5 T2=54.1 N·m T p=5.1 N·m η=86.9% n0=3 111.2 r/min1-6 答：他励直流电动机的固有机械特性是指当电动机电源电压和磁通为额定值，且电枢回路不串联电阻的机械特性。
通过人为的改变他励直流电动机机械特性公式中的磁通、电源电压和电枢回路串联电阻等参数得到的机械特性称为人为机械特性。
1-7 答：电力拖动系统稳定运行的条件有：（1）必要条件。
电动机的机械特性曲线与负载转矩特性曲线有交点，即T em=T L（T L 为负载转矩）。
（2）充分条件。
在交点对应的转速之上有T em<T L，在交点对应的转速之下有T em>T L。
1-8 答：1、因为他励直流电动机直接启动时启动电流可高达额定电流的十几倍或更高，使绕组由于过热而损坏。
2、他励直流电动机的启动控制常采用降压启动或电枢回路串联电阻启动。
3、电枢回路串电阻启动的优点是操作简单、可靠，缺点是启动时电阻消耗的电能较多、效率较低；降压启动的优点是启动过程快、平稳，而且能量损耗小。
缺点是需要专用电源设备，投资大。
1-9 解：避免启动电流过大使电机换向情况恶化，导致启动转矩过大使电动机遭受机械损坏。
1-10 答：常见的调速方法有电枢回路串电阻调速、降低电源电压调速和减弱磁通调速。
1、电枢回路串电阻调速的优点是方法简单，操作方便，缺点是相对稳定性差，而且串入电阻使能耗增大，经济性较差。
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。
直流电机习题
直流电机原理计算题 例 1 一台他励直流电动机，铭牌数据为60N P kW =，220N U V =，305N I A =，1000/min N n r =，试求：（1）固有机械特性并画在坐标纸上。
（2）0.75N T T =时的转速。
（3）转速1100/min n r =时的电枢电流。
解：（1）a N N a E U I R =-，3322101122030560100.3822305N N N a N U I P R I ⎛⎫⎛⎫-⨯⨯-⨯===Ω ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭， 2203050.038a E =-⨯，2203050.0380.2081000a e N E C n -⨯Φ===， 02201058/min 0.208N e U n r C ===Φ， 9.559.550.208305606N e N T C I N m =Φ=⨯⨯=•。
根据（1058，0）和（1000，606）两点可画出机械特性。
（2）当0.75N T T =时的转速：、（3）当1100/min n r =时的a I ：2200.20811002320.038N a a a U E I A R --⨯===-。
可见当01100/min 1058/min n r n r =>=时电动机运行在回馈制动状态。
例题2、电动机的数据同上题。
试计算并画出下列机械特性：（1）电枢回路总电阻为0.5N R 时的人为特性。
（2）电枢回路总电阻为2N R 的人为机械特性。
（3）电源电压为0.5N U ，电枢回路不串入电阻时的人为机械特性。
（4）电源电压为N U ,电枢不串入电阻，0.5N Φ=Φ时的人为机械特性。
解：已知321010.0382N N N a N U I P R I ⎛⎫-⨯==Ω ⎪⎝⎭，0.208N N a e N NU I R C n -Φ==， 9.55606N e N N T C I N m =Φ=•，2200.721305N N N U R I ===Ω， 02201058/min 0.208N e N U n r C ===Φ。
第3章 直流电机 《电机学(第2版)》王秀和、孙雨萍(习题解答)
第三章 直流电机习题解答3-1 直流电机铭牌上的额定功率是指输出功率还是输入功率？对发电机和电动机有什么不同？答：输出功率；对于电动机指轴上的输出机械功率，对于发电机指线段输出的电功率。
3-2. 一台p 对极的直流电机，采用单叠绕组，其电枢电阻为R ，若用同等数目的同样元件接成单波绕组时，电枢电阻应为多少？ 答：P 2R .解析：设单叠绕组时支路电阻为R 1 ，考虑到并联支路数2a =2p ，故有：12R R P=,则12R PR = ，单波绕组时，并联支路数2a=2,每条支路有p 个R 1 ,则每条支路电阻为22p R ，并联电阻为2p R 。
3-3.直流电机主磁路包括哪几部分？磁路未饱和时，励磁磁通势主要消耗在哪一部分？答：(N 极)，气隙，电枢齿，电枢磁轭，下一电枢齿，气隙，（S 极），定子磁轭，（N 极）；主要消耗在气隙。
3-4. 在直流发电机中，电刷顺电枢旋转方向移动一角度后，电枢反应的性质怎样？当电刷逆电枢旋转方向移动一角度，电枢反应的性质又是怎样？如果是电动机，在这两种情况下，电枢反应的性质怎样？答：当电刷偏离几何中性线时，除产生交轴电枢磁动势外，还会产生直轴磁动势。
对于发电机，当电刷顺电枢旋转方向移动一角度后，产生的交轴磁动势F aq 对主磁场的影响与电刷位于中性线时的电枢反应磁动势相同，产生的直轴电动势F ad 有去磁作用。
当电刷逆电枢旋转方向移动一角度后，产生的交轴磁动势F aq 对主磁场的影响与电刷位于中性线时的电枢反应磁动势相同，产生的直轴电动势F ad 有助磁作用。
如果是电动机，两种情况下的影响与发电机恰好相反。
3-5. 直流电机电枢绕组元件内的电动势和电流是交流还是直流？为什么在稳态电压方程中不考虑元件本身的电感电动势？答：交流；因为在元件短距时，元件的两个边的电动势在一段时间内方向相反，使得元件的平均电动势稍有降低。
但直流电机中不允许元件短距太大，所以这个影响极小，故一般不考虑。
直流电机习题
0.38C en°U NC e2200.2081058r / min 直流电机原理计算题例1 一台他励直流电动机，铭牌数据为P N 60kW , U N 220V , I N 305A , n N 1000r/min，试求：（1）固有机械特性并画在坐标纸上。
（2）T 0.75T N时的转速。
（3）转速n 1100r/min时的电枢电流。
解: （ 1）E a U N I N R a，1 U N I N P N 103丄220 305 60 1032 I N2 2 3052E a220 305 0.038，旦220 3050・038 0.208n N1000T N 9.55CeI N 9.55 0.208 305 606N ?m根据（1058，0）和（1000，606）两点可画出机械特性。
（2）当T 0.75T N时的转速:0.3080.038晴鱼—_也_TCt ①二兰_x0.75x^ 0.208 9.55xQ.208a^1058-41.8^1016 2r/min(3)当 n 1100r/min 时的 l a : I U N E a 220 0.208 1100Aa Ra-… 。
可见当 n 1100r/min n 0 1058r/min 时电动机运行在回馈制动状态。
例题2、电动机的数据同上题。
试计算并画出下列机械特性： （1）电枢回路总电阻为 0.5R N 时的人为特性。
（2）电枢回路 总电阻为2R N 的人为机械特性。
（3）电源电压为0.5U N ，电 枢回路不串入电阻时的人为机械特性。
（4）电源电压为U N ,电枢不串入电阻，0.5 N时的人为机械特性。
W N10°.°38，解：已知C e NU N I N凡n N0.208T N9.55C e606N?mR NU N1 N 2203050.721n0 FC e N 迴1058r/min0.208(1)电枢回路总电阻为0.5R N时:n 10580.5 0.7212 606 10589.55 0.2082528.7 529.3r/min根据(2)1058 0.873T ,(1058, 0)和(529.3 , 606)电枢回路总电阻为2R N时:两点可画出曲线n 10582 0.7212 606 1058 2115 1057r/min 9.55 0.208n 1058 0.761T ,根据(1058, 0)和(-1057 , 606)两点可画出曲线 2 (3)电源电压为0.5U N, R c 0时：0.038n 0.5 1058 305 529 56 473r/min0.208n 529 0.092T，根据(529，0)和(473，606)两点可画出曲线 3。
直流电机习题答案
直流电机习题答案1、说明直流发电机的⼯作原理。
答：1）⽤原动机拖动电枢绕组旋转2）电机内部有磁场存在；3）电枢绕组旋转切割磁场，产⽣交变的感应电势（右⼿定则）；4）通过电刷将交变感应电势引出变成直流；5）将机械能变为电能。
2、说明直流电动机的⼯作原理。
答：1）将直流电源通过电刷接通电枢绕组，使电枢导体有电流流过。
2）机内部有磁场存在。
3）载流的转⼦（即电枢）导体将受到电磁⼒ f 作⽤ f=Bli a（左⼿定则）4）所有导体产⽣的电磁⼒作⽤于转⼦，使转⼦以n(转/分)旋转，以便拖动机械负载。
3、直流电机的额定值有哪些？答：额定值有额定功率、额定电压、额定电流和额定转速等4、答：直流电机的励磁⽅式分为他励和⾃励两⼤类，其中⾃励⼜分为并励、串励和复励三种形式。
1）他励他励直流电机的励磁绕组由单独直流电源供电，与电枢绕组没有电的联系，励磁电流的⼤⼩不受电枢电流影响。
2）并励发电机：Ia =If+I电动机：：I =Ia +If3）串励：Ia =If=I4）复励5、直流电机有哪些主要部件？各部件的作⽤是什么。
答：⼀、定⼦1、主磁极：建⽴主磁通，包括：铁⼼：由低碳钢⽚叠成绕组：由铜线绕成2、换向磁极：改善换向，包括：铁⼼：中⼤型由低碳钢⽚叠成。
⼩型由整块锻钢制成。
绕组：由铜线绕成。
3、机座：固定主磁极、换向磁极、端盖等，同时构成主磁路的⼀部分，⽤铸铁、铸钢或钢板卷成。
4、电刷装置：引出（或引⼊）电流，电刷由⽯墨等材料制成。
⼆．转⼦1．电枢铁⼼：构成主磁路，嵌放电枢绕组。
由电⼯钢⽚叠成。
2．电枢绕组：产⽣感应电动势和电磁转矩，实现机—电能量转换。
由铜线绕成。
3．换向器：换向⽤，由换向⽚围叠⽽成。
6、直流电机的换向装置由哪些部件构成？它在电机中起什么作⽤？答：换向装置由换向⽚、换向极铁⼼和换向极绕组构成。
主要作⽤是改善直流电机的换向，尽可能地消除电⽕花。
7、直流电枢绕组由哪些部件构成？答：电枢绕组是由很多个线圈按照⼀定的规律连接⽽成的。
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4.★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。
5.并励直流电动机，当电源反接时，其中 的方向，转速方向。
答：反向，不变。
6.直流发电机的电磁转矩是转矩，直流电动机的电磁转矩是转矩。
Ｂ： < ，
Ｃ： > 。
答：B
5.★一直流电动机拖动一台他励直流发电机，当电动机的外电压，励磁电流不变时，增加发电机的负载，则电动机的电枢电流 和转速n将。
A： 增大，n降低，
B： 减少，n升高，
C： 减少，n降低。
答：A
6.★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0.5 ,忽略电枢反应和磁路饱和的影响，此时电机的转速。
答：去磁的，增磁的。
二、选择填空
1.★★一台串励直流电动机，若电刷顺转向偏离几何中性线一个角度，设电机的电枢电流保持不变，此时电动机转速。
A：降低，B：保持不变，
C：升高。
答：C
2.★一台直流发电机，由额定运行状态转速下降为原来的30℅，而励磁电流及电枢电流不变，则。
A：Ea下降30℅，
B：T下降30℅，
A： , B： ,C：1,D：2.
答：C
18.★直流发电机的电刷逆转向移动一个小角度，电枢反应性质为。
A：去磁与交磁,B：增磁与交磁,C：去磁.
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：空载损耗功率，绕组铜损耗。
12.★串励直流电动机在负载较小时， ；当负载增加时，Te， ；n随着负载增加下降程度比并励电动机要。
答：小，增加，增加，严重。
13.★一台p对磁极的直流发电机采用单迭绕组，其电枢电阻为 ,电枢电流为 ,可知此单迭绕组有条并联支路，其每条支路电阻为；若为单波绕组其每条支路电阻为
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
7.在直流电机中，公式 Ф和 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
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，
A：增加B：减小C：基本不变
答：C，B，B，B
16.★一台他励直流发电机，额定电压220V，6极，额定支路电流为100A，当电枢为单叠绕组时，其额定功率；当电枢绕组为单波绕组时，其额定功率为。
A：22kW B：88kW
C：132kW D：44kW
答：C，D
17.在直流电机中，右行单叠绕组的合成节距 =。
A：20W B：40kW C：80kW D：120kW
答：D，B
14.y=yc=为单叠绕组y=yc=为单波绕组。
A：QU//2p±εB：1 C：2 D：yc=k-1
E：（K+1）/2p
答：B，E
15.★并励直流电动机磁通增加10℅，当负载力矩不变时（T2不变），不计饱和与电枢反应的影响，电机稳定后，下列量变化为：Te,n,Ia,P2。
，电枢电阻为。
答：
14.并励直流电动机改变转向的方法有，。
答：将电枢绕组的两个接线端对调，将励磁绕组的两个接线端对调，但二者不能同时对调。
15.串励直流电动机在电源反接时，电枢电流方向，磁通方向，转速n的方向。
答：反向，反向，不变。
16.当保持并励直流电动机的负载转矩不变，在电枢回路中串入电阻后，则电机的转速将。
C：电磁功率，D：电机的效率。
答：A
9.起动直流电动机时，磁路回路应电源。
A；与电枢回路同时接入，
B：比电枢回路先接入，
C：比电枢回路后接入。
答：B
10.一台并励直流电动机将单叠绕组改接为单波绕组，保持其支路电流不变，电磁转矩将。
A：变大，B：不变，C：变小。
答：C
11.★一台并励直流电动机运行时励磁绕组突然断开，则。
A：电机转速升到危险的高速，
B：保险丝熔断
C：上面情况都不会发生。
答：C
12.★直流电动机的电刷逆转向移动一个小角度，电枢反应性质为。
A：去磁与交磁B：增磁与交磁C：纯去磁D：纯增磁
答：A
13.★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。
第3章 直流电机
一、填空
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.★★一台四极直流发电机采用单叠绕组，若取下一支或相邻的两支电刷，其电流和功率，而电刷电压。
答：减小，不变。
3.★一台并励直流电动机，如果电源电压和励磁电流 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 将，电枢电流 ，转速n将，电动机的效率η将。
答：制动，驱动。
7.一台串励直流电动机与一台并励直流电动机，都在满载下运行，它们的额定功率和额定电流都相等，若它们的负载转矩同样增加0.5，则可知：电动机转速下降得多，而电动机的电流增加得多。
答：串励，并励。
8.★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 增加时，转速n将，转矩Te将。
C：Ea和T都下降30℅，
D：端电压下降30℅。
答：A
3.一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。
Ａ：改变原动机的转向，
Ｂ：改变励磁绕组的接法，
Ｃ：改变原动机的转向或改变励磁绕组的接法。
答：C
4.★把直流发电机的转速升高２０℅，他励方式运行空载电压为 ，并励方式空载电压为 ,则。
Ａ： = ，
答：下降。
17.并励直流发电机的励磁回路电阻和转速同时增大一倍，则其空载电压。
答：不变。
18.直流电机单叠绕组的并联支路对数为，单波绕组的并联支路对数。
答：2p,2。
19.直流电机若想实现机电能量转换，靠电枢磁势的作用。
答：交轴。
20.★直流发电机，电刷顺电枢旋转方向移动一角度，直轴电枢反应是；若为电动机，则直轴电枢反应是。