直流电机习题
直流电机习题
2π × 400 P2 = T2Ω = 716.25× = 30KW 60
P2 30000 η= = = 35.4% P1 220 × 385
• 解：（2）电枢电源电压及效率的计算 ：（ ）
∆n = n0 − nN = 1032.9 − 1000 = 32.9r / min
′ n0 = n + ∆n = 400 + 32.9 = 432.9r / min
• 解：
应串入的电阻值
UN 220 R= − Ra = − 0.0302 = 0.396 Ω 1.8 I N 1.8 × 287
启动转矩
U N − I N Ra 220 − 287 × 0 / 0302 Ceφ N = = = 0.14089 nN 1500
TS = CT φN I S = 9.55CeφN × 1.8 I N = 9.55 × 0.1489 ×1.8 × 287 = 695 N ⋅ m
先求出电动势常数
Ce = 60 a
−2
=
60 × 2
= 3 .6
E a = C e Φn = (3.6 × 2.2 × 10 × 1460 )V = 115.6V CT = 9.55C e = 9.55 × 3.6 = 34.4 T = CT ΦI a = (34.4 × 2.2 × 10 − 2 × 800) N ⋅ m = 605 N ⋅ m
TL = 0.75TN = 0.75 × 279.07 = 209.3N ⋅ m
UN I a Ra UN Ra Qn = − = − T 2 CeΦ C eΦ C e Φ 9 . 55 ( C e Φ ) Ra ∴ n (C e Φ ) = U N (C e Φ ) − T 9 . 55 0 . 0422 2 即1800 ( C e Φ ) − 220 ( C e Φ ) + × 209 . 3 = 0 9 . 55
直流电机习题答案
第二篇直流电机一、填空题：1 .直流电机电枢导体中的电动势是电动势，电刷间的电动势是电动势。
交流；直流2 .直流电机电枢绕组中流过的电流方向是的，产生电磁转矩的方向是的（填变化或不变）。
变化；不变3 .直流电机的主磁路不饱和时，励磁磁动势主要消耗在上。
气隙4 .直流电机空载时气隙磁密的波形曲线为波。
平顶5 .直流电机的磁化特性曲线是指电机空载时与之间的关系曲线。
每极气隙磁通60与励磁磁动势2Ff（F0）6 .一台6极他励直流发电机，额定电流为150A,若采用单叠绕组，则电枢绕组的支路电流为A,若采用单波绕组，则电枢绕组的支路电流为Ao25;757 .一直流电机，Q u=S=K=22,2P=4,右行单叠绕组，绕组节距y=y K=,y i=,y2=。
5;1;M或6;1;—58 .一台四极直流电机，元件数为21,换向片数为，构成左行单波绕组，则合成节距为,第一节距为,第二节距为,并联支路数为。
21;10;5;5;29 .直流电机电刷放置的原则是：。
10 .直流电机的励磁方式分为、、、。
他励；并励；串励；复励11 .直流电机负载运行时，又的影响称为电枢反应。
电枢磁动势；励磁磁场12 .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。
制动；驱动（或拖动）13 .直流发电机，电刷顺电枢旋转方向移动一角度，直轴电枢反应是的；若为电动机，则直轴电枢反应是的。
去磁；助磁（或增磁）14 .直流电机电刷在几何中性线上时，电枢反应的作用为：（1）;（2）使物理中性线;（3）当磁路饱和时起作用。
使气隙磁场发生畸变；；偏移几何中性线一个角度；；去磁作用15 .并励直流发电机自励建压的条件是：,,电机有剩磁；励磁绕组并联到电枢两端的极性正确；励磁回路的电阻小于与电机转速相应的临界电阻16 .他励直流发电机的外特性是一条下垂的曲线，其原因有：（1）;（2）。
对于并励直流发电机，还有第3个原因：。
所以并励直流发电机的电压调整率比他励时要大。
直流电机习题
1、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。
2、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。
3、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_______。
4、单叠和单波绕组极对数均为p时并联支路数分别是______________。
5、直流电机的电磁转矩是由_____________________和_____________共同作用产生的。
Ea〈U Ea〉U 叠绕组波绕组叠相反相同2p 2 每极气隙磁通量电枢电流6、他励直流电动机的固有机械特性是指在______________ ______ ________ _______ _______条件下_______和_______的关系。
7、直流电动机的起动方法有_______________________。
8、当电动机的转速超过__________时出现回馈制动。
9、拖动恒转转负载进行调速时应采_______ _______调速方法而拖动恒功率负载时应采用_______调速方法。
UUN、φΦN电枢回路不串电阻n Tem 降压起动、电枢回路串电阻起动理想空载转速降压或电枢回路串电阻弱磁一台直流发电机若把电枢固定而电刷与磁极同时旋转则在电刷两端仍能得到直流电压。
一台并励直流电动机若改变电源极性则电机转向也改变。
直流电动机的电磁转矩是驱动性质的因此稳定运行时大的电磁转矩对应的转速就高。
T F F 直流电动机的人为特性都比固有特性软。
F直流电动机串多级电阻起动。
在起动过程中每切除一级起动电阻电枢电流都将突变。
T他励直流电动机的降压调速属于恒转矩调速方式因此只能拖动恒转矩负载运行。
F他励直流电动机降压或串电阻调速时最大静差率数值越大调速范围也越大。
T1、直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于中。
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。
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。
直流电机练习题
• （A）直流电流 （B）交流电流 （C）脉冲电流 （D）互相抵消 正好为零
• 12、 改变直流电动机励磁电流方向的实质是改变(B)。
• A、电压的大小 B、磁通的方向 C、转速的大小 D、电枢电 流的大小
4
• 13、为使直流电动机反转，应采取（A）的方法来改变主磁场 2021的/7/1方7 向。
• A、改变励磁绕组极性 B、减少电流 C、增大电流 D、降压
• 14、为使直流电动机的旋转方向发生改变，应将电枢电流 （D）。
• （A）增大 （B）减小
（C）不变
（D）反向
• 15、直流电动机除极小容量外，不允许（B）启动。
• A、降压 B、全压 C、电枢回路串电阻 D、降低电枢电 压
• 16、如果使直流电动机在额定电压下直接起动，起动电流将是 电枢额定电流的(D)倍。
• （√）9.直流发电机在电枢绕组元件中产生的是交流电动势，只
是由于加装了换向器和电刷装置，才能输出直流电动势。 • √ ）10、直流并励电动机的励磁绕组决不允许开路。 • （×）11、要改变直流电动机的转向，只要同时改变励磁电流
方向及电枢电流的方向即可。
谢谢观赏
• 6、．直流电机的电枢铁心一般用（B）制成。
• （A）0.5毫米厚的薄钢板冲制成型后再用铆钉铆紧
• （C）整块的钢板
（D）整块的铸铁
3
• 7、.直流电机中的电刷是为了引导电流，在实际应用中一般都采用 2（021/D7/17）
（A）铜质电刷（B）银质电刷 C）金属石墨电刷 （D电化石墨电刷
• 8、 直流电机中的换向极由( D )组成。
• (A)3-5
(B)5-7
(C)7-10
(D)10-20
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。
直流电机习题
并励直流发电机的电磁功率Pem与输出功率 P2之差等于（ ）
A、 pFe与pΔ之和； B、 pCuf与pCua之和； C、 pFe、pΔ与pmec之和； D、 pFe与pCua之和。
B
一台他励直流电动机：PN＝10 kW，UN＝ 220 V，nN＝1000 r/min，电枢回路总电阻 损耗pCua＝600W，p0＝750W，试求额定 运行时的输出转矩T2N、空载转矩T0、电磁 转矩Tem、电磁功率Pem、额定效率η N和电 枢电阻Ra。
电机转速增大20其他不变时感应电动势增加20一台他励直流电动机由额定运行状态转速下降到原来的80而励磁电流负载转矩不变则at下降到原来的80bea下降到原来的80ct和ea都下降到原来的80一台并励直流电动机当施加到电枢两端的直流电压正负对调时电动机的转向如何变化
直流电机习题
对于直流电机而言，它的电刷和换向器上 分别是（ ）
pzn25V0
60a
因Ea>U，所以为发电动机运行状态。
（2）Ia
Ea U133.3A Ra
T9.55EaIa n
10.16Nm
（3）P2 U I306W 59
P 1P MpF e pme c34W 165
P2 89.7%
P1
某他励直流电动机的额定数据为：额定功 率PN＝17kW，额定电压UN＝220V，额定 效率ηN＝83％，额定转速nN＝1500r/min， 计算额定电流IN，额定输出转矩T2N及额定 负载时的额定输入功率P1N。
一台他励直流电动机并接于230Ｖ电网，已 知nN=3000r/min, Ra=0.15Ω
pFe=500W, pmec=340W, a=1, p=1, N=500, Φ=1.0×10-2Wb。试求
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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。
(4)0.5 N，U U N，& 0时：n。
U N 0.5C e2115r / min0.5 0.208(1)nNn ° n N ，Ce NUN 1 N R a440 76°.376nN1000n 2115 0.368T ,“讣」-U2115-俺迺0.5C e ®y fl0.5x0.208=2115-111 = 2004r/min根据（2115, 0）和（2004, 606/2 ）两点可画出曲线例题3他励直流电动机P N 29kW , U N 44CV , I N 76A , n N 1000r/min ， R a 0.376 ，采用降低电源电压及弱磁调 速，要求最低理想空载转速 n °min250r/min ，最高理想空载转速n °max 1500r/min ，试求：（1）T T N 时的最低转速及 此时的静差率。
（2）拖动恒功率负载 P 2 P N 时的最高转速。
（3）调速范围。
解：采用降低电源电压调速时对应于基速以下，基速以上采 用弱磁调速。
n 。
U NC e N-24401070.6r/mi n0.411n N1070.6 1000 70.6r/minn min n0min n Nn Nn0min 250 70.6 179.4r/min , 70.628.24%。
250（2）拖动恒功率负载P2P N时应采用弱磁调速。
n0max 1500r/min ,n°1070.6r/minC e U N / n0max cU N / n0 C en。
n0max0.411 0.2931500 ' ,P N T N N T,Ce0.713C e N1000 1402.5r /min。
—0.713 0.713(3)调速范围应将两种方法合并考虑。
n ND 亘1402.57.82n min 179.4 °例题4 一台他励直流电动机P N 3kW，U N 110V，I N 35.2A，n N 750r/min，& 0.35 ，电动机原工作在额定电动状态下，已知最大允许电枢电流为l amax 2g，试求：（1）采用能耗制动停车，电枢中应串入多大电阻？（ 2）采用电压反接制动停车，电枢中应串入多大电阻？（3）两种制动方法在制动到n 0时，电磁转矩各是多大？（ 4）要使电动机以500r/min的转速下放位能负载，T T N，采用能耗制动运行时，电枢应串入多大电阻？cU N I N R a110 35.2 0.35 门一 解: （1）C e Nn N 750 0.13，Rcmin1a maxR aE °351.°35R cminU NE a1amaxR a110 97.5 2 35.20.35 2.597U N 9.55C eR a l^cmin110 9.55 0.132.597 0.35 46.3N ?mR cC e N nI NR a0.13 50035.2 0.35 1.5（2）反接制动时:（3）采用能耗制动方法在制动到 n 0时，电磁转矩T 0采用电压反接制动方法在制动到 n 0时:（4）当 n 500r / min 时、填空题1、直流电机的励磁方式有（他励）、（并励）、（串 励）和（复励）四种形式。
3、直流电机电枢导体中的电势和电流是 （交流）性质的。
4、 单叠绕组的支路数与电机的极数 （相等）5、单波绕组的支路数是（2）。
7、他励直流发电机，当转速升高20%寸，电势（增加20% ） 并励E a C e N n N 0.13 75097.5V ,E a直流发电机当转速升高 20%寸，电势（大于20% ） <9、并励直流发电机正转时（能）自励，反转时（不能）自励。
11、直流电动机（不能）直接起动。
12、直流电动机一般采用（在电枢回路中串电阻）和（降压）的方法，起动电流限制为额定电流的（1.5〜2.0 ）。
13、在电枢回路中串电阻调速，理想空载转速（不变），特性的（曲线斜率）增大。
14、直流电动机降压调速，理想空载转速（变小），特性的（曲线斜率）不变。
15、直流电动机弱磁调速，理想空载转速（变大），特性的（曲线斜率）变软。
16、当直流电机带恒转矩负载时，若为他励电动机，当电枢电压下降时，其转速（下降），电枢电流（不变）。
17、串励直流电动机不能在（空载或轻载）状态下运行。
18、运行中的并励直流电动机，其（励磁回路）不能突然短路或断开。
二、判断题1、X直流电机电枢元件中的电势和电流都是直流的。
4、"直流电机的电枢绕组是一个闭合的绕组。
6、 "直流发电机的转速愈高，它的端电压也愈高。
7、X并励发电机没有剩磁也可以建立电压。
&"若直流电机运行在发电机状态，则感应电势大于其端1、直流电机的电枢绕组的电势是A. 交流电势B.C.励磁电势D.(A )。
直流电势换向电势22kW 额定电压230V,额定电流是（B ）A 。
A.100B.95.6C.94.65、单叠绕组的电刷数目应A. 等于B. 小于(A ) 主磁极的数目C. 大于D.A电压9、V一台直流电机可以运行在发电机状态，也可以运行在电动机状态。
10、x直流电机的电磁转矩与电枢电流成正比，与每极合成磁通成反比。
11、x直流电动机可以直接起动。
12、"在电枢绕组中串接的电阻愈大，起动电流就愈小。
15、x直流电动机在负载运行时，可以将励磁回路断开。
16、x串励直流电动机可以空载运行。
二、选择题D.2006、一台直流电机2p= 8 ,绕成单波绕组形式，它的支路对数是(C )。
A.4B.3C.2D.17、一台并励直流发电机，若转速升高20%,则电势(C )。
A. 不变B. 升高20%C.升高大于20%D. 升高小于20%&并励直流发电机正转时不能自励，反转可以自励，是因为(C )。
A. 电机的剩磁太弱B. 励磁回路中的总电阻太大C. 励磁绕组与电枢绕组的接法及电机的转向配合不当D. 电机的转速过低9、直流电动机直接起动时的起动电流是额定电流的 (C )倍。
A.4 〜7B.1 〜2C.10 〜20D.20 〜3010、并励直流电动机带恒转矩负载，当在电枢回路中串接电阻时，其(A )。
A. 电动机电枢电流不变，转速下降B. 电动机电枢电流不变，转速升高C. 电动机电枢电流减小，转速下降D. 电动机电枢电流减小，转速升高11、串励直流电动机空载转速(c )，空载或轻载运行A.低允许B. 低不允许C.很高不允许D. 很高允许12、复励电动机由于有串励绕组，电机(B ) 。
A.不能空载或轻载运行B. 可以空载运行C.可以直接起动D. 可以超过额定值运行131、他励直流电动机改变电枢电压调速时，其特点是(C )。
A. 理想空载转速不变，特性曲线变软B. 理想空载转速变化，特性曲线变软C. 理想空载转速变化，特性曲线斜率不变D. 理想空载转速不变，特性曲线斜率不变四、问答题3、直流电动机为什么不允许直接起动？答：直流电动机电枢回路中电阻R a很小。
当电动机全压起动时，起动电流I Q= U/R a,可达到额定电流的10〜20倍，就会造成电动机损坏。
4、直流电动机调速有哪几种方法？答：直流电动机的调速方法有三种：⑴在电枢回路中串电阻；⑵改变电枢端电压；⑶改变所串的励磁回路的电阻值。
5、设某单轴电力拖动系统的飞轮矩为GD2,作用在轴上的电磁转矩T、负载转矩T Z及转速n的实际方向如图所示。
分别列出以下几种情况系统的运动方程式，并判断系统是运行于加速、减速还是匀速运动状态?。