电机学课后习题与答案
电机学第五版课后答案

第一章磁路电机学1・1磁路得磁阻如何计算?磁阻得单位就是什么?答:磁路得磁阻与磁路得几何形状(长度、面积)与性能有关,计算公式为,单位:1・2铁心中得磁滞损耗与涡流损耗就是怎样产生得,它们各与哪些因素有关?答:磁滞损耗:铁磁材料置于交变磁场中,被反复交变磁化,磁畴间相互摩擦引起得损耗。
经验公式。
与铁磁材料得磁滞损耗系数、磁场交变得频率、铁心得体积及磁化强度有关;涡流损耗咬变得磁场产生交变得电场,在铁心中形成环流(涡流),通过电阻产生得损耗。
经验公式。
与材料得铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有关。
1・3图示铁心线圈,已知线圈得匝数N=1000,铁心厚度为0、025m(铁心由0、35inm得DR320硅钢片叠成),叠片系数(即截面中铁得面积与总面积之比)为0、93,不计漏磁,试计算:(1)中间心柱得磁通为Wb,不计铁心得磁位降时所需得直流励磁电流;(2)考虑铁心磁位降时,产生同样得磁通量时所需得励磁电流。
解:磁路左右对称可以从中间轴线分开,只考虑右半磁路得情况:铁心、气隙截面(考虑边缘效应时,通长在气隙截面边长上加一个气隙得长度;气隙截面可以不乘系数)气隙长度-L25 X 2 +(5-L25-0.025)X 2C /M = 12.45xlO"^»铁心、气隙中得磁感应强度(1)不计铁心中得磁位降:气隙磁场强度电流(2)考虑铁心中得磁位降:铁心磁位降1・4图示铁心线圈,线圈A 为100匝,通入电流1、5A,线圈B 为50匝,通入电流1A,铁心截面积均匀,求PQ 两点间得磁位降。
解:由题意可知,材料得磁阻与长度成正比,设PQ 段得磁阻为, 则左边支路得磁阻为:1・5图示铸钢铁心,尺寸为(7.5.T 铁心中 査表可知:左边线圈通入电流产生磁动势ISOOA。
试求下列三种情况下右边线圈应加得磁动势值:气隙磁通为Wb时;气隙磁通为零时;右边心柱中得磁通为零时。
解:⑴査磁化曲线得气隙中得磁场强度中间磁路得磁势左边磁路得磁势査磁化曲线得査磁化曲线得右边线圈应加磁动势第二章变压器2-1什么叫变压器得主磁通,什么叫漏磁通?空载与负载时,主磁通得大小取决于哪些因素?答:变压器工作过程中,与原、副边同时交链得磁通叫主磁通, 只与原边或副边绕组交链得磁通叫漏磁通。
电机学第四版课后答案

第一章 磁路 电机学1-1 磁路的磁阻如何计算?磁阻的单位是什么?答:磁路的磁阻与磁路的几何形状(长度、面积)和材料的导磁性能有关,计算公式为AlR m μ=,单位:WbA1-2 铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的,它们各与哪些因素有关?答:磁滞损耗:铁磁材料置于交变磁场中,被反复交变磁化,磁畴间相互摩擦引起的损耗。
经验公式V fB C p nm h h =。
与铁磁材料的磁滞损耗系数、磁场交变的频率、铁心的体积及磁化强度有关;涡流损耗:交变的磁场产生交变的电场,在铁心中形成环流(涡流),通过电阻产生的损耗。
经验公式G B f C p m Fe h 23.1≈。
与材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有关。
1-3 图示铁心线圈,已知线圈的匝数N=1000,铁心厚度为0.025m (铁心由0.35mm 的DR320硅钢片叠成), 叠片系数(即截面中铁的面积与总面积之比)为0.93,不计漏磁,试计算:(1) 中间心柱的磁通为4105.7-⨯Wb ,不计铁心的磁位降时所需的直流励磁电流;(2) 考虑铁心磁位降时,产生同样的磁通量时所需的励磁电流。
解: 磁路左右对称∴可以从中间轴线分开,只考虑右半磁路的情况:铁心、气隙截面2422109.293.01025.1025.0m m A A --⨯=⨯⨯⨯==δ(考虑边缘效应时,通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度;气隙截面可以不乘系数)气隙长度m l 41052-⨯==δδ铁心长度()m cm l 21045.122025.025.15225.125.7-⨯=⨯--+⨯⎪⎭⎫⎝⎛-= 铁心、气隙中的磁感应强度T T AB B 29.1109.22105.7244=⨯⨯⨯=Φ==--δ(1) 不计铁心中的磁位降: 气隙磁场强度m A m A B H 67100.110429.1⨯=⨯==-πμδδ磁势A A l H F F I 500105100.146=⨯⋅⨯=⋅==-δδδ电流A NF I I 5.0==(2) 考虑铁心中的磁位降:铁心中T B 29.1= 查表可知:m A H 700=铁心磁位降A A l H F Fe 15.871045.127002=⨯⨯=⋅=-A A A F F F Fe I 15.58715.87500=+=+=δ A NF I I 59.0≈=1-4 图示铁心线圈,线圈A 为100匝,通入电流1.5A ,线圈B 为50匝,通入电流1A ,铁心截面积均匀,求PQ 两点间的磁位降。
电机学习题含参考答案

电机学习题含参考答案一、单选题(共100题,每题1分,共100分)1.电角度和机械角度的关系是()。
A、不相等的B、电角度等于磁极对数乘机械角度C、相等的D、电角度大于机械角度正确答案:B2.异步电动机气隙过大会造成()。
A、转子侧功率因数过低B、定子侧功率因数过高C、转子侧功率因数过高D、定子侧功率因数过低正确答案:D3.电机的工作原理都是以()定律为基础的。
A、电磁感应B、电磁力C、磁路欧姆D、安培环路正确答案:A4.异步电动机功率因数低对电网的影响主要是()。
A、电网电流波动B、电网负载波动C、电网电压波动D、电网频率波动正确答案:C5.同步发电机要进行能量转换,电枢电流中肯定含有()A、直轴分量B、超前的无功电流C、滞后的无功电流D、交轴分量正确答案:D6.并联于大电网上的同步发电机,当运行于cosφ=1.0的情况下,若逐渐增大励磁电流,则电枢电流是(A、先增大后减小B、逐小C、先减小后增大D、逐大正确答案:D7.三相异步电动机空载时气隙磁通的大小主要取决于()。
A、定子绕组的漏阻抗B、电源电压C、气隙大小D、定、转子铁心材质正确答案:B8.三相 50Hz 异步电动机,额定运行时的转差率为s=0.04,则转子绕组中的感应电动势的频率为(A、48HzB、2HzC、52HzD、50Hz正确答案:B9.硅钢片中含硅量越高导磁性能()。
A、无影响B、不变C、越好D、越差正确答案:D10.与凸极同步发电机基本电磁功率无关的因素是()。
A、空载电动势B、功角C、直轴同步电抗D、交轴同步电抗正确答案:D11.变压器一次绕组加额定电压,二次绕组带负载运行时,二次电压大小将随负载电流大小和()的改变而改变。
A、励磁阻抗大小B、励磁电阻大小C、负载大小D、负载功率因数大小正确答案:D12.同步电动机转子的励磁绕组作用是通电后产生-一个()磁场。
A、大小和极性都不变化的恒定B、极性不变但大小变化的C、脉动D、交变正确答案:A13.三相同步发电机在与电网并联时,必须满足一些条件,但首先必须绝对满足的条件是()A、相位相等B、电压相等C、频率相等D、相序相同正确答案:D14.正常运行的发电机,在调整有功负荷时,对发电机无功负荷()。
华南理工电机学课后习题及答案

华南理工电机学课后习题及答案第-篇直流电机1.在直流发电机屮,电刷顺着电枢旋转方向移动一角度后,负载时,(C )A只有直轴电枢反应磁势。
B只有交轴电枢反应磁势。
C直轴和交轴电枢反应磁势都有,而且直轴电枢反应为去磁性质。
D 直轴和交轴电枢反应磁势都有,而II直轴电枢反应为助磁性质。
2.单波绕组的并联支路数应等于(A )A2 B极对数p C极数2p D换向片数k3.电磁转矩应等于(B )A Ce<I)nB CT(DIaC P2/QD CeKflfla3. 电磁转矩应等于(B )A CeOnB CT中laC P2/QD CeKflfla4.他励发电机外特性是指转速恒定且(A )A励磁电流恒定时,发电机端电压与线路电流之间的关系。
B发电机端电压恒定时,励磁电流与线路电流之间的关系。
C发电机线路电流恒定时,发电机端电压与励磁电流之间的关系。
D发电机端电压恒定时,励磁电压与线路电流之间的关系。
5.他励发屯机的调整特性是(B )A卜垂C水平D没准6.下列说法错误的是(C )A直流电动机制动的方法有能耗制动、反接制动和冋馈制动。
B直流电动机起动的方法有直接起动、电枢回路串电阻起动和降压起动。
C串励电动机允许空载运行。
D串励电动机的优点足有较大的起动转矩和过载能力。
7.电磁功率应等于(A)A EalaB Pl+pOC P2-p08.单叠绕组的并联支路数应等于(C )A 2 B极对数p C极数2p9.感应电动势应等于(A )A CeOnB CTOIaC P2 /la10.对于能耗制动来说,下列说法错误的是(A )A能量冋馈到电网。
B电机内仍符主磁场。
C电机变成他励发电机。
D T2QD换向片数kI) CTKfTflaD电磁转矩为制动性转矩。
13.A 用虚槽数计算的节距有(ABD第一节距 B 第二节距)oC换向器节距 D 合成节距14.直流电动机的电磁功率表达式有(BCD)oAPl-pO B TeQC Pl-pcuf-pcuaD Eala14.直流电动机的电磁功率表达式有( BCD )<,APl-pO B TeQc Pl-pcuf-pcuaD Eala15.并励直流发电机的自励条件有(ACD)oA磁路中必须有剩磁B 电枢回路的总电阻必须小于临界电阻C 励磁磁动势与剩磁方向相同 D励磁回路的总电阻必须小P 临界电阻16.并励直流发电机外特性的特点是(ABC )。
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 _______________________________ 。
电机学第三版课后答案详解

第一章 磁路1-1 磁路的磁阻如何计算?磁阻的单位是什么?答:磁路的磁阻与磁路的几何形状(长度、面积)和材料的导磁性能有关,计算公式为AlR m μ=,单位:Wb A1-2 铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的,它们各与哪些因素有关?答:磁滞损耗:铁磁材料置于交变磁场中,被反复交变磁化,磁畴间相互摩擦引起的损耗。
经验公式V fB C p nm h h =。
与铁磁材料的磁滞损耗系数、磁场交变的频率、铁心的体积及磁化强度有关;涡流损耗:交变的磁场产生交变的电场,在铁心中形成环流(涡流),通过电阻产生的损耗。
经验公式G B f C p m Fe h 23.1≈。
与材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有关。
1-3 图示铁心线圈,已知线圈的匝数N=1000,铁心厚度为0.025m (铁心由0.35mm 的DR320硅钢片叠成), 叠片系数(即截面中铁的面积与总面积之比)为0.93,不计漏磁,试计算:(1) 中间心柱的磁通为4105.7-⨯Wb ,不计铁心的磁位降时所需的直流励磁电流; (2) 考虑铁心磁位降时,产生同样的磁通量时所需的励磁电流。
解: 磁路左右对称∴可以从中间轴线分开,只考虑右半磁路的情况: 铁心、气隙截面2422109.293.01025.1025.0m m A A --⨯=⨯⨯⨯==δ(考虑边缘效应时,通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度;气隙截面可以不乘系数) 气隙长度m l 41052-⨯==δδ 铁心长度()m cm l 21045.122025.025.15225.125.7-⨯=⨯--+⨯⎪⎭⎫⎝⎛-= 铁心、气隙中的磁感应强度T T A B B 29.1109.22105.7244=⨯⨯⨯=Φ==--δ (1) 不计铁心中的磁位降: 气隙磁场强度m A m A B H 67100.110429.1⨯=⨯==-πμδδ 磁势A A l H F F I 500105100.146=⨯⋅⨯=⋅==-δδδ 电流A NF I I5.0==(2) 考虑铁心中的磁位降:铁心中T B 29.1= 查表可知:m A H 700= 铁心磁位降A A l H F Fe 15.871045.127002=⨯⨯=⋅=-A A A F F F Fe I 15.58715.87500=+=+=δ A NF I I59.0≈=1-4 图示铁心线圈,线圈A 为100匝,通入电流1.5A ,线圈B 为50匝,通入电流1A ,铁心截面积均匀,求PQ 两点间的磁位降。
电机学(牛维扬第二版)_专升本必用_课后答案加详细解答

、第一部分 变压器电力变压器的作用:一是变换电压等级(简称变压),以利于电能的高效传输和安全使用,这是变压器的基本作用;二是控制电压大小(俗称调压),以保证电能质量,这是电力变压器要满足的特殊功能。
第一章习题解答(Page 14)1-1 变压器是依据什么原理工作的?变压原理是什么?【解】变压器是依据电磁感应原理工作的。
变压原理如下:当外加交流电压u 1时,一次侧电流i 1将在铁心中建立主磁通Φ,它将在一、二次侧绕组中感应出主电动势11d e N dt Φ=-和22d e N dtΦ=-,于是二次侧绕组便有了电压u 2,负载时它流过电流i 2,由于工作时22u e ≈,11u e ≈,因此,当一、二次侧绕组的匝数N 1、N 2不相等时,则可获得与一次侧数值不同的二次侧电压,此即变压原理。
本题知识点是变压器的工作原理。
它还涉及下列术语。
变压器的变比111222e N u K e N u ==≈。
1K >时称为降压变压器,1K <时称为升压变压器。
接电源的绕组称为一次侧绕组,它吸收电功率u 1i 1;接负载的绕组称为二次侧绕组,它输出电功率u 2i 2;电压等级高或匝数多或电流小或电阻大或出线套管高而且间距的绕组称为高压绕组;反之就称为低压绕组。
注意!!高、低压绕组和一、二次绕组是不同的概念,不可混淆。
1-4 铁心在变压器中起什么作用?为什么要用两面涂漆的硅钢片叠成?叠片间存在气隙有何影响?【解】铁心的作用是传导变压器的工作主磁通,同时兼作器身的结构支撑。
铁心叠片的目的是减小交变磁通其中引起的铁耗。
叠片间存在气隙时,主磁路的导磁性能将降低,使激磁电流增大。
1-5 变压器油有什么作用?【解】变压器油的作用有两个:一是加强绕组绝缘;二是冷却。
1-6 变压器的额定值有哪些?一台单相变压器额定电压为220/110,额定频率为50Hz ,表示什么意思?若此变压器的额定电流为4.55/9.1A ,问在什么情况下称为变压器处于额定运行状态?【解】①额定值有:额定容量S N ,V A 或kV A ;额定电压U 1N 和U 2N ,V 或kV ,三相指线电压;额定电流I 1N 和I 2N ,A 或kA ,三相指线电流;额定频率f N 等。
电机学第三版课后习题答案解析

电机学第三版课后习题答案变压器1-1从物理意义上说明变压器为什么能变压,而不能变频率?答:变压器原副绕组套在同一个铁芯上, 原边接上电源后,流过激磁电流I 0, 产生励磁磁动势F 0, 在铁芯中产生交变主磁通ф0, 其频率与电源电压的频率相同, 根据电磁感应定律,原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势 e 1和e 2, 且有 dtd Ne 011φ-=, dtd Ne 022φ-=, 显然,由于原副边匝数不等, 即N 1≠N 2,原副边的感应电动势也就不等, 即e 1≠e 2, 而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U 1≈E 1, U 2≈E 2,故原副边电压不等,即U 1≠U 2, 但频率相等。
1-2 变压器一次线圈若接在直流电源上,二次线圈会有稳定直流电压吗?答:不会。
因为接直流电源,稳定的直流电流在铁心中产生恒定不变的磁通,其变化率为零,不会在绕组中产生感应电动势。
1-3变压器的空载电流的性质和作用如何?答:作用:变压器空载电流的绝大部分用来供励磁,即产生主磁通,另有很小一部分用来供给变压器铁心损耗,前者属无功性质,称为空载电流的无功分量,后者属有功性质,称为空载电流的有功分量。
性质:由于变压器空载电流的无功分量总是远远大于有功分量,故空载电流属感性无功性质,它使电网的功率因数降低,输送有功功率减小。
1-4一台220/110伏的变压器,变比221==N N k ,能否一次线圈用2匝,二次线圈用1匝,为什么?答:不能。
由m fN E U Φ=≈11144.4可知,由于匝数太少,主磁通m Φ将剧增,磁密m B 过大,磁路过于饱和,磁导率μ降低,磁阻m R 增大。
于是,根据磁路欧姆定律m m R N I Φ=10可知, 产生该磁通的激磁电流0I 必将大增。
再由3.12f B p m Fe ∝可知,磁密m B 过大, 导致铁耗Fe p 大增, 铜损耗120r I 也显著增大,变压器发热严重,可能损坏变压器。
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第二章 直流电机2.1 为什么直流发电机能发出直流电流?如果没有换向器,电机能不能发出直流电流? 换向器与电刷共同把电枢导体中的交流电流,“换向”成直流电,如果没有换向器,电机不能发出直流电。
2.2 试判断下列情况下,电刷两端电压性质 (1)磁极固定,电刷与电枢同时旋转; (2)电枢固定,电刷与磁极同时旋转。
(1)交流 ∵电刷与电枢间相对静止,∴电刷两端的电压性质与电枢的相同。
(2)直流 电刷与磁极相对静止,∴电刷总是引出某一极性下的电枢电压,而电枢不动,磁场方向不变 ∴是直流。
2.3 在直流发电机中,为了把交流电动势转变成直流电压而采用了换向器装置;但在直流电动机中,加在电刷两端的电压已是直流电压,那么换向器有什么呢?直流电动机中,换向法把电刷两端的直流电压转换为电枢内的交流电,以使电枢无论旋转到N 极下,还是S 极下,都能产生同一方向的电磁转矩2.4 直流电机结构的主要部件有哪几个?它们是用什么材料制成的,为什么?这些部件的功能是什么? 有7个 主磁极 换向极, 机座 电刷 电枢铁心,电枢绕组,换向器 见备课笔记2.5 从原理上看,直流电机电枢绕组可以只有一个线圈做成,单实际的直流电机用很多线圈串联组成,为什么?是不是线圈愈多愈好?一个线圈产生的直流脉动太大,且感应电势或电磁力太小,线圈愈多,脉动愈小,但线圈也不能太多,因为电枢铁心表面不能开太多的槽,∴线圈太多,无处嵌放。
2.6 何谓主磁通?何谓漏磁通?漏磁通的大小与哪些因素有关?主磁通: 从主极铁心经气隙,电枢,再经过相邻主极下的气隙和主极铁心,最后经定子绕组磁轭闭合,同时交链励磁绕组和电枢绕组,在电枢中感应电动势,实现机电能量转换。
漏磁通: 有一小部分不穿过气隙进入电枢,而是经主极间的空气隙钉子磁轭闭合,不参与机电能量转换,δΦ与饱和系数有关。
2.7 什么是直流电机的磁化曲线?为什么电机的额定工作点一般设计在磁化曲线开始弯曲的所谓“膝点”附近?磁化曲线:00()f F Φ= 0Φ-主磁通,0F 励磁磁动势设计在低于“膝点”,则没有充分利用铁磁材料,即 同样的磁势产生较小的磁通0Φ,如交于“膝点”,则磁路饱和,浪费磁势,即使有较大的0F ,若磁通0Φ基本不变了,而我的需要是0Φ(根据E 和m T 公式)选在膝点附近好处:①材料利用较充分②可调性好③稳定性较好。
电机额定点选在不饱和段有两个缺点:①材料利用不充分②磁场容易受到励磁电流的干扰而不易稳定。
选在饱和点有三个缺点:①励磁功率大增②磁场调节困难③电枢反应敏感2.8 为什么直流电机的电枢绕组必须是闭合绕组?直流电机电枢绕组是闭合的,为了换向的需要,如果不闭合,换向器旋转,电刷不动,无法保证正常换向。
2.9 何谓电枢上的几何中性线?何谓换向器上的几何中性线?换向器上的几何中性线由什么决定?它在实际电机中的位置在何处?①电枢上几何中性线:相临两点极间的中性线②换向器上几何中性线:电动势为零的元件所接两换向片间的中心线③由元件结构决定,不对称元件:与电枢上的几何中性线重合。
对称元件:与极轴轴线重合。
④实际电机中。
2.10 单叠绕组与单波绕组在绕法上、节距上、并联支路数上的主要区别是什么? 绕法上: 单叠:任意两个串联元件都是后一个叠在前一个上面1k y = 单波:相临两串联元件对应边的距离约为2τ形成波浪型节距上:12i Z Py ε=±1y =±(单叠)11i Z k Ppy ±±== k y y =21y y y =-并联支路数 2a=2p(单叠) 2a=z(单波)2.11 直流发电机的感应电动势与哪些因素有关?若一台直流发电机的额定空载电动势是230V ,试问在下列情况下电动势的变化如何? (1)磁通减少10%; (2)励磁电流减少10%;(3)磁通不变,速度增加20%; (4)磁通减少10%,同时速度增加20%。
直发:60a PN E aE C n n =Φ=Φ(1)φ减少10%,则'0.9φφ=即 ''10.9E EC n E EC nΦΦ== ∴'0.90.9230207()E E V ==⨯= (2)励磁电流减少10%,如果饱和,则φ不变,E 也不变,如没有饱和,则φ也减少10%,'E =207(V)∴207<E<230V (3) '' 1.2n nE nEn == ∴' 1.2276()E E V == (4)'''0.9 1.2n nEn E n ΦΦΦΦ=='0.9 1.22302484()E V =⨯⨯=2.12 一台4极单叠绕组的直流电机,问:(1)如果取出相邻的两组电刷,只用剩下的另外两组电刷是否可以?对电机的性能有何影响?端电压有何变化?此时发电机能供给多大的负载(用额定功率的百分比表示)?(2)如有一元件断线,电刷间的电压有何变化?此时发电机能供给多大的负载? (3)若只用相对的两组电刷是否能够运行? (4)若有一极失磁,将会产生什么后果?(1)取出相临的两组电刷,电机能够工作,此时,电枢感应电动势不受影响,但电机容量会减小;设原来每条支路电流为I ,4条支路总电流为4I ,现在两条支路并联,一条支路电阻为另一条支路的3倍,因此两条并联总电流为I +13I=43I ,现在电流与原来电流之比为43I :4I=13,因此容量减为原来容量的13 (2)只有一个元件断线时,电动势不受影响,元件断线的那条支路为零,因此现在相当于三条支路并联,总电流为原来的34(3)若只用相对的两组电刷,由于两路电刷间的电压为零,所以电机无法运行。
(4)单叠:由于电刷不动,若有一磁极失磁,则有一条支路无电势,∴电刷间无感应电动势,电机内部产生环流,电机不能运行。
2.13 如果是单波绕组,问2.12题的结果如何?(1)只用相邻两只电刷,电机能工作,对感应电势和电机容量均无影响,仅取一只电刷时,因仍是两条支路并联,所以电机还能工作,对电动势和电机容量均无影响。
(2)一个元件断线,对电动势无影响,由于仅剩下一条支路有电流,电流为原来的12,容量减为原来的12(3)只用相对的两只电刷时,由于两只电刷为等电位,电压为零,因此电机无法运行。
(4)单波失去一个磁极,感应电动势减小12,容量减小12且内部产生环流。
2.14 何谓电枢反应?电枢反应对气隙磁场有何影响?直流发电机和直流电动机的电枢反应有哪些共同点?又有哪些主要区别?电枢反应:电枢磁场对励磁磁场的作用交轴电枢反应影响:①物理中性线偏离几何中性线 ②发生畴变③计及饱和时,交轴有去磁作用, 直轴可能去磁,也可能增磁。
④使支路中各元件上的感应电动势不均。
发电机:物理中性线顺电机旋转方向移过一个不大的α角电动机:物理中性线逆电机旋转方向移过一个不大的α角直轴电枢反应影响:电动机:电刷顺电枢转向偏移,助磁,反之去磁2.15 直流电机空载和负责运行时,气隙磁场各由什么磁动势建立?负载时电枢回路中的电动势应由什么样的磁通进行计算? 空载:B δ仅由励磁磁动势2f fN I 建立,02f fF I N =负载:由2ffN I 和Ax 共同建立:0a F F + 由每极合成磁通计算,即负载磁通计算,∵负载时,导体切割的是负载磁通(即合成磁通)2.16 一台直流电动机,磁路是饱和的,当电机带负载以后,电刷逆着电枢旋转方向移动了一个角度,试问此时电枢反应对气隙磁场有什么影响?电动机电刷逆电枢转向移动,直轴电枢反应去磁,交轴电枢反应总是去磁的2.17 直流电机有哪几种励磁方式?分别对不同励磁方式的发电机、电动机列出电流I 、a I 、f I 的关系式。
四种励磁方式:他励,并励,串励,复励 电动机:他励:a I I =并励:a f I I I =+ 串励:a fI I I ==复励:'a f f I I I I =+= 短复励 'a f I I =,'a f I I I =+ 长复励发电机:他励:a I I = 并励:a f I I I =+ 串励:a fI I I ==复励:'a f f I I I I =+= 短复励2.18 如何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?它们的em T 、n 、E 、U 、a I 的方向有何不同?能量转换关系如何?如所受电磁力的方向与电枢转向相同即为电动机状态,反之为发电机状态。
电动机:em T 与n 方向相同,是驱动转矩,a E 与U 方向相反,是反电动势,a I 方向流向电枢,a E 与a I方向相反。
a aem E I T =Ω只有输入电能,克服反电势,才能产生电枢电流,进而产生电磁转矩。
发电机:em T 与n 方向相反,是阻力转矩,E 与U 方向相同,a E 与a I 方向相同,发出电功率,为克服阻力转矩em T ,不断输入机械能,才能维持发电机以转n 旋转,发出电能。
2.19 为什么电机的效率随输出功率不同而变化?负载时直流电机中有哪些损耗?是什么原因引起的?为什么铁耗和机械损耗可看成是不变损耗?∵电机铜耗随输出功率变化,所以效率随输出功率变化,负载时有:铜耗,铁耗,机械损耗。
铜耗:电枢绕组铜耗和励磁绕组铜耗。
2aa I R ,f UI铁耗:交变磁场引起涡流损耗和磁滞损耗 机械能:抽水,电刷摩擦损耗∵铁耗和机械耗和附加损耗与负载电流无关 ∴认为是不变损耗2.20 直流发电机中电枢绕组元件内的电动势和电流是交流的还是直流的?若是交流的,为什么计算稳态电动势a a R I U E+=时不考虑元件的电感?都是交流的∵通过电刷引出的感应电动势是直流,∴不考虑元件电感2.21 他励直流发电机由空载到额定负载,端电压为什么会下降?并励发电机与他励发电机相比,哪一个的电压变化率大?空载时:他励发电机端电压U=E=e C n Φ 负载时:a a U E I R =- ∴电压下降 并励下降大,∵随着电压下降,Φ减小,∴a E 下降,端电压更加下降2.22 若把直流发电机的转速升高20%,问在他励方式下运行和并励方式下运行时,哪一种运行方式下空载电压升高的较多? 空载电压0e U E C n ≈=Φ 他励时,n 升20%,E 升20%并励时,∵n 增加 ∴E 增加,fI 增加,Φ增加,∴E 除n 增大外,Φ也增大,∴并励时,空载电压升较多。
2.23 并励发电机正转时能自励,反转时还能自励吗?2.24 要想改变并励电动机、串励电动机及复励电动机的旋转方向,应该怎样处理?2.25 并励电动机正在运行时励磁绕组突然断开,试问在电机有剩磁或没有剩磁的情况下有什么后果?若起动时就断了线又有何后果?2.26 一台正在运行的并励直流电动机,转速为1450r/min 。