直流电机习题剖析.doc

直流电机原理计算题例题1、 一台并励直流发电机=16kW, =230V,=69.6A,=1600r/min,电枢回路电阻=0.128,励磁回路电阻=150,额定效率=85.5%.试求额定工作状态下的励磁电流、电枢电流、电枢电动势、电枢铜耗、输入功率、电磁功率。解 =1.53A =+=69.6+1.53=71.13A=+=230+=239.1V=647.6W=17kW输出功率=18.7kW例题2、并励直流电动机=7.5kW, =220V, =40.6A, =3000r/min,Ra=0.213.额定励磁电流=0.683A,不计附加损耗，求电机工作在额定状态下的电枢电流、额定效率、输出转矩、电枢铜耗、励磁铜耗、空载损耗、电磁功率、电磁转矩及空载转矩。解： =-=40.6-0.683=40AP1=8932W=84%=9550=9550=24Nm=Ra=0.213=341W=150WWT=9550=9550=27 Nm=27-24=3 Nm例3，一台他励直流电动机，铭牌数据为，试求：（1）固有机械特性并画在坐标纸上。（2）时的转速。（3）转速时的电枢电流。解：（1），。根据（1058，0）和（1000，606）两点可画出机械特性。（2）当时的转速：（3）当时的：。可见当时电动机运行在回馈制动状态。例题,4、电动机的数据同上题。试计算并画出下列机械特性：（1）电枢回路总电阻为时的人为特性。（2）电枢回路总电阻为的人为机械特性。（3）电源电压为，电枢回路不串入电阻时的人为机械特性。（4）电源电压为,电枢不串入电阻，时的人为机械特性。 解：已知，。（1） 电枢回路总电阻为时：，根据（1058，0）和（529.3，606）两点可画出曲线1。（2） 电枢回路总电阻为时：，根据（1058，0）和（-1057，606）两点可画出曲线2。（3） 电源电压为，时：，根据（529，0）和（473，606）两点可画出曲线3。（4） ，时：，根据（2115，0）和（2004，606/2）两点可画出曲线例题4 型他励直流电动机，采用电枢串电阻分三级起动，最大起动电流为，试计算各级起动电阻值。解：，满足要求。，。例题5 他励直流电动机，采用降低电源电压及弱磁调速，要求最低理想空载转速，最高理想空载转速，试求：（1）时的最低转速及此时的静差率。（2）拖动恒功率负载时的最高转速。（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。（1），。（2）拖动恒功率负载时应采用弱磁调速。，。（3）调速范围应将两种方法合并考虑。例题6一台他励直流电动机，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，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时，电磁转矩各是多大？（4）要使电动机以的转速下放位能负载，采用能耗制动运行时，电枢应串入多大电阻？解：（1），（2）反接制动时：（3）采用能耗制动方法在制动到时，电磁转矩。采用电压反接制动方法在制动到时：（4）当时一、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。2、直流发电机的额定功率是指(线端输出的电功率 )。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 )。6、直流电机电枢绕组的感应电势与电机的转速成(正比 )。7、他励直流发电机，当转速升高20%时，电势(增加20% )；并励直流发电机当转速升高20%时，电势(大于20% )。8、直流电机的电磁转矩与电枢电流成( 正比 )。9、并励直流发电机正转时(能 )自励，反转时(不能 )自励。10、他励直流发电机比并励直流发电机的电压变化率(小 )。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( 1.52.0 )。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、直流电机电枢元件中的电势和电流都是直流的。2、直流电机的换向极主要是改善电机的换向。3、直流电机的电枢绕组是电机进行机电能量转换的主要部件。4、直流电机的电枢绕组是一个闭合的绕组。5、单叠绕组形成的支路数比同极数的单波绕组形成的支路数多。6、直流发电机的转速愈高，它的端电压也愈高。7、并励发电机没有剩磁也可以建立电压。8、若直流电机运行在发电机状态，则感应电势大于其端电压。9、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、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、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。13、起动时的电磁转矩可以小于负载转矩。14、直流电动机降压调速适用于恒转矩负载。15、直流电动机在负载运行时，可以将励磁回路断开。16、串励直流电动机可以空载运行。17、直流电动机调节励磁回路中的电阻值，电动机的转速将升高。三、选择题1、直流电机的电枢绕组的电势是( A )。A.交流电势 B.直流电势C.励磁电势 D.换向电势2、直流电动机额定值之间的关系表达式为( D )。A.PNUNIN B. PN UNINC. PN UNINN D. PNUNINN3、在用万用表的欧姆档判断直流电机的绕组出线端时，其电阻值为( D )。A.串励绕组大于电枢绕组B.串励绕组大于励磁绕组C.励磁绕组小于电枢绕组D.励磁绕组大于电枢绕组4、一台直流发电机，额定功率22kW，额定电压230V，额定电流是( B )A。A.100 B.95.6 C.94.6 D.2005、单叠绕组的电刷数目应( A )主磁极的数目。A.等于 B.小于 C.大于 D.A和B6、一台直流电机2p8，绕成单波绕组形式，它的支路对数是( C )。A.4 B.3 C.2 D.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%8、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.47 B.12C.1020 D.203010、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1、直流电机铭牌上的额定功率是输出功率还是输入功率?对发电机和电动机各有什么不同? 答：直流电机铭牌上的额定功率是指输出功率。对发电机是指输出的电功率，而对电动机是指轴上输出的机械功率。2、为什么他励直流发电机的外特性是一条下垂的特性?答：他励直流发电机的外特性Uf(I)是一条下垂的特性，原因有两个，一是由于电枢回路电阻压降IaRa的影响使负载电流增大时端电压U下降；二是由于电枢反应的去磁作用，使气隙磁通减小，从而减小了电枢电势Ea。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Ra很小。当电动机全压起动时，起动电流IQU/Ra，可达到额定电流的1020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： (1)在电枢回路中串电阻；(2)改变电枢端电压；(3)改变所串的励磁回路的电阻值。5、写出下列情况下系统的运动方程式，并说明系统运行于加速、减速还是匀速状态？（图中假设T为拖动转距，TZ为制动转距）。 T TZ T TZ T TZ T TZ a) TTZ b) TzT c) T=TZ d) T=TZ 答a) T-Tz=(GD2/375)dn/dt 加速 b) T+Tz=(GD2/375)dn/dt 加速c) -T-Tz=(GD2/375)dn/dt 减速 d) T-Tz=(GD2/375)dn/dt 匀速