发布时间 : 星期三 文章《电机学》课后习题答案更新完毕开始阅读f33c691ccdc789eb172ded630b1c59eef8c79a22
1．11 对于图1.14，如果铁心用D23硅钢片叠成，截面积A?12.25?10?4m2，铁心的平均长度l?0.4m，空气隙??0.5?10?3m绕组的匝数为600匝，试求产生磁通
??10.9?10?4Wb时所需的励磁磁动势和励磁电流。
磁密B??A10.9?10?12.25?0.89(T)
?10?4?4查磁化曲线 HFe?299(A)
m?5A气隙：H??0.89) ?7?7.08599?10(m4??10 磁动势:
F?HFel?H??
5 = 299?0.4?7.08599?10 =473.9(A)
?0.5?10?3
∵F=NI ∴I=F／N=473.9／600=0.79(A)
1．12 设1．11题的励磁绕组的电阻为120?，接于110V的直流电源上，问铁心磁通是多少？
先求出磁势： ∵是直流电源 ∴?不变，e??∴I110110?UR?120 ∴F?NI?600?120?550(A)
'd?dt?0
然后根据误差进行迭代 设??12.56?10?4Wb则
BFe?B???A?1(T)
∴HFe∴
F'?HFel?H???383?0.4??551.3(A)14??10?7?383(Am) H??14??10?714??10?7∴H??
?0.5?10?3
?F=551.3-550=1.3 很小，∴假设正确
1．13 设1．12题的励磁绕组的电阻可忽略不计，接于50Hz的正弦电压110V（有效值）上，问铁心磁通最大值是多少？ ∵
e?u ∴E=110V
E?4.44fN?m
∴?m?1104.44?50?600?8.258?10?4(Wb)
1．14 图1-4中直流磁路由D23硅钢片叠成，磁路各截面的净面积相等，为，A?2.5?10?3m2，磁路平均长l1?0.5m，l2?0.2m，l3?0.5m（包括气隙?）
??0.2?10?2m。己知空气隙中的磁通量??4.6?10?3Wb，又N2I2?10300A，求另
外两支路中的?1、?2及N1I1。
4.6?10B3????1.84(T) A2.5?10?3?3H??B3u0?1.844??10?7?1.464968?10?6(Am)
HFe?14600(Am)(查表得到的) 由右侧回路可求：
H2l2?N2I2?(HFel3?H??)
=10300－(14600×0.5+1.464968×106×0.2×10?2) =10300-(7300+2929.94)=70A ∴H2 ∴?2?700.5?140(Am) B2?0.41(T) ?B2A?0.41?2.5?10?3?1.025?100.3(Wb)
?1??3??2?(4.6?1.025)?10?3?3.575?10?3(Wb)B1??1A?1.43(T)
H1?1420(Am)
∴NI1?H1l1?H2l2=1420×0.5-140×0.2=640(A)
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，??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：?0?f(F0)
?0-主磁通，F0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?0，如交于“膝点”，则磁路饱和，浪费磁势，即使有较大的F0，若磁通?0基本不变了，而我的需要是?0（根据E和Tm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yk?1 单波：相临两串联元件对应边的距离约为2?形成波浪型 节距上：
y1?Zi2P??
Zi?1p?1?y??1（单叠）y?kP yk?y
y2?y?y1
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：E?CE?n?PNa60a?n
（1）?减少10％，则? 即
EE'E'?0.9?
CE?n'1?C'?0.9 ∴E?0.9E?0.9?230?207(V) ?n （2）励磁电流减少10％，如果饱和，则?不变，E也不变，如没有饱和，则?也减少10％，E=207(V)
∴207 EE'nn ∴E'?1.2E?276(V) ?n'?1.2n'EE'??n?'n'??n0.9?1.2n E'?0.9?1.2?230?2484(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