发布时间 : 星期二 文章《电机学》课后习题答案更新完毕开始阅读f33c691ccdc789eb172ded630b1c59eef8c79a22
14电阻为另一条支路的3倍，因此两条并联总电流为I+3I=3I，现在电流与原来电流之比为114I4I=：，因此容量减为原来容量的33 3 (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3当于三条支路并联，总电流为原来的4
(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。 1 (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2，1容量减为原来的2
(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。 11 (4)单波失去一个磁极，感应电动势减小2，容量减小2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?角
电动机：物理中性线逆电机旋转方向移过一个不大的?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?仅由励磁磁动势2NfIf建立，F0?2IfNf 负载：由2NfIf和Ax共同建立：
F0?Fa 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、Ia、If的关系式。
四种励磁方式：他励，并励，串励，复励 电动机：他励：I 并励：I 串励：I 复励：I
?Ia
?Ia?If ?Ia?If
?Ia?If?If' 短复励 ?Ia
?Ia?If ?Ia?If
Ia?If'，I?Ia?If' 长复励
发电机：他励：I 并励：I 串励：I 复励：I?Ia?If?If' 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Tem、n、E、
U、Ia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：Tem与n方向相同，是驱动转矩，Ea与U方向相反，是反电动势，Ia方向流向电枢，Ea与Ia方向相反。EaIa?Tem?
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：Tem与n方向相反，是阻力转矩，E与U方向相同，Ea与Ia方向相同，发出电功率，为克服阻力转矩Tem，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。Ia2Ra，UIf
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E?U?IaRa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=Ce?n 负载时：U?E?IaRa ∴电压下降
并励下降大，∵随着电压下降，?减小，∴Ea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U0?E?Ce?n 他励时，n升20％，E升20％
并励时，∵n增加 ∴E增加，If增加，?增加，∴E除n增大外，?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。现将它停下来，用改变励磁绕组的极性来改变转向后（其它均未变），当电枢电流的大小与正转时相同时，发现转速为1500r/min，试问这可能是什么原因引起的？
2．27 对于一台并励直流电动机，如果电源电压和励磁电流保持不变，制动转矩为恒定值。试分析在电枢回路串入电阻Rj后，对电动机的电枢电流、转速、输入功率、铜耗、铁耗及
效率有何影响？为什么？
2．28 电磁换向理论是在什么基础上分析问题的？主要结论是什么？在研究真实换向过程应如何补充修正？
2．29 换向元件在换向过程中可能出现哪些电动势？是什么原因引起的？它们对换向各有什么影响？
2．30 换向极的作用是什么？它装在哪里？它的绕组怎么连接？如果将已调整好换向极的直流电机的换向极绕组的极性接反，那么运行时会出现什么现象？
2．31 一台直流电机，轻载运行时换向良好，当带上额定负载时，后刷边出现火花。问应如何调整换向极下气隙或换向极绕组的匝数，才能改善换向？
2．32 接在电网上运行的并励电动机，如用改变电枢端的极性来改变旋转方向，换向极绕
组不改换，换向情况有没有变化？ 2．33 小容量2极直流电机，只装了一个换向极，是否会造成一电刷换向好另一电刷换向不好？
2．34 没有换向极的直流电动机往往标明旋转方向，如果旋转方向反了会出现什么后果？如果将这台电动机改为发电机运行，又不改动电刷位置，问它的旋转方向是否与原来所标明的方向一样？
2．35 环火是怎样引起的？补偿绕组的作用是什么？安置在哪里？如何连接？
2．36 选择电刷时应考虑哪些因素？如果一台直流电机，原来采用碳-石墨电刷，额定负载时换向良好。后因电刷磨坏，改换成铜-石墨电刷，额定负载时电刷下火花很大，这是为什么？
2．44 电机的冷却方式和通风系统有哪些种类？一台已制成的电机被加强冷却后，容量可否提高？
2．45 已知某直流电动机铭牌数据如下：额定功率PN?75kW，额定电压UN?220V，额定转速nN?1500r/min，额定效率?N?88.5%。试求该电机的额定电流。
3PN75000 解：P IN=0.885?84.75?10W1??N?P1UN=385.2 (A)
2．46 已知直流发电机的额定功率PN?240kW，额定电压UN?460V，额定转速
nN?600r/min，试求电机的额定电流。
2．47 一台直流发电机的数据：2p?6，总导体数Na?780，并联支路数2a?6，运行角速度是??40?rad/s，每极磁通??0.0392Wb。试计算 （1）发电机的感应电动势；
（2）当转速n?900r/min，但磁通不变时发电机的感应电动势； （3）当磁通变为0.0435Wb,n?900r/min时发电机的感应电动势。 解：(1) CE?PNa60a?780? E?CE?n?CE?60?3602??3?13 =13×0.0392 ×
60?40?2?=611.5V
(2)E=CE?n=13×0.0392×900=458.6V
(3)E=13×0.0435×900=509V
2．48 一台4极、82kW、230V、970r/min的他励直流发电机，如果每极的合成磁通等于空载额定转速下具有额定电压时每极的磁通，试求当电机输出额定电流时的电磁转矩。 解： IN?PN?82?103?356.52(A)
UN230 E?CE?nN? ∴TPNa60a?UN
PNaTem?CT?IN?2?a?IN
Eem??26060INE2?nNnNIN
?230?30?356.52?807.7Ngm 2??970∴Tem?2．50 试计算下列绕组的节距y1，y2，y和yK，绘制绕组展开图，安放主极及电刷，求并联支路对数。
（1）右行短距单叠绕组：2p?4，Z?S?22； （2）右行整距单叠绕组：2p?4，Z?S?20； （3）左行单波绕组：2p?4，Z?S?19； （4）左行单波绕组：2p?4，Z?S?21。
2．51 一台直流发电机，2p?4，2a?2，S?21，每元件匝数Ny?3，当
?0?1.825?10?2Wb、n?1500r/min时试求正负刷间的电动势。
解：Na?2NyS?2?21?3?126
2?126 = 8.4÷2=4.2 a CE?PN60a?60?1 E?2?CE?n?8.4?1.825?10?1500?115V 22．52 一台直流发电机2p?8，当n?600r/min，每极磁通??4?10?3Wb时，
E?230V，试求：
（1）若为单叠绕组，则电枢绕组应有多少导体？
（2）若为单波绕组，则电枢绕组应有多少导体？ 解：(1) E?CE?n ∴CE230E????95.83 n4?10?3600