电机与拖动基础习题解答第一章.docVIP

武汉纺织大学 第一章 1 . 1 一台直流电动机的数据为:额定功率 =25 kW ,额定电压 =220 V ,额定转速 =1 500 r /min,额定效率 =86 .2 %。试求: ( 1 )额定电流; ( 2 )额定负载时的输入功率 。 解：（1）直流电动机的:额定功率 （2） 1 . 2 一台直流发电机的数据为:额定功率=12 kW ,额定电压=230 V ,额定转速 =1 450 r /min,额定效率=83 .5 %。试求: ( 1 )额定电流; ( 2 )额定负载时的输入功率 。 解：（1）直流发电机的:额定功率 （2） 1 . 3 一台直流电机,已知极对数p=2 ,槽数Z和换向片数K均等于22 ,采用单叠绕组。 ( 1 )计算绕组各节距; ( 2 )求并联支路数。 解：（1）第一节距 ,为短距绕组。 单叠绕组的合成节距及换向器节距均为1,即 第二节距 (2) 并联支路数等于磁极数,为4。 1 . 4 一台直流电机的数据为:极数2 p=4 ,元件数S=120 ,每个元件的电阻为0 . 2 Ω。当转速为1 000 r /min时,每个元件的平均感应电动势为10 V ,问当电枢绕组为单叠或单波绕组时,电刷间的电动势和电阻各为多少? 解：当电枢绕组为单叠绕组时, 绕组并联支路数等于磁极数,为4,每一条支路串联的元件数为30, 换向器上放置4个电刷,假设一个电刷短路一个元件, 每一条支路有一个元件被短路,则电刷间的电动势为 =2910=290V ; 每一条支路的电阻为 ,4条并联支路的电阻,即电刷间的电阻为 当电枢绕组为单波绕组时, 绕组并联支路数为2,每一条支路串联的元件数为60, 换向器上可以放置4个电刷,至少短路4个元件,则电刷间的电动势为 每一条支路的电阻为 电刷间的电阻为 1 . 5 已知一台直流电机的极对数p=2 ,元件数S= Z = K=21 ,元件的匝数=10 ,单波绕组,试求当每极磁通=1 . 42 × Wb,转速n =1 000 r /min时的电枢电动势为多少? 解：单波绕组并联支路对数a=1, 电枢总导体数 电枢电动势 1 . 6 一台直流电机,极数2 p=6 ,电枢绕组总的导体数N=400 ,电枢电流=10 A ,气隙每极磁通=0 . 21 Wb 。试求采用单叠绕组时电机的电磁转矩为多大?如把绕组改为单波绕组,保持支路电流的数值不变,电磁转矩又为多大? 解: 电枢绕组为单叠绕组时,并联支路对数a=p=3, 电磁转矩 如果把电枢绕组改为单波绕组, 保持支路电流的数值不变,则电磁转矩也不变,仍为 133.69,因为无论是叠绕组还是波绕组,所有导体产生的电磁转矩的方向是一致的, 保持支路电流不变,就保持了导体电流不变,也就保持了电磁转矩不变。 也可以用计算的方法: 单叠绕组时并联支路数为6, 支路电流 改为单波绕组, 保持支路电流的数值不变,仍为,而并联支路数为2 (a=1), 电枢电流 电磁转矩 。 1 . 7 一台他励直流电机,极对数p=2 ,并联支路对数a =1 ,电枢总导体数N=372 ,电枢回路总电阻=0 .208 Ω,运行在U=220 V ,n =1 500 r /min, =0 . 011 Wb的情况下。 =362 W ,=204 W ,试问: ( 1 )该电机运行在发电机状态还是电动机状态? ( 2 )电磁转矩是多大? ( 3 )输入功率、输出功率、效率各是多少? 解: (1) ,低于电源电压U=220 V,所以电机运行在电动机状态。 (2) (3) 输入功率 输出功率 =14575W=14.575KW 效率 =89.5% 1 . 8 如果直流电机的电枢绕组元件的形状如题1 . 8图所示,则电刷应放在换向器的什么位置上? 题1 . 8图 某种电枢绕组 元件的形状 解: 电刷在换向器的位置应使被电刷短路的元件感应电动势为零。对于对称元件,电刷 中心线与磁极中心线重合。对于题中的不对称元件,当电枢旋转,使该元件中心线与N极中心 线对齐时, 电