电机与拖动I研讨.doc

《电机与拖动I》主观题离线作业 班 级 学 号 姓 名 三、主观题(共11道小题) 10.? 解：电枢反应是电枢磁势对气隙磁场的影响。反应为去磁及磁场畸变。 11.?如何判断直流电机运行于发电机状态还是电动机状态？它们的Tem、n、E、U的方向有何不同？能量转换关系如何?? 解： 可以根据反电势（感应电势）E的大小来判断直流的运行状态。当EU时处于发电机状态，反之处于电动机状态。??发电状态时Tem与n反向，E与Ia同向，与Ua反向；电动机Tem与n同向，E与Ia?、Ua反向。??发电机从机械能转化为电能，电动机从电能转化为机械能。 12.?直流电机的励磁方式有哪几种？每种励磁方式的励磁电流或励磁电压与电枢电流或电压有怎样的关系？ 解： 直流电机励磁方式有四种： 1)他励－励磁电流由独立电源供给，与电枢电流无关； 2)并励－励磁绕组与电枢并联，励磁电压等于电枢电压； 3)串励－励磁绕组与电枢串联，励磁电流等于电枢电流； 4)复励－既有串励绕组又有并励绕组，按两绕组磁动势方向的异同分类：积复励（串、并励磁动势同向）、差复励（串、并励磁动势反向）。 13.?一台四极单迭绕组的直流电机。 1)??如果取出相邻的两组电刷，只用剩下的两外两组电刷是否可以？对电机性能有何影响？端电压有何变化？此时发电机能供给多大的负载（用额定功率的百分数表示）； 2)??如果有一元件断线，电刷间的电压有何变化？电流有何变化？ 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？ 解： （1）对于四级单迭绕组直流电机，如果取出相邻的两组电刷，用另外剩下的两组电刷仍然可以运行，并联支路数由原来的4变为了2，其中一条支路是原来的，另一条由原来的三条支路串联组成。两条支路的电动势相等，故端电压不变。但两条支路的电阻不一样，为使任何一条支路不过载，电阻小的支路只能供给1/3的额定电流，可见，此时电机只能供给1/3的额定负载。 (2)如果有一元件断线，使原来并联支路数由4变成3，电刷间电压不变，负载能力变为原来的75％。 （3）若只用相对两组电刷不能运行，此时等效电路为两条并联支路且感应电势互相抵消，使端电压为零，电机不能运行。 （4）若有一极失磁，则每极下磁通不等，故在每极下导体中感应电势也不等，这样各并联支路产生的总感应电势不等，形成环流，由于电机绕组电阻很小，环流将很大，使电机过热。 14.?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。 解： （1）电刷两端的是交流电压： （2）电刷两端的是直流电压。 15.?一台并励直流发电机，电动机的额定数据为：额定功率25kW，额定电压230V，额定转速1455r/min，励磁电阻130Ω，电枢电阻0.15Ω；带额定负载时杂散损耗为3.8％PN，铁耗582W，机械损耗305W，求发电机额定负载时：（1）电磁功率与电磁转矩；（2）输入功率；（3）效率。 解： , , ???? ???? 16.?一台并励直流电动机的额定数据如下:PN=17KW,UN=220V,nN=3000r/m,IN=88.9A,电枢回路电阻ra=0.0896Ω?，励磁回路电阻Rf=181.5Ω?，若忽略电枢反应的影响，试求： 1)????电动机的额定输出转矩； 2)????在额定负载时的电磁转矩； 3)????额定负载时的效率； 4)????????? ?在理想空载（Ia=0）时的转速； 5)???????????当电枢回路串入一电阻R=0.15Ω?时，在额定转速时的转矩。 解： （1）N·m （2） ????A, V w N·m （3）N·m ??????w ????? ???????? ????????＝18602.13+87.6882×0.0896+1.2122×181.5 ????????＝19557.7??w （4） ?（5）因为调速前后Tem不变，所以Ia不变 ??? 17.?一台串励直流电动机UN＝220V，n＝1000r/m，IN＝40A，电枢回路电阻为0.5欧，假定磁路不饱和。试求：（1）当Ia＝20A时，电动机的转速及电磁转矩？（2）如果电磁转矩保持上述值不变，而电压减低到110V，此时电动机的转速及电流各为多少？ 解： V （1）, 所以 Ｎ·m （2）串励且转矩保持不变，所以不变，不变