重庆大学_电机学之直流电机试题.pptx

1 3-6 在直流发电机中，电刷顺电枢旋转方向移动一角度，电枢反应的性质怎样？当电刷逆电枢旋转方向移动一角度，电枢反应的性质又是怎样？如果是电动机，在这两种情况下，电枢反应的性质又是怎样？ 分析思路：负载时的电枢磁动势和电枢反应 电枢电流ia 2 (一)交轴电枢反应 a）负载时的合成磁场 b）合成磁场分布 不计磁饱和时： 计磁饱和时： 交轴电枢反应既无增磁、亦无去磁作用 交轴电枢反具有一定的去磁作用 3 （二）直轴电枢反应：若电机为发电机，电刷顺电枢旋转方向移动一角度，对主极磁场而言，直轴电枢反应将是去磁的。若电刷逆着旋转方向移动一度，直轴电枢反应时增磁的。电动机的情况恰好相反。 4 3-7 直流电机电枢绕组元件内的电动势和电流是交流还是直流？为什么在稳态电压方程中不出现元件本身的电感电动势？ 电枢元件内的电动势和电流是交流 在稳态时，可认为通过元件的电流的大小基本是恒定的，再考虑到元件的电感量较小，因此元件本身所产生的电感电动势可以忽略不计，故在稳态电压方程中不考虑。 5 直流电机稳态电压方程式 发电机： Ea=U+IaR+2ΔUs=U+IaRa Ia=I+If （并励），Ia=I（他励、串励） 电动机： U=Ea+IaR+2ΔUs=Ea+IaRa Ia=I-If（并励），Ia=I（他励、串励） 6 3-9 一台四极82kW、230V、970r/min的他励直流发电机，电枢上共 有123个元件，每个元件为一匝，支路数为2a＝＝2。如果每极的合成磁通等于空载额定转速时具有额定电压时每极的磁通，试计算当电机输出额定电流的电磁转矩。 解：他励直流电动机： 注:中间过程完全不必计算, Ce和CT也不用求出来 7 3-11 一台他励发电机的转速提高20％，空载电压会提高多 少 （If不变）？若为并励发电机，则电压升高的百分值  比他励发电机多还是少(Rf不变)？ If不变 Φ不变 他励空载：Ea＝U0=Ce n Φ n 20％ U0 20％ 并励空载：Ea＝U0=Ce n Φ＝RfIf n U0 Φ不变 If Φ n U0 增幅大于20％ Rf不变 8 3-13 一台四极82kW，230V，970r/min的并励发电机，R（750）＝0.0259 ，R f（750）＝22.8 额定负载下 并励回路串入3.5 的调节电阻，电刷压降为2V，铁耗和机械损耗共2.5kW，杂散损耗为额定功率的0.5％，试求额定负载时发电机的输入功率、电磁功率和效率。 分析：并励发电机 额定负载时： I=P/UN=82000/230=356.52A Ia＝ I + If＝365.265A Pe＝P2+Ia2R + 2△UsIa＋If2Rf＝88.197kW 或者： Pe＝EaIa＝(U+ I aR+2△Us)Ia=(230+365.27*0.0259+2)*365.265＝ 88.197kW 9 P1＝Pe＋P0＝ ＝88.198＋2.5＋0.5％×82＝91.108kW 10 3-15 一台并励直流电动机正转时为某一转速，如将它停车，仅改变励磁电流的方向后重新启动运转，发现此时转速与原来不同，是什么原因？ 分析： 剩磁的影响， 的一部分用来抵消剩磁 转速变化，由于仅有If方向变化，U、Ia、Ra都没变化， 由下式可知一定是主磁通 变化了。 11 3-16 一台17kW、220V的并励直流电动机，电枢总电阻R＝0.1欧，在额定电压下电枢电流为100A，转速为1450r/min,并励绕组与一变阻器串联以限制电流为4.3A ，电刷压价为2V 。当变阻器短路时，励磁电流为9A，转速降低到850r/min,电动机带有恒转距负载，机械损耗等不计，试计算（1）励磁绕组的电阻和变阻器电阻（2）变阻器短路后，电枢电流的稳态值；（3）电磁转矩值  励磁支路总电阻R＝220/4.3＝51.16 Rf=220/9=24.44 R串 =51.16-24.44＝26.72 Tl不变，机械损耗等不计 12 13 3-17一台96kW得并励直流电动机，额定电压为440V，额定电流为255A，额定励磁电流为5A，额定转速为500r/min，电枢总电阻为0.078欧，不计电枢反应，试求（1）电动机得额定输出转距；（2）额定电流时的电磁转矩（3）电动机的空载转速。 （2）电枢电流 电磁转矩 （1）输出转矩 14 （3）空载转速