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第一章直流电机一、填空题：1.直流电机电枢导体中的电势是电势，电刷间的电势是电势。
2.直流电机电枢绕组中流过的电流方向是___________的，产生电磁转矩的方向是___________的（填变化或不变）。
3.直流电机的励磁方式分为____________、____________、____________、____________。
4.直流电机负载运行时，___________ 对__________ 的影响称为电枢反应。
5.直流发电机的电磁转矩是___________转矩，直流电动机的电磁转矩是___________转矩。
6.并励直流发电机自励建压的条件是：_____________________________，__________________________，__________________________________ 。
7.可用下列关系来判断直流电机的运行状态：当_____________时，为电动机状态，当_____________时，为发电机状态。
8.他励直流电动机固有机械特性的表达式为_______________________________。
9.直流电动机的起动方法有：______________________、__________________、________________________。
10.他励直流电动机在总负载转矩不变时，在励磁回路增加调节电阻可使转速_____________，而在电枢回路增加调节电阻可使转速_____________。
二、单项选择题：1.在直流电机中，公式E a=C eΦn和T=C tΦI a中的Φ指的是。
（1）每极气隙磁通（2）所有磁极的总磁通（3）主极每极磁通（4）每极电枢反应磁通2.并励直流发电机的额定输出功率P N等于。
（1）U N I NηN（2）U N I N/ηN （3）U N I N（4）U N I aN3.直流发电机电枢导体中的电流是。
第二部分直流电机的电力拖动思考题与习题1、什么叫电力推拖动系统？举例说明电力拖动系统都由哪些部分组成。
2、写出电力拖动系统的运动方程式，并说明该方程式中转矩正、负号的确定方法。
3、怎样判断运动系统是处于动态还是处于稳态？4、研究电力拖动系统时为什么要把一个多轴系统简化成一个单轴系统？简化过程要进行哪些量的折算？折算时各需遵循什么原则？5、起重机提升重物与下放重物时，传动机构损耗由电动机承担还是由重物承担？提升或下放同一重物时，传动机构的效率相等吗？6、电梯设计时，其传动机构的上升效率η<0.5，若上升时η=04，则下降=15N·m，则下降时的负载时的效率η是多少？若上升时负载转矩的折算值TL转矩折算值为多少？7、从低速轴往高速轴折算时，为什么负载转矩和飞轮矩都要减小？8、起重机提升某一重物时，若传动效率小于0.5，那么下放该重物时传动效率为负值，此时的特理意义是什么？9、生产机械的负载转矩特性常见的哪几类？何谓位能性负载？10、表1中所列各电力拖动系统的数据不全，请通过计算把空格填满，计算时忽略电动机的空载转矩。
表14 17.6 128 0.85 85 78 5.5 16.5 减速11、表2所列电动机拖动生产机械在稳态运行时，根据表中所给数据，忽略电动机的空载转矩，计算表内未知数据并填入表中。
表2生产机械切削力或重物重F,G/N切削速度或升降速度v/m·s-1电动机转速n/r·min传动效率负载转矩TL/N·m电磁转矩Tem/N·m刨床3400 0.42 975 0.80 起重机9800 提升1.4 1200 0.75下降1.4电梯1500 提升1.0 950 0.42下降1.012、如图所示的运动系统中，已知n1/n2=3,n2/n3=2, GD21=80N·m2，GD22=250N·m2，GD 23=750 N·m2，I’L=90 N·m2，（反抗转矩），每对齿轮的传支效率均为η=0.98，求折算到电动机轴上的负载转长和总飞轮矩。
直流电机考试题及答案一、单选题（每题2分，共10分）1. 直流电机的工作原理是基于哪种电磁定律？A. 电磁感应定律B. 洛伦兹力定律C. 欧姆定律D. 法拉第电磁感应定律答案：B. 洛伦兹力定律2. 直流电机的电枢绕组中产生的是哪种类型的电动势？A. 直流电动势B. 交流电动势C. 脉冲电动势D. 恒定电动势答案：B. 交流电动势3. 直流电机的换向器的主要作用是什么？A. 改变电流方向B. 改变磁场方向C. 改变电机转速D. 改变电机扭矩答案：A. 改变电流方向4. 直流电机的励磁方式有哪两种？A. 并励和串励B. 并励和复励C. 串励和复励D. 并励和他励答案：D. 并励和他励5. 直流电机的转速与电枢电压的关系是什么？A. 正比B. 反比C. 无关D. 非线性关系答案：A. 正比二、填空题（每空1分，共10分）1. 直流电机的_________决定了电机的转速。
答案：电枢电压2. 直流电机的_________越大，电机的输出功率越大。
答案：电枢电流3. 直流电机的_________是将电能转换为机械能的关键部件。
答案：电枢绕组4. 直流电机的_________是将机械能转换为电能的关键部件。
答案：发电机5. 直流电机的_________是用于保护电机不受过电流损害的装置。
答案：过电流保护器三、简答题（每题10分，共20分）1. 简述直流电机的启动过程。
答案：直流电机的启动过程包括将电机接入电源，逐渐增加电枢电压，直到电机达到所需的启动转速。
在此过程中，需要控制电枢电流，以防止启动电流过大而损坏电机。
2. 直流电机的调速方式有哪些？答案：直流电机的调速方式主要包括改变电枢电压、改变电枢电阻、改变励磁电流和改变电枢电路的连接方式。
通过这些方法，可以有效地调整电机的转速，以满足不同的工作需求。
四、计算题（每题15分，共30分）1. 已知直流电机的电枢电阻为0.5Ω，电枢电压为220V，求电机的启动电流。
第3章直流电机习题解答第三章直流电机习题解答3-1 直流电机铭牌上的额定功率是指输出功率还是输入功率？对发电机和电动机有什么不同？答：输出功率；对于电动机指轴上的输出机械功率，对于发电机指线段输出的电功率。
3-2. 一台p对极的直流电机，采用单叠绕组，其电枢电阻为R，若用同等数目的同样元件接成单波绕组时，电枢电阻应为多少？答：P2R.解析：设单叠绕组时支路电阻为R1 ，考虑到并联支路数2a=2p，故有：R 2R P1 , 则R1 2PR ，单波绕组时，并联支路数2a=2,每条支路有p 个R1 ,则每条支路电阻为 2p2R ，并联电阻为p2R 。
3-3.直流电机主磁路包括哪几部分？磁路未饱和时，励磁磁通势主要消耗在哪一部分？答：（N 极），气隙，电枢齿，电枢磁轭，下一电枢齿，气隙，（S 极），定子磁轭，（N 极）；主要消耗在气隙。
3-4. 在直流发电机中，电刷顺电枢旋转方向移动一角度后，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，电枢反应的性质怎样？答：当电刷偏离几何中性线时，除产生交轴电枢磁动势外，还会产生直轴磁动势。
对于发电机，当电刷顺电枢旋转方向移动一角度后，产生的交轴磁动势F aq 对主磁场的影响与电刷位于中性线时的电枢反应磁动势相同，产生的直轴电动势F ad 有去磁作用。
当电刷逆电枢旋转方向移动一角度后，产生的交轴磁动势F aq 对主磁场的影响与电刷位于中性线时的电枢反应磁动势相同，产生的直轴电动势F ad 有助磁作用。
如果是电动机，两种情况下的影响与发电机恰好相反。
3-5. 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考虑元件本身的电感电动势？答：交流；因为在元件短距时，元件的两个边的电动势在一段时间内方向相反，使得元件的平均电动势稍有降低。
但直流电机中不允许元件短距太大，所以这个影响极小，故一般不考虑。
（整理）直流电机习题.第十四章直流电机基本工作原理和结构14-1 直流发电机是如何发出直流电的？如果没有换向器，直流发电机能否发出直流电？答：直流发电机电枢绕组内的感应电动势实为交变电动势(如图示瞬间以导体a 为例), 电枢绕组的a 导体处于N 极底下, 由“右手发电机”定则判得电动势方向为⊙, 转半圈后, 处于S 极下, 电动势方向变为⊕ , 再转半圈, 又回到原来位置, 电动势又为⊙。
, 它通过换向装置后, 才把电枢绕组的交流变为外电路的直流。
换向装置的结构特点是电枢绕组尽管旋转，而 A 、B 电刷固定不转（电刷与磁极相对静止），且A 刷恒与N 极下导体相连，B 刷恒与S 极底下导体相连），则由A 刷引出的电动势方向恒为⊙（流出），若定义为正极，则Ｂ刷引出的电动势方向恒为⊕ (流入), 为负极，因此，由Ａ，Ｂ两刷得到的就是直流。
由上分析可知，由于内电路的交流是通过换向装置后才变为外电路的直流，故没有换向装置就不行。
14-2“直流电机实质上是一台装有换向装置的交流电机”，你怎样理解这句话？答：由上题可知，无论是直流发电机还是直流电动机，它们在电枢绕组内的电流均为交流（而电刷两端的外电路均为直流），故直流电机实为一台交流电机。
这种交（内电路）、直（外电路）流的转换就是靠换向装置来实现的。
发电机交流（内电路）直流（外电路）电动机因此说，直流电机实质上是一台带有换向装置的交流电机。
14-3试判断下列情况，电刷两端电压的性质：（1）（1）磁极固定，电刷与电枢同时旋转；（2）（2）电枢固定，电刷与磁极同时旋转。
答：由直流发电机原理可知，只有电刷和磁极保持相对静止，在电刷两端的电压才为直流，由此：① 交流：因为电刷与磁极相对运动。
② 直流：因为电刷与磁极相对静止。
14-4 直流电机有哪些激磁方式？各有何特点？不同的激磁方式下，负载电流、电枢电流与激磁电流有何关系？答：他励并励自励串励复励U 并励 I a =I f +I I f =U/R f 他励I=I a I f =U f /R f14-5 直流电机由哪些主要部件组成？其作用如何？答：一、定子1、主磁极：建立主磁通，包括：铁心：由低碳钢片叠成绕组：由铜线绕成2、换向磁极：改善换向，包括：铁心：中大型由低碳钢片叠成。
第二章 直流电机的电力拖动2-1 一台他励直流电动机的额定数据为： N P =54 kW ，N U =220 V ，N I =270 A ， N n =1150 r /min 。
估算额定运行时的aN E ，再计算N e C Φ、N T 、0n ，最后画出固有机械特性。
解： 估算额定运行时的 V 20922095.095.0=⨯==N aN U Emin)/r /(V 182.01150209===ΦN aN N e n E C N.m 29.469270182.055.955.9=⨯⨯=Φ=Φ=N N e N N T N I C I C Tr/min 1209182.02200==Φ=N e N C U n 在n -T 直角坐标系中过点A （1209，0）和点B （1150，469.29）作直线，该直线就是他励直流电动机的固有机械特性，如题2-1图所示。
2-2 一台他励直流电动机的额定数据为：N P =7.5 kW ，N U = 220 V ，N I =40 A ，N n =1 000 r /min ，a R =0.5 Ω。
拖动L T =0. 5N T 恒转矩负载运行时电动机的转速及电枢电流是多大?解： V 200405.0220=⨯-=-=Φ=N a N N N e aN I R U n C En /(r/min)1209 1150 T/N.m469.29 题2-1图1V/r.min 2.01000200-===ΦN aN N e n E C r/min 11002.02200==Φ=N e N C U n 由a N T I C T Φ=可知，当L T =0.5N T 时，A 20405.05.0=⨯==N a I Ir/min 10505011002.0205.0110000=-=⨯-=Φ-=∆-=a N e a I C R n n n n2-3 写出题2-3图所示各种情况下系统的运动方程，并说明系统的运行状态。
