直流电机习题问答题

电机与拖动测试题A一、填空题（40分）1、直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_相反_____，直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向__相同_____。

2、直流电动机的励磁方式有____他励________、___并励_______、___串励_______、_____复励_______四种。

3、并励直流发电机自励建压的条件是_______；_______；_______。

(主磁路存在剩磁；并联在电枢两端的励磁绕组极性要正确，使励磁电流产生的补充磁通方向与剩磁磁通方向相同；励磁回路的总电阻必须小于临界电阻)4、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。

（E a〈U；E a〉U）5、直流发电机的绕组常用的有_______和_______两种形式，若要产生大电流，绕组常采用_______绕组。

（叠绕组；波绕组；叠）6、直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_______，直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_______。

（相反；相同）7、单迭和单波绕组，极对数均为p时，并联支路数分别是_______，_______。

（2p；2）8、直流电机的电磁转矩是由_______和_______共同作用产生的。

（每极气隙磁通量；电枢电流）9、直流电机电枢反应的定义是_______，当电刷在几何中线时，电动机产生_______性质的电枢反应，其结果使_______和_______，物理中性线朝_______方向偏移。

（电枢磁动势对励磁磁动势的作用；交磁；气隙磁场产生畸变；对主磁场起附加去磁作用）10、他励直流电动机的固有机械特性是指在_______条件下，_______和_______的关系。

（U=UN、φ=ΦN，电枢回路不串电阻；n；Tem11、直流电动机的起动方法有____ ___。

（降压起动、电枢回路串电阻起动）12、如果不串联制动电阻，反接制动瞬间的电枢电流大约是电动状态运行时电枢电流的_______倍。

习题2.1 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？2.2 直流电机有哪些励磁方式？各有何特点？不同的励磁方式下，负载电流、电枢电流与励磁电流有何关系？2.3 什么是电机的可逆性？为什么说发电机作用和电动机作用同时存在于一台电机中？2.4 试述直流发电机和直流电动机主要额定参数的异同点。

2.5 直流电机由哪些主要部件组成？其作用如何？2.6 一台Z 2型直流电动机，额定功率为N P =160kW ，额定电压N U =220V ，额定效率N η=90%，额定转速N n =1500r/min ，求该电机的额定电流。

2.7 一台Z 2型直流发电机，额定功率为N P =145kW ，额定电压N U =230V ，额定转速N n =1450r/min ，求该发电机的额定电流。

2.8 一台直流发电机额定容量N P =180kW ，额定电压N U =230V ，额定转速N n ＝1450r/min ，额定效率N η=89.5%,求额定输入功率和额定电流。

2.9 一台四极直流电机，采用单叠绕组，问：(1) 若取下一只或相邻两只电刷，电机是否可以工作？(2) 若只用相对两只电刷，是否可以工作？(3) 若有一磁极失去励磁将产生什么后果？2.10 直流发电机和直流电动机的电枢电动势的性质有何区别，它们是怎样产生的？直流发电机和直流电动机的电磁转矩的性质有何区别，它们又是怎样产生的？2.11 什么叫电枢反应？电枢反应对气隙磁场有什么影响？2.12直流电机的电枢电动势和电磁转矩的大小取决于哪些物理量，这些量的物理意义如何？2.13 若一台他励发电机的转速提高20%，空载电压会提高多少（励磁电阻保持不变）？若是一台并励发电机，则电压升高得多还是少（励磁电阻保持不变）？2.14 直流电发电机和直流电动机的电枢反应有哪些共同点？有哪些主要区别？2.15 换向磁极的作用是什么？它装在哪里？它的绕组如何励磁？2.16 换向元件在换向过程中可能产生哪些电势？各是什么原因引起的？它们对换向器各有什么影响？2.17 一台直流电动机改成发电机运行时，是否需要改接换向极绕组？为什么？2.18 一台四极直流发电机，单叠绕组，每极磁通为61079.3⨯Wb ，电枢总导体数为152根，转速为1200r/min ，求电机的空载电动势？2.19 一台直流发电机，2P ＝4，a ＝1，Z ＝35，每槽内有10根导体，如要在转速N n ＝1450r/min 时产生230V 电势，则每极磁通应为多少？2.20 一台四极直流电动机，N n ＝1460r/min ，Z=36槽，每槽导体数为6，每极磁通为6102.2⨯=Φ Wb ，单叠绕组，问电枢电流为800A 时，能产生多大的电磁转矩？2.21 判断直流电机运行状态的依据是什么？何时为发电机状态？何时为电动机状态2.22 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T 、a I U E n 、、、的方向有何不同？能量转换关系如何?2.23 试述并励直流发电机的自励过程和自励条件？2.24 在实际应用中，如果并励直流发电机不能自励建压，试分析可能产生的原因，怎样检查，应采取哪些措施？2.25 并励直流发电机正转能自励，反转能否自励？为什么？如果反接励磁绕组，电机并以额定转速反转，这种情况能否自励建压？2.26 如何改变并励电动机的旋转方向?如何改变串励电动机的旋转方向?2.27 试解释他励和并励发电机的外特性为什么是一条下倾的曲线？2.28 并励直流电动机在运行时励磁回路突然断线，问电机有剩磁的情况下会有什么时候后果？若在起动时就断线，又会出现什么后果？2.29 并励电动机运行时励磁回路突然断开，串励电动机空载运行，电机将出现什么现象?2.30 设有17kW 、4极、220v 的他励直流电动机．额定效率为83％，额定转速为1500r ／min ，电枢有39槽，每槽有12个导体，电枢绕组的并联支路数22a =。

1、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。

2、直流发电机的绕组常用的有_______和_______两种形式若要产生大电流绕组常采用_______绕组。

3、直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_______直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_______。

4、单叠和单波绕组极对数均为p时并联支路数分别是______________。

5、直流电机的电磁转矩是由_____________________和_____________共同作用产生的。

Ea〈U Ea〉U 叠绕组波绕组叠相反相同2p 2 每极气隙磁通量电枢电流6、他励直流电动机的固有机械特性是指在______________ ______ ________ _______ _______条件下_______和_______的关系。

7、直流电动机的起动方法有_______________________。

8、当电动机的转速超过__________时出现回馈制动。

9、拖动恒转转负载进行调速时应采_______ _______调速方法而拖动恒功率负载时应采用_______调速方法。

UUN、φΦN电枢回路不串电阻n Tem 降压起动、电枢回路串电阻起动理想空载转速降压或电枢回路串电阻弱磁一台直流发电机若把电枢固定而电刷与磁极同时旋转则在电刷两端仍能得到直流电压。

一台并励直流电动机若改变电源极性则电机转向也改变。

直流电动机的电磁转矩是驱动性质的因此稳定运行时大的电磁转矩对应的转速就高。

T F F 直流电动机的人为特性都比固有特性软。

F直流电动机串多级电阻起动。

在起动过程中每切除一级起动电阻电枢电流都将突变。

T他励直流电动机的降压调速属于恒转矩调速方式因此只能拖动恒转矩负载运行。

F他励直流电动机降压或串电阻调速时最大静差率数值越大调速范围也越大。

T1、直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于中。

直流电机原理计算题 例 1 一台他励直流电动机，铭牌数据为60N P kW =，220N U V =，305N I A =，1000/min N n r =，试求：（1）固有机械特性并画在坐标纸上。

（2）0.75N T T =时的转速。

（3）转速1100/min n r =时的电枢电流。

解：（1）a N N a E U I R =-，3322101122030560100.3822305N N N a N U I P R I ⎛⎫⎛⎫-⨯⨯-⨯===Ω ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭， 2203050.038a E =-⨯，2203050.0380.2081000a e N E C n -⨯Φ===， 02201058/min 0.208N e U n r C ===Φ， 9.559.550.208305606N e N T C I N m =Φ=⨯⨯=•。

根据（1058，0）和（1000，606）两点可画出机械特性。

（2）当0.75N T T =时的转速：、（3）当1100/min n r =时的a I ：2200.20811002320.038N a a a U E I A R --⨯===-。

可见当01100/min 1058/min n r n r =>=时电动机运行在回馈制动状态。

例题2、电动机的数据同上题。

试计算并画出下列机械特性：（1）电枢回路总电阻为0.5N R 时的人为特性。

（2）电枢回路总电阻为2N R 的人为机械特性。

（3）电源电压为0.5N U ，电枢回路不串入电阻时的人为机械特性。

（4）电源电压为N U ,电枢不串入电阻，0.5N Φ=Φ时的人为机械特性。

解：已知321010.0382N N N a N U I P R I ⎛⎫-⨯==Ω ⎪⎝⎭，0.208N N a e N NU I R C n -Φ==， 9.55606N e N N T C I N m =Φ=•，2200.721305N N N U R I ===Ω， 02201058/min 0.208N e N U n r C ===Φ。

直流电机一、填空题1.直流电机的电枢绕组的元件中的电动势和电流是 交流的 。

2.一台四级直流发电机采用单叠绕组，若取下一支或相邻的两支电刷，其电流和功率 减少 ，而电刷电压 不变 。

3.一台并励直流电动机，如果电源电压和励磁电流f I 不变，当加上一恒定转矩的负载后，发现电枢电流超过额定值，有人试在电枢回路中接一电阻来限制电流，此方法 不行 。

串入电阻后，电动机的输入功率1P 将 不变 ，电枢电流a I 不变 ，转速n 将 下降 ，电动机的效率将 下降 。

4.并励直流电动机，当电源反接时，其中a I 的方向 反向 ，转速方向 不变 。

5.直流电动机调速时，在励磁回路中增加调节电阻，可使转速 升高 ，而在电枢回路中增加调节电阻，可使转速 降低 。

6.并励直流电动机改变转向的方法有 将电枢绕组的两个接线端对调，将励磁绕组…… 。

7.直流电机单叠绕组的并联支路对数为 2p ，单波绕组的并联支路对数 2 。

8.他励直流电动机的固有机械特性是指在_额定电压______条件下，___n____和____T___的关系。

9.拖动恒转转负载进行调速时，应采__降压或电枢回路串电阻_____调速方法，而拖动恒功率负载时应采用__弱磁_____调速方法。

二、问答题1.在直流电机中换向器—电刷的作用是什么？在直流电机中，电枢电路是旋转的，经换向器-电刷作用转换成静止电路，即构成每条 支路的元件在不停地变换， 但每个支路内的元件数及其所在位置不变， 因而支路电动势为直流， 支路电流产生的磁动势在空间的位置不动。

2.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，哪个电压变化率大？他励直流发电机由空载到额定负载，电枢电流 I a 由 0 增加到额定值 I aN 电枢回路电阻 压降 I a R a 增加，且电枢反应的去磁作用使主磁通 Φ 下降，从而使感应电动势 E 下降。

由公式 U = E I a Ra 可知，端电压 U 随 I a 的增加而下降。

0.38C en°U NC e2200.2081058r / min 直流电机原理计算题例1 一台他励直流电动机，铭牌数据为P N 60kW , U N 220V , I N 305A , n N 1000r/min，试求：（1）固有机械特性并画在坐标纸上。

（2）T 0.75T N时的转速。

（3）转速n 1100r/min时的电枢电流。

解: （ 1）E a U N I N R a，1 U N I N P N 103丄220 305 60 1032 I N2 2 3052E a220 305 0.038，旦220 3050・038 0.208n N1000T N 9.55CeI N 9.55 0.208 305 606N ?m根据（1058，0）和（1000，606）两点可画出机械特性。

（2）当T 0.75T N时的转速:0.3080.038晴鱼—_也_TCt ①二兰_x0.75x^ 0.208 9.55xQ.208a^1058-41.8^1016 2r/min(3)当 n 1100r/min 时的 l a : I U N E a 220 0.208 1100Aa Ra-… 。

可见当 n 1100r/min n 0 1058r/min 时电动机运行在回馈制动状态。

例题2、电动机的数据同上题。

试计算并画出下列机械特性： （1）电枢回路总电阻为 0.5R N 时的人为特性。

（2）电枢回路 总电阻为2R N 的人为机械特性。

（3）电源电压为0.5U N ，电 枢回路不串入电阻时的人为机械特性。

（4）电源电压为U N ,电枢不串入电阻，0.5 N时的人为机械特性。

W N10°.°38，解：已知C e NU N I N凡n N0.208T N9.55C e606N?mR NU N1 N 2203050.721n0 FC e N 迴1058r/min0.208(1)电枢回路总电阻为0.5R N时:n 10580.5 0.7212 606 10589.55 0.2082528.7 529.3r/min根据(2)1058 0.873T ,(1058, 0)和(529.3 , 606)电枢回路总电阻为2R N时:两点可画出曲线n 10582 0.7212 606 1058 2115 1057r/min 9.55 0.208n 1058 0.761T ,根据(1058, 0)和(-1057 , 606)两点可画出曲线 2 (3)电源电压为0.5U N, R c 0时：0.038n 0.5 1058 305 529 56 473r/min0.208n 529 0.092T，根据(529，0)和(473，606)两点可画出曲线 3。

直流电机一、填空1.直流电机的电枢绕组的元件中的电动势和电流是。

答：交流的。

2.一台并励直流电动机拖动恒定的负载转矩，做额定运行时，如果将电源电压降低了20℅，则稳定后电机的电流为倍的额定电流（假设磁路不饱和）。

T em=φIa答：倍。

3.并励直流电动机，当电源反接时，其中I a的方向，转速方向。

答：反向，不变。

4.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。

答：制动，驱动。

5.：6.直流电动机电刷放置的原则是：。

答：空载时正、负电刷之间获得最大的电动势，这时被电刷短路的元件的电动势为零。

7.直流电动机调速时，在励磁回路中增加调节电阻，可使转速，而在电枢回路中增加调节电阻，可使转速。

答：升高，降低。

8.电磁功率与输入功率之差对于直流电动机包括损耗。

答：绕组铜损耗。

9.串励直流电动机在负载较小时，I；当负载增加时，aT e，I；负载增加时，n下降的程度比并励电a动机要。

答：小，增加，增加，严重。

10.并励直流电动机改变转向的方法有，。

答：将电枢绕组的两个接线端对调，将励磁绕组的两个接线端对调，但二者不能同时对调。

11./12.串励直流电动机在电源反接时，电枢电流方向，磁通方向，转速n的方向。

答：反向，反向，不变。

13.当保持并励直流电动机的负载转矩不变，在电枢回路中串入电阻后，则电机的转速将。

答：14.直流电机单叠绕组的并联支路数为答：2p。

13．直流发电机，电刷顺电枢旋转方向移动一角度，直轴电枢反应是；若为电动机，则直轴电枢反应是。

答：去磁的，增磁的。

二、选择填空1.]2.一台串励直流电动机，若电刷顺转向偏离几何中性线一个角度，设电机的电枢电流保持不变，此时电动机转速。

A：降低B：保持不变，C：升高。

答：C3.一台直流发电机，由额定运行状态转速下降为原来的30℅，而励磁电流及电枢电流不变，则。

A：E a下降30℅，B：Tem下降30℅，C：E a和Tem都下降30℅，D：端电压下降30℅。

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。

3-6.一台直流电动机运行在电动机状态时换向极能改善换向，运行在发电机状态后还能改善换向吗？答：不能；对电动机来说，换向极极性应与顺着电枢转向的下一个主极性相反，而发电机则应相同。

直流电机习题项目一一、选择1、直流电动机在串电阻调速过程中，若负载转矩保持不变，则保持不变。

A：输入功率，B：输出功率，C：电磁功率，D：电机的效率。

2、一台串励直流电动机运行时励磁绕组突然断开，则。

A：电机转速升到危险的高速，B：保险丝熔断C：上面情况都不会发生。

3、一台并励直流发电机希望改变电枢两端正负极性，采用的方法是。

Ａ：改变原动机的转向Ｂ：改变励磁绕组的接法Ｃ：既改变原动机的转向又改变励磁绕组的接法4、起动直流电动机时，磁路回路应电源。

A；与电枢回路同时接入B：比电枢回路先接入C：比电枢回路后接入5、在直流电机中，电枢的作用是_______。

A：将交流电变为直流电B：实现直流电能和机械能之间的转换C：在气隙中产生主磁通D：将直流电流变为交流电流6、直流电机的调速方法中，适合恒转矩负载并且低速时稳定性较好的是_____。

A：弱磁调速B：降压调速C：串电阻调速D：变频调速7、直流电机的调速方法中，适合恒转矩负载并且低速时稳定性较好的是_____。

A：弱磁调速B：降压调速C：串电阻调速D：变频调速8直流电机U＝240V，Ea＝220V，则此电机为（）。

A、电动机状态；B、发电机状态9直流电动机起动时电枢回路串入电阻是为了( )。

A.增加起动转矩B.限制起动电流C.增加主磁通D.减少起动时间10并励直流发电机的额定输出功率PN等于( )A.UN INηNB.UN IN/ηNC.UN IND.UN Ia11.交流电动机中，电动势的方向与电枢电流方向______，直流发电机中，电动势的方向与电枢电流的方向______。

( )A. 相同，相同B. 相同，相反C. 相反，相同D. 相反，相反12.直流电机磁极和电枢的铁心选材应是( )。

A、电枢用硅钢片，磁极用整块铸钢B、电枢用整块铸钢，磁极用钢板冲片叠成C、电枢用硅钢片，磁极用钢板冲片叠成D、因是直流无铁损，故两者均可用整块铸钢13、直流并励电动机的电势平衡方程式可写成__ _____。