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《电机及拖动基础》练习题答案一、填空：1、把______能变换为_______能的电机称为电动机。
答案：电能；机械能；2、直流电机定子部分的主要作用是_________________，答案：产生磁场；3、变压器具有变换_________________的功能。
答案：电流、电压、阻抗；4、三相笼型感应电动机降压起动常用的方法有_________________；_________________；_________________。
答案：定子串电阻或电抗器降压启动；Y/△降压起动；自耦变压器降压起动；5、变频调速是改变电源频率从而使电动机的_________________变化达到调速的目的。
答案：同步转速；6、从工作原理看，中、小型电力变压器的主要组成部分是和 。
答案：绕组、铁心7、直流发电机是把______能变换为_______能输出。
答案：机械能； 电能8．电力拖动系统稳定运行的条件是 。
答案：在交点处 dndT dn dT em 2 9.一台变压器型号为ＳL ７—200/10，其中200代表 ，10代表 。
答案：N S =200KV A ；N V =10KV10、三相感应电动机旋转磁场的方向由 决定。
答案：流入定子电流的相序11、Y-Δ起动适用于定子绕组正常接法为 的三相鼠笼式异步电动机。
答案：三角形12、当变压器把低电压变成高电压时，其电流 。
答案：减小13、三相鼠笼式异步电动机主要由 和 组成。
答案：定子；转子14、三相鼠笼式异步电动机三相对称绕组通以对称电流时，将产生 磁场。
答案：旋转15、三相异步电动机的额定电压是指加在 绕组上的 电压。
答案：定子；线16、三相感应电动机在额定负载下运行时，降低电源电压，电动机的转速将 。
答案：降低17、三相异步电动机的电磁制动状态有；和三种。
答案：回馈制动反接制动；能耗制动18、三相异步电动机的电磁转矩Tem 与电源电压U1的关系是。
答案：Tem∝V1219.直流发电机的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。
电机与拖动复习题及答案一、单项选择题（每题2分，共10分）1. 电机的转子旋转速度与同步转速的关系是（）。
A. 相等B. 略小于同步转速C. 略大于同步转速D. 无法确定答案：B2. 直流电机的励磁方式有（）。
A. 并励B. 串励C. 他励D. 所有选项答案：D3. 异步电机的转子绕组是（）。
A. 闭合的B. 开放的C. 短路的D. 断路的答案：A4. 电机的启动电流通常比额定电流大（）。
A. 2-3倍B. 3-5倍C. 5-7倍D. 7-10倍答案：B5. 电机的效率是指（）。
A. 输出功率与输入功率的比值B. 输入功率与输出功率的比值C. 输出功率与额定功率的比值D. 额定功率与输入功率的比值答案：A二、填空题（每题2分，共10分）1. 电机的额定功率是指电机在______下长期运行时的功率。
答案：额定电压和额定转速2. 电机的额定电压是指电机在______下运行时的电压。
答案：额定功率和额定转速3. 电机的额定转速是指电机在______下运行时的转速。
答案：额定电压和额定功率4. 电机的启动电流大，是因为电机启动时______。
答案：转子转速接近于零，转差率大5. 电机的效率提高，意味着电机的______减小。
答案：能量损耗三、简答题（每题5分，共15分）1. 简述电机的工作原理。
答案：电机的工作原理基于电磁感应和电磁力的作用。
当电机的定子绕组通入电流时，产生旋转磁场，这个旋转磁场与转子绕组中的电流相互作用，产生电磁力，使转子旋转。
2. 说明电机启动时电流大的原因。
答案：电机启动时电流大的原因是，启动时转子转速接近于零，导致转差率大，从而使得转子绕组中的感应电动势大，进而导致启动电流大。
3. 描述电机效率的物理意义。
答案：电机效率的物理意义是电机输出功率与输入功率的比值，它反映了电机将电能转换为机械能的效率。
效率越高，说明电机的能量转换效率越好，能量损耗越小。
四、计算题（每题15分，共30分）1. 某三相异步电机的额定功率为10kW，额定电压为380V，额定电流为20A，求该电机的效率。
自测题（一）填空题：1. 同步发电机的短路特性为一直线，这是因为在短路时电机的磁路。
2. 同步发电机正常情况下并车采用，事故状态下并车采用。
3. 同步调相机又称为。
实际上就是一台运行的同步电动机，通常工作于状态。
4. 同步发电机带负载时，如0o<Ψ<90o，则电枢反应磁动势F a可分解为F ad= ，F aq= 。
其中F ad电枢反应的性质为，F aq电枢反应的性质为。
5. 同步发电机与无穷大电网并联运行，过励时向电网输出无功功率，欠励时向电网输出性无功功率。
6. 一台汽轮发电机并联于无穷大电网运行，欲增加有功功率输出，应，欲增加感性无功功率输出，应。
（填如何调节）7. 汽轮发电机气隙增大时，则同步电抗X t，电压调整率∆U ，电机制造成本，增加静态稳定性能。
8. 当同步电机作发电机运行时，在相位上，超前于；作电动机运行时，滞后于。
（二）判断题：1. 凸极同步发电机由于其电磁功率中包括磁阻功率，即使该电机失去励磁，仍可能稳定运行。
（）2. 采用同步电动机拖动机械负载，可以改善电网的功率因数，为吸收容性无功功率，同步电动机通常工作于过励状态。
（）3. 同步发电机过励运行较欠励运行稳定，满载运行较轻载运行稳定。
（）4. 同步发电机采用准同期法并车，当其他条件已满足，只有频率不同时，调节发电机的转速，使其频率与电网频率相等时，合上并联开关，即可并车成功。
（）5. 汽轮同步发电机与无穷大电网并联运行，只调节气门开度，既可改变有功功率又可改变无功功率输出。
（）（三）选择题：1. 同步发电机带容性负载时，其调整特性是一条：（）①上升的曲线；②水平直线；③下降的曲线。
2. 同步发电机的V形曲线在其欠励时有一不稳定区域，而对同步电动机的V形曲线，这一不稳定区应该在（）区域。
①I f>I f0；②I f=I f0；③I f<I f0。
3. 工作于过励状态的同步调相机，其电枢反应主要是：（）①交轴电枢反应；②去磁的直轴电枢反应；③增磁的直轴电枢反应。
《电机与拖动》试题及答案直流电机一、填空题：1、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 )2、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)3、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)4、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)5、单迭和单波绕组， 极对数均为 p 时， 并联支路数分别是_______，_______。
(2p ； 2)6、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)7、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)二、判断题1、一台并励直流发电机，正转能自励，若反转也能自励。
( )(F)2、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。
(T)3、一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变。
( F)4、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。
( ) (F)三、选择题1、直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于( )中。
(1)(1)电枢绕组；(2)励磁绕组；(3)电枢绕组和励磁绕组2、直流发电机电刷在几何中线上，如果磁路不饱和，这时电械反应是 ( )(3)(1)去磁；(2)助磁；(3)不去磁也不助磁。
2020秋《电机与拖动》一、单选题1.三相异步电动机空载时气隙磁通大小取决于（A）A.电源电压B.气隙大小C.定、转子铁心材料D.定子绕组漏阻抗2.变压器副边绕组开路,原边电压因故升高时,变压器铁心中产生的铁损耗将（B）A.不变B.增大C.减小D.基本不变3.一台直流发电机,电刷位于几何中性线上,如果磁路不饱和,这时的电枢反应对磁场的影响是（C）A.去磁B.増磁C.不去磁也不増磁4.并励直流电动机的额定电流IN,额定电枢电流IaN和励磁电流IfN三者的关系为（A )A.IN=IAN+IfNB.IN=IAN=IfNC.IN=IAN-IfND.IfN?=IAN+IN5.与固有机械特性相比，人为机械特性上的最大电磁转矩减小，临界转差率没变，则该人为机械特性是异步电动机的：（C）A.定子串接电阻的人为机械特性B.转子串接电阻的人为机械特性C.降低电压的人为机械特性6.一台Ｙ接法的三相异步电动机定子绕组有一相绕组断线时，它所产生的磁动势是(D )A.椭圆形旋转磁动势B.不变的磁动势C.圆形旋转磁动势D.脉动磁动势7.他励直流电动机电枢回路串入附加电阻时,如果负载转矩不变,则此电动机的（B）A.输出功率P2不变B.输入功率P1不变C.电磁功率Pem不变8.一台三角形连接的三相异步电动机在额定电压下起动时的起动电流为300A，现采用星-三角换接接开关降压起动，其起动电流Ist为（A）A.100AB.173AC.212AD.150A9.他励直流电动机带额定负载转矩进行的弱磁调速，其额定转速nN=1500r/min，最高转速nmax=2700r/min，则调速范围D为（B）A.1.2B.1.8C.1200D.12010.在电动机的额定工作区内，转子电流的频率一般（D）A.很高B.为零C.不定D.很低11.他励直流电动机带额定负载时，在电枢回路串接电阻后，电动机的转速将（C）A.升高B.不变C.降低12.一台单相变压器，其它条件不变，只沿铁芯截面开一条缝，主磁通将会（C）A.变大B.基本不变C.变小13.变压器中，不考虑漏阻抗压降和饱和的影响，若原边电压不变，铁心不变，而将匝数增加，则励磁电流（B）A.增加B.减少C.不变D.基本不变14.他励直流电动机若电压U、主磁通φ和负载转矩T不变时，在电枢电路中串联一个适当阻值的电阻Ra，则转速n、电枢电流Ia和反电动势Ea的变化应是(A )A.n下降，IA不变，EA降低B.n上升，IA变小，EA增大C.n不变，IA 变小，EA不变D.n上升，IA变大，EA增大15.电力拖动系统运动方程式中的GD2反映了（B）A.旋转体的重量与旋转体直径平方的乘积，它没有任何物理意见B.系统机械惯性的大小，它是一个整体物理量C.系统储能的大小，但它不是一个整体物理量16.三相异步电）动机中，转子的转向取决于旋转磁场的转向，下列有关圆形旋转磁场正确的是（CA.只要在定子绕组中通入三相交流电即可产生圆形旋转磁场B.必须向在空间上相差120度的定子绕组中通入三相交流电就可产生圆形旋转磁场C.只有向在空间上相差120度电角度的对称三相定子绕组中通入时间上相差120度的对称三相交流电才能产生圆形旋转磁场D.以上都不对17.在额定情况下运行的异步电动机，若电源电压突然下降，而负载转矩不变，则异步电动机各量的变化是(B )A.旋转磁场转速下降B.转子转速下降C.定子电流下降D.主磁通增大18.三相异步电动机拖动恒转矩负载，当进行变极调速时，应采用的联结方式为（A）A.Y—YYB.△—YYC.正串Y—反串Y19.变压器一次侧接在额定电压的电源上。
《电机与拖动》考试试题与答案一、选择题（每题2分，共20分）1、下列哪一种类型的电机是直流电机？（A）同步电机（B）异步电机（C）伺服电机（D）步进电机答案：（C）伺服电机解释：伺服电机是一种将电信号转化为机械运动的装置，其中直流伺服电机是最常见的一种。
同步电机和异步电机是交流电机，而步进电机则是一种特殊类型的伺服电机。
2、在电动机的转速和转向一定的情况下，下列哪种方法可以改变电动机的转矩？（A）改变电源频率（B）改变电源电压（C）改变负载大小（D）改变电动机的极数答案：（B）改变电源电压解释：电动机的转矩与电源电压的平方成正比，因此改变电源电压可以改变电动机的转矩。
改变电源频率、负载大小或电动机的极数都会影响电动机的转速和转向，但不会改变电动机的转矩。
3、下列哪一种控制方式常用于直流电动机的调速？（A）开环控制（B）闭环控制（C）PWM控制（D）V/F控制答案：（B）闭环控制解释：直流电动机的调速需要精确控制电机的转速和转向，闭环控制可以实时监测电机的转速和转向，并根据需要对其进行调整，因此常用于直流电动机的调速。
开环控制常用于对系统稳定性要求不高的情况。
PWM控制常用于交流电动机的调速，而V/F控制常用于变压器的控制。
二、填空题（每空2分，共30分）1、直流电动机主要由______、______、______和______等部分组成。
答案：定子、转子、换向器、电刷2、电动机根据使用电源的不同可以分为______和______两大类。
答案：交流电动机、直流电动机3、交流电动机的转速与电源频率的______次方成正比。
答案：24、伺服电机分为______和______两种类型。
其中，______主要用于位置控制，而______主要用于速度控制。
答案：直流伺服电机、交流伺服电机、直流伺服电机、交流伺服电机三、计算题（每题10分，共20分）1、一台直流电动机的额定功率为10kW，额定电压为220V，额定转速为1500r/min。
第1章 电磁学基础知识简答题1. 用电磁感应定律求感应电动势时，公式dt di L e ⋅-=、dt d e ψ-=、dtd Ne Φ⋅-=，以及Blv e =中，哪个公式是最普遍的形式其它公式必须在什么条件下适用答：式dtd e ψ-=是感应电动势的普遍形式。
其负号表示感应电动势的正方向与磁链的正方向符合右手螺旋关系，如果两者不符合右手螺旋关系，则应取正号。
2. 如果感应电动势的正方向与磁通的正方向之间不符合右手螺旋关系，则电磁感应定律应改写成dt d e ψ=或dtd Ne Φ⋅=，试说明其原因。
—3. 有两个线圈匝数相同，一个绕在闭合铁芯上，另一个是空芯的，两个线圈通入频率相同的交变电流，如果它们的自感电动势相等，试问哪个线圈的电流大为什么答：空芯的线圈电流大。
因为两者频率相等，产生同样的e，意味着产生同样的φ，根据N•I=φ•Rm，由于铁芯的磁导率大得多，即磁阻小得多，故空芯情况下的（N•I）空芯>>（N•I）铁芯，所以I空芯>>I铁。
芯4. 若磁路上有几个磁动势同时作用，磁路计算时能否使用叠加原理为什么5. 在一个恒定的磁场中，铁芯中是否存在磁滞损耗和涡流损耗为什么'6. 在交变磁场中，铁芯中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的它们与哪些因素有关7. 什么是铁磁材料的基本磁化曲线基本磁化曲线与起始磁化曲线有何不同8. 铁磁材料是如何分类的各有什么特点分析题1. 变压器原理图如图所示，试回答：&（1）当线圈N1施加正弦电压U1时，为什么在线圈N1及N2中都会感应出电动势（2）当电流I s增加时，标出这时N1及N2中感应电动势的实际方向。
答：（1）当线圈N1流过电流i1时，会在铁芯内建立磁通Ф，i1与Ф正方向符合右手螺旋关系，由于磁通Ф同时交链线圈N1和N2，所以当i1交变时，N1与N2所交链的磁链以同一个频率交变，所以在N1和N2中都会感应出电动势。
（2）按右手螺旋关系，标出Ф在N1和N2中感应出电动势e1和e2的正方向，如图中实线所示，感应电动势表达式分别为dtd Ne Φ11-=dtd Ne Φ22-= 》当电流 i 增加时，Ф也增加，0>dtd Φ，由以上表达式可知，01<e 、02<e ，说明此时N1和N2中感应出电动势的实际方向与e1和e2的正方向相反，如图中虚线（与实线方向相反）所示。
第一章作业解答参考1—8．解：)(630230101453A U P I N N N =⨯==)(1619.0145KW P P NN===ηλ 1—20．解：（1）U V n a pN E a <=⨯⨯⨯⨯==)(186150001.0160372260φ 是电动机状态。
∴（2）)(46.163208.0186220A R E U I a a a =-=-=)(63.19315002604.30)(4.3046.163186m N P T KW I E P M a a M ⋅=⨯⨯⨯=Ω==⨯==π （3）)(6.5208.046.16322KW R I p a a cua =⨯==)(79.292403624.30)(366.54.3021KW p p P P KW p P P Fa M cua M =--=--==+=+=Ω%823679.2912===P P η 1—23．解：（1）)(112.54300014.326010172603m N n P P T N N N N N ⋅=⨯⨯⨯⨯=⨯=Ω=π%2.82942201017)(812.557.1112.54)(7.1344014.32608.2)316.08.2220(26030'00000=⨯⨯==⋅=+=+=⋅=⨯⨯⨯⨯⨯-=⨯=Ω=N N N N N a a M I U P m N T T T m N n I E P T ηπ（2）N e e C C Φ=Φ∴0忽略电枢反应影响， 恒定。
0'0Φ-=e a a N C R I U n ， 0636,03440316.08.22200=⨯-=Φe C)min (34590636.022000r C U n e N ==Φ=（3） Φ=Φe M C C 55.9)min (27860636.0)15.0316.0(89.91220)()(89.910636.055.9812.55r C R R I U n I T T A C T I e a a N a Z M a =+⨯-=Φ+-=→==⨯=Φ=Ω不变不变，第二章 习题解答参考2—6．解：（1）T T T n C C R R C U n Nm e a N e N 64.1115819.055.94.006.01158202-=⨯+-='-=Φ+-Φ=Ωβ （2）T T T n C C R C U n N m e a N e 21.057921.019.011002-=-=-'=Φ-Φ=β （3）T T T n C C R C U n m e a e N 35.0146717.006.015.022002-=-=''-''=Φ-Φ=β 19.0=ΦN e C N Φ=Φ8.0 15.019.08.0=⨯=Φ∴e C2N m e C C Φ=()255.9N e C Φ=219.055.9⨯=0.28 2Φm e C C =17.028.08.02=⨯2—16．解：（1）[]V R I U E a N N a 20425.064220=⨯-=-=[]A R R E U I Z a a N a 84.67625.0204220max -=+--=---=29.0700204==-=ΦN a N N N e n R I U C 76.229.055.955.9=⨯=Φ=ΦN e N m C C[]m N I C T anax N m ⋅-=-⨯=Φ=23.187)84.67(76.2max停机时 n=0 0=Φ=n C E N e a[]A R R U I Z a N a 2.35625.0220-=+-=+-=[]m N I C T a N m ⋅-=-⨯=Φ=15.97)2.35(76.2此时反抗性负载 []m N I C T N N m Z⋅-=⨯-=Φ-='64.1766476.2 由于 T T Z>' 故系统不会反向起动。
《电机与拖动基础》试题库及答案选择题11、异步电动机气隙较大，则电动机的（C ）。
A励磁电流较小，功率因数较底；B 励磁电流较大，功率因数较高；C励磁电流较大，功率因数较低D励磁电流较小，功率因数较高；2、直流电动机的换向级的作用是（C）A 产生主磁通B产生换向电流 C 改变电流方向D以上都不对3、直流电动机的换向电流愈大，换向时火花（A）A 愈强B愈弱 C 不便D以上都不对4、频率为50Hz的四十八极交流电机，旋转磁势的转速为（D）r/min。
A．48 B．62.5 C．250 D．1255、频率为40Hz的二十极交流电机，旋转磁势的同步转速为（D）r/min。
A．2400 B．2000 C．120 D．2406、串励直流电动机在一定的负载下运行，若电源电压有所降低，则转子的转速将会（A）A 变大B 保持不变C变小D以上都不对7、直流电动机带上负载后，气隙中的磁场是（C）A 由主级磁场和电枢磁场叠加而成的B 由主级磁场和换向磁场叠加而成的C 由主级磁场，换向磁场和电枢磁场叠加而成的8、直流电动机中电枢的主要作用是（B）A 改善直流电动机的换向B 实现电能和机械能的转换C 在气隙中产生磁通D 产生气隙9、改变电枢回路的电阻调速，只能使直流电动机的转速（B）A 上升B 下降C 保持不变D以上都不对10、三相异步电动机当转差率为1时，此电动机为（C）状态A 制动状态B 同步运行状态C 启动状态D 以上都不是11、变压器带感性负载，从轻载到满载，其输出电压将会（B）A 升高B 降低C 不变D以上都不对12、异步电动机要实现回馈制动，则应满足如下条件（D）A 转子转速应小于旋转磁场转速，且同向B转子转速应等于旋转磁场转速，且同向C转子转速应小于旋转磁场转速，且反向D转子转速应大于旋转磁场转速，且同向13、三相异步电动机转子电阻增大时，电动机临界转差率Sm和临界转矩Tm应为（B）A Sm减小，Tm增大B Sm增大，Tm 不变C Sm增大，Tm减小D Sm减小，Tm减小14、三相异步电动机定子电压下降时，电动机临界转差率Sm和临界转矩Tm应为（C）A Sm不变，Tm不变B Sm减小，Tm增大C Sm不变，Tm减小D Sm不变，Tm增大15、三相异步电动机当转差率小于0时，此电动机为（D）状态A 制动状态B 电动状态C 启动状态D 发电状态16、电力变压器的励磁阻抗表示下面哪一物理量（D）A 输入功率B 输出功率C 铜耗D 铁耗17、单相绕组通以交流电时，其磁势为（D ）A 圆形旋转磁势B 椭圆磁势C 无法确定D 脉动磁势18、电力变压器的作用是下面哪一物理量（B）A 改变交流电电压和功率B 改变交流电电压和交流电电流C 改变交流电电压和频率D 改变直流电电压和交流电电流19、变压器的空载损耗（D ），短路损耗（C ）。
第1章 电磁学基础知识1.1 简答题1. 用电磁感应定律求感应电动势时，公式dt di L e ⋅-=、dt d e ψ-=、dtd Ne Φ⋅-=，以及Blv e =中，哪个公式是最普遍的形式？其它公式必须在什么条件下适用？答：式dtd e ψ-=是感应电动势的普遍形式。
其负号表示感应电动势的正方向与磁链的正方向符合右手螺旋关系，如果两者不符合右手螺旋关系，则应取正号。
2. 如果感应电动势的正方向与磁通的正方向之间不符合右手螺旋关系，则电磁感应定律应改写成dt d e ψ=或dtd Ne Φ⋅=，试说明其原因。
3. 有两个线圈匝数相同，一个绕在闭合铁芯上，另一个是空芯的，两个线圈通入频率相同的交变电流，如果它们的自感电动势相等，试问哪个线圈的电流大？为什么？答：空芯的线圈电流大。
因为两者频率相等，产生同样的e ，意味着产生同样的φ，根据N •I=φ•Rm ，由于铁芯的磁导率大得多，即磁阻小得多，故空芯情况下的（N •I ）空芯>>（N •I ）铁芯，所以I 空芯>>I 铁芯。
4. 若磁路上有几个磁动势同时作用，磁路计算时能否使用叠加原理？为什么？5. 在一个恒定的磁场中，铁芯中是否存在磁滞损耗和涡流损耗？为什么？6. 在交变磁场中，铁芯中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的？它们与哪些因素有关？7. 什么是铁磁材料的基本磁化曲线？基本磁化曲线与起始磁化曲线有何不同？8. 铁磁材料是如何分类的？各有什么特点？1.2 分析题1. 变压器原理图如图所示，试回答：（1）当线圈N 1施加正弦电压U 1时，为什么在线圈N 1 及N 2中都会感应出电动势？（2）当电流I s 增加时，标出这时N 1 及N 2中感应电动势的实际方向。
答：（1）当线圈N1流过电流i1时，会在铁芯内建立磁通Ф，i1与Ф正方向符合右手螺旋关系，由于磁通Ф同时交链线圈N1和N2，所以当i1交变时，N1与N2所交链的磁链以同一个频率交变，所以在N1和N2中都会感应出电动势。
（2）按右手螺旋关系，标出Ф在N1和N2中感应出电动势e1和e2的正方向，如图中实线所示，感应电动势表达式分别为dtd Ne Φ11-=dtd Ne Φ22-=当电流 i 增加时，Ф也增加，0>dtd Φ，由以上表达式可知，01<e 、02<e ，说明此时N1和N2中感应出电动势的实际方向与e1和e2的正方向相反，如图中虚线（与实线方向相反）所示。
第2章直流电机2.1 简答题1. 直流电动机的电枢绕组中为什么也有感应电动势？其方向与电流方向有何关系？他励直流发电机空载即电枢电流为零时，有没有电磁转矩？为什么？答：直流电动机的电枢绕组旋转时，电枢导体切割气隙磁场，在电枢绕组产生感应电动势，其方向与电枢电流方向相反，称为反电动势。
他励直流发电机空载即电枢电流为零（Ia=0）时，根据T=CtФIa，故电磁转矩T=0.2. 直流电机的电枢铁芯为什么必须采用硅钢片叠成，而机座和主磁极可以采用整块铁？为什么有的主磁极也采用薄钢板叠成？答：电枢铁芯旋转，电枢铁芯内的磁场是交变的，为了减少铁耗，用硅钢片叠成。
机座和主磁极的磁场是恒定的，故可以采用整块铁。
但是，由于电枢齿槽的影响，电枢旋转时主磁极极靴表面的磁场发生脉动，引起附加损耗，为了降低表面损耗，主磁极有时采用薄钢板叠成。
3. 什么是电机的可逆原理？接在直流电源上运行的直流电机，如何判别它是运行于发电机状态还是电动机状态？答：同一台电机（直流、交流）由于外界使用条件不同，既可以作发电机运行，也可以作电动机运行。
这个电机理论中普适的原理称为电机的可逆原理。
当端电压U<电枢电动势Ea，电枢电流Ia与Ea方向一致时，为发电机状态；当端电压U>电枢电动势Ea，电枢电流Ia与Ea方向相反时，为电动机状态；4. 如果将电枢装在定子上，主磁极装在转子上，换向器和电刷如何安装，才能作直流电机运行？答：这种结构是旋转磁极式，因电刷必须与主极相对静止，所以电刷也应装在转子上；而换向器必须与电枢相对静止，所以换向器应装在定子上。
5.直流电机电枢绕组是旋转的，而电枢绕组中的电流又是交流电，试问电枢电流所建立的磁场在空间上是恒定的还是交变或旋转的，为什么？答：是恒定的。
因为主磁极N或S下的电枢导体的电流方向不变。
6.直流电机的主磁通既交链电枢绕组，又交链励磁绕组，为什么只有电枢绕组中有感应电动势，而在励磁绕组中没有感应电动势？答：主磁通对励磁绕组来说是恒定不变的，因此励磁绕组中没有感应电动势；主磁通对电枢绕组来说是交变的，故在电枢绕组中会产生感应电动势。
7. 如何改变他励和并励直流发电机的端电压极性？答：他励：使电机反转；或将励磁电压反接；并励：励磁绕组反接，同时将电机反转。
8. 什么是电枢反应？对电机有什么影响？答：直流电机带上负载运行后，电枢里有电流流过，电枢电流产生电枢磁场，电枢磁场的出现有可能对主极磁场产生影响，这种影响称为电枢反应。
电枢反应的结果是负载后每极下总的磁通量比空载时要少。
而且电枢电流越大，这个现象越严重。
2.2 计算题1. 某直流发电机的额定功率P N =145KW ，额定电压U N =230V ，额定转速n N =1450r/min ，额定效率η=90%，求该发电机的额定电流、额定运行时的输入功率？解： )(630230145000A U P I I U P N N N N N N ===⇒= )(1619.0145000kW P P NNIN ===η2. 某直流电动机的额定功率P N =22KW ，额定电压U N =220V ，额定效率η=83%，求该电动机的额定电流、额定运行时的输入功率？解： )(48.12083.022022000A U P I I U P NN N N N N N N =⨯==⇒=ηη)(5.26)(2650548.120220kW W I U P N N IN ==⨯==3. 某四极直流电机，电枢槽数z=36，单叠绕组，每槽导体数为6，每极磁通为2.2×10-2Wb ，电枢电流为Ia=800A ，试问：电磁转矩和支路电流分别是多少？解： 395.342236622=⨯⨯⨯==ππa pN C T)(35.605800102.2395.342m N I C T a T em ⋅=⨯⨯⨯==-Φ支路电流：A a I i a a 20048002===4. 某他励直流电动机的额定电压U N =220V ，额定电流电流为I N =10A ，额定转速n N =1500r/min ，电枢回路总电阻R a =0.5Ω，试求：（1）额定负载时的电磁功率和电磁转矩；（2）保持额定时励磁电流及总负载转矩不变时，端电压降为190V ，则稳定后的电枢电流和转速是多少？（忽略电枢反应）解： （1）由于他励Ia N = I N =10A ，所以V R I U E a N N aN 2155.010220=⨯-=-=)(215010215W I E P a a M =⨯==)(7.1315002602150260m N n P P T N M NM⋅=⨯⨯=⨯==ππΩ（2）由于fN f I I =不变，忽略电枢反应，则有N ΦΦ=，又因总负载转矩不变 则10=====N aN NT N T a I I C T C T I ΦΦ A 1855.010190=⨯-=-=a a a R I U E V 由于N ΦΦ=，所以12912151500185=⨯=⨯=⇒=aN N a a N aN E n E n n E n E r/min 5. 某并励直流电动机在某负载时的转速为n=1000r/min ，电枢电流为Ia=40A ，端电压为U=110V ，电枢回路总电阻为R a =0.045Ω，其他条件不变，但总负载转矩T L 增大为原来的4倍，试求：稳定后的电枢电流及转速分别为多少？（忽略电枢反应）解：当负载为T L 时，2.108045.040110=⨯-=-=a a a R I U E V当负载为L L T T 4='时， 稳定后16040444=⨯==='='a T LT L aI C T C T I ΦΦ A 8.102045.0160110=⨯-='-='a a aR I U E V由于Ф不变，1.9502.10810008.102=⨯='='⇒''=a a a a E n E n n E n E r/min第3章 直流电动机的电力拖动3.1 简答题1. 写出他励直流电动机的固有机械特性方程式，说明各物理量的含义，并绘制机械特性曲线。
答： em NT e aN e T C C R C n 2N U Φ-Φ=； 其中，n---转速；U N ---额定电压；Ce---电动势常数； Ct---转矩常数；ΦN ---每极磁通；Tem---电磁转矩。
2. 一般的他励直流电动机为什么不能直接启动？采用什么启动方法较好？ 答：直接启动由于电枢电动势0=Φ=n C E e a ，最初启动电流aS R UI =，若直接启动，由于a R 很小，S I 会十几倍甚至几十倍于额定电流，无法换向，也会过热，因此，不能直接启动；较好的启动方法是降低电源电压启动，启动过程中随着转速不断升高逐渐提高电源电压，始终保持max a S I I ≤，直到N U U =，启动便结束。
3．直流电动机的电磁转矩是拖动性的转矩，电磁转矩增大时，转速似乎应该上升，但从直流电动机的转速和转矩特性看，电磁转矩增大时，转速反而下降，这是什么原因？答： 电磁转矩a T I C Φ=em T ； 当T em 增大，则电枢电流I a 增大，反电动势a a a a R I U E -=降低，而反电动势n C E e a Φ=，所以转速n 下降。
4. 请例举几种直流电动机的制动方法，并简要说明其工作原理。
答：1）能耗制动：当需要制动时，将开关S 投向制动电阻RB 上，电动机便进入能耗制动状态。
2）反接制动：反接制动分为电压反接制动和倒拉反接制动两种。
3）回馈制动：电动状态下运行的电动机，在某种条件下（如电动机拖动的机车下坡时）会出现运行转速n 高于理想空载转速n0的情况，此时Ea>U ，电枢电流反向，电磁转矩的方向也随之改变：由驱动转矩变成制动转矩。
从能量传递方向看，电机处于发电状态，将机车下坡时失去的位能变成电能回馈给电网，这种状态称为回馈制动状态。
3.2 计算题1.他励直流电动机额定数据为：P N =22kW ，U N =220V ，I N =115A ，n N =1500r/min ，电枢回路总电阻R a =0.1Ω，忽略空载转矩T 0，电动机带额定负载运行时，要求把转速降到1000r/min ，若采用电枢串电阻调速，需要串入的电阻值？解：139.015001.0115220=⨯-=-=ΦN a N N N e n R I U C7.1582139.02200==Φ=N e N C U n r/min 额定转速降落min /7.8215007.15820r n n n N =-=-=∆串电阻后转速降落min /7.58210007.15820r n n n =-=-=∆， 设电枢串电阻为R ，则有Na a n n R R R ∆∆=+，所以Ω=-⨯=-∆∆=605.0)17.827.582(1.0a a N R R n n R 或：如果负载不变则电枢电流不变，NN e N a I n C U R R 'Φ-=+Ω，可求出外串电阻ΩR 。
