第一部分直流机 1一1为什么直流电机能发出直流电?如果没有换向器,直流电机能不能发出直流电流? 2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。 1-6已知某直流电动机铭牌数据如下,额定功率P=75(k),额定电压 U=220)额定转速nx=150m),额定效率7、=88590,试求该电机的额定 电流。 1-7已知某直流电动机的额定功率P=240k),额定电压U=4600),额定转速 H=600m),试求该电机的额定电流 1-12一台直流发电机额定容量180kw,额定电压230伏,额定转速1450rm 额定效率895%求额定输入功率和额定电流 2一1何谓主磁通?何谓漏磁通?漏磁通大小与那些因素有关? 2-2试述k,l,kknk,1等物理量的物理概念 2一3何谓饱和现象?电机的磁路为什么会出现饱和现象?饱和对电机运行性能有何影响? 2-4一台14kw,220伏,100min的四极直流电动机,槽高h=003m,磁极高hn 009m,电枢磁轭长L=0.103m,机座磁轭长L;=0.357m,气隙δ=0.00m,气隙系数 k。=126。电枢铁心由D1硅钢片迭成,磁极用000m厚钢板迭成,机座用铸钢。己知 空载额定电压时电机磁路各部分磁密为B=0.767,B/3=1.787,Bn=1347, Bn=1.127,B,=1.27,试求每对极所需的励磁磁势和饱和系数。 2-6一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? 2-8试计算下列各绕组的节距y,y2y和yx,绘制绕组展开图,安放主极及电刷, 并求并联支路对数
第一部分 直流机 1－1 为什么直流电机能发出直流电？如果没有换向器，直流电机能不能发出直流电流？ 1－2 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。 1 － 6 已 知 某 直流 电 动 机铭 牌 数 据如 下 ， 额定 功 率 P 75(kw) N = ，额定电压 U 220(v) N = ，额定转速 n 1500(r/ m) N = ，额定效率 = 88.5% N ，试求该电机的额定 电流。 1－7 已知某直流电动机的额定功率 P 240(kw) N = ，额定电压 U 460(v) N = ，额定转速 n 600(r/ m) N = ，试求该电机的额定电流。 1－12 一台直流发电机额定容量 180kw，额定电压 230 伏，额定转速 1450r/m， 额定效率 89.5%,求额定输入功率和额定电流。 2－1 何谓主磁通？何谓漏磁通？漏磁通大小与那些因素有关？ 2－2 试述 k , i , li k , k , k , i 等物理量的物理概念。 2－3 何谓饱和现象？电机的磁路为什么会出现饱和现象?饱和对电机运行性能有何影响？ 2－4 一台 14kw，220 伏，1000r/min 的四极直流电动机，槽高 h＝0.03m，磁极高 hm ＝ 0.09m，电枢磁轭长 La ＝0.103m，机座磁轭长 Lj ＝0.357m，气隙 ＝0.0022m，气隙系数 k =1.26 。电枢铁心由 D11 硅钢片迭成，磁极用 0.001m 厚钢板迭成，机座用铸钢。已知 空载额定电压时电机磁路各部分磁密为 B = 0.76T ， T z 1.78 / 3 1 B = ， T m B = 1.34 ， T a B = 1.12 ， T j B =1.2 ，试求每对极所需的励磁磁势和饱和系数。 2－6 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？ 2－8 试计算下列各绕组的节距 y1 ， y2 ，y 和 yK ，绘制绕组展开图，安放主极及电刷， 并求并联支路对数
(1)右行短距单迭绕组:2P=4,Z=S=22 (2)右行整距单波绕组:2P=4,Z=S=20 (3)左行单波绕组,2P=4,Z=S=19 (4)左行单波绕组,P=4,Z=S=21; 台直流发电机,2P=4,a=1,Z=35,每槽内有10根导体,如要在1450r/min 产生230伏电势,则每极磁通应为多少? 2-10一台直流发电机,2P=4,a=1,S=21,每元件匝数W=3,当 0.01825 n=1500r/min时,试求正,负电刷间得电压 2-11一台直流发电机,2=8,当n=600m,每极磁通p=000Vb时,E=230伏, 试求:(1)若为单迭绕组,则电枢绕组应有多少导体? (2)若为单波绕组,则电枢绕组应有多少导体? 2-11(许实章电机学修订本,1992:P63) 直流发电机Px=90kw,Ux=230,nx=960/mn,22=4,电枢外径 D.=038m,磁极长度等于电枢长度m=l1=023m,槽数z=3,槽高h2=0035m7 槽宽b=00127m,电枢轭截面A=001655m,磁极截面Am=00317m,机座 轭截面A=00207m,电枢轭磁路长l=0.16m,磁极高hn=0.1295m,机座轭磁 路长l=053m,漏磁系数K=12,极弧系数O2=0.68,气隙=0003m,电枢由 D1硅钢片迭成,k=0.93,磁极用厚000m钢板,机座用铸钢。空载额定电压时 。=00361韦,试求E=U时每对励磁磁势及饱和系数 2-13一台直流电机,2P=4,S=120,元件电阻为029,当转速为1000min时,元件 平均电势为10伏,问当电枢绕组为单迭或单波时,电刷端电压和电枢绕组的电阻各为多少? 2一18一台两极发电机,空载时每极磁通为03韦,每极励磁磁势为30004T。现设电枢圆 周上共有电流8400A并作均匀分布,已知电枢外径为042m,若电刷自几何中性线前移20 机械角度。试求:(1)每对极的交轴电枢磁势和直轴电枢磁势 (2)当略去交轴电枢反应的去磁作用并假定磁路不饱和时,每对极的合 成磁势及每极下的合成磁通。 2-34用单波绕组代替单迭绕组时,若导体数和其他条件均不变,电机额定容量有无改变? 例如一台六极电机原为单波绕组,如果改成单迭绕组,保持元件数和元件匝数不变,问电机 额定容量会不会改变?其它额定量要不要改变? 2一35一台四极直流发电机,空载电压为440伏,电枢绕组修理后,保持原来的转速和励 磁电流不变,发出的空载电压为220伏,问修理前后该电枢绕组可能是什么型式的绕组?为 什么?如果保持电枢导体内电流不变,问修理前后发电机的功率有无改变?为什么? 2-42直流发电机感应电势与那些因素有关?若一台直流发电机空载电势是230伏,试问 在下列情况下电势的变化如何?
（1） 右行短距单迭绕组：2P＝4，Z＝S＝22； （2） 右行整距单波绕组：2P＝4，Z=S=20; （3） 左行单波绕组，2P＝4,Z=S=19; （4） 左行单波绕组，2P＝4,Z=S=21; 2－9 一台直流发电机，2P＝4，a＝1，Z＝35，每槽内有 10 根导体，如要在 1450r/min 下 产生 230 伏电势，则每极磁通应为多少？ 2－10 一台直流发电机，2P＝4，a＝1，S＝21，每元件匝数 W y ＝3，当 0 ＝0.01825 Wb ， n＝1500r/min 时，试求正，负电刷间得电压。 2－11 一台直流发电机，2P＝8，当 n＝600r/min，每极磁通 ＝0.004 Wb 时， E = 230伏 ， 试求：（1）若为单迭绕组，则电枢绕组应有多少导体？ （2）若为单波绕组，则电枢绕组应有多少导体？ 2－11 （许实章电机学修订本，1992；P63） 直流发电机 P kw N = 90 , U v N = 230 , n 960r/min N = ,2P =4, 电枢外径 D m a = 0.368 ，磁极长度等于电枢长度 m t l l a m = = 0.23 ，槽数 Z＝35，槽高 h m z = 0.035 ， 槽宽 b m s = 0.0127 ，电枢轭截面 Aa m 2 = 0.01655 ，磁极截面 Am m 2 = 0.0317 ，机座 轭截面 Aj m 2 = 0.0207 ，电枢轭磁路长 l m a = 0.16 ，磁极高 h m m = 0.1295 ，机座轭磁 路长 l m j = 0.53 ，漏磁系数 K = 1.2 ，极弧系数 = 0.68 p ，气隙 = 0.003m ，电枢由 D11 硅钢片迭成， k = 0.93 Fe ，磁极用厚 0.001m 钢板，机座用铸钢。空载额定电压时 0.0361韦 0 = ，试求 E0 ＝UN 时每对励磁磁势及饱和系数。 2－13 一台直流电机，2P＝4，S＝120，元件电阻为 0.2 ，当转速为 1000r/min 时，元件 平均电势为 10 伏，问当电枢绕组为单迭或单波时，电刷端电压和电枢绕组的电阻各为多少？ 2－18 一台两极发电机，空载时每极磁通为 0.3 韦，每极励磁磁势为 3000AT。现设电枢圆 周上共有电流 8400A 并作均匀分布，已知电枢外径为 0.42m，若电刷自几何中性线前移 200 机械角度。试求：（1）每对极的交轴电枢磁势和直轴电枢磁势； （2）当略去交轴电枢反应的去磁作用并假定磁路不饱和时，每对极的合 成磁势及每极下的合成磁通。 2－34 用单波绕组代替单迭绕组时，若导体数和其他条件均不变，电机额定容量有无改变？ 例如一台六极电机原为单波绕组，如果改成单迭绕组，保持元件数和元件匝数不变，问电机 额定容量会不会改变？其它额定量要不要改变？ 2－35 一台四极直流发电机，空载电压为 440 伏，电枢绕组修理后，保持原来的转速和励 磁电流不变，发出的空载电压为 220 伏，问修理前后该电枢绕组可能是什么型式的绕组？为 什么？如果保持电枢导体内电流不变，问修理前后发电机的功率有无改变？为什么？ 2－42 直流发电机感应电势与那些因素有关？若一台直流发电机空载电势是 230 伏，试问 在下列情况下电势的变化如何？
(1)磁通减少10% (2)励磁电流减少10%; (3)磁通不变,速度增加20% (4)磁通减少10%,同时速度增加20% 2-64一直流发电机数据2P=6,总导体数N=780,并联支路数2a=6,运行角速度 O=40r·rad/s,每极磁通为0.0392韦,试计算(1)发电机感应电势:(2)速度为90or/min 磁通不变时发电机的感应电势:(3)磁通为0.0435韦,n=900r/min时电机的感应电势 (4)若每一线圈电流的允许值为50安,在第(3)问情况下运行时,发电机的电磁功率 2-66一台他励发电机,额定电压为230伏,额定转速1450r/min,极数2P=4,槽数Z =50,每槽导体数N1=4,H=2,空载电压230伏时每极磁通ψ=004925韦,试求: (1)电枢总导体数:(2)电枢绕组型式和换向片数。 3-2一台四极、82kw、230伏、970r/min的他励直流发电机的电枢上共有123个元件 每元件为1匝,支路数2a=2,如果额定运行时的磁通比空载电压为额定电压时的磁通多 5%,试求电机的额定电磁转矩。 3-9一台四极、82kw、230伏、970r/min的并励直流发电机,在75度时电枢回路电阻 r=002592,并励绕组每极有785匝,四极串励绕组总电阻r=2289,额定负载时, 并励回路串入3.5欧的调节电阻,电刷压降为2伏,基本铁耗及机械损耗 P+Pn=23k,附加损耗Pa=0005P,试求额定负载时发电机的输入功率, 电磁功率,电磁转矩和效率 3-10已知上题的发电机在额定转速下的空载特性为 II (A2032485565|8217 U()|100150200220241260280 若空载时产生额定电压,则励磁回路中应串入多大的调节电阻?在额定转速下的临界电阻时 多少? 3-11试求上题的发电机在额定负载时用励磁磁势表示的电枢反应去磁作用每极有多少安 匝,并用作图法求下列各项:(1)发电机的电压变化率△U:(2)如果电枢电流仍为额定 负载时的数值,但端电压降为210伏,则励磁回路应串入多大的电阻? 3-12设有一台他励发电机,n=1000/m,Ux=220伏,Ia=10A,每极励磁绕 组有850匝,励磁电流为25A,电枢回路总电阻包括电刷接触电阻为04欧,已知它在 750r/min是的空载特性如下 l,(A104106202526303644 U(|3378120|150175101935206225 试求:(1)空载端电压;(2)满载时电枢反应去磁安匝数:(3)过载25%时的端电压(设 电枢反应正比于负载电流)。 3-13设将上题直流发电机额定负载时的端电压调到240伏,若励磁电流不变而用调节转
（1） 磁通减少 10％； （2） 励磁电流减少 10％； （3） 磁通不变，速度增加 20％； （4） 磁通减少 10％，同时速度增加 20％。 2－64 一直流发电机数据 2P＝6，总导体数 N＝780，并联支路数 2a＝6，运行角速度 = 40 rad /s ，每极磁通为 0.0392 韦，试计算（1）发电机感应电势；（2）速度为 900r/min， 磁通不变时发电机的感应电势；（3）磁通为 0.0435 韦，n＝900r/min 时电机的感应电势； (4)若每一线圈电流的允许值为 50 安，在第（3）问情况下运行时，发电机的电磁功率。 2－66 一台他励发电机，额定电压为 230 伏，额定转速 1450r/min，极数 2P＝4，槽数 Z ＝50，每槽导体数 N1＝4， = 2 ，空载电压 230 伏时每极磁通 = 0.04925 韦，试求： （1）电枢总导体数；（2）电枢绕组型式和换向片数。 3－2 一台四极、82kw、230 伏、970r/min 的他励直流发电机的电枢上共有 123 个元件， 每元件为 1 匝，支路数 2a＝2，如果额定运行时的磁通比空载电压为额定电压时的磁通多 5％，试求电机的额定电磁转矩。 3－9 一台四极、82kw、230 伏、970r/min 的并励直流发电机，在 75 度时电枢回路电阻 r a = 0.0259 ，并励绕组每极有 78.5 匝，四极串励绕组总电阻 rf = 22.8 ，额定负载时， 并励回路串入 3.5 欧 的 调 节 电 阻 ， 电 刷 压 降 为 2 伏 ， 基 本 铁 耗 及 机 械 损 耗 P P kw Fe mec + = 2.3 ，附加损耗 Pad PN = 0.005 ，试求额定负载时发电机的输入功率， 电磁功率，电磁转矩和效率。 3－10 已知上题的发电机在额定转速下的空载特性为： I f （A） 2.0 3.2 4.8 5.5 6.5 8.2 11.7 U0 （v） 100 150 200 220 244 260 280 若空载时产生额定电压，则励磁回路中应串入多大的调节电阻？在额定转速下的临界电阻时 多少？ 3－11 试求上题的发电机在额定负载时用励磁磁势表示的电枢反应去磁作用每极有多少安 匝，并用作图法求下列各项：（1）发电机的电压变化率 U ；（2）如果电枢电流仍为额定 负载时的数值，但端电压降为 210 伏，则励磁回路应串入多大的电阻？ 3－12 设有一台他励发电机， n r m N =1000 / ，U = 220 N 伏， A I aN = 10 ，每极励磁绕 组有 850 匝，励磁电流为 2.5A，电枢回路总电阻包括电刷接触电阻为 0.4 欧，已知它在 750r/min 是的空载特性如下： I f （A） 0.4 1.0 1.6 2.0 2.5 2.6 3.0 3.6 4.4 U0 （v） 33 78 120 150 175 180 193.5 206 225 试求：（1）空载端电压；（2）满载时电枢反应去磁安匝数；（3）过载 25％时的端电压（设 电枢反应正比于负载电流）。 3－13 设将上题直流发电机额定负载时的端电压调到 240 伏，若励磁电流不变而用调节转
速的方法,其转速应增加到多少?若转速不变,而用调节励磁电流的方法,励磁电流应增加 到多少?在此情况下,空载电压为多少 3-14一台并励发电机Px=100kw,Un=250伏,设并励的主磁极励磁绕组有1000匝, 在额定转速下,空载时产生额定电压的励磁电流为7安,额定负载时则需94安才能达到同 样的端电压。今欲将该发电机改为平复励发电机(短复励)每极应加入多少匝串联绕组? 3-15 台并励发电机在600r/min时空载电压为125伏,假如将转速提高到1200r/min, 同时将励磁回路的电阻增加一倍,问电机的空载电压为多少? 3-36台并励直流发电机,P=26k,U=230伏,nx=960r/m,2P=4, 单波绕组,电枢导体总数N=44,4额定励磁电流Ⅰ=2592A,空载额定电压时磁通 =001743韦,电刷安放在几何中线上,忽略交轴电刷反应的去磁作用。试求额定负载 时的电磁转矩及电磁功率 3-39台并励直流发电机,P=19h,Ux=230伏,nx=1450/m,电枢电路 各绕组总电阻ra75=01839,2△Ub=2伏,励磁绕组每极匝数W=80匝 1m=2794,励磁绕组电阻r7s=811,当转速为1450m时测得电机的空载特性为 l,(A0.3710911-4520|238|2.74|38 U(|44104160210240258275 求:(1)欲使空载产生额定电压,励磁电路应串入多大电阻? (2)电机的电压变化率△U (3)在额定运行的情况下电枢反应的等效去磁安匝Fad 3-41一台复励发电机,P=6k,UN=230伏,nx=1450/m, 1m=0.741A,P=2,单波绕组,电枢电路各绕组总电阻r75=08169,一对电刷压降 2AU=2伏,额定负载时的附加损耗Pa=60N,铁耗P。=1635W,机械损耗 Pn=2663w,求额定负载时发电机的输入功率、电磁功率、电磁转矩及效率 3-42他励直流发电机P=115k,Ux=230伏,n=960/m,2P=4,他励绕组 电压U/m=220伏,电枢和换向器绕组电阻之和r75°=001792,励磁绕组本身电阻 75°-042,励磁绕组每极有640匝,额定负载时电枢反应等效去磁安匝
速的方法，其转速应增加到多少？若转速不变，而用调节励磁电流的方法，励磁电流应增加 到多少？在此情况下，空载电压为多少？ 3－14 一台并励发电机 PN ＝100kw，Un ＝250 伏，设并励的主磁极励磁绕组有 1000 匝， 在额定转速下，空载时产生额定电压的励磁电流为 7 安，额定负载时则需 9.4 安才能达到同 样的端电压。今欲将该发电机改为平复励发电机（短复励）每极应加入多少匝串联绕组？ 3－15 一台并励发电机在 600r/min 时空载电压为 125 伏，假如将转速提高到 1200r/min， 同时将励磁回路的电阻增加一倍，问电机的空载电压为多少？ 3－36 一台并励直流发电机， P kw N = 26 ，UN ＝230 伏， n r m N = 960 / ，2P＝4， 单波绕组，电枢导体总数 N＝444，额定励磁电流 I fN ＝2.592A，空载额定电压时磁通 0.01743 0 = 韦，电刷安放在几何中线上，忽略交轴电刷反应的去磁作用。试求额定负载 时的电磁转矩及电磁功率。 3－39 一台并励直流发电机， P kw N = 19 ，UN ＝230 伏， n r m N =1450 / ，电枢电路 各绕组总电阻 = 0.183 750 r a ， 2U = 2 b 伏，励磁绕组每极匝数 W = 880 f 匝， A IfN = 2.79 ，励磁绕组电阻 = 81.1 750 rf ，当转速为 1450r/m 时测得电机的空载特性为： I f （A） 0.37 0.91 1.45 2.0 2.38 2.74 3.28 U0 （v） 44 104 160 210 240 258 275 求：（1）欲使空载产生额定电压，励磁电路应串入多大电阻？ （2）电机的电压变化率 U （3）在额定运行的情况下电枢反应的等效去磁安匝 Faqd 3－41 一台复励发电机， P kw N = 6 ，UN ＝230 伏， n r m N =1450 / ， = 0.741 IfN A，P＝2，单波绕组，电枢电路各绕组总电阻 = 0.816 750 r a ，一对电刷压降 2U = 2 b 伏，额定负载时的附加损耗 Pad ＝60w，铁耗 PFe＝163.5w，机械损耗 Pmec ＝266.3w，求额定负载时发电机的输入功率、电磁功率、电磁转矩及效率。 3－42 他励直流发电机 P kw N = 115 ，UN ＝230 伏， n r m N = 960 / ，2P＝4，他励绕组 电压 U fN ＝220 伏，电枢和换向器绕组电阻之和 = 0.0179 750 r a ，励磁绕组本身电阻 = 20.4 750 rf ， 励 磁 绕 组每 极 有 640 匝 ，额 定 负 载时 电 枢反 应 等效 去 磁 安 匝
Fa=8804/P,电机的铁耗和机械损耗分别为P:=1062kW,Pm=144,加 损耗Pa=1%Px,在额定转速nx=960/m时的空载特性曲线如下 (A) 0.831.632633.54.255060708083 U()|50|10013018020021522215245247 求(1)额定负载时电枢感应电势和电磁功率; (2)发电机的额定励磁电流和电压变化率 (3)发电机的额定效率 补:3-1(章名涛直流发电机7~8) 直流发电机P=215k,Ux=115伏,nN=450r/m,电枢电路各绕组总电 阻ra=0002492,一对电刷压降2△U=2伏,空载特性: (A) 1015|20 U(|49871108|193|1252|1295|1325 做出短路特性如下 (A) 0 6 Ⅰ4(A) 试求:(1)他励时使发电机运行在额定情况下,激磁电流Ⅰ,多大?如保持Ⅰ,而去 掉负载,电压上升到多少? (2)并励时使发电机运行在额定情况下,保持R,不变,求空载电压 (3)如他励时空载电压为U,则1为多少?保持D,不变,在=时电 压下降多少? 4-1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M、n、E、U、。 的方向有何不同?能量转换关系如何? 4-7-台1kw,20伏的并励电动机,额定效率7=853%,电枢回路总电阻02欧 并励回路电阻R=44欧,今欲使所电枢起动电流限制为额定电流的15倍,试求起动变阻
F A P aqdN = 880 / ，电机的铁耗和机械损耗分别为 PFe =1.062kw， Pmec ＝1.444kw，附加 损耗 Pad ＝1％ PN ，在额定转速 nN ＝960r/m 时的空载特性曲线如下： I f （A） 0.83 1.63 2.63 3.5 4.25 5.0 6.0 7.0 8.0 8.3 U0 （v） 50 100 150 180 200 215 232 241.5 245 247 求（1）额定负载时电枢感应电势和电磁功率； （2）发电机的额定励磁电流和电压变化率； （3）发电机的额定效率。 补：3－1（章名涛直流发电机 7～8） 直流发电机 P kw N = 215 ，UN ＝115 伏， n r m N = 450 / ，电枢电路各绕组总电 阻 r a = 0.0024 ，一对电刷压降 2U = 2 b 伏，空载特性： I f （A） 5 10 15 20 25 30 35 U0 （v） 49 87 108 119.3 125.2 129.5 132.5 做出短路特性如下： I f （A） 0 6 I k （A） 0 I N 试求：（1）他励时使发电机运行在额定情况下，激磁电流 I f 多大？如保持 I f 而去 掉负载，电压上升到多少？ （2）并励时使发电机运行在额定情况下，保持 Rf 不变，求空载电压； （3）如他励时空载电压为 UN ，则 I f 为多少？保持 I f 不变，在 I I N = 时电 压下降多少？ 4－1 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 M em 、n、E、U、I a 的方向有何不同？能量转换关系如何? 4－7 一台 15kw，220 伏的并励电动机，额定效率 N ＝85.3％，电枢回路总电阻 0.2 欧， 并励回路电阻 R = 44 f 欧，今欲使所电枢起动电流限制为额定电流的 1.5 倍，试求起动变阻
器电阻应为多少?其电流容量为多少?若起动时不接启动器则起动电流为额定电流的多少 倍? 4-8-台并励电动机,P=5.5和,Ux=110伏,n=1470r/m,Ix=584 R=138欧,R。=015欧,额定负较时突然在电枢电路中串入05欧的电阻,当不计电 枢电路中的电感并略去电枢反应的影响时,试计算瞬间的:(1)电枢反电势;(2)电枢电流 (3)电磁转矩;(4)当总制动转矩不变时,试求达到稳定状态的转速。 4一9上题电动机,在总制动转矩不变的情况下,突然将磁通减少15%或电源电压降为80 伏,试求与上题相同的四项(设磁路不饱和)。 4-11并励电动机铭牌如下:P=96k,U=440伏,n=500r/m,I=255A, 1m=5安,已知电枢电阻为0078欧,试求:(均忽略电枢反应的影响) (1)电动机的额定输入转矩 (2)在额定电流时的电磁转矩; (3)电机的空载转速 (4)在总制动转矩不变的情况下当电枢回路串入0.1欧电阻后的稳定转速 4-12一台并励电动机,P=72k,Ux=10伏,H、=900m,1=85%0, R=008欧,(包括电刷接触电阻),Ⅰm=2安。若总制动转矩不变,在电枢电路中串入 一电阻使转速降为450min,求串入电阻的数值、输入功率和效率。(假设P0∝n) 4-13-台四极并励电动机,P=14k,Ux=220伏,电枢电路各绕组总电阻 r75=08149,2△Ub=2伏,并励绕组每极匝数Wr=2800匝/极,电阻 75°-248g,当转速为1800r/m时测得电机的空载特性为 (A)0.210.304050.60.70.80.910 U(y|7510140|168|188204121821240 额定负载时,电枢电流为76安,电枢反应去磁安匝用并励绕组电流表示为0.1安。 求:(1)额定转速;(2)若在每个主极上增设3.5匝的串励绕组(积复励,差复励),电枢 回路的总电阻变为r75=00892,试求此时的额定负载下的转速 4-14两台完全相同的直流并励电机,机械上用同一轴联在一起,并联于230伏的电网上 运行,轴上不带负载。在1000r/m时空载特性为 l(A|13|14 U0(v)
器电阻应为多少？其电流容量为多少？若起动时不接启动器则起动电流为额定电流的多少 倍？ 4－8 一台并励电动机， P kw N = 5.5 ，UN ＝110 伏， n r m N =1470 / ， A I N = 58 ， Rf ＝138 欧， R = 0.15 a 欧，额定负载时突然在电枢电路中串入 0.5 欧的电阻，当不计电 枢电路中的电感并略去电枢反应的影响时，试计算瞬间的：（1）电枢反电势；（2）电枢电流； （3）电磁转矩；（4）当总制动转矩不变时，试求达到稳定状态的转速。 4－9 上题电动机，在总制动转矩不变的情况下，突然将磁通减少 15％或电源电压降为 80 伏，试求与上题相同的四项（设磁路不饱和）。 4－11 并励电动机铭牌如下： P kw N = 96 ，UN ＝440 伏， n r m N = 500 / ， A I N = 255 ， = 5 IfN 安，已知电枢电阻为 0.078 欧，试求：（均忽略电枢反应的影响） （1） 电动机的额定输入转矩； （2） 在额定电流时的电磁转矩； （3） 电机的空载转速； （4） 在总制动转矩不变的情况下当电枢回路串入 0.1 欧电阻后的稳定转速。 4－12 一台并励电动机， P kw N = 7.2 ，UN ＝110 伏， n r m N = 900 / ， = 85% N ， R = 0.08 a 欧，（包括电刷接触电阻）， = 2 IfN 安。若总制动转矩不变，在电枢电路中串入 一电阻使转速降为 450r/min，求串入电阻的数值、输入功率和效率。（假设 P n 0 ） 4－13 一台四极并励电动机， P kw N = 14 ，UN ＝220 伏，电枢电路各绕组总电阻 = 0.0814 750 r a ， 2U = 2 b 伏，并励绕组每极匝数 W = 2800 f 匝 / 极，电阻 = 248 750 rf ，当转速为 1800r/m 时测得电机的空载特性为： I f （A） 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 U0 （v） 75 110 140 168 188 204 218 231 240 额定负载时，电枢电流为 76 安，电枢反应去磁安匝用并励绕组电流表示为 0.1 安。 求：（1）额定转速；（2）若在每个主极上增设 3.5 匝的串励绕组（积复励，差复励），电枢 回路的总电阻变为 = 0.089 750 r a ,试求此时的额定负载下的转速。 4－14 两台完全相同的直流并励电机，机械上用同一轴联在一起，并联于 230 伏的电网上 运行，轴上不带负载。在 1000r/m 时空载特性为 I f （A） 1.3 1.4 U0 （v） 186.7 195.9
现在电机甲的励磁电流为14安,电机乙的为13安,转速为1200/m,电枢回路总电阻(包 括嗲刷接触电阻)均为0.1欧,若忽略电枢反应影响,试问:(1)那一台是发电机?那一台 是电动机?(2)总的机械损耗和铁耗是多少?(3)只改变励磁电流能否改变两电机的运行 状态(保持转速不变)?(4)是否可以在1200r/m时两台电机都从电网吸收功率或向电网 送去功率? 4-15已知一直流电机接在220伏电网上运行,电机为单波绕组,2P=4,N=370,n= 1500m,p=1.1×10韦,电枢回路总电阻(包括电刷接触电阻)Rn=0208欧, 后3621,P=204,试间:(1)此直流电机是发电机还是电动机?(2)电磁转 矩、输入功率、效率各位多少 4-42一台并励直流发电机有下列数据:P=19W,Ux=115伏,nx=960/m, 励磁绕组电流N=497安,满我效率73=825%,电枢绕组电阻R75=00587欧, 电刷压降2伏。若将发电机作电动机运行,试求:(1)在端电压U/x1=110伏和额定功率 P1=17kw时电动机的转速(电动机7=7=825%,不计电枢反应的影响) (2)电动机以满载到空载运行时转速的变化(认为D0=0) 4-46一并励直流电动机在某负载转矩时转速为1000m,电枢电流为40安,电枢电阻为 Rn=0.045欧,一对电刷接触压降2伏,电网电压110伏。求负载转矩增大到4倍时电枢 电流及转速(忽略电枢反应影响)? 4-47一台磁路不饱和的并励电动机,电刷放在几何中性线上,接到220伏恒压上运行, 励磁电路电阻为Rr=110欧,电枢电路总电阻(包括电刷接触电阻)为R=021欧,总 输入电路52安,总制动转矩(包括空载转矩)为100N·m,求此时电动机的转速。若总制 动转矩增加一倍,励磁电路电阻不变,试问电枢电流和转速应为多少? 4-48 Having a series excited motor, voltage rating U=110v, Current Rating I=25A peed rating n,=3000r/m, The total resistance of the every winding in the circuit of mature R.=0.392, Voltage drop with contact in pair carbon brushes is 2v. We measure the No-load characteristics while n3000r/m if the motor is changed into the separately excitation Ⅰ;(A) 46.5 8595106109 Omitted the armature reaction, try: (1)the speed on a half-load; (2)the speed on one-fourth load 4-57串励电动机有下列数据,Ux=220伏,IN=40安,n=1000m,电枢电路
现在电机甲的励磁电流为 1.4 安，电机乙的为 1.3 安，转速为 1200r/m，电枢回路总电阻（包 括嗲刷接触电阻）均为 0.1 欧，若忽略电枢反应影响，试问：（1）那一台是发电机？那一台 是电动机？（2）总的机械损耗和铁耗是多少？（3）只改变励磁电流能否改变两电机的运行 状态（保持转速不变）？（4）是否可以在 1200r/m 时两台电机都从电网吸收功率或向电网 送去功率？ 4－15 已知一直流电机接在 220 伏电网上运行，电机为单波绕组，2P＝4，N＝370，n＝ 1500r/m， 10 2 1.1 − = 韦，电枢回路总电阻（包括电刷接触电阻） R = 0.208 a 欧， P w fe = 362 ， P w mec = 204 ，试问：（1）此直流电机是发电机还是电动机？（2）电磁转 矩、输入功率、效率各位多少？ 4－42 一台并励直流发电机有下列数据： PN ＝19kw，UN ＝115 伏， n r m N = 960 / ， 励磁绕组电流 = 4.97 IfN 安，满载效率 = 82.5% N ，电枢绕组电阻 0.0587 75 R 0 = a 欧， 电刷压降 2 伏。若将发电机作电动机运行，试求：（1）在端电压 110 1 U = N 伏和额定功率 17 1 P = N kw 时电动机的转速（电动机 = = 82.5% ND N ，不计电枢反应的影响） （2）电动机以满载到空载运行时转速的变化（认为 0 0 = I ） 4－46 一并励直流电动机在某负载转矩时转速为 1000r/m，电枢电流为 40 安，电枢电阻为 R = 0.045 a 欧，一对电刷接触压降 2 伏，电网电压 110 伏。求负载转矩增大到 4 倍时电枢 电流及转速（忽略电枢反应影响）？ 4－47 一台磁路不饱和的并励电动机，电刷放在几何中性线上，接到 220 伏恒压上运行， 励磁电路电阻为 Rf ＝110 欧，电枢电路总电阻（包括电刷接触电阻）为 R = 0.21 a 欧，总 输入电路 52 安，总制动转矩（包括空载转矩）为 100 N·m，求此时电动机的转速。若总制 动转矩增加一倍，励磁电路电阻不变，试问电枢电流和转速应为多少？ 4－48 Having a series excited motor, voltage rating UN =110v , Current Rating A I N = 25 , Speed rating n r m N = 3000 / , The total resistance of the every winding in the circuit of armature Ra = 0.3 ,Voltage drop with contact in pair carbon brushes is 2v .We measure the No-load characteristics while n=3000r/m if the motor is changed into the separately excitation . I f （A） 5 10 15 20 30 35 U0 （v） 46.5 72 85 95 106 109 Omitted the armature reaction ,try: (1) the speed on a half-load; (2)the speed on one-fourth load. 4－57 串励电动机有下列数据， UN ＝220 伏， = 40 I N 安， n =1000 N r/m，电枢电路
总电阻R75=0.5欧,一对电刷接触压降2伏。若制动转矩保持为额定值,外施电压减到 150伏,求此时电枢电流l。及转速?(假设电机不饱和) 4-58上题电动机在额定电压下运行,当=30安时,试分以下两种情况求电机的转速及 转矩:(1)电机磁路不饱和:(2)电机有下列磁化曲线数据,从中说明饱和对转速及转矩的 影响 4-61发电机一电动机机组的数据如下 发电机(他励):Px=115kU=230伏,nNx=960rm Ⅰ=500安,Rp=0.019欧(包括电刷接触电阻),励磁绕组匝数Wp=640匝 励磁电阻R G≈204欧,空载特性 1A Wn(安匝)1000010000 U0(v) 150185210 电动机(他励):P=1004,U=220伏,IM=51安,nD=1000m, Ra=00175欧(包括电刷接触电阻) 当M=Mx时,电动机的转速是300m,求此时发电机的励磁电压。 4-63一台17kw,10伏,185安,10om的并励电动机。额定励磁电流Ⅰ=402安, 电枢电路总电阻(包括电刷接触电阻) R 0=0.0566欧,运行在额定工况。采用能耗制 动方式停车,在它的电枢电路里串入1.5欧的电阻。试求制动初瞬的电枢电流和减转矩。 4-64一台并励电动机P=10kw,Ux=20伏,Hx=1500m,7=845%, m=1.178安,Ra75=0354欧,试求:在额定电枢电流下,从下列制动方式制动时, 电枢电路内所需串联的电阻值,电枢电路内的损耗以及电磁制动转矩 (1)反接制动,n=200r/m:(2)反馈制动,n=200r/m;(3)能耗制动, n=200r/m 4-6某一架起重机需以O.lm/s的速度吊起一个G=1.5T的重物。拖动电动机的额定数据 为:P=1kw,U=4410伏,n=730rm,x=295A,电枢电路总电阻R=135 欧(包括接触电阻)。起重机绞车经过两级齿轮传动,总速比k=25,重量是挂在一个单辘 轳上的,绞车的辘轳的效率为08,绞车辘轳的直径d=035m,电动机的自然机械特性为 2168892760684 n(r/m)
总电阻 0.5 75 R 0 = a 欧，一对电刷接触压降 2 伏。若制动转矩保持为额定值，外施电压减到 150 伏，求此时电枢电流 I a 及转速？（假设电机不饱和） 4－58 上题电动机在额定电压下运行，当 I a ＝30 安时，试分以下两种情况求电机的转速及 转矩：（1）电机磁路不饱和；（2）电机有下列磁化曲线数据，从中说明饱和对转速及转矩的 影响。 4－61 发电机－电动机机组的数据如下： 发电机（他励）： P kw NF = 115 UNF ＝230 伏， n = 960 NF r/m = 500 I NF 安， R = 0.0194 aF 欧（包括电刷接触电阻），励磁绕组匝数 W = 640 fF 匝， 励磁电阻 R = 20.4 fF 欧，空载特性： I f W fF （安匝） 1000 2000 3000 4000 5000 U0 （v） 50 100 150 185 210 电动机（他励）： P kw ND = 100 ，UND ＝220 伏， = 511 I ND 安， n =1000 ND r/m， R = 0.0175 aD 欧（包括电刷接触电阻）。 当 M M N = 时，电动机的转速是 300r/m，求此时发电机的励磁电压。 4－63 一台 17kw，110 伏，185 安，1000r/m 的并励电动机。额定励磁电流 = 4.02 IfN 安， 电枢电路总电阻（包括电刷接触电阻） 0.0566 75 R 0 = a 欧，运行在额定工况。采用能耗制 动方式停车，在它的电枢电路里串入 1.5 欧的电阻。试求制动初瞬的电枢电流和减转矩。 4－64 一台并励电动机 PN ＝10kw，U = 220 N 伏， n =1500 N r/m， = 84.5% N ， =1.178 IfN 安， 0.354 75 R 0 = a 欧，试求：在额定电枢电流下，从下列制动方式制动时， 电枢电路内所需串联的电阻值，电枢电路内的损耗以及电磁制动转矩。 （1） 反接制动，n＝200r/m；（2）反馈制动，n＝200r/m；（3）能耗制动， n＝200r/m； 4－66 某一架起重机需以 0.1m/s 的速度吊起一个 G＝1.5T 的重物。拖动电动机的额定数据 为： PN ＝11kw，U = 440 N 伏， n = 730 N r/m， = 29.5 I N A ，电枢电路总电阻 R = 1.35 a 欧（包括接触电阻）。起重机绞车经过两级齿轮传动，总速比 k＝25，重量是挂在一个单辘 轳上的，绞车的辘轳的效率为 0.8，绞车辘轳的直径 d＝0.35m，电动机的自然机械特性为： n(r / m) 1216 889.2 760 684
(kg·m)|5,29.113182 l。 求在电枢电阻内应串入的电阻值 4-67某并励电动机,P=2k.Ux=110伏,nx=1500m,7=86% ⅠN=3.18安,R25=0023欧,一对电枢接触压降2伏,求下列各种损耗: (1)电枢绕组铜耗和电刷接触损耗 (2)励磁损耗:(3)铁耗和机械损耗。(假定附加损耗为1%输入功率 4-68一台220伏,721安,750r/m的并励直流电动机,满载励磁电流为2.085安,空载 时电动机电枢电流为2.12安,Rn75=0313欧,一对电枢接触压降2伏,满负载时增加 的附加损耗APa=100w,求电动机的额定效率 补4 台220伏并励电动机R=025欧,空载电枢电流Ⅰa=6A,空载转速 b=1200m:求入电枢电阻R后使n=6om,电流l。=30A时电机的效率以及R 上消耗的功率。 5-16台直流电动机,P=81kw,U=500伏,Ia=19A,2P=4,2a=2,电 枢总导体数N=310根,元件匝数W8=1,换向极气隙δ4=0005m,每一换向极绕组 l15T。实验表明,欲使额定负载时换向良好,须将换向极绕组中的电流增加到22A(即用另 外一电源给换向极绕组馈电3A),试问 (1)换向极绕组的匝数应如何调整才能使电流额定运行使换向良好? (2)若换向极的匝数保持不变,换向极的气隙应如何调整(设调整前后气隙系数不 解答
M （kg·m） 5.2 9.1 13 18.2 I a （A） 11.6 20.3 29 40.6 求在电枢电阻内应串入的电阻值。 4－67 某并励电动机， PN ＝22kw，U =110 N 伏， n =1500 N r/m， = 86% N ， = 3.18 IfN 安， 0.023 25 R 0 = a 欧，一对电枢接触压降 2 伏，求下列各种损耗： （1） 电枢绕组铜耗和电刷接触损耗； （2） 励磁损耗； （3）铁耗和机械损耗。（假定附加损耗为 1％输入功率） 4－68 一台 220 伏，72.1 安，750r/m 的并励直流电动机，满载励磁电流为 2.085 安，空载 时电动机电枢电流为 2.12 安， 0.313 75 R 0 = a 欧，一对电枢接触压降 2 伏，满负载时增加 的附加损耗 P = 100 ad w，求电动机的额定效率 补 4－1 一台 220 伏并励电动机 Ra ＝0.25 欧，空载电枢电流 A I a 6 0 = ，空载转速 n 1200r/ m 0 = 。求串入电枢电阻 Rj 后使n＝600r/m，电流 I a ＝30A时电机的效率以及 Rj 上消耗的功率。 5－16 一台直流电动机， P = N 8.1 kw，U = 500 N 伏， A I aN = 19 ，2P＝4，2a＝2，电 枢总导体数 N＝310 根，元件匝数 W = 1 g ，换向极气隙 m k = 0.005 ，每一换向极绕组 115T。实验表明，欲使额定负载时换向良好，须将换向极绕组中的电流增加到 22A（即用另 外一电源给换向极绕组馈电 3A），试问： （1） 换向极绕组的匝数应如何调整才能使电流额定运行使换向良好？ （2） 若换向极的匝数保持不变，换向极的气隙应如何调整（设调整前后气隙系数不 变）？ 解答：
