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第一部分 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。 （Ea〈U；Ea〉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。
3、如果并励直流发电机的转速上升20%，则空载时发电机的端电压U0升高（ ）。（2）
（1）20%；（2）大于20%；（3）小于20%。 四、简答题
1、直流发电机的励磁方式有哪几种？
（他励；自励（包括并励，串励和复励））
2、如何确定换向极的极性，换向极绕组为什么要与电枢绕组相串联？
（使换向极产生的磁通与电枢反应磁通方向相反。对于直流发电机而言，换向极性和电枢要进入的主磁极性相同；而对于直流电动机，则换向极极性和电枢要进入的主磁极极性相反。
换向极绕组与电枢组相串联的原因是：使随着电枢磁场的变化，换向极磁场也随之变化，即任何负载情况下都能抵消电枢反应的影响。）
3、试比较他励和并励直流发电机的外特性有何不同？并说明影响曲线形状的因素。 （并励直流发电机的外特性比他励的软。 他励：影响因素有两个
(1)随着Ia增加，IaRa增加，使U下降；
(2) 随着Ia增加，电枢反应附加去磁作用增强，使磁通φ减少，电枢电动势Ea减少，最后使U下降。 并励：影响因素有三个
(1) 随着Ia增加，IaRa增加，使U下降；
(2) 随着Ia增加，电枢反应附加去磁作用增强，使磁通φ减少，电枢电动势Ea减少，最后使端电压U下降。
(3) 两端电压下降，磁通φ下降，电枢电动势Ea进一步减少，端电压U进一步下降。）
4、一台并励直流发电机并联于电网上，若原动机停止供给机械能，将发电机过渡到电动机状态工作，此时电磁转矩方向是否变？旋转方向是否改变？
（电磁转矩方向改变，电机旋转方向不变。）
五、计算题
1、一台并励直流电动机,铭牌数据如下:PN=3.5kW，UN=220V，I N=20A，nN=1000r/min,电枢电阻Ra=1Ω，△Ub=1V，励磁回路电阻R1=440Ω，空载实验：当U=220V,n=1000r/min时，I0=2A，试计算当电枢电流I a=10A时,电机的效率（不计杂散损耗）。
解：励磁电流：If? 励磁损耗：PCufUfRf?2f220A?0.5A 4402202?RfI???110W
Rf440U2f 空载时：
输入功率：P1?UI0?220?2W?440W
励磁功率：Pf?110W
电枢铜损耗：PW Cua?RaIa?Ra(I0?If)?2.252电刷接触损耗：PCub?2?UbIa?2?1?1.5W?3.0W
22附加损耗：Pad?0
'则：P?PCub?Pad?324.75W mec?PFe?P1?Pf?PCua当Ia?10A时，I?Ia?If?10.5A 输入功率：P1?UI?220?10.5W?2310W
22 PCua?RaIa?1?10W?100W
Pf?110W
PCub?2?UbIa?2?1?10W?20W
输出功率：P2?P1??P?P1?PCua?Pf?PCub?(Pmec?PFe)?1755.25W 效率：??P2?100%?75.98% P12、一台并励直流发电机，铭牌数据如下：PN=6kW，UN=230V，nN=1450r/min，Ra=0.57Ω
（包括电刷接触电阻），励磁回路总电阻Rf=177Ω，额定负载时的电枢铁损PFe=234W，机械损耗为Pmec=61W，求：（1）额定负载时的电磁功率和电磁转矩。（2）额定负载时的效率。
解：（1）P2?PN?6kW
If?UfRf?2220A?1.3A 177 Pf?RfIf?299W IN?PN6000?A?26.1A UN230 Ia?IN?If?27.4A
2 PCua?RaIa?427.9W
所以 Pem?P2?PCua?Pf?6726.9W Tem?Pem6726.9?N?m?44.3N?m 2??1450?60（2）P1?Pem?Pmec?PFe?7021.9W
??P2?100%?85.45% P13、一台并励直流发电机，铭牌数据如下：PN=23kW，UN=230V，nN=1500r/min，励磁回路
电阻Rf=57.5Ω，电枢电阻Ra=0.1Ω,不计电枢反应磁路饱和。现将这台电机改为并励直流电动机运行，把电枢两端和励磁绕组两端都接到220V的直流电源：运行时维持电枢电流为原额定值。求（1）转速n；（2）电磁功率；(3)电磁转矩。
解：If?UN230?A?4A Rf57.7PN23?103IN??A?100A
UN230Ia?IN?If?104A