《电机与拖动基础习题答案》.doc

3 .1 换向器在直流电机中起什么作用? 答 在直流发电机中, 换向器起整流作用, 即把电枢绕组里的 交流电整流为直流电, 在正、负电刷两端输出。在直流电动机中, 换向器起逆变作用, 即把电刷外电路中的直流电经换向器逆变为 交流电输入电枢元件中。 3 .2 直流电机的主磁极和电枢铁心都是电机磁路的组成部 分, 但其冲片材料一个用薄钢板, 另一个用硅钢片, 这是为什么? 答 在直流电机中, 励磁绕组装在定子的主磁极上, 当励磁绕 组通入直流励磁电流并保持不变时, 产生的主磁通相对于主磁极 是静止不变的, 因此在主磁极中不会产生感应电动势和感应电流 (即涡流) , 就不会有涡流损耗, 所以主磁极材料用薄钢板。但是转 动着的电枢磁路却与主磁通之间有相对运动, 于是在电枢铁心中 会产生感应电动势和感应电流(即涡流) , 产生涡流损耗。另外, 电 枢中还会产生因磁通交变形成的磁滞损耗。为了减少电枢铁心损 耗, 常用而又行之有效的办法就是利用硅钢片叠装成直流电机的 电枢铁心。为了进一步减小涡流损耗, 把硅钢片表面涂上绝缘漆, 进一步阻碍涡流通过。 1 6 3 .3 直流电机铭牌上的额定功率是指什么功率? 答 直流电机铭牌上的额定功率指的是直流电机工作在满负 荷下的输出功率。对直流发电机而言, 指的是输出的电功率; 对直 流电动机而言, 指的是电动机轴上输出的机械功率。 3 .4 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 直流电机的主磁路由以下路径构成: 主磁极N 经定、转 子间的空气隙进入电枢铁心, 再从电枢铁心出来经定、转子间的空 气隙进入相邻的主磁极S, 经定子铁心磁轭到达主磁极N, 构成闭 合路径。磁路未饱和时, 铁的导磁率是空气的几百到上千倍, 所以 尽管定转子间的空气隙很小, 但磁阻比磁路中的铁心部分大得多, 所以, 励磁磁通势主要消耗在空气隙上。 3 .5 填空。 (1 ) 直流电机单叠绕组的支路对数等于, 单波绕组 的支路对数等于。 (2 ) 为了使直流电机正、负电刷间的感应电动势最大, 只考虑 励磁磁场时, 电刷应放置在。 答 (1 ) 直流电机单叠绕组的支路对数等于主磁极对数, 单 波绕组的支路对数等于1。 (2 ) 为了使直流电机正、负电刷间的感应电动势最大, 只考虑 励磁磁场时, 电刷应放置在对准主磁极中心线换向器的表面。 3 .6 说明下列情况下无载电动势的变化: (1 ) 每极磁通减少10% , 其他不变; (2 ) 励磁电流增大10% , 其他不变; (3 ) 电机转速增加20% , 其他不变。 答 根据直流电机感应电动势与主磁通的大小成正比, 与电 机转速成正比的关系, 可得出以下结论: (1 ) 每极磁通减小10% , 其他不变时, 感应电动势减小10% ; 1 7 (2 ) 励磁电流增大10% , 其他不变时, 假定磁路不饱和, 则每 极磁通量增大10% , 因此感应电动势增大10% ; (3 ) 电机转速增加20% , 其他不变时, 感应电动势增加20%。 3 .7 主磁通既链着电枢绕组又链着励磁绕组, 为什么却只在 电枢绕组里产生感应电动势? 答 直流电机在稳态运行时, 主磁通相对于励磁绕组是静止 的, 所以在励磁绕组中不会产生感应电动势。由于电枢在旋转, 主 磁通与电枢绕组之间有相对运动, 所以会在电枢绕组中产生感应 电动势。这里电枢绕组中的感应电动势, 实际是指电枢中各导体 感应电动势。至于正、负电刷间的感应电动势, 即电枢电动势, 也 就是支路电动势, 还要看正、负电刷放在换向器表面上的什么位 置。位置放得合适, 电枢电动势可达最大值; 放得不合适, 在相同 的情况下, 电枢电动势可以为零。 3 .8 指出直流电机中以下哪些量方向不变, 哪些量是交 变的: (1 ) 励磁电流; (2 ) 电枢电流; (3 ) 电枢感应电动势; (4 ) 电枢元件感应电动势; (5 ) 电枢导条中的电流; (6 ) 主磁极中的磁通; (7 ) 电枢铁心中的磁通。 答 (1 ) 励磁电流是直流电流, 不交变; (2 ) 电枢电流指的是电刷端口处的总电流, 为直流电流, 不 交变; (3 ) 电枢感应电动势指的是电刷端口处的总感应电动势, 为 直流电动势, 不交变; (4 ) 电枢元件有效导体不断交替切割N 极磁力线和S 极磁力 1 8 线, 产生感应电动势为交流电动势; (5 ) 电枢导条中的电流为交变电流, 对发电机而言, 导条中的 交变感应电动势经换向器、电刷、外电路构成闭合回路, 形成电枢 导条交流电流; 对电动机而言, 电枢端电流经电刷、换向器进入电 枢导条, 形成交变电流; (6 ) 励磁绕组通入直流励磁电流形成主磁通