電機學課后習題與答案

1、1第二章直流電機21為什么直流發(fā)電機能發(fā)出直流電流？如果沒有換向器，電機能不能發(fā)出直流電流？換向器與電刷共同把電樞導體中的交流電流，“換向”成直流電，如果沒有換向器，電機不能發(fā)出直流電。22試判斷下列情況下，電刷兩端電壓性質（1）磁極固定，電刷與電樞同時旋轉；（2）電樞固定，電刷與磁極同時旋轉。(1)交流∵電刷與電樞間相對靜止，∴電刷兩端的電壓性質與電樞的相同。（2）直流電刷與磁極相對靜止，∴電刷總是引出某一極性下的電樞電壓，而電樞不動

2、，磁場方向不變∴是直流。23在直流發(fā)電機中，為了把交流電動勢轉變成直流電壓而采用了換向器裝置；但在直流電動機中，加在電刷兩端的電壓已是直流電壓，那么換向器有什么呢？直流電動機中，換向法把電刷兩端的直流電壓轉換為電樞內的交流電，以使電樞無論旋轉到N極下，還是S極下，都能產生同一方向的電磁轉矩24直流電機結構的主要部件有哪幾個？它們是用什么材料制成的，為什么？這些部件的功能是什么？有7個主磁極換向極，機座電刷電樞鐵心，電樞繞組，換向器見備課

3、筆記25從原理上看，直流電機電樞繞組可以只有一個線圈做成，單實際的直流電機用很多線圈串聯(lián)組成，為什么？是不是線圈愈多愈好？一個線圈產生的直流脈動太大，且感應電勢或電磁力太小，線圈愈多，脈動愈小，但線圈也不能太多，因為電樞鐵心表面不能開太多的槽，∴線圈太多，無處嵌放。26何謂主磁通？何謂漏磁通？漏磁通的大小與哪些因素有關？主磁通：從主極鐵心經氣隙，電樞，再經過相鄰主極下的氣隙和主極鐵心，最后經定子繞組磁軛閉合，同時交鏈勵磁繞組和電樞繞組，

4、在電樞中感應電動勢，實現(xiàn)機電能量轉換。漏磁通：有一小部分不穿過氣隙進入電樞，而是經主極間的空氣隙釘子磁軛閉合，不參與機電能量轉換，與飽和系數(shù)有關。??27什么是直流電機的磁化曲線？為什么電機的額定工作點一般設計在磁化曲線開始彎曲的所謂“膝點”附近？磁化曲線：主磁通，勵磁磁動勢00()fF??0?0F設計在低于“膝點”，則沒有充分利用鐵磁材料，即同樣的磁勢產生較小的磁通，如交于“膝0?點”，則磁路飽和，浪費磁勢，即使有較大的，若磁通基本不

5、變了，而我的需要是（根據(jù)E0F0?0?和公式）選在膝點附近好處：①材料利用較充分②可調性好③穩(wěn)定性較好。mT電機額定點選在不飽和段有兩個缺點：①材料利用不充分②磁場容易受到勵磁電流的干擾而不易穩(wěn)定。選在飽和點有三個缺點：①勵磁功率大增②磁場調節(jié)困難③電樞反應敏感28為什么直流電機的電樞繞組必須是閉合繞組？直流電機電樞繞組是閉合的，為了換向的需要，如果不閉合，換向器旋轉，電刷不動，無法保證正常換向。29何謂電樞上的幾何中性線？何謂換向器上

6、的幾何中性線？換向器上的幾何中性線由什么決定？它在實際電機中的位置在何處？①電樞上幾何中性線：相臨兩點極間的中性線②換向器上幾何中性線：電動勢為零的元件所接兩換向片間的中心線③由元件結構決定，不對稱元件：與電樞上的幾何中性線重合。對稱元件：與極軸軸線重合。④實際電機中。210單疊繞組與單波繞組在繞法上、節(jié)距上、并聯(lián)支路數(shù)上的主要區(qū)別是什么？繞法上：單疊：任意兩個串聯(lián)元件都是后一個疊在前一個上面1ky?單波：相臨兩串聯(lián)元件對應邊的距離約為

7、形成波浪型2?節(jié)距上：12iZPy???（單疊）1y??11iZkPpy????kyy?21yyy??3②發(fā)生疇變③計及飽和時，交軸有去磁作用，直軸可能去磁，也可能增磁。④使支路中各元件上的感應電動勢不均。發(fā)電機：物理中性線順電機旋轉方向移過一個不大的角?電動機：物理中性線逆電機旋轉方向移過一個不大的角?直軸電樞反應影響：電動機：電刷順電樞轉向偏移，助磁，反之去磁215直流電機空載和負責運行時，氣隙磁場各由什么磁動勢建立？負載時電樞回路

8、中的電動勢應由什么樣的磁通進行計算？空載：僅由勵磁磁動勢建立，B?2ffNI02ffFIN?負載：由和Ax共同建立：由每極合成磁通計算，即負載磁通計算，∵負載時，2ffNI0aFF?導體切割的是負載磁通（即合成磁通）216一臺直流電動機，磁路是飽和的，當電機帶負載以后，電刷逆著電樞旋轉方向移動了一個角度，試問此時電樞反應對氣隙磁場有什么影響？電動機電刷逆電樞轉向移動，直軸電樞反應去磁，交軸電樞反應總是去磁的217直流電機有哪幾種勵磁方式

9、？分別對不同勵磁方式的發(fā)電機、電動機列出電流、、的關IaIfI系式。四種勵磁方式：他勵，并勵，串勵，復勵電動機：他勵：aII?并勵：afIII??串勵：afIII??復勵：短復勵affIIII???，長復勵afII?afIII??發(fā)電機：他勵：aII?并勵：afIII??串勵：afIII??復勵：短復勵affIIII???218如何判別直流電機是運行于發(fā)電機狀態(tài)還是運行于電動機狀態(tài)？它們的、、、、emTnEUaI的方向有何不同？能量轉換

10、關系如何？如所受電磁力的方向與電樞轉向相同即為電動機狀態(tài)，反之為發(fā)電機狀態(tài)。電動機：與n方向相同，是驅動轉矩，與U方向相反，是反電動勢，方向流向電樞，與emTaEaIaE方向相反。aIaaemEIT??只有輸入電能，克服反電勢，才能產生電樞電流，進而產生電磁轉矩。發(fā)電機：與n方向相反，是阻力轉矩，E與U方向相同，與方向相同，發(fā)出電功率，為克emTaEaI服阻力轉矩，不斷輸入機械能，才能維持發(fā)電機以轉n旋轉，發(fā)出電能。emT219為什么電