華科大辜承林主編《電機(jī)學(xué)》課后習(xí)題答案

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1、第二章直流電機(jī)2．1為什么直流發(fā)電機(jī)能發(fā)出直流電流？如果沒(méi)有換向器，電機(jī)能不能發(fā)出直流電流？換向器與電刷共同把電樞導(dǎo)體中的交流電流，“換向”成直流電，如果沒(méi)有換向器，電機(jī)不能發(fā)出直流電。2．2試判斷下列情況下，電刷兩端電壓性質(zhì)（1）磁極固定，電刷與電樞同時(shí)旋轉(zhuǎn)；（2）電樞固定，電刷與磁極同時(shí)旋轉(zhuǎn)。(1)交流∵電刷與電樞間相對(duì)靜止，∴電刷兩端的電壓性質(zhì)與電樞的相同。（2）直流電刷與磁極相對(duì)靜止，∴電刷總是引出某一極性下的電樞電壓，而電樞不動(dòng)，磁場(chǎng)方向不變∴是直流。2．3在直流發(fā)電機(jī)中，為了把交流電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)變成直流電壓而采用了換向器裝置；但在直流電動(dòng)機(jī)中，加在電刷兩端的電壓

2、已是直流電壓，那么換向器有什么呢？直流電動(dòng)機(jī)中，換向法把電刷兩端的直流電壓轉(zhuǎn)換為電樞內(nèi)的交流電，以使電樞無(wú)論旋轉(zhuǎn)到N極下，還是S極下，都能產(chǎn)生同一方向的電磁轉(zhuǎn)矩2．4直流電機(jī)結(jié)構(gòu)的主要部件有哪幾個(gè)？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(gè)主磁極換向極，機(jī)座電刷電樞鐵心，電樞繞組，換向器見(jiàn)備課筆記2．5從原理上看，直流電機(jī)電樞繞組可以只有一個(gè)線圈做成，單實(shí)際的直流電機(jī)用很多線圈串聯(lián)組成，為什么？是不是線圈愈多愈好？一個(gè)線圈產(chǎn)生的直流脈動(dòng)太大，且感應(yīng)電勢(shì)或電磁力太小，線圈愈多，脈動(dòng)愈小，但線圈也不能太多，因?yàn)殡姌需F心表面不能開(kāi)太多的槽，∴線圈太多，無(wú)處

3、嵌放。2．6何謂主磁通？何謂漏磁通？漏磁通的大小與哪些因素有關(guān)？主磁通：從主極鐵心經(jīng)氣隙，電樞，再經(jīng)過(guò)相鄰主極下的氣隙和主極鐵心，最后經(jīng)定子繞組磁軛閉合，同時(shí)交鏈勵(lì)磁繞組和電樞繞組，在電樞中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換。漏磁通：有一小部分不穿過(guò)氣隙進(jìn)入電樞，而是經(jīng)主極間的空氣隙釘子磁軛閉合，不參與機(jī)電能量轉(zhuǎn)換，與飽和系數(shù)有關(guān)。2．7什么是直流電機(jī)的磁化曲線？為什么電機(jī)的額定工作點(diǎn)一般設(shè)計(jì)在磁化曲線開(kāi)始彎曲的所謂“膝點(diǎn)”附近？磁化曲線：-主磁通，勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)設(shè)計(jì)在低于“膝點(diǎn)”，則沒(méi)有充分利用鐵磁材料，即同樣的磁勢(shì)產(chǎn)生較小的磁通，如交于“膝點(diǎn)”，則磁路飽和，浪費(fèi)磁勢(shì)，即使有

4、較大的，若磁通基本不變了，而我的需要是（根據(jù)E和公式）選在膝點(diǎn)附近好處：①材料利用較充分②可調(diào)性好③穩(wěn)定性較好。電機(jī)額定點(diǎn)選在不飽和段有兩個(gè)缺點(diǎn)：①材料利用不充分②磁場(chǎng)容易受到勵(lì)磁電流的干擾而不易穩(wěn)定。選在飽和點(diǎn)有三個(gè)缺點(diǎn)：①勵(lì)磁功率大增②磁場(chǎng)調(diào)節(jié)困難③電樞反應(yīng)敏感2．8為什么直流電機(jī)的電樞繞組必須是閉合繞組？直流電機(jī)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(zhuǎn)，電刷不動(dòng)，無(wú)法保證正常換向。2．9何謂電樞上的幾何中性線？何謂換向器上的幾何中性線？換向器上的幾何中性線由什么決定？它在實(shí)際電機(jī)中的位置在何處？①電樞上幾何中性線：相臨兩點(diǎn)極間的中性線②換向器上幾

5、何中性線：電動(dòng)勢(shì)為零的元件所接兩換向片間的中心線③由元件結(jié)構(gòu)決定，不對(duì)稱(chēng)元件：與電樞上的幾何中性線重合。對(duì)稱(chēng)元件：與極軸軸線重合。④實(shí)際電機(jī)中。2．10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：?jiǎn)委B：任意兩個(gè)串聯(lián)元件都是后一個(gè)疊在前一個(gè)上面單波：相臨兩串聯(lián)元件對(duì)應(yīng)邊的距離約為形成波浪型節(jié)距上：（單疊）并聯(lián)支路數(shù)2a=2p(單疊)2a=z(單波)2．11直流發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與哪些因素有關(guān)？若一臺(tái)直流發(fā)電機(jī)的額定空載電動(dòng)勢(shì)是230V，試問(wèn)在下列情況下電動(dòng)勢(shì)的變化如何？（1）磁通減少10%；（2）勵(lì)磁電流減少10%；（3）磁通不變，速度增加

6、20%；（4）磁通減少10%，同時(shí)速度增加20%。直發(fā)：（1）減少10％，則即∴（2）勵(lì)磁電流減少10％，如果飽和，則不變，E也不變，如沒(méi)有飽和，則也減少10％，=207(V)∴207

7、組電刷，電機(jī)能夠工作，此時(shí)，電樞感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不受影響，但電機(jī)容量會(huì)減小；設(shè)原來(lái)每條支路電流為I，4條支路總電流為4I，現(xiàn)在兩條支路并聯(lián)，一條支路電阻為另一條支路的3倍，因此兩條并聯(lián)總電流為I+I=I，現(xiàn)在電流與原來(lái)電流之比為I：4I=，因此容量減為原來(lái)容量的(2)只有一個(gè)元件斷線時(shí)，電動(dòng)勢(shì)不受影響，元件斷線的那條支路為零，因此現(xiàn)在相當(dāng)于三條支路并聯(lián)，總電流為原來(lái)的(3)若只用相對(duì)的兩組電刷，由于兩路電刷間的電壓為零，所以電機(jī)無(wú)法運(yùn)行。(4)單疊：由于電刷不動(dòng)，若有一磁極失磁，則有一條支路無(wú)電勢(shì)，∴電刷間無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生環(huán)流，電機(jī)不能運(yùn)行。2．