華科大辜承林主編《電機學(xué)》課后習(xí)題答案

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1、第二章直流電機2．1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(dǎo)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。2．2試判斷下列情況下，電刷兩端電壓性質(zhì)（1）磁極固定，電刷與電樞同時旋轉(zhuǎn)；（2）電樞固定，電刷與磁極同時旋轉(zhuǎn)。(1)交流∵電刷與電樞間相對靜止，∴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靜止，∴電刷總是引出某一極性下的電樞電壓，而電樞不動，磁場方向不變∴是直流。2．3在直流發(fā)電機中，為了把交流電動勢轉(zhuǎn)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

2、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(zhuǎn)換為電樞內(nèi)的交流電，以使電樞無論旋轉(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直流電機結(jié)構(gòu)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，換向器見備課筆記2．5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(chǎn)生的直流脈動太大，且感應(yīng)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

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，同時交鏈勵磁繞組和電樞繞組，在電樞中感應(yīng)電動勢，實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換。漏磁通：有一小部分不穿過氣隙進入電樞，而是經(jīng)主極間的空氣隙釘子磁軛閉合，不參與機電能量轉(zhuǎn)換，與飽和系數(shù)有關(guān)。2．7什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(shè)計在磁化曲線開始彎曲的所謂“膝點”附近？磁化曲線：-主磁通，勵磁磁動勢設(shè)計在低于“膝點”，則沒有充分利用鐵磁材料，即同樣的磁勢產(chǎn)生較小的磁通，如交于“膝點”，則磁路飽和，浪費磁勢，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(diào)節(jié)困難③電樞反應(yīng)敏感2．8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(zhuǎn)，電刷不動，無法保證正常換向。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

5、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(jié)構(gòu)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。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：單疊：任意兩個串聯(lián)元件都是后一個疊在前一個上面單波：相臨兩串聯(lián)元件對應(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)電機的感應(yīng)電動勢與哪些因素有關(guān)？若一臺直流發(fā)電機的額定空載電動勢是230V，試問在下列情況下電動勢的變化如何？（1）磁通減少10%；（2）勵磁電流減少10%；（3）磁通不變，速度增加

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

7、組電刷，電機能夠工作，此時，電樞感應(yīng)電動勢不受影響，但電機容量會減?。辉O(shè)原來每條支路電流為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)在電流與原來電流之比為I：4I=，因此容量減為原來容量的(2)只有一個元件斷線時，電動勢不受影響，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)，總電流為原來的(3)若只用相對的兩組電刷，由于兩路電刷間的電壓為零，所以電機無法運行。(4)單疊：由于電刷不動，若有一磁極失磁，則有一條支路無電勢，∴電刷間無感應(yīng)電動勢，電機內(nèi)部產(chǎn)生環(huán)流，電機不能運行。2．