试分析:
(1)一次侧电流、二次侧相电流和线电流中有无三次谐波?
(2)主磁通、一次侧和二次侧相电动势有无三次谐波?一次侧相电压、二次侧相电压和线电压中有无三次谐波?
第二篇 直流电机
一、思考题
1、改变励磁电流大小和方向对电动势和电磁转矩有何影响? 电动势和电磁转矩的大小和方向改变。
2、要想改变直流电动机的转子转向,有哪些方法?
①保持电枢电流方向不变,改变励磁电流方向(绕组两端对调)。 ②保持励磁电流方向不变,改变电枢电流方向(绕组两端对调)。 3、要想改变直流发电机的电压极性,有哪些方法? ①保持励磁电流方向不变,改变电枢旋转方向。 ②保持电枢旋转方向不变,改变励磁电流方向。
4、串励电动机能否改接成并励电动机使用?并励电动机能否改接成串励电动机使用? 串励绕组匝数少,线径粗,电阻小(电压低),电流大;并励绕组匝数多,线径细,电阻大(电压高),电流小。
U?Ce?n?IaRa T?CT?Ia
在同样电源电压下,串励电动机改接成并励电动机使用时,励磁电流增加较大,磁路过饱和,发热严重,因此,串励电动机改接成并励电动机使用时,励磁回路应串入适当的电阻,使励磁电流基本不变,在同样负载转矩下,电枢电流基本不变,转速变化不大,可以。
在同样负载下,在同样电源电压下,并励电动机接成串励电动机使用时,电枢电流和励磁电流相同,励磁电阻比电枢电阻大得多,励磁电流达到额定值时,励磁电压几乎和电源 电压相等,电枢电压很低,转速很低,甚至不能启动,不可以。 5、将并励、串励和复励电动机电源电压的极性改变,能否改变该电动机的旋转方向?为什么?怎么才能改变其转向?
电枢电流和励磁电流方向同时改变,电磁转矩方向不变,旋转方向不变。 ①保持电枢电流方向不变,改变励磁电流方向(绕组两端对调)。 ②保持励磁电流方向不变,改变电枢电流方向(绕组两端对调)。
6、有一种交直两用的小型电动机,称为普用电动机,就构造而言,它与直流串励电动机没有什么区别,为什么通入交流电时,它也能旋转?倘若在构造上采用并励电动机形式,是否也能达到两用的目的?为什么?
串励:在交流电的正半周,电枢电流和磁场相互作用产生某方向电磁转矩,电机按此转矩方向旋转;在交流电的负半周,电枢电流和励磁电流同时改变方向,电枢电流和磁场相互作用产生的电磁转矩方向不变,电机旋转方向不变,连续旋转。
并励:在交流电的正半周,电枢电流和磁场相互作用产生某方向电磁转矩,电机按此转矩方向旋转;在交流电的负半周,电枢感性作用较小,电枢电流迅速改变方向,励磁绕组感性作用较强,励磁电流方向来不及改变,电枢电流和磁场相互作用产生的电磁转矩方向改变,电机旋转方向改变,电机转子来回震荡,不能连续旋转。 7、有复励直流电动机一台,出线盒标记已模糊不清,试问如何用简单的方法来判断电枢绕组、并励绕组和串励绕组?
用万用表电阻档测绕组电阻:
并励绕组电阻最大;并励绕组电阻次之;串励绕组电阻最小。
8、为什么直流电动机的定子铁芯用整块钢材做成,而转子铁芯却用硅钢片叠成?
定子铁芯中的磁场(主磁场)是大小和方向不变的直流磁场,铁芯中的磁通不变,不会产生
感应电动势和涡流,从工艺制造方便和导磁性能方面考虑,用整块钢材做成。
主磁场大小和方向虽然不变,但转子是旋转的,转子的局部铁芯在旋转时,处在磁场的不同位置,其磁通是交变的,会产生感应电动势和涡流,为了减小涡流,转子铁芯必须用硅钢片叠成。
9、直流并励电动机的励磁铜损耗pCuf?UfIf?RfIf,那么它的电枢铜损耗是否也有
pCua?UaIa?RaIa?
pCua?RaIa;pCua?UaIa,因为Ua?Ce?n?IaRa,不是电枢电阻压降。
22210、已经建立电压的他励发电机和并励发电机,改变电枢的旋转方向能否改变输出电压的正负极性?
他励发电机:能
并励发电机:不能(励磁磁场方向和剩磁方向相反)
11、已经建立电压的他励发电机和并励发电机,改变励磁电流的方向能否改变输出电压的正负极性?
他励发电机:能
并励发电机:不能(励磁磁场方向和剩磁方向相反)
12、对要求在宽广范围调节电压的发电机通常采用他励而不采用并励,为什么?
U?Ce?n?RaIa
并励发电机电枢绕组和励磁绕组并联,降压时,增大励磁电阻,当达到临界电阻时,电压就建立不起来了。所以,调节电压范围不大。
他励发电机电枢绕组和励磁绕组相互独立,不存在上述问题。
13、一台并励发电机的输出电压和输出电流与一台并励电动机的输入电压和输入电流相同,试比较它们的电枢电流、电动势、输出功率和输入功率的大小。 并励发电机:U?Ea?RaIa I?Ia?If
? ??Ra?Ia? I?I?f?Ia并励电动机:U?Ea??I?f?If 发电机电枢电流大于电动机电枢电流。 电枢电流:Ia?Ia??Ra?Ia??RaIa 发电机电动势大于电动机电动势。 电动势:Ea?Ea输出功率:发电机UI,电动机UI??p?,输出功率发电机大于电动机。 输入功率:发电机UI??p,电动机UI,输入功率发电机大于电动机。
二、习题
1、直流并励电动机的输出功率等于 。(选填:①UNIN?N;②UN(IN?If);③UNIN) 电动机的输出功率为轴输出的机械功率。
2、直流发电机电枢导体中的电流是 。(选填:①直流电;②交流电;③脉动的直流)
3、要改变并励直流电动机的转向,可以 。(选填:①增大励磁;②改变电源极性;③改接励磁绕组)
4、一台六极他励直流电动机,单叠绕组,额定电流为150A,电枢绕组的支路电流为 。(选填:①12.5A;②25A;③50A) 5、支路发电机的电磁转矩与转速方向 。(选填:①相同;②相反;③无关) 6、并励直流发电机希望改变它电枢两端的正负极性,采用的方法是 。
(选填:①改变原动机的转向;②改变励磁绕组的接法;③同时改变原动机的转向和励磁绕组的接法)
7、一台额定电压为220V的直流串励电动机,误接在交流220V的电源上,此电动机将此时 。(选填:①方向交变的电磁转矩;②方向恒定的电磁转矩;③不产生电磁转矩) 8、直流电机若磁极固定,电刷与电枢同时旋转,则电刷两端的电压是 电压。 交变
9、直流电机若电枢固定,电刷与磁极同时旋转,则电刷两端的电压是 电压。 直流
10、直流电机交轴电枢磁势最大值得位置取决于 。(选填:①主磁极的轴线;②电刷的位置;③电枢的旋转方向;④换向极的极性)
11、一台串励直流电动机,若把电刷顺旋转方向偏离几何中心线一个角度,设电机的电枢电流保持不变,此时电动机的转速将 。(选填:①降低;②升高;③保持不变) 电刷顺旋转方向偏离几何中心线一个角度,助磁,转速降低。
12、直流电机电刷所接触的元件恰位于几何中心线上时,在几何中心线处电枢磁势产生的磁通并不大,其原因是 。(选填:①此时磁势虽大但磁阻更大;②此处磁势并不大;③此时电枢磁势为磁极磁势所抵消;④此时电枢磁势为换向极磁势所抵消)
13、一台四极直流电动机,有两个极的励磁绕组极性接反,使主磁极的极性变为N-N-S-S,在这种情况下电机将 。(选填:①产生电磁转矩;②不产生电磁转矩)
14、一台四极直流电动机,有两个极的励磁绕组极性接反,使主磁极的极性变为N-N-S-S,将两N极间和两S极间的电刷拿掉,另外两个电刷端加直流电压,这时电机将 。(选填:①产生电磁转矩;②不产生电磁转矩)
15、在直流电机中,公式E?Ce?n和T?CT?Ia中的?是 。(选填:①每极合成磁通;②所有磁极的总磁通;③主磁极每极磁通)
16、一台直流发电机,由额定运行状态转速下降为原来的30%,而励磁电流及电枢电流均不变,则 。(选填:①E下降30%;②Tem下降30%;③E和Tem都下降30%;④端电压U下降30%)
17、直流发电机的电磁转矩是 转矩,而直流电动机的电磁转矩是 转矩。 制动;驱动
18、电磁功率与输入功率之差,对于直流发电机包括 损耗,对于直流电动机是 损耗。
发电机:T1?T?T0,T1??(T?T0)?,P1?T??T0??Pem?p0,P1?Pem?p0?pFe?pmec
机械损耗和铁耗
电动机:U?Ea?RaIa?2?Ub,UIa?EaIa?RaIa?2?UbIa,
U(I?If)?EaIa?RaIa?2?UbIa,UI?EaIa?RaIa?UIf?2?UbIa
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