电机与拖动思考题与习题的解答

附录:

第2章 思考题及答案

2-1 直流电机的主要部件是什么?各有什么作用?

答:直流电机的主要包括定子、转子

定子部分:包括主磁极、换向磁极、机座、电刷装置

1)主磁极:建立主磁通,包括: 铁芯:由低碳钢片叠成

绕组:由铜线绕成

2)换向磁极:改善换向,包括: 铁芯: 中大型由低碳钢片叠成。

小型由整块锻钢制成。 绕组:由铜线绕成。

3)机座:固定主磁极、换向磁极、端盖等,同时构成主磁路的一部分,用铸铁、铸钢或钢板卷成。

4)电刷装置:引出(或引入)电流,电刷由石墨等材料制成。 转子部分:包括电枢铁芯、电枢绕组、换向片

1) 电枢铁心:构成主磁路,嵌放电枢绕组。由电工钢片叠成。

2) 电枢绕组:产生感应电动势和电磁转矩,实现机—电能量转换。由铜线绕成。 3) 换向片:换向用,由铜线围叠而成。 4)

2-2 在直流电机中,为什么要用电刷和换向器,它们起到什么作用?

答:在直流发电机中,电刷和换向器起到整流的作用,将电枢绕组中的交流电整流成出线端的直流电。直流发电机中,起到逆变的作用,将端口的输入的直流电变成电枢绕组中的交变电流。

2-3 直流发电机是如何 发出直流电的?如果没有换向器,直流发电机能否发出直流电?

答: 直流发电机电枢绕组内的感应电动势实为交变电动势(如题图2-3所示瞬间以导体a为例), 电枢绕组的a导体处于N极底下, 由“右手发电机”定则判得电动势方向为⊙,转半圈后,处于S极下,电动势方向变为⊕,再转半圈,又回到原来位置,电动势又为⊙。。。。。。,它通过换向装置后, 才把电枢绕组的交流变为外电路的直流。

换向装置的结构特点是电枢绕组尽管旋转,而 A、B电刷固定不转(电刷与磁极相对静止),且A刷恒与N极下导体相连,B刷恒与S极底下导

N 体相连),则由A刷引出的电动势方向恒为⊙(流出), 若定义为正极, 则B刷引出的电动势方向恒为⊕ (流入), 为

负极,因此,由A,B两刷得到的就是直流。 由上分析可知,由于内电路的交流是通过换向装置后才变为外电路的直流,故没有换向装置就不行。

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A . a + _ B S 题图1-3 直流电机模型

2-4 何谓电枢反应?电枢反应对气隙磁场有什么影响?

答:直流电机在空载运行时,气隙磁场仅有励磁磁动势产生,而负载运作时,气隙磁场是由励磁磁动势和电枢磁动势共同产生的,显然与空载时不同,因此把电枢磁动势对主极磁场的影响称为电枢反应. 电枢反应结果可能使气隙磁场畸变,同时还可能使气隙磁场削弱或增强.

2-5 公式Ea?Ce?n和T?CM?Ia中的?应是什么磁通?

答:公式中的?为每个极面下的气隙磁通,它由励磁磁动势和电枢磁动势共同产生的.

2-6 直流电机有哪几种励磁方式?在各种不同励磁方式的电机里,电机的输入、输出电流和励磁电流有什么关系?

I I=If If 答: 励磁方式有:

Ia Ia ???自励????他励?串励??并励 ?复励?Uf U U

他励

I=Ia If=Uf/Rf I Ia If U

Ia If 串励 Ia=If=I

I U 并励 Ia=If+I If=U/Rf

题图2-6 直流电机的励磁方式

复励 Ia=If+I

2-7 “直流电机实质上是一台装有换向装置的交流电机”,你怎样理解这句话?

答:由上题可知,无论是直流发电机还是直流电动机,它们在电枢绕组内的电流均为交流(而电刷两端的外

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