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1、课后答案网，用心为你服务！第 2 章 直流测速发电机1. 为什么直流发电机电枢绕组元件的电势是交变电势而电刷电势是直流电势? 答：电枢连续旋转，导体 ab和 cd 轮流交替地切割 N 极和 S 极下的磁力线，因而 ab 和 cd 中的电势及线圈电势是交变的。由于通过换向器的作用，无论线圈转到什么位置，电刷通过换向片只与处于一定极性下的导体相连接， 如电刷 A 始终与处在 N 极下的导体相连接，而处在一定极性下的导体电势方向是不变的，因而电刷两端得到的电势极性不变，为直流电势。2. 如果图 2 - 1 中的电枢反时针方向旋转，试问元件电势的方向和A、 B 电刷的极性如何 ?答：在图示瞬时， N
2、极下导体 ab中电势的方向由b 指向 a，S 极下导体 cd 中电势由 d 指向 c。电刷 A通过换向片与线圈的a端相接触，电刷B 与线圈的 d 端相接触，故此时 A 电刷为正， B 电刷为负。当电枢转过 180以后，导体 cd 处于 N 极下，导体 ab 处于 S 极下，这时它们的电势与前一时刻大小相等方向相反，于是线圈电势的方向也变为由a到 d，此时 d 为正， a为负，仍然是 A 刷为正， B刷为负。4. 为什么直流测速机的转速不得超过规定的最高转速? 负载电阻不能小于给定值?答：转速越高，负载电阻越小，电枢电流越大，电枢反应的去磁作用越强，磁通被削弱得越多，输出特性偏离直线越远，线性误
3、差越大，为了减少电枢反应对输出特性的影响，直流测速发电机的转速不得超过规定的最高转速，负载电阻不能低于最小负载电阻值，以保证线性误差在限度的范围内。而且换向周期与转速成反比，电机转速越高，元件的换向周期越短；eL正比于单位时间内换向元件电流的变化量。基于上述分析， eL必正比转速的平方，即eLn2。同样可以证明 ean2。因此，换向元件的附加电流及延迟换向去磁磁通与n2 成正比，使输出特性呈现非线性。所以，直流测速发电机的转速上限要受到延迟换向去磁效应的限制。为了改善线性度，采用限制转速的措施来削弱延迟换向去磁作用，即规定了最高工作转速。第 3 章 直流伺服电动机1. 直流电动机的电磁转矩和电
4、枢电流由什么决定? 答：直流电动机的电磁转矩表达式：T=CTIa（ 1）电枢电流的表达式： Ia=（Ua-Ea）/Ra=（Ua- Cen）/Ra（ 2）由表达式（ 1）知道，电磁转矩在 不变的情况下，由电枢电流Ia决定。由表达式（ 2）知道，在 不变的情况下，电枢电流由外加电压，电枢内阻及电动机转速共同决定，且稳态时 T=TS，由表达式（ 1）得到，电枢电流由负载总阻转矩决定。3. 一台他励直流电动机，如果励磁电流和被拖动的负载转矩都不变，而仅仅提高电枢端电压，试问电枢电流、转速变化怎样 ?答：当直流伺服电动机负载转矩、励磁电流不变时，仅将电枢电压增大，此时由于惯性，转速来不及变化， Ea=C
5、en，感应电势不变，电枢电压增大，由电压平衡方程式：Ia=（Ua-Ea）/Ra=（Ua-Cen）/Ra可知， 电枢电流 Ia突然增大；又 T=CTIa， 电磁转矩增大；此时， 电磁转矩大于负载转矩， 由 T=TL+Tj=TL+Jd/dt 知道，电机加速；随着转速n 的增加，感应电势Ea增加，为保持电压平衡，电枢电流Ia将减少，电磁转矩 T 也将减少，当电磁转矩减小到等于总的负载阻转矩时，电机达到新的稳态，相对提高电枢电压之前状态，此时电机的转速增加、电磁转矩、电枢电流不变。4. 已知一台直流电动机，其电枢额定电压 Ua=110 V， 额定运行时的电枢电流Ia=0.4 A，转速 n=3600 r
6、/min, 它的电枢电阻 Ra=50 ， 空载阻转矩 T0=15 mN m。 试问该电动机额定负载转矩是多少?解：由 Ea=Ua-IaRa（ 1） Ea=Cen（ 2） CT=60*Ce/(2* ) （ 3） T=Ts=T0+TL（ 4）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 3 页 - - - - - - - - - T=CTIa（ 5）联立 5 个式子，可得到 TL=80.5mN m7. 直流电动机在转轴卡死的情况下能否加电枢电压? 如果加额定电压将会有什么后
7、果? 答：当直流电动机在转轴卡死的情况下不能加电枢电压。因为电动机转轴卡死时，电枢电流很大，再由于通风条件差，将会使电机绕组过热而损坏。如果加额定电压，其电枢电流必定超过其额定电流，若长期工作，将会使电机绕组和换向器损坏。8. 并励电动机能否用改变电源电压极性的方法来改变电动机的转向?答：不能。因为当改变并励电动机的电源极性时，励磁磁通的方向改变，同时，电枢电流Ia的方向改变，因此，由电磁转矩公式T=CTIa可知道， T 的方向不变，因此不能改变电动机的转向。9. 当直流伺服电动机电枢电压、励磁电压不变时， 如将负载转矩减少，试问此时电动机的电枢电流、电磁转矩、转速将怎样变化 ? 并说明由原来
8、的稳态到达新的稳态的物理过程。答：此时，电动机的电枢电流减小，电磁转矩减小，转速增大。由原来的稳态到达新的稳态的物理过程分析如下：开始时，假设电动机所加的电枢电压为Ua1， 励磁电压为 Uf， 电动机的转速为n1， 产生的反电势为 Ea1，电枢中的电流为 Ia1，根据电压平衡方程式：Ua1=Ea1+Ia1Ra=Cen1+Ia1Ra则此时电动机产生的电磁转矩T=CTIa1，由于电动机处于稳态，电磁转矩T 和电动机轴上的总阻转矩Ts平衡，即 T=Ts。当保持直流伺服电动机的励磁电压不变，则不变；如果负载转矩减少，则总的阻转矩Ts=TL+T0将减少，因此，电磁转矩T 将大与总的阻转矩，而使电动机加速
9、，即n 将变大； n 增大将使反电势Ea变增大。为了保持电枢电压平衡（Ua=Ea+IaRa），由于电枢电压Ua保持不变，则电枢电流Ia必须减少，则电磁转矩也将跟着变小，直到电磁转矩小到与总阻转矩相平衡时，即T=Ts，才达到新的稳定状态。与负载转矩减少前相比，电动机的电枢电流减小，电磁转矩减小，转速增大。12. 一台直流伺服电动机带动一恒转矩负载(负载阻转矩不变 )， 测得始动电压为4，当电枢电压Ua=50V 时， 其转速为 1500 r/min。 若要求转速达到3000 r/min， 试问要加多大的电枢电压 ?解：Ea=Cen, Ua-Ua0=Ea, 当负载转矩不变时 ,Ua0不变，则 n1/
10、n2=(Ua1-Ua0)/(Ua2-Ua0) ，即 1500/3000=（50-4）/（Ua2-4），得到 Ua2=96V，所以要加 96V的电枢电压，转速才会到达3000r/min 。第 4 章 变压器1. 某台变压器，额定电压U1n/U2n=220/110(V)，额定频率 fn=50 Hz，问原边能否接到下面的电源上?试分析原因。 (1)交流 380V，50Hz；(2)交流 440V；100Hz；(3)直流 220V。答：（ 1）不可以。由 U=E=4.44Wf m，在电源频率均为50Hz的条件下，主磁通 m决定于外加电压U，380V的电压比额定的原边电压220V大很多，则加电后必然导致铁
11、心严重饱和， 变压器主磁通一般就设计的比较饱和，增加很小的磁通将引起空载电流I0急剧增加，即使变压器不带负载，变压器也会因此损坏。（2）可以。由U=E=4.44Wf m，电压增加一倍，频率也增加一倍，则主磁通m基本不变，因此，对变压器的影响很小。但不是最理想。（3）不可以。变压器对于直流电源相当于短路，因此，一旦接上直流220V ，变压器将很快烧毁。3. 某台单相变压器原边有两个额定电压为110 V 的线圈， 如图 4 - 27 所示，图中副边绕组未画。若电源电压为交流220 和 110 V 两种， 问这两种情况分别将1 , 2 , 3 , 4 这四个端点如何联接，接错时会产生什么后果 ? 答
12、：（ 1）220V电压可以接在 1，4 两端，而把 2 和 3 两端相连；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 3 页 - - - - - - - - - 110V电压可以接在 1，2 两端及 3，4 两端（2）若 220V电压按 110V的接法，则变压器原边电压将超过额定电压，变压器空载电流I0 就会急剧增加，若超过不允许的的电流值，会导致变压器过热烧毁；若110V 电压按 220V接法，原边电压将低于额定电压，接负载工作时若负载要求电压比副边能够提供的电压高
13、，则变压器不能正常工作。5. 变压器归算后的等值电路是如何得来的? 归算的目的和条件是什么 ? 各参数的物理意义是什么? 答：9. 一台电源变压器，原边额定电压220 ， 副边有两个绕组，一个绕组的额定电压为450 V， 额定电流为0.5 A； 另一个绕组的额定电压为110 V， 额定电流为2 A。 问原边的额定电流约为多少? 11. 已知一台单相变压器的各参数如下：R1=0.4 , X1=2.0 , Xm=110 , R2=0.25 , X2=0.8 , 变比 k=2， 铁耗引起的等值电阻Rm=7.5 ， 已知该变压器接一纯电阻负载RL=1.8 。 要求：(1) 画出 T 形等值电路并标出各参数值；(2) 定性画出相量图。第 5 章 自整角机1.各种自整角机的国内代号分别是什么?自整角机的型号中各量含义是什么? P77 2. 何为脉振磁场 ?它有何特点和性质 ? P83 第 6 章 旋转变压器3. P105 4. P106 第 7 章 交流伺服电动机名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 3 页 - - - - - - - - -