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1、例题例题1一台并励直流发电机数据为:一台并励直流发电机数据为:PN=82kW,UN=230V,nN=970r/min,电枢绕组电阻电枢绕组电阻ra=0.0259,励磁绕组内,励磁绕组内阻阻Rf=22.8,额定负载时,并励回路串入的调节电阻额定负载时,并励回路串入的调节电阻Rf=3.5,一对电刷一对电刷压降压降2U=2V,pFe+pm=2.5kW,附附加损耗加损耗ps=0.005PN,试求额定负载时,发电机的电磁功率、试求额定负载时,发电机的电磁功率、输入功率、电磁转矩和效率。输入功率、电磁转矩和效率。解:(解:(1)求电磁功率)求电磁功率 励磁电流为:励磁电流为:额定负载电流为:额定负载电流为
2、:电枢电流为:电枢电流为:电枢电势为:电枢电势为:电磁功率为:电磁功率为:(2)求输入功率)求输入功率(3)求电磁转矩)求电磁转矩(4)求效率)求效率直流发电机和直流电动机电枢电动势的性质有何不同?它们是直流发电机和直流电动机电枢电动势的性质有何不同?它们是怎么产生的?直流发电机和直流电动机电磁转矩的性质有什么怎么产生的?直流发电机和直流电动机电磁转矩的性质有什么不同?它们又是怎么产生的?不同?它们又是怎么产生的?答:直流发电机电枢电动势为电源电动势(答:直流发电机电枢电动势为电源电动势(Ia与与Ea同向),直同向),直流电动机为反电动势(流电动机为反电动势(Ia与与Ea同向),它们均为电枢绕
3、组切割同向),它们均为电枢绕组切割气隙磁场产生。气隙磁场产生。直流发电机电磁转矩为制动转矩(直流发电机电磁转矩为制动转矩(T与与n反向),直流电动机为反向),直流电动机为驱动转矩(驱动转矩(T与与n同向),它们均由电枢载流导体在气隙磁场同向),它们均由电枢载流导体在气隙磁场作用下产生电磁力而形成转矩。作用下产生电磁力而形成转矩。Tn.+T1.+.+T 并励直流发电机正转能自励,反转能否自励?为并励直流发电机正转能自励,反转能否自励?为什么?如果反接励磁绕组,电机并以额定转速反什么?如果反接励磁绕组,电机并以额定转速反转,这种情况能否自励建压?转,这种情况能否自励建压?答:不能自励,答:不能自励
4、,由于反向旋转,感应电势的方向改变,在励磁绕由于反向旋转,感应电势的方向改变,在励磁绕组中产生的励磁电流反方向,其产生的磁通方向组中产生的励磁电流反方向,其产生的磁通方向与剩磁方向相反,将剩磁抵消。与剩磁方向相反,将剩磁抵消。能自励建压,能自励建压,电机反转,感应电势的方向改变,在励磁绕组中电机反转,感应电势的方向改变,在励磁绕组中产生的励磁电流反方向,由于反接励磁绕组,励产生的励磁电流反方向,由于反接励磁绕组,励磁电流产生的磁通方向与剩磁方向相同,使磁通磁电流产生的磁通方向与剩磁方向相同,使磁通增大,感应电势越来越大,建立起电压增大,感应电势越来越大,建立起电压。把一台他励直流发电机的转速提
5、高把一台他励直流发电机的转速提高20%,空载电,空载电压会提高多少(励磁电阻保持不变)?若是一台压会提高多少(励磁电阻保持不变)?若是一台并励直流发电机,则电压升高得多还是少(励磁并励直流发电机,则电压升高得多还是少(励磁电阻保持不变)?电阻保持不变)?答:答:他励发电机:他励发电机:,即即=C,故,故,空载电压增加空载电压增加1.2倍。倍。并励发电机:若磁通并励发电机:若磁通=C情况同上,空载电压情况同上,空载电压Uo增加增加1.2倍,但由于倍,但由于Uo增加的同时,增加的同时,if也相应加,也相应加,从而导致磁通也增大。所以并励发电机空载电压从而导致磁通也增大。所以并励发电机空载电压增加的
6、程度比他励发电机大。增加的程度比他励发电机大。直流电机电枢绕组为什么必须是闭合的?答:因为直流电机电枢绕组不是由固定点答:因为直流电机电枢绕组不是由固定点与外电路连接的,而是经换向器与外电路连接的,而是经换向器-电刷与外电刷与外电路相连接的,它的各支路构成元件在不电路相连接的,它的各支路构成元件在不停地变化。为使各支路电动势和电流稳定停地变化。为使各支路电动势和电流稳定不变,电枢绕组正常、安全地运行,必须不变,电枢绕组正常、安全地运行,必须是闭合的。是闭合的。他励直流发电机由空载到额定负载,端电压为什么会下降?并励发电机与他励发电机相比,哪个电压变化率大?并说明原因。一台并励直流电动机,一台并
7、励直流电动机,UN220V,额定运行时,电,额定运行时,电枢绕组电阻枢绕组电阻ra=0.099,励磁回路电阻,励磁回路电阻Rf=110,2Ub=2V,附加损耗占额定功率,附加损耗占额定功率1%,额定负载时的,额定负载时的效率为效率为0.85,求:(,求:(1)额定输入功率;()额定输入功率;(2)额定输)额定输出功率;(出功率;(3)总损耗;()总损耗;(4)电枢绕组铜损耗;)电枢绕组铜损耗;(5)励磁回路铜损耗;()励磁回路铜损耗;(6)电刷接触电阻损耗;)电刷接触电阻损耗;(7)附加损耗;()附加损耗;(8)机械损耗和铁损耗之和。)机械损耗和铁损耗之和。解:解:1)输入功率输入功率2)输出功率输出功率 3)总损耗总损耗 4)励磁电流励磁电流:电枢电流:电枢电流:电枢绕组铜损耗:电枢绕组铜损耗:5)励磁回路铜损耗)励磁回路铜损耗 6)电刷接触电阻损耗:)电刷接触电阻损耗:7)附加损耗:)附加损耗:8)机械损耗和铁损耗之和:)机械损耗和铁损耗之和: