1、项目 1 思考与练习答案1. 直流电机主要由哪几部分组成?各组成部分都有什么作用?答:直流电机主要由定子(静止部分)和转子(转动部分)组成,这两部分之间的间隙称为气隙。其中定子的主要作用是作为电机的机械支撑和产生磁场。转子的主要作用是产生感应电动势和电磁转矩实现能量的转换。2. 简述直流电机的可逆性。答:若在直流电机的电刷上加直流电源,就可以将电能转化成机械能,作为直流电动机使用。若在用原动机拖动电枢铁芯旋转,就可以将机械能转换成电能。可见,一台直流电机既可以作为电动机使用,也可以作为发电机使用,只是外界的条件不同而已。所以,电机这种机电双向能量转换的特性称为电机的可逆性。3. 试说明直流电动
2、机与直流发电机工作原理有何不同?答:直流发电机的模型与直流电动机相同。不同的是电刷上不加直流电压。而是利用原动机拖动电枢朝某一方旋转, 。4. 什么是电动机的机械特性、固有机械特性和人为机械特性?答: 直流电动机的机械特性是在稳定运行情况下,电动机的转速与电磁转矩之间的关系机械特性是电动机的主要特性,是分析电动机启动、调速、制动的重要工具。当电枢两端加额定电压、气隙每极磁通量为额定值、电枢回路不串电阻时,即 ,NU, 这种情况下的机械特性, 称为固有机械特性。N0jR为了满足生产工艺的要求,需要人为的改变直流电动机的参数如电压、励磁电流、电枢回路电阻大小等, 以获得不同的转速和转矩,相应得到的
3、机械特性称为人为机械特性。5. 什么是低压电器?何为低压控制电器?答:低压电器通常是指在交流额定电压 1200V、直流额定电压 1500V 及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品。6. 直流电动机有哪几种励磁方式?答:直流电机按励磁方式不同可分他励、并励、串励和复励,复励又分积复励和差复励。7. 直流电动机起动时应该主要哪些问题?答:起动转矩足够大,因为只有起动转矩大于负载转矩时,电动机方可顺利启动;起动电流不可太大;起动设备操作方便,启动时间短,运行可靠,成本低廉。8. 直流电动机有哪几种起动方式?各有什么特点?答:直流电动机的启动方式有:全压启动,电枢回路串电阻启动和降压启动
4、。全压起动的起动电流很大,可达到额定电流的 1020 倍,同样起动转矩也很大。过大的起动电流引起电网电压下降,影响其他用电设备的正常工作,同时电动机自身的换向器产生剧烈的火花。电枢串电阻启动在启动过程中,起动电阻有能量耗损。因此这种起动方式常应用于中小型直流电动机。在减压启动过程中能量损耗小,启动平滑,启动过程平稳,但需要单独的可调压直流电源设备,多用于要求经常启动的场合和大中型直流电动机的启动。9. 直流电动机的调速方法有哪几种?简述适用范围?答:调速的方法有三种,即电枢回路串电阻调速,改变电枢端电压调速,减弱磁通(改变励磁电流)调速。电枢回路串电阻调速应用于调速性能要求不高的中、小容量直流
5、电动机上, 大容量直流电动机不采用。改变电枢端电压调速直流电力拖动系统中被广泛采用。但转速也只能从额定转速往下调节,需要有单独的可调压直流电源,初投资大,维护要求高。减弱磁通(改变励磁电流)调速弱磁升速是从基速向上调速的调速方法。弱磁调速也可以实现无级调速,平滑性好,改变励磁电流控制方便。但转速只能从额定速度往上调。10. 直流电动机的调速方法有哪几种并简述其特点?答:电枢回路串电阻调速,随着转速的下降特性曲线变软,调速范围较小,转速也只能往下调,轻载时调速效果不明显。改变电枢端电压调速,这种速度调节要平滑得多, 并且还可以得到任意多级的转速。减弱磁通(改变励磁电流)调速,转速只能从额定速度往
6、上调,最高转速受机械强度和换向能力限制,并且机械特性软,当磁通减弱很多时运行将不稳定。11. 一台并励直流电动机,P N=10kw,U N=220V,n N=3000r/min,I N=206A,电枢电阻 Ra=0.06,励磁绕组电阻 Rf=100。试计算:1)直接起动的瞬间电流为额定电流的多少倍?2)若限制电流不超过 2IN,应在转子中串入多大电阻?解:1)启动电流 AVIS3670.2启动电流的倍数 18NSI所以启动电流为额定电流的 18 倍。2)根据题意可知,电枢回路串电阻启动应串入的电阻为: 48.06.202anNaSNRIUIR因此若限制电流不超过 2IN,至少应在转子中串入 0
7、.48 电阻。12.如何改变他励电动机的转向?把电源的极性对调并励直流电动机能否反转?答:改变直流电动机转向的方法有两种:1)在电枢绕组两端电压极性不变的条件下,将励磁绕组反接;2)在励磁绕组两端电压极性不变的条件下,将电枢绕组反接。把电源的极性对调并励直流电动机不能反转。13.一台他励直流电动机,P N=22kw,U N=220V,n N=1500r/min,I N=116A,R a=0.096,电动机带额定负载运行时要把转速降到 1000r/min。试计算:1)采用串电阻调速,需串入多大的电阻?2)若采用降压调速,需把电压降到多少?解:(1)电枢串入电阻的计算 rVnRIUCNae min/139.0156.20理想空载转速 i/r7.8239.00Ne额定转速降 min/.15.0 rn电枢串入电阻后转速降min/7.582107.5820 rnN电枢串入电阻R则有 NanR605.17.825.0NnR(2)降低电源电压数值的计算 min/101 r降低后的电源电压为 U1 , 则 01nNVn5.27.15801