【正文】 引起的？它們對(duì)換向各有什么影響？答 電抗電動(dòng)勢(shì)：它是由于換向元件中電流變化時(shí)，由自感與互感作用所引起的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。116 把他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速升高20%，此時(shí)無(wú)載端電壓約升高多少？如果是并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)，電壓升高比前者大還是?。看? 已知：，所以：① 他勵(lì)發(fā)電機(jī)： , 即，故 。（2） 額定運(yùn)行時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩。解 （1） （2）114一臺(tái)直流發(fā)電機(jī)額定功率，額定電壓，額定轉(zhuǎn)速，極對(duì)數(shù)，電樞總導(dǎo)體數(shù)，氣隙每極磁，單疊繞組。考慮飽和時(shí)，呈一定的去磁作用。設(shè)電刷在幾何中性線上，此時(shí)的電樞反應(yīng)稱為交軸電樞反應(yīng)。電樞磁動(dòng)勢(shì)的出現(xiàn)，必然會(huì)影響空載時(shí)只有勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)單獨(dú)作用的磁場(chǎng)，有可能改變氣隙磁密分布情況及每極磁通量的大小。（3）當(dāng)一主磁極失去勵(lì)磁時(shí)，該磁極下的一條支路無(wú)電動(dòng)勢(shì)，不產(chǎn)生電流和電磁轉(zhuǎn)矩，使功率減小，對(duì)多極電機(jī)可能產(chǎn)生不平衡狀態(tài)。 （2）若一元件斷線，則該元件所在的支路斷開(kāi)，其余三條支路不變。111一臺(tái)四極，單疊繞組的直流電機(jī)，試問(wèn)：（1）若分別取下一只刷桿，或相鄰的兩只刷桿，對(duì)電機(jī)的運(yùn)行有什么影響？（2）如有一元件斷線，電刷間的電壓有何變化？電流有何變化？（3）若有一主磁極失磁，將產(chǎn)生什么后果？答 （1）若取下一只或相鄰兩只電刷，使并聯(lián)支路數(shù)減少一半，若是發(fā)電機(jī)，使輸出功率減小一半，若是電動(dòng)機(jī)，則轉(zhuǎn)矩和功率均減半。但為了減少電刷的電流密度與縮短換向器長(zhǎng)度，節(jié)省用銅，一般仍采用電刷組數(shù)應(yīng)等于極數(shù)（采用全額電刷）。110單疊繞組和單波繞組各有什么特點(diǎn)？其聯(lián)接規(guī)律有何不同？答 單疊繞組的特點(diǎn)為：（1）并聯(lián)支路數(shù)等于磁極數(shù)，即；（2）每條支路由不相同的電刷引出，所以電刷不能少，電刷數(shù)等于磁極數(shù)。沒(méi)有它是不能實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的。若是直流發(fā)電機(jī)，試計(jì)算額定電流；如果是直流電動(dòng)機(jī)，再計(jì)算。所以，直流發(fā)電機(jī)的額定容量為，而直流電動(dòng)機(jī)的額定功率為。 4．額定轉(zhuǎn)速（）； 5．勵(lì)磁方式和額定勵(lì)磁電流（） 還有一些物理量的額定值，如額定效率,額定轉(zhuǎn)矩，額定溫升等。16試述直流發(fā)電機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)主要額定參數(shù)的異同點(diǎn)。 ？磁極鐵心何以不同？答 為了減少電樞旋轉(zhuǎn)時(shí)電樞鐵心中因磁通交變而引起的磁滯及渦流損耗，電樞鐵心。換向器也是直流電機(jī)的重要部件。是電機(jī)主磁路的一部分，且用來(lái)嵌放電樞繞組。 直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子稱為電樞，包括電樞鐵心、電樞繞組、換向器、風(fēng)扇、軸和軸承等。機(jī)座通常用鑄鋼或厚鋼板焊成。主極的作用是在定轉(zhuǎn)子之間的氣隙中建立磁場(chǎng)；.換向極換向極鐵心一般用整塊鋼或鋼板加工而成，換向極繞組與電樞繞組串聯(lián)。定子部分包括機(jī)座、主磁極、換向極和電刷裝置等。這種同一臺(tái)電機(jī)能作電動(dòng)機(jī)或作發(fā)電機(jī)運(yùn)行的原理，稱為電機(jī)的可逆原理。 什么是電機(jī)的可逆性？答 一臺(tái)直流電機(jī)原則上既可以作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，也可以作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行，只是外界條件不同而已。答 由直流發(fā)電機(jī)原理可知，只有電刷和電樞保持相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，在電刷兩端的電壓才為直流，由此： ① 交流：因?yàn)殡娝⑴c電樞相對(duì)靜止。22試判斷下列情況下，電刷兩端的電壓是交流的還是直流。解： 第1章 直流電機(jī)的運(yùn)行原理11 試述直流發(fā)電機(jī)工作原理，并說(shuō)明換向器和電刷起什么作用？答 直流發(fā)電機(jī)的工作原理：當(dāng)原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)直流發(fā)電機(jī)的電樞以恒速沿著逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)， 在線圈中會(huì)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，其大小為：，由于線圈一會(huì)兒在極下，一會(huì)兒在極下，因此這個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向是變化的，即線圈中的電動(dòng)勢(shì)及電流的方向是交變的，只是在經(jīng)過(guò)電刷和換向片的整流作用后，才使外電路得到方向不變的直流電。07一個(gè)有鐵心的線圈，線圈電阻為2Ω。 其中 和 分別 表示兩種情況下的各物理量。答：磁路和電路的相似只是形式上的，與電路相比較，磁路有以下特點(diǎn)：1）電路中可以有電動(dòng)勢(shì)無(wú)電流，磁路中有磁動(dòng)勢(shì)必然有磁通；2）電路中有電流就有功率損耗；而在恒定磁通下，磁路中無(wú)損耗3）由于G導(dǎo)約為G絕的1020倍，而僅為的倍，故可認(rèn)為電流只在導(dǎo)體中流過(guò)，而磁路中除主磁通外還必須考慮漏磁通；4）電路中電阻率在一定溫度下恒定不變，而由鐵磁材料構(gòu)成的磁路中，磁導(dǎo)率隨變化，即磁阻隨磁路飽和度增大而增大。03 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)中的負(fù)號(hào)表示什么意思？ 答：是規(guī)定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的正方向與磁通的正方向符合右手螺旋關(guān)系時(shí)電磁感應(yīng)定律的普遍表達(dá)式；當(dāng)所有磁通與線圈全部匝數(shù)交鏈時(shí)，則電磁感應(yīng)定律的數(shù)學(xué)描述可表示為；當(dāng)磁路是線性的，且磁場(chǎng)是由電流產(chǎn)生時(shí)，有為常數(shù)，則可寫(xiě)成。緒 論 電機(jī)和變壓器的磁路常用什么材料制成，這類材料應(yīng)具有哪些主要特性？答：電機(jī)和變壓器的磁路常用導(dǎo)磁性能高的硅鋼片疊壓制成，磁路的其它部分常采用導(dǎo)磁性能較高的鋼板和鑄鐵制成。這類材料應(yīng)具有導(dǎo)磁性能高、磁導(dǎo)率大、鐵耗低的特征。 。05 在圖02中，已知磁力線的直徑為10cm，電流I1 = 10A，I2 = 5A，I3 = 3A，試求該磁力線上的平均磁場(chǎng)強(qiáng)度是多少？答：平均磁場(chǎng)強(qiáng)度 ，線圈中通入直流電流，試問(wèn)：（1） 電流方向如圖所示時(shí)，該磁路上的總磁動(dòng)勢(shì)為多少？（2） 中電流反向，總磁動(dòng)勢(shì)又為多少？（3） 若在圖中處切開(kāi)，形成一空氣隙，總磁動(dòng)勢(shì)又為多少？（4） 比較兩種情況下鐵心中的的相對(duì)大小，及中鐵心和氣隙中 的相對(duì)大??？圖8解： （1） （2） （3）不變（4）由于，而， 所以。 在（3）中，由于，所以 。將其接入110V交流電源，測(cè)得輸入功率為22W，電流為1A，試求鐵心中的鐵耗及輸入端的功率因數(shù)。換向器—電刷的作用：把線圈中的交變電動(dòng)勢(shì)及電流整流成外電路方向不變的直流電。（1） 磁極固定，電刷與電樞同時(shí)旋轉(zhuǎn)；（2） 電樞固定，電刷與磁極同時(shí)旋轉(zhuǎn)。② 直流：因?yàn)殡娝⑴c電樞相對(duì)運(yùn)動(dòng)。如果用原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)電樞恒速旋轉(zhuǎn)，就可以從電刷端引出直流電動(dòng)勢(shì)而作為直流電源對(duì)負(fù)載供電；如果在電刷端外加直流電壓，則電動(dòng)機(jī)就可以帶動(dòng)軸上的機(jī)械負(fù)載旋轉(zhuǎn)，從而把電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。 直流電機(jī)有哪些主要部件？試說(shuō)明它們的作用、結(jié)構(gòu)答 直流電機(jī)由定子（靜止部分）和轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)動(dòng)部分）兩大部分組成。 主磁極鐵心用1～。換向極的作用是用以改善換向。機(jī)座有兩個(gè)作用，一是作為電機(jī)磁路系統(tǒng)中的一部分，二是用來(lái)固定主磁極、電刷裝置由電刷、刷握、刷桿座和銅絲辮組成，電刷的作用是把轉(zhuǎn)動(dòng)的電樞繞組與靜止的外電路相連接，并與換向器相配合，起到整流或逆變器的作用。 ?！　‰姌欣@組是由許多按一定規(guī)律聯(lián)接的線圈組成，它是直流電機(jī)的主要電路部分，也是通過(guò)電流和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵性部件。換向器與電刷相配合，起到整流或逆變器的作用。磁極鐵心中的磁通本來(lái)是恒定的，但因電樞旋轉(zhuǎn)時(shí)電樞鐵心齒槽的影響，磁極鐵心中的磁通會(huì)來(lái)回?cái)[動(dòng)，從而產(chǎn)生鐵心損耗，所以常采用厚的低碳鋼板沖制而成。答 直流發(fā)電機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)的主要額定參數(shù)值有： 1．額定容量（功率）（）； 2．額定電壓（）； 3．額定電流（）。關(guān)于額定容量，對(duì)直流發(fā)電機(jī)來(lái)說(shuō)，是指電刷端輸出的電功率，對(duì)直流電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，是指軸上輸出的機(jī)械功率。17 某直流電機(jī)，、以及。解：若是直流發(fā)電機(jī)如果是直流電動(dòng)機(jī)，再計(jì)算 18耦合磁場(chǎng)是怎樣產(chǎn)生的？它的作用是什么？沒(méi)有它能否實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換？答 耦合磁場(chǎng)是由勵(lì)磁繞組電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)和電樞繞組電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)合成產(chǎn)生的，它是使電機(jī)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩所不可缺少的因素。19如果將電樞繞組裝在定子上，磁極裝在轉(zhuǎn)子上，換向器和電刷應(yīng)怎樣裝置才能作直流電機(jī)運(yùn)行？答 由直流發(fā)電機(jī)原理可知，只有電刷和磁極保持相對(duì)靜止，在電刷兩端的電壓才為直流，所以換向器應(yīng)裝在定子上，電刷應(yīng)該放在轉(zhuǎn)子上，再通過(guò)滑環(huán)和靜止的電刷與外電路相連。單波繞組的特點(diǎn)為：（1）同極性下各元件串聯(lián)起來(lái)組成一條支路，支路對(duì)數(shù)＝1，與磁極對(duì)數(shù)無(wú)關(guān)；（2）從理論上講，單波繞組只需安置一對(duì)正負(fù)電刷就夠了。在聯(lián)接方式上，疊繞組元件的兩個(gè)出線端聯(lián)接于相鄰兩個(gè)換向片上；波繞組的特點(diǎn)是每個(gè)繞組元件的兩端所接的換向片相隔較遠(yuǎn)，互相串聯(lián)的兩個(gè)元件相隔較遠(yuǎn)()。 對(duì)發(fā)電機(jī)仍能運(yùn)行，對(duì)電動(dòng)機(jī)，在輕載時(shí)尚能運(yùn)行，重載或滿載不能運(yùn)行，不管怎樣，它們的工作狀態(tài)均屬正常。因此，電刷間的電壓不變，電流減小，電機(jī)能帶的額定負(fù)載。112 什么叫電樞反應(yīng)？電樞反應(yīng)對(duì)氣隙磁場(chǎng)有什么影響？答電機(jī)負(fù)載運(yùn)行，電樞繞組中就有了電流，電樞電流也產(chǎn)生磁動(dòng)勢(shì)，叫電樞磁動(dòng)勢(shì)。這種現(xiàn)象稱為電樞反應(yīng)。交軸電樞反應(yīng)作用如下：（1）交軸電樞磁場(chǎng)在半個(gè)極內(nèi)對(duì)主極磁場(chǎng)起去磁作用，在另半個(gè)極內(nèi)則起增磁作用，引起氣隙磁場(chǎng)畸變，使電樞表面磁通密度等于零的位置偏移幾何中性線；（2）不計(jì)飽和，交軸電樞反應(yīng)既無(wú)增磁，亦無(wú)去磁作用。113 一臺(tái)直流電機(jī),單疊繞組,電樞繞組總導(dǎo)體數(shù),一極下磁通,當(dāng)（1）轉(zhuǎn)速；（2）轉(zhuǎn)速，求電樞繞組的感應(yīng)電勢(shì)。求：（1） 額定運(yùn)行時(shí)的電樞感應(yīng)電勢(shì)。解：（1） （2）115 并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)能自勵(lì)的基本條件是什么？答 （1）電機(jī)必須有剩磁；（2）勵(lì)磁繞組的接線與電樞旋轉(zhuǎn)方向必須正確配合，以使勵(lì)磁電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與剩磁方向一致；（3）勵(lì)磁回路的電阻應(yīng)小于與電機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速相對(duì)應(yīng)的臨界電阻。② 并勵(lì)發(fā)電機(jī)：若轉(zhuǎn)速升高情況同上，但由于增加的同時(shí)，也相應(yīng)增加，從而導(dǎo)致也增大，所以并勵(lì)發(fā)電機(jī)空載電壓增加的程度比他勵(lì)發(fā)電機(jī)大。它起阻礙換向的作用。118 換向極的作用是什么？裝在什么位置？繞組如何聯(lián)接？答 裝換向極的作用是在換向元件所在處建立一個(gè)磁動(dòng)勢(shì)，其一部分用來(lái)抵消電樞反應(yīng)磁動(dòng)勢(shì)，剩下部分用來(lái)在換向元件所在氣隙建立磁場(chǎng)，換向元件切割產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，且讓的方向與相反，使合成電動(dòng)勢(shì)，以改善換向。換向極繞組與電樞繞組串聯(lián)。因?yàn)閾Q向極繞組與電樞繞組串聯(lián)，當(dāng)一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)改成發(fā)電機(jī)運(yùn)行，電樞電流反向時(shí)，其