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《电机与电气控制技术》第2版 习 题 解 答
第三章 直流电机 3-1 直流电机中为何要用电刷和换向器，它们有何作用？
答：直流发电机与直流电动机的电刷是直流电压、电流引出与引入的装置。在发电机中换向器是将电枢元件中的交变电势度换为电刷向直流电势；在电动机中换向器使外加直流电流变为电枢元件中的交流电流，产生恒定方向的转矩，使电枢旋转。
3-4 阐明直流电动机电磁转矩和电枢电动势公式T=Ct
义。
答：直流电动机电磁转矩T=CT
Ia
Ia1，Ea=Ce
n中各物理量的涵
式中CT：与电动机结构有关的常数，称转矩系数；
：每极磁通； Ia：电枢电流、 T：电磁转矩。
直流电动机电枢电动势公式Ea=Ce
n
式中：Ce：与电动机结构有关的另一常数，称电动势系数；
：每极磁通； n：电动机转速； Ea：电枢电动势。
3-5 直流电动机电枢电动势为何称为反电动势？
答：直流电动机电枢转动时，电枢绕组导体切割磁力线，产生感应电动势，由于该
21 22 23 电动势方向与电枢电流的方向相反，故称为反电动势。
3-6 试写出直流电动机的基本方程式，它们的物理意义各是什么？
答：直流电动机的基本方程式有电动势平衡方程式、功率平衡方程式和转矩平衡方24 程式。
25 1）电动势平衡方程式：U=Ea+IaRa 26 式中U：电枢电压；
27 Ea：电枢电动势； 28 Ia：电枢电流；
29 Ra：电枢回路中内电阻。 30 2）功率平衡方程式： 31 电动机的输入电功率P1=Pem+Pcua 32 式中Pem：电磁功率
33 Pcua：电枢绕组的铜损 34 电动机输出的机械功率：P2=PemPFe
35 式中PFe：电枢铁心损耗；
36 Pm：机械损耗；
37 P1：电动机输入的电功率。 38
3）转矩平衡方程式：T2=T
T0
Pm=P1
Pcua
PFe
Pm
39 40 41 42 43 44 45 46 47
式中T2：电动机轴上输出的机械转矩；
T：电动机电磁转矩； T0：空载转矩。
3.7.何谓直流电动机的机械特性，写出他励直流电动机的机械特性方程式。 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n与机械负载转矩TL之间的关系，即n=f(TL)。机械特性表明电动机转速因外部负载变化而变化的情况，由于电动机电磁转矩T近似等于负载转矩TL，故n=f(TL)常写成n=f(T)。
他励直流电动机的机械特性方程式为：
n?UR?T 2Ce?CeCt?48 49 50 51 52
当U、R、数值不变时，转速n与电磁转矩T为线性关系。
3.8何谓直流电动机的固有机械特性与人为机械特性？
答：当他励直流电动机的电源电压U、磁通为额定值，电枢回路未接附加电阻时的机械特性称为固有机械特性，其机械特性方程式为：
n?UNRa?T Ce?NCeCt?N253 54 55 56 57
人为地改变电动机电源电压U，气隙磁通机械特性为人为机械特性。
和电枢回路串联电阻Rpa等参数，获得的
3.9写出他励直流电动机各种人为机械特性方程式。 答：1）改变电源电压时的人为机械特性方程式。
n?RaU?T Ce?NCeCT?N211
最新《电机与电气控制技术》第2版 习题解答 第三章 直流电机
