I1N?SN3U1NU1N?I1N???56003?3535?103?92.3A解：（1）
Z1N?
?218.93?3?92.3 I1NP?I1N?92.3A ZK?PKPIKP22UKPIKP??26103?92.332?16.326?ZK?*ZKZ1N?16.326218.93?0.075
rK?53?103?92.32?2.074?rK?*rKZ1N?2.074218.93*?0.009
16.194218.93 xK?ZK?rK?16.3262?2.0742?16.194xK?xKZ1N??0.074
** （2）?U*???(rKcos?2?xKsin?2)?0
?tg?2??rk**xk??0.0090.074??0.1216?2??6.93?
cos?2?0.993 （容性负载）
5、两台变压器并联运行，均为Y，d11接法，U1N/U2N?35/10.5KV,SN??1250KVA，
ZK??0.06;SN???2000KVA,ZK???0.07**。试求：（1）总输出为3250 KVA时，每台变压器的负载是
多少？（2）在两台变压器均不过载的情况下，并联组的最大输出为多少？利用率是多少？ 解：（1）每相总负载电流： IP?3250?10333?10.5?10?103.17A
每相副方额定电流： IN1?1250?10333?10.5?102000?103?39.68A
IN2?3?10.5?103?63.49A
***?I2?ZK?? 即有， 并联时： I1*?ZK?IP2?IP1**?Z??ZK???K?IN2 ?IN1
?I?I?IP1P2?P 解方程得： IP1?43.5A
IP2?59.67A
S???1SN??43.539.68?1250?1370.3KVA?2000?1879.7
S????2SN???（2）当I?1时，I?*1*259.6763.49KVAZK1ZK2**?I1?*0.060.07?1?0.857
故 S???0.857?2000?1714.3KVA
总输出容量： S?S??S???1250?1714.3?2964.3KVA 利用率：
SSN?2964.31250?2000?91.21%
直 流 电 机
一、判断题
1、若无剩磁，则并励直流发电机就不能建立直流电压。（ √ ）
2、他励直流电动机拖动负载运行，只要负载转矩不超过额定转矩，无论采用哪种调速方法，电动机均可以长期运行而不致过热损坏。 （ × ）（调速方法：改变磁极磁通，改变电枢电压，电枢串电阻）
3、并励直流发电机由于其励磁电流由发电机本身供给，因此发电机输出功率总小于输入功率，而对他励直流发电机由于励磁电流由另外的电源供给，因此输出功率可以等于输入功率。（他励发电机还有机械损耗，和铜铁耗） （ × ）
4、直流发电机电枢导体的电势与电刷间电势一样都是直流电势，只不过大小不同而已。（×） 5、无论是在发电机还是电动机中，电磁转矩的方向总是和电机的转向相反。（ × ）（发电机相反，电动机相同）
6、他励直流电动机采用降低电源电压调速，额定运行时，不论转速高低，电枢电流均为额定值。（ √ ）（电流与转矩相关）
7、直流发电机在电枢绕组中产生的是交流电动势，只是由于加装了换向器和电刷装臵，才输出直流电动势。（ √ ）
8、直流电动机输入的电功率，扣除空载损耗后，即为电动机输出的机械功率。（ × ）（还有短路损耗）
9、他励直流电动机拖动负载优秀，只要转矩不超过额定转矩，无论采用哪一种调速方法，电动机均可以长期运行，而不至于过热损坏。（ × ）（减小磁通增大电流过热）
二、填空题
1、电磁转矩对直流电动机而言是 拖动 转矩，对发电机而言则是 制动 转矩；电磁转矩的大小无论是电动机还是发电机都等于 电磁功率 和 角速度 之比。
2、在直流发电机中电刷间的电动势是 直流 电势，导体中的电动势是 交流 电势，两者的性质不同。
3、在直流发电机中，电磁转矩的方向与电机的转向 相反 ，因此电磁转矩为 制动转矩 。
4、直流电动机电枢回路串电阻调速时，转速随电枢回路电阻的增加而 降低 ，机械特性将会 变软 。
5、直流电动机起动瞬间转速为零， 反电势 也为零，而电枢电阻又很小，所以起动电流很大，不
能 直接 起动。
三、问答题
1、一台并励直流电动机在正转时为某一转速，如将它停车，仅改变励磁电流的方向后重新起动运行，发现此时转速与原来不一样，为什么？
答：当电刷不在几何中性线上时，电枢磁场分为直轴和交轴两个分量。当电枢反向时，直轴电枢磁场的方向将改变（如由去磁变为增磁），这样使磁通发生变化，在拖动恒转矩负载时，转速也将发生变化（变磁调速）。
2、并励直流电动机在运行时，若励磁回路断线，试分析在空载和额定负载时会发生什么现象？ 答：励磁断线后，相当于极度弱磁（只有剩磁通）。 n由TM?CT?Ia，堵转电流IK?堵转转矩TK?CT?IK。
UNRa?常数，
?3?2?1?1??2??3当磁通减小时，堵转转矩减小，同时理想空载转速上升。
T如图可见，空载时，可能“飞车”；额定负载时，可能停车。 TTT3、换向极的作用是什么？装在哪里？其绕组如何励磁？极性如何安排？
答：换向极的作用是改善换向，减小火花。
换向极装在两主磁极之间（即几何中性线上），其绕组与电枢绕组串联，其极性与交轴电枢磁场极性相反。
4、在直流电机中，E>U还是E 答：不正确。因为在直流电机中电势与磁通和转速成正比，由电压方程式，对直流发电机E?U； MK3K2K1对直流电动机E?U。而在同步电机中，E0只与励磁电流有关，调节If既可使E0?U，又可使 E0?U。 5、如果并励直流发电机不能自励，无法建立电压，若采用了下列措施后就能自励了，为什么？（1）改变原动机的转向；（2）提高原动机的转速。 答：（1）当励磁磁场与剩磁方向相反时，将无法建立电压。若改变原动机转向，则励磁磁场将反向，使其与剩磁方向相同，则建立电压。 （2）当励磁回路总电阻大于临界电阻时，将无法建立电压。若提高原动机转速，可使临界电阻提高，即空载特性斜率增加，则满足电压建立条件。 6、一台并励直流发电机，额定运行时情况正常，当转速降为nN时，电枢电压为零，试分析原因。 21答：在额定运行时，发电机满足自励条件。当转速降低时，空载特性曲线对应的临界电阻降低了，即发电机不能满足励磁回路总电阻要小于临界电阻的自励条件，故电枢电压为零。 7、在直流电机中主磁通既交链电枢绕组又交链励磁绕组，为什么只在电枢绕组中有感应电势，在励磁绕组中不感应电势？ 答：励磁绕组与磁通无相对运动，且主磁通也不变化。 8、一台直流电动机在额定情况下调速，若负载转矩不变，试问下列情况下额定转速和电枢电流将如何变化？（1）励磁电流减少10%，端电压和电枢电阻不变；（2）电枢电压下降10%，励磁电流和 电枢电阻不变。 答：（1）弱磁调速，转速升高，电流增大。 （2）降压调速，转速降低，电流不变。 四、计算题 1、一台他励直流电动机额定数据为：PN?96KW,UN?440V,IN?255A,If?5A， nN?1550r/min，电枢回路总电阻Ra?0.078?。试求：①额定负载时电枢电势和电磁转矩。②额 ?IaNRa?440?255?0.078?420.11V定输出转矩和空载转矩。③理想空载转速和实际空载转速。 EaN?UN解：①PM?EaNIaN?420.11?255?107128WTM?9500PNnN PMnN?9550?107.1281550?660N?m② TN?9550?9550?961550?591.5N?m T0?TM?TN?660?591.5?68.5N?mCe?N?EaNnNN??420.111550440?0.2715③n0?UCe?N0.2715Ra2N?1620.8r/min0.0789.55?(0.2715)2 ?68.5?1613r/min??n0?n0CeCT??T0?1620.8?2、有一台并励直流发电机，其额定功率为23KW，额定电压为230V，额定转速为1500r/min，电枢总电阻0.1Ω，忽略电枢反应的影响，并假定磁路不饱和。现将这台电机改为并励电动机运行，接于220V的直流电源上，运行时维持电枢电流为原额定值不变，求电动机的转速、电磁转矩、电磁功率。 解：（1）作发电机运行时：IN? （2）作电动机运行时： n?nN????INRa)/(Ce??)(UN(UNPNUN?23?102303?100A ?INRa)/(Ce?N)?230220???INRaUNUN??UN?INRaUN 220?100?0.1230?100?0.1?0.915 n??0.915?1500?1372.2r/min ??UN??INRa?220?100?0.1?210V Ea??Ea?IN?210?100?21KW PM ??9550 TM?PMn??9550?211372.2?146.2N?m 3、一台并励直流电动机的额定数据如下：PN?7.2KW,UN?110V,IfN?2A， nN?900r/min，如果电机带额定负载转矩不变，要使电动机转速降到400 ?N?0.85,Ra?0.08?， r/min，应在电枢回路中串入多大的电阻？电动机的额定电磁功率和电磁转矩各等于多少？ 解：IN?UPN?NUN?N7.2?1030.85?110?77AIaN?IN?IfN?75A Ce?N??IaNRanN?110?75?0.08900?0.116CT?N?9.55Ce?N ?n?UN?(Ra?R?)IaNCe?N ?R??UN?Ce?NnIaN?110?0.116?40075?0.08?0.77? EaN?UN?IaNRa?110?75?0.08?104V PM?EaNIaN?104?75?7800W TM?9550PMnN?9550?7.8900?82.77N?m 4、一台他励直流电动机的额定数据如下：PN?29KW,UN?440V,IN?76.2A，nN?1050r/min， Ra?0.393?。试计算下列两种情况下，拖动额定恒转矩负载时，主磁通从额定值减少了 15%以后， 电动机的转速是如何变化的。（1）电枢回路不串电阻，电源电压为额定值；（2）电枢回路串入2.5 Ω，电源电压为额定值。 解：Ce?N?UN?INRanN?440?76.2?0.3931050?0.39 ?TN?常数 ?EaEaN?IaIN???N??NN?10.85?? ?Ia76.20.85?89.65A （1） n?nN???N??UU?Ra?Ia?INRa??N???440?89.65?0.393440?76.2?0.393?10.85?1.16 n??1219r/min