第二篇直流電機

1、班級:學號:姓名:5-5第5章直流電動機特性及應(yīng)用1. 直流電動機之反電勢Eb(1) 直流電動機旋轉(zhuǎn)時，電樞導(dǎo)體切割主磁廠而感應(yīng)電勢，此電勢與外加電壓方向相反故稱反電勢。pz,反電勢大小與發(fā)電機應(yīng)電勢相同Eb二一一KN;反電勢Eb與轉(zhuǎn)速N成正比。60a(2) 反電勢的功用：限制電樞電流。Eb=V-IaRa,la，當Eb=0(電機靜止或啟動時)la很大將使電機燒毀，故R啟動時須加啟動電阻。產(chǎn)生機械功率Pm:Pm=EblV-IaRala=Vla-l；Ra-R=K門“譏電樞之機械功率與轉(zhuǎn)速、磁場、電樞電流成正比。例1:某10HP、220V直流分激電動機，電樞電阻為0.2Q，場繞組電阻為440Q，滿載

2、時轉(zhuǎn)速為1750rpm,線電流為40A，其內(nèi)部機械功率為多少瓦特？(A)6660(B)7460(C)8132(D)8378。例2:匹馬力、110V直流分激電動機，其電樞內(nèi)阻為0.08歐姆，滿載時之電樞電流為7.5安，則滿載時之反電勢為(A)104V(B)109.4V(C)50V(D)94.4V。例3:某10HP、220V直流分激電動機，電樞電阻為0.2Q，場繞組電阻為440Q,滿載時轉(zhuǎn)速為1750rpm,線電流為40A，其輸出轉(zhuǎn)矩為多少牛頓-公尺(Nt-m)?(A)40.7(B) 45.8(C)67.8(D)83.5。2. 直流電動機特性曲線:N(縱座標)與電樞電流la(橫坐標)的關(guān)係(1)轉(zhuǎn)

3、速特性曲線：轉(zhuǎn)速分激式n=V座；下降曲線。Kf串激式nlaRaRs;無載時不能啟動有飛脫之KQ慮，為雙曲線。V-IR-IR積複激式n二-aRa.；下降幅度較分激式顯著。K(%+Q)差複激式n=V；上升曲線速率調(diào)整率SR%為負值。K(©f-嘰)串激式滿載差複激式卜激式責複激式la(2)轉(zhuǎn)矩特性曲線：轉(zhuǎn)矩T(縱座標)與電樞電流la(橫坐標)的關(guān)係分激式T=Kla；T二Ia為上升直線。串激式T=KJa二KKla2(磁飽和前)T二Ia2為拋物線。=Kla(磁飽和後)la為上升直線。積複激式T二K-sla；轉(zhuǎn)矩較分激式大。差複激式T二K-'sla；f定值-s隨負載改變曲線呈先升後降，重

4、載啟動時有反轉(zhuǎn)之慮，故啟動時須先將串激繞組短接。串激式:/積複激式1/Z分激式差複激式3速率調(diào)整率SR%NO(無載轉(zhuǎn)速)VF(滿載轉(zhuǎn)速vf(滿載轉(zhuǎn)速)x100%差複激式電動機SR%<0例1:直流電動機之速率與磁場磁通成(A)正比(B)反比(C)無關(guān)(D)平方比。例2：如右圖所示為何種直流電動機之轉(zhuǎn)速(n)與轉(zhuǎn)矩(T)特性曲線？(圖中l(wèi)a為電樞電流)(A)差複激式(B)積複激式(C)分激式(D)串激式。例3:某分激式直流電動機之無載轉(zhuǎn)速1300rpm,已知其速率調(diào)整率為5%,則滿載轉(zhuǎn)速約為多少rpm?(A)1220rpm(B)1238rpm(C)1254rpm(D)1267rpm。例4:串

5、激式電動機於磁通未飽和時，轉(zhuǎn)矩特性曲線為(A)雙曲線(B)直線(C)拋物線(D)正弦曲線。例5:直流串激電動機，在磁路未達飽和範圍內(nèi)，將電樞電流由40安培降低為20安培，則其產(chǎn)生的轉(zhuǎn)距變?yōu)樵瓉淼模?A)2倍(B)4倍(C)1/4倍(D)1/2倍。4直流電動機啟動控制：(1)1/3馬力以下可直接啟動。在電樞電路串聯(lián)起動電阻Rx，限制啟動電流las為額定電流的1.252.5倍(3) 啟動直流電動機時，將Rf置於最小處(啟動直流發(fā)電機時，將Rf置於最大處)(4) 啟動差複激電動機時，需將串激繞組短路。(5)起動電阻Rx計算:分激式電動機：啟動電流Ias-Ra+Rx串激式電動機：啟動電流IasRa+R

6、s+Rx例1:有一1HP、100V之分激電動機，Ra=1Q，起動時欲限制起動電流為滿載之200%，若忽略磁場電流與損耗，則所需串聯(lián)之電阻約為多少？(A)2.7Q(B)5.7Q(C)8.7Q(D)11.7Q。5直流電動機速率控制：n=VIRaW(1) 磁場電阻控制法：RfffIfnT,轉(zhuǎn)矩隨速度上升而下降又稱定馬力控制，簡單、方便、有效。(2) 電樞電阻控制法：RnEJfnJ,轉(zhuǎn)矩不隨速度上升而下降又稱定轉(zhuǎn)矩控制。電樞外加電阻將增加銅損使效率降低。(3) 電壓控制法(華德黎翁納德法)：VJfEjfnJ,可得寬廣速度控制，但價格昂貴。例1:有一部直流串激電動機，電樞電阻為0.05歐姆，串激場電阻為

7、0.05歐姆，當電樞電流為100安培時，轉(zhuǎn)速為1100rpm電樞應(yīng)電勢為117伏特；若轉(zhuǎn)矩不變，將0.2歐姆的電阻與電樞串聯(lián)，則穩(wěn)定後的轉(zhuǎn)速為多少rpm?(A)912(B)1033(C)1100(D)1320例2:電源電壓不變，直流分激電動機之場變阻器電阻值增加時，其轉(zhuǎn)速將(A)加快(B)減慢(C)不變(D)降至零。6. 直流電動機轉(zhuǎn)向控制：(佛萊明左手定則)(1) 改變電樞電流Ia方向或磁場電流If方向。(2) 若兩者同時反接則轉(zhuǎn)向不變。例1:下列那一種方式可以改變直流分激電動機轉(zhuǎn)子之旋轉(zhuǎn)方向？(A) 改變電源電壓極性(B)將電樞繞組短路(C) 同時改變場繞組和電樞繞組的電流方向(D)僅改變

8、電樞繞組之電流方向。7. 直流電動機制動(煞車)控制：(1)制動方法：機械制動、電磁制動、氣壓制動、油壓制動、電氣制動。電氣制動：動力制動、逆轉(zhuǎn)制動及再生制動。歷屆試題：102年：關(guān)於串激式直流電動機的特性，下列敘述何者正確？(A) 轉(zhuǎn)矩與電樞電流成正比(B)轉(zhuǎn)矩與電樞電流平方成正比(C)激磁場磁通量與電樞電流平方成正比(D)激磁場磁通量與電樞電流成反比。102年：一部5kW、200V串激式電動機，其電樞電阻0.1Q，激磁場電阻0.2Q，起動電阻2Q,則額定電壓起動時的啟動電流為何？(A)87A(B)100A(C)113A(D)74A102年：關(guān)於直流電動機轉(zhuǎn)速控制的敘述，下列何者錯誤？(A)

9、 電樞電壓控制法是利用外加電源電壓來控制轉(zhuǎn)速，電樞端電壓越大，轉(zhuǎn)速越快(B) 串激式電動機的激磁場轉(zhuǎn)速控制法，是在串激磁場繞組串聯(lián)變阻器以控制轉(zhuǎn)速(C) 電樞電阻控制法是在電樞電路中串聯(lián)一可變電阻以調(diào)整轉(zhuǎn)速101年：101年：101年：99年：99年：98年：97年：96年：96年：96年：96年：95年：95年：(A)(D) 分激式電動機的激磁場轉(zhuǎn)速控制法，是在分激磁場串聯(lián)變阻器以控制轉(zhuǎn)速。一200V之分激式直流電動機，其電樞電阻為0.2?，分激場電阻為100?。已知電動機外接電源電壓為200V,電樞電流為50A。若負載轉(zhuǎn)矩保持不變，現(xiàn)只改變場電阻，使電動機磁場磁通為2倍原磁場磁通。請問在忽

10、略電刷壓降的情況下，其電樞感應(yīng)電勢大小應(yīng)為何？(A)180V(B)185V(C)190V(D)195V。一串激式直流電動機運轉(zhuǎn)時，輸入額定電樞電流為50A,產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩為200牛頓-公尺，且無載磁化曲線為直線關(guān)係。若將電樞電流降低至25A,產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩應(yīng)該為何？(A)50牛頓-公尺(B)100牛頓-公尺(C)200牛頓-公尺(D)400牛頓-公尺。下列直流電動機中，若只改變電動機電源之正負極性，下列何者會改變旋轉(zhuǎn)方向？(A)永磁式(B)積複激式(C)串激式(D)分激式。當額定容量與電壓相同時，下列直流電動機中，何者起動轉(zhuǎn)矩最大？(A)差複激式(B) 串激式(C)分激式(D)夕卜(他)激式。額定電壓為

11、200V的分激式直流電動機，電樞電阻為0.3?，場電阻為100?，當該電動機以額定電壓供電，電動機之反電動勢大小是場電流大小的85倍。假設(shè)電刷壓降忽略不計，則電源電流為多少？(A)102A(B)92A(C)82A(D)72A。複激式電動機，若分激場繞組所生之磁通與串激場繞組所生之磁通方向相同，則此電動機稱為：(A)積複激式電動機(B)串激式電動機(C)差複激式電動機(D)分激式電動機。一串激式直流電動機，電樞電阻為0.2Q，場電阻為0.3Q，外接電源為100V,忽略電刷壓降，當電樞電流40A時，轉(zhuǎn)速為640rpm若轉(zhuǎn)矩不變，轉(zhuǎn)速變成400rpm時，則場電阻值應(yīng)為何？(A)0.2(B)0.5(C

12、)1(D)1.05Q。直流分激式電動機起動時，加起動電阻器的目的為何？(A)增加電樞轉(zhuǎn)速(B)降低磁場電流(C)增加起動轉(zhuǎn)矩(D)降低電樞電流。一110V,1馬力，900rpm的直流分激式電動機，電樞電阻為0.08Q,滿載時之電樞電流為7.5A，則此電動機滿載時之反電動勢為多少？(A)108.2V(B)109.4V(C) 110.0V(D)116.8V。一直流分激式電動機，額定電壓100V,額定容量5kW,電樞電阻為0.08Q,若欲降低起動電流為滿載電流的2.5倍時，則電樞繞組應(yīng)串聯(lián)多少歐姆的起動電阻器？(A)0.09(B)0.18(C)0.360.72Q。直流串激式電動機，若外加電壓不變，當負載變小時，下列關(guān)於轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩變化的敘述，何者正確？(A)轉(zhuǎn)速變小，轉(zhuǎn)矩變大(B)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩都變大(C)轉(zhuǎn)速變大，轉(zhuǎn)矩變小(D)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩都變小。依磁場的組成分類，直流複激式電動機可歸納為哪二種類型？(A)他激式(外激式)電動機與