说明：打“*”的题目有一定的难度。
1．直流电机的导体里流过的是直流电流还是交流电流？
解：交流电流，其频率为 f?pn 60 通过换向器和电刷后引出来的才是直流电流。
2．已知一台直流发电机的额定功率PN?145kW，额定电压UN?230V，额定效率
?N?89%。求该发电机的额定输入功率P1和额定电流IN。
解： P1?PN?N?145?163(kW) 0.89PN145?103 IN???630(A)
UN230
3．已知一台直流电动机铭牌数据如下：额定功率PN?30kW，额定电压UN?220V，额定转速nN?1500r/min，额定效率?N?87%。求该电动机的额定电流和额定输出转矩。
解： 输入功率 P1? 所以
PN?N?30?34.48(kW) 0.87P34.48?1031 IN???156.7(A)
UN220PNPN?6030?103?60 TN????191(N?m)
?N2?n2??1500
4．已知一台直流电机的数据为：元件数S和换向片数均等于22，极对数p=2，右行单叠短距绕组。 （1）计算绕组各节距yk,y1,y,y2； （2）列出元件连接次序表；
（3）画出绕组展开图，画出磁极和电刷位置。
解：（1）yk?1,y?1 ??22?5.5，取y1?5 4 则y2?5?1?4 （2）如下表： 上层边
下层边
（3）略。
5．已知一台直流电机的数据为：元件数S和换向片数均等于19，极对数p=2，左行单波长距绕组。 （1）计算绕组各节距yk,y1,y,y2；
（2）列出元件连接次序表；
（3）画出绕组展开图，画出磁极和电刷位置。
解：（1）yk?y? ??K?119?1??9 p219?4.75，取y1?5 4 则y2?9?5?4 （2）如下表：
上层边
下层边
（3）略。
6．一台四极单叠绕组的直流电机，若有一只元件断线，对感应电动势和电流有何影响？若只用相邻的两只电刷，对感应电势和电流有何影响？
解：若有一只元件断线，则四条支路剩下三条，对感应电势没有影响，但电机的额定电
流减为原来的四分之三。
*
若只用相邻的两只电刷，对感应电势没有影响，但只剩下两条支路并联，其中一条
支路的电阻不变，另外一条由于是由原来的三条串联而成的，因此电阻变为原来的三倍，总的电流变为原来的三分之一。计算过程如下： 设原来一条支路的电流为I，则原来的总电流为4I；现在的总电流为I+I/3=4I/3。 即现在的总电流是原来的三分之一。
7．通过作图说明直流发电机负载运行的情况下，如果把电刷顺旋转方向移动一个角度，它的电枢反应的性质。
解：图略。这时的电枢反应除了交轴成分外，还有去磁性质的直轴成分。
8．一台直流发电机，在励磁电流和电枢电流不变的情况下，若转速下降，则其铜损耗、铁损耗、机械损耗、电枢电动势、电磁功率、电磁转矩、输出功率、输入功率分别如何变化？
解：铜损耗不变，铁损耗和机械损耗下降，电枢电动势和电磁功率变小，电磁转矩不变，
输出功率和输入功率变小。
9．一台他励直流发电机，额定值为：PN?20kW,UN?220V,nN?1500r/min,Ra?0.2? 。由一台柴油机作原动机。励磁电流不变，忽略电枢反应，如果柴油机在直流发电机由满载到空载时转速上升5%，求空载时直流发电机的端电压U0。 解：满载时
PN20?103 IN???90.9(A)
UN220 EN?UN?INRa?220?90.9?0.2?238(V) 空载时
U0?E0?1.05EN?1.05?238?250(V)
10．一台并励直流电动机，额定值为：
UN?220V,IaN?75A,nN?1000r/min,Ra?0.26?,Rf?91?,pFe?600W,pm?198W求：
（1）额定负载运行时的输出转矩T2； （2）额定负载时的效率?。
解：（1）EN?UN?IaNRa?220?75?0.26?200.5(V)
P.5?75?15037.5(W) e?ENIaN?200 P2?P.57?600?198?1423.59(W) e?pFe?pm?1503 T2?9.55PN14239.5?9.55??136(N?m) nN1000（2）If?UN220??2.42(A) Rf91 IN?75?2.4?77.4(A)
P(W) 1?UNIN?220?77.4?17028 ??P214239.5??83.6% P170281
11．一台并励直流发电机数据如下：
今将此发电机作为PN?82kW,UN?230V,nn?970r/min,Ra?0.032?,Rf?30?。电动机运行，所加电压为U?220V，若电枢电流仍与原先相同，求这时电动机的转速。
解：发电机时， If?UN230??7.7(A) If30PN82?103 IN???356.5(A)
UN230 IaN?356.5?7.7?364(A)
所以发电机时的电动势为
EN?UN?IaNRa?230?364?0.032?241.6(V) 电动机时的电动势为
E?U?IaNRf?220?364?0.032?20(8V) 电动机与发电机的磁通之比为
?220? ?N230电动机与发电机的转速之比为
E?Nn208230 ????0.900nNEN?24.16220所以，n?0.900nN?0.900?970?873(r/min)。
12．并励直流电动机数据如下：UN?220V,Ra?0.032?,Rf?27.5?。今将电动机接
在额定电压的电网上，带动起重机，当使重物上升时Ia?350A,n?795r/min。问：保持电动机的电压和励磁电流不变，以转速n?100r/min将重物放下时，电枢回路中需要串入多大电阻？
解：重物上升时，电机工作于电动机状态 UN?E?IaRa 所以
E?UN?IaRa?220?350?0.032?208.8(V)
当重物下降时，电机反转，感应电动势方向改变，但电磁转矩的方向和大小不变，
此时电机工作于电磁制动状态： UN?E'?Ia(Ra??R) 上式中，
'*n'100?208.8?26.26(V) E?E?n795' 所以
Ra??R?UN?E220?26.26??0.7036(?) Ia350(?) ?R?0.7036?0.032?0.6716
13．一台四极直流发电机的额定电枢电流为43A，电枢绕组为单波绕组，共有378根导体，
电枢直径13.8cm，极弧系数0.63，电刷放在主极的轴线下。额定运行时，磁极磁势 1100A/极。试求：
（1） 电枢线负载A；
（2） 电枢磁势幅值Fa；
（3） 后极尖处的磁通密度与前极尖处的磁通密度之比（不计磁路饱和）。 解：（1）单波绕组，共有两条支路，所以