电机课后题答案(3).docx

本文主要涉及直流电机，特别是他励直流电动机的相关知识，包括电机的工作原理、机械特性和电气参数的计算。 直流电机的换向器和电刷的作用在于保持电枢绕组中电动势的方向恒定，使得电刷间的电动势为直流，同时也确保了在磁场作用下，同一磁极下导体的电流方向不变，从而产生稳定的方向电磁转矩，使电机能持续旋转。 电枢电动势（Ea或刷间电动势）是由电枢导体旋转切割磁通产生的，其大小与每极磁通（Φ）和转速（n）成正比，即Ea=CeΦn，其中Ce是常数。在发电机中，电磁转矩是反向的，起到制动作用；而在电动机中，电磁转矩则是正向的，用以驱动电机旋转。 额定电流（IN）和输入功率（P1）可以通过额定功率（PN）、效率（ηN）以及额定转速（nN）计算得出。例如，给定电动机的额定电流IN=7.4A，输入功率P1=2kW。 固有机械特性是指电动机在额定电压（UN）、额定磁通（ΦN）且电枢回路无外串电阻（Rc）时的机械特性。当电磁转矩为额定值TN时，由于电枢绕组的压降（IN Ra），实际转速n会低于理想空载转速n0，存在转速降落Δn。 人为机械特性则由改变电动机的电压、磁通、电枢回路电阻等电气参数所得到。外串电阻Rc越大，机械特性的斜率β越大，曲线越陡峭，表示负载转矩变化相同情况下转速的变化更明显。 在给定的电机实例中，通过计算可以得到电动机的固有机械特性方程、不同条件下的转速以及电枢电流。例如，当T=0.75TN时的转速为1014.12r/min，而当转速n=1100r/min时，电枢电流Ia为负值，表明有外力使电动机超出了理想空载转速。 此外，人为机械特性还涉及到电枢回路总电阻的变化对特性的影响。如电阻分别为0.5RN和2RN时，机械特性方程随之改变，导致转速与负载转矩的关系发生变化。同样，电源电压的改变和电机的电压调整系数（KV）也会影响电机的运行特性。 总结来说，这篇文章涵盖了直流电机的基本原理、电枢电动势、机械特性和电气参数的计算方法，以及这些因素如何影响电机的运行性能。这些知识对于理解和分析直流电机的工作行为至关重要。