2-3答：直流电机的空载气隙磁场由励磁磁动势建立，负载运行时的气隙磁场由励磁磁动势和电枢磁动势共同建立。电枢磁动势将产生交轴和直轴电枢反应，引起气隙磁场畸变并具有去磁或增磁的作用。2-21解：（1）电枢电流、励磁电流和输入电流分别为：PN15×103IN=46.18 AnNUN0.812×400UN400=1.825AIw=R,219.2lav=In-Iw=46.18-1.825=44.355A（2）电动势和电磁转矩分别为：E=U~-R.lav=400-0.811x44.355=364.03VPev=Elav=364.03×44.355=16146.6WT.v =9.55 r = 9.55x 16146.6=113.38Nm1360n2-17解：额定电枢电流和额定常数为：PN2.2×103=18.71AIa =0.735×160nNUNUx R,/ax _ 160-1.498x18.71 = 0.13536Ced975nn（1）转速为1100r/min时的电动势和电枢电流分别为：E=C,Φ,n=0.13536x1100=148.9VUN-E160-148.9=7.41 AI.=R.1.498
2-3 答： 直流电机的空载气隙磁场由励磁磁动势建立，负载运行时的气隙磁场由励磁磁动势和电 枢磁动势共同建立。电枢磁动势将产生交轴和直轴电枢反应，引起气隙磁场畸变并具有去磁 或增磁的作用。 2-21 解： （1）电枢电流、励磁电流和输入电流分别为： 3 15 10 46 18 A 0 812 400 . . N N N N P I U = = = 400 1 825 A 219 2 . . N fN f U I R = = = 46 18 1 825 44 355 A . . . aN N fN I I I = − = − = （2）电动势和电磁转矩分别为： 400 0 811 44 355 364 03 V . . . E U R I N N a aN = − = − = 364 03 44 355 16146 6 W . . . P E I eN N aN = = = 16146 6 9 55 9 55 113 38 N m 1360 . . . . eN eN N P T n = = = 2-17 解： 额定电枢电流和额定常数为： 3 2 2 10 18 71 A 0 735 160 . . . N aN N N P I U = = = 160 1 498 18 71 0 13536 975 . . . N a aN E N N U R I C n − − = = = （1）转速为 1100r/min 时的电动势和电枢电流分别为： 0 13536 1100 148 9 V . . E C n = = = E N 160 148 9 7 41A 1 498 . . . N a a U E I R − − = = =
由于U>E，故电机为电动机状态。（2）转速为1250r/min时的电动势和电枢电流分别为：E=C,Φn=0.13536x1250=169.2VUN-E160-169.2I.:=-6.14 AR.1.498由于U<E，故电机为发电机状态。2-23解：额定电枢电流和额定常数为：Px=1.75×103=17.776AIaN=-nNUN0.895×110Ux-R.laN_110-0.4×17.776= 0.07096CON:1450nN（1）转速为1500r/min时的电动势和电枢电流分别为：E=C,@n=0.07096x1500=106.44VU-E_110-106.441==8.9 A0.4R.由于U>E，故电机为电动机状态。（2）转速为1600r/min时的电动势和电枢电流分别为：E=C.Φn=0.07096x1600=113.54VU%-E_110-113.54-8.85AI. =Ra0.4由于U<E，故电机为发电机状态。2-25解：在额定电动机状态下的额定数据为：
由于 U E N ，故电机为电动机状态。 （2）转速为 1250r/min 时的电动势和电枢电流分别为： 0 13536 1250 169 2 V . . E C n = = = E N 160 169 2 6 14 A 1 498 . . . N a a U E I R − − = = = − 由于 U E N ，故电机为发电机状态。 2-23 解： 额定电枢电流和额定常数为： 3 1 75 10 17 776 A 0 895 110 . . . N aN N N P I U = = = 110 0 4 17 776 0 07096 1450 . . . N a aN E N N U R I C n − − = = = （1）转速为 1500r/min 时的电动势和电枢电流分别为： 0 07096 1500 106 44 V . . E C n = = = E N 110 106 44 8 9 A 0 4 . . . N a a U E I R − − = = = 由于 U E N ，故电机为电动机状态。 （2）转速为 1600r/min 时的电动势和电枢电流分别为： 0 07096 1600 113 54 V . . E C n = = = E N 110 113 54 8 85 A 0 4 . . . N a a U E I R − − = = = − 由于 U E N ，故电机为发电机状态。 2-25 解： 在额定电动机状态下的额定数据为：
400UN-4=1.625AI =R,246.15Iav=IN-Iv=31.7-1.625=30.075AE%=U~-R./av=400-1.309×30.075=360.63V（1）保持额定电枢电流不变，在发电机运行时的电动势为：E=U+R.la=400+1.309×30.075=439.37V由于励磁电压不变，励磁电流也不变，故磁通保持不变。故有：En_439.37x1330=1620.4r/minn=E=360.63发电机运行时的输出功率为：P=U(lax-I)=400x(30.075-1.625)=11380W（2）当发电机输出功率为零时，其输出电流为零，故有：Ia=I=1.625AE=U+Rl.=400+1.309×1.625=402.13V发电机空载转速为：Eon= 402.13xx1330=1483.05r/minno=-N:EN360.632-7答：根据U=E=C.Φn可知，当他励直流发电机的转速升高20%时，U也将升高20%。如果是并励直流发电机，U的升高将大于20%。因为并励直流发电机端电压的升高，使励磁电流增大、磁场增强，由此引起端电压进一步升高。2-8答：自励条件：①要有剩磁：②由剩磁感应产生的励磁电流所产生的磁通方向要与剩磁方向一致；③励磁回路的总电阻要小于临界电阻。若正转时能自励，在不改变任何接线的情况下，反转是不能自励的
400 1 625 A 246 15 . . N fN f U I R = = = 31 7 1 625 30 075 A . . . aN N fN I I I = − = − = 400 1 309 30 075 360 63 V . . . E U R I N N a aN = − = − = （1）保持额定电枢电流不变，在发电机运行时的电动势为： 400 1 309 30 075 439 37 V . . . E U R I = + = + = N a aN 由于励磁电压不变，励磁电流也不变，故磁通保持不变。故有： 439 37 1330 1620 4 r/min 360 63 . . . N N E n n E = = = 发电机运行时的输出功率为： 2 P U I I = − = − = N aN fN ( ) ( . . ) 400 30 075 1 625 11380 W （2）当发电机输出功率为零时，其输出电流为零，故有： 1 625 A . a fN I I = = 0 400 1 309 1 625 402 13 V . . . E U R I = + = + = N a a 发电机空载转速为： 0 0 402 13 1330 1483 05 r/min 360 63 . . . N N E n n E = = = 2-7 答： 根据 U E C n = = E 可知，当他励直流发电机的转速升高 20%时， U0 也将升高 20%。 如果是并励直流发电机， U0 的升高将大于 20%。因为并励直流发电机端电压的升高，使励 磁电流增大、磁场增强，由此引起端电压进一步升高。 2-8 答： 自励条件：①要有剩磁；②由剩磁感应产生的励磁电流所产生的磁通方向要与剩磁方向 一致；③励磁回路的总电阻要小于临界电阻。 若正转时能自励，在不改变任何接线的情况下，反转是不能自励的
若在额定转速时能自励，降低转速后可能就不能自励了。因为不同的转速对应不同的空载特性，相应的临界电阻也就不同。2-16解：对单叠绕组，支路对数α等于极对数p，则电势常数和转矩常数分布为：2×572PNCe==9.53360×260aPN2×572C, ==91.042元a2元×2电枢额定电流为：30×103P-S=130.4 AIan=UN230（1）电枢电势和电磁转矩分别为：E=C.Φnw=9.533x0.015x1500=214.5VT=C,@Φlav=91.04×0.015×130.4=178.1N-m（2）转速1200r/min的电动势为：1200E=nENx214.5=171.6 V1500nn2-19解：82×103PkIn =356.52AUN230UN=230IN==8.68A26.5R,Ian=I~+I=356.52+8.68=365.2AE=U+R.lav=230+0.0314×365.2=241.47VPew=Exlav=241.47×365.2=88184WTg = 9.55 g = 9.55x88184=868.2N·m970n
若在额定转速时能自励，降低转速后可能就不能自励了。因为不同的转速对应不同的空 载特性，相应的临界电阻也就不同。 2-16 解： 对单叠绕组，支路对数 a 等于极对数 p ，则电势常数和转矩常数分布为： 2 572 9 533 60 60 2 . E pN C a = = = 2 572 91 04 2 2 2 . T pN C a = = = 电枢额定电流为： 3 30 10 130 4 A 230 . N aN N P I U = = = （1）电枢电势和电磁转矩分别为： 9 533 0 015 1500 214 5 V . . . E C n = = = E N 91 04 0 015 130 4 178 1 N m . . . . T C I e T aN = = = （2）转速 1200r/min 的电动势为： 1200 214 5 171 6 V 1500 . . N N n E E n = = = 2-19 解： 3 82 10 356 52 A 230 . N N N P I U = = = 230 8 68 A 26 5 . . N fN f U I R = = = 356 52 8 68 365 2 A . . . aN N fN I I I = + = + = 230 0 0314 365 2 241 47 V . . . E U R I N N a aN = + = + = 241 47 365 2 88184 W . . P E I eN N aN = = = 88184 9 55 9 55 868 2 N m 970 . . . eN eN N P T n = = =
Pix=Pen+Pp+Pa+Pad=88184+4300+0.005×82000=92894WP×100%82000x100%=88.3%nN =PiN92894
1 88184 4300 0 005 82000 92894 W . P P P P P N eN Fe fw ad = + + + = + + = 1 82000 100 100 88 3 92894 N N % % . % N P P = = =