第一部分
1－1 答：直流由于换向器的作用，使电刷短接的元件始终切割相同磁极，感应电势在电刷两端不变，故直流机能发出直流电。
如果没有换向器，直流机不能发出直流电，而只能发出交流电。
1－2 答：（1）电刷两端的是交流电压：
（2）电刷两端的是直流电压。
1－6 解：对于直流电动机，
故该电机的额定电流
1－7 解：
故该电机的额定电流
讨论：此处为什么？
1－12 解：此电机的额定输入功率
额定电流
2－1 答：要通过空气隙与主极和电枢绕组交链的磁通，就是主极磁通。 只与激磁绕组交链而不通过气隙与电枢绕组交链的磁通称为漏磁通。 漏磁通与电机磁极结构、激磁绕组、气隙等有关。
2－2 答：－计算极弧长度，是磁极下磁密平均值时占极下的距离；
－电枢计算长度，考虑径向通沟及边缘效应时，电枢轴向的等效长度；
－主极漏磁系数，表明电机中每个极主磁通与漏磁通关系的系数（漏磁大小的系数）；
－气隙系数，在考虑电机齿槽影响时，等效的气隙增长系数；
－电机饱和系数，在空载额定状况下对应磁通所需磁势与此时气隙磁势之比，表明电机饱和程度；
－计算极弧系数，计算极弧长度与极弧长度之比。
2－3 答：当随着H增大而减小，即磁阻增大的现象叫做饱和现象。 电机磁路中由于有非线性铁磁材料，所以会出现饱和现象。 由于饱和现象的存在，使电机设计时对H和B的值不能取得过高，材料利用率受到限制，激磁电流需要增大。
2－4 解：气隙磁势
＝3352.95（AC）
由和查磁化曲线得出，
由和查钢板和铸钢磁化曲线得，
故每对极所需的励磁磁势
2+2++
＝3352.95++++
＝4896.63（AC/ap）
饱和系数＝
2－6 答：（1）对于四级单迭绕组直流电机，如果取出相邻的两组电刷、，用另外剩下的两组电刷仍然可以运行，仅因、去掉之后使，间元件产生的感应电势相互抵消，但端电压仍是原来一条支路的端电压保持不变。并联之路数由原来的4变为了2，能供给的负载为原来的50％。
(2)如果有一元件断线，使原来并联支路数由4变成3，电刷间电压不变，负载能力变为原来的75％。
（3）若只用相对两组电刷不能运行，因为如只用运行时，感应电势与感应电势相抵消，使端电压为零，不能发电。
（4）若有一极失磁，如图所示，如假定失磁，则产生的磁势比产生的磁势大，故每极下磁通为+>＝+＝＝+>＝+。由于磁通不等，故在每极下导体中感应电势也不等，这样单迭绕组中使每条支路（并联）产生的总感应电势不等，形成环流，由于电机绕组电阻很小，环流将很大，使电机过热。
2－8 解：（1）＝
＝ ＝1 ＝1-5＝-4 a＝2
（2）＝＝5 ＝ ＝1
＝1-5＝-4 a＝2
（3） ＝ a＝1
＝ ＝ ＝9－5＝4
（4）＝ a＝1
＝ ＝ ＝－ ＝5
展开图略。
2－9 解：电机的总导体数N＝10 Z＝350根
根据直流电机感应电势系数＝11.67
由得每极磁通＝0.0136（）
故需每极磁通为0.0136韦。
2－10 解：整个直流机的总导体数N＝2 S＝126根
根据直流电机感应电势系数＝4.2
故正、负电刷间的感应电势
＝115伏
2－11 解：由得电磁感应系数＝95.833
若为单迭绕组时，2a＝2P＝8，由得
故单迭绕组时的电势绕组导体数N＝＝5750根
（2）单波时，2a＝2，电枢绕组的总导体数N＝＝1438根
2－11 （许实章电机学修订本，1992；P63）
解：由已知尺寸，计算出电机结构尺寸：
极距
齿距
齿顶宽＝0.0203m
气隙所需磁势,
极弧计算长度
气隙磁密
气隙系数
气隙磁势
齿部所需磁势：
铁心净长
查表得
电枢轭所需的磁势：＝
查得＝400A/m
主极铁心磁势：
＝
查得：
磁轭磁势：＝
查得：
总磁势：
＝4633+490+64+310.8+477
＝5974.8 A/对极
饱和系数
2－13 解：电机每极元件数＝120/2P＝30（个/P）
当电枢绕组为单迭绕组时a＝2
每条并联支路串联的元件
所以，电枢两端的端电压 伏
电枢绕组的电阻
当电枢绕组为单波绕组时 ＝1
每条并联支路串联的元件
电枢两端的端电压 伏电枢绕组的电阻
2－18 解：（1）产生的直轴电枢反应磁势起去磁作用
（将8400A的电流在圆周上平分）
（2） 总磁势F＝
合成磁通 韦
2－34 答：用单波代单迭时，其它条件均不变，则电机额定容量不会变化，因为每个元件的感应电势、负载能力均不变，所以改变接法之后电机容量不变。
如一台六极电机由单波改为单迭，保持元件数和元件匝数不变，则电机额定容量不变，其它额定电压由原来的 变成/3，额定电流由原来的变为3，其它的额定量不变。这是因为每个极下绕组产生的感应电势和每根导体内流过的电流并没有改变。
2－35 答：因绕组修理前后保持转速和励磁电流不变，而空载电压却减小一半，从不变可知为修改前的一半，所以可以认为修改前为波绕组，而修改后为迭绕组。 如保持电枢导体电流不变，则总电流为原来的2倍，故修改前后发电机功率P保持不变。
2－42 解：根据感应电势知，当一台结构一定的电机，它的电势与磁通和转速有关。（1）磁通减少10％时，＝207伏
（2） 励磁电流减少10％时，由于磁路有饱和现象存在，当磁路不饱和时使磁通减少10％，即＝207伏，当磁路饱和时，磁通减小很多，感应电势比230伏小但比207伏大。
（3）磁通不变，转速增加20％时，＝276伏
（4）磁通减少10％，同时转速增加20％，
＝248.4伏,此时，电势增加了10％。
2－64 解：（1）发电机的电势常数
则发电机的感应电势
＝611.52伏
（2）转速为900r/min时，感应电势
＝458.64伏
（3）磁通为0.0435韦，转速为900 r/min时，感应电势
伏
（4）若每线圈流过50安电流，则总电枢电流
在（3）的情况下运行时的电磁功率
2－66 解：（1）电枢总导体数N＝Z ＝200 根
（2）根据得电机得电势常数
由得绕组并联支路对数a＝
因为2P＝2a＝4，所以电枢绕组为单迭绕组，换向片数
K＝＝片
3－2 解：此发电机的总导体数 N＝123*2*1＝246根
电势系数
转矩常数
空载电压为额定电压时
所以 韦则额定负载时的额定磁通韦电机额定负载电流A
故电机额定电磁转矩
（N·m）
3－9 解：电机的额定电流＝
励磁绕组中通过的电流
电枢电流为 ＝+＝356.5+8.75＝365.25 A
电机中电枢绕组感应电势
＝230+365.25*0.0259+2
＝241.46 伏所以在额定负载时，发电机的输入功率
＝241.46*365.25*0.001+2.3+0.005*82
＝90.89 kw
电机的电磁功率
＝88.19 kw
电机的电磁转矩 （N·m）
发电机的效率
3－10 解：电机空载时产生额定电压
在空载特性曲线上利用线性插值得＝5.5+(230-220)（6.5-5.5）/（244-240）
=5.92 A
故并联回路应串入的电阻值为
＝（230－2）/5.92－22.8
＝15.7 欧在额定转速下的临界电阻
励磁回路应串入的临界电阻
3－11
解：（1）电机的，（从3－9中知）
根据得出场阻线OC如图，OC与空载特性曲线交于P点，P点对应伏故＝
（2）从3－9题中可以得到特性AEB，然后在210伏处降AEB作出，对应，故励磁回路应串
3－12
解：（1）根据知，空载端电压＝
而时，＝176伏
所以空载电压＝伏
（2）满载时，电机的感应电势大小为
E＝＝220+4＝224伏在转速为750r/min时，
＝＝8.25伏根据在空载特性曲线上查处去磁电流
故每极的去磁安匝数
（3）过载25％时，
（安匝/极）
A
根据＝0.25A查得伏故伏端电压伏
3－13 解：此时电机的感应电势 伏
而n＝时伏，则
此时空载电压伏当转速不变，而改变时，根据在空载特性上查得：
所以，励磁电流应增加到
此时空载电压伏
3－14 解：额定负载时的负载电流
负载时电枢反应的去磁安匝
如将该发电机改为平复励，则串联绕组产生的磁势应补偿电枢反应去磁所以， （匝）
故应每极加入6匝串联绕组。
3－15 解：假定在1200r/min场阻增大一倍时保持不变，
由于假定不变，所以E正比于转速n，
故1200r/min时空载端电压伏当伏时实际的为
与假定不变相符，故电机空载电压为250伏。
3－36 解：不计电枢电阻时，伏，
额定电枢电流
由得
又，而
所以，
故额定负载时的电磁功率及电磁转矩
＝264.56 （N·m）
3－39 解：（1）根据＝230伏，在空载曲线上查得
所以
故励磁回路应串入的电阻＝
（2）电机额定时励磁电阻＝，
我们将空载曲线在内线性化，得到电压
＝171.74+31.48
而代入上式得到空载端电压伏
故：电压变化率＝
（3）额定电流＝
在额定条件下电机的感应电势
＝230+2+85.4*0.183
＝247.6伏
在空载特性上查得等效励磁总电流
＝2.532 A
所以，在额定情况下电枢反应等效去磁安匝
＝880*（2.79-2.532）
＝227 （AT/P）
3－41 解：
伏故： w
（N·m）
（w）
3－42 解：（1）电机的额定电流安
则额定电流的电枢感应电势
＝230+500*0.0179+2
＝241伏
电磁功率 kw
（2）根据在空载特性曲线上可以查得等效合成励磁电流
安
等效去磁励磁电流安
所以额定励磁电流安
对应的空载感应电势（空载曲线上查找）
伏
故发电机的电压变化率
（3）附加损耗 kw
故
＝120.5+1.15+1.062+1.444
＝124.156 kw
不计算励磁绕组损耗时的效率
当考虑时，＝kw
所以
补：3－1（章名涛直流发电机 7～8）
解：（1） KA
当短路电流＝时发电机的感应电势
伏
在空载曲线上对应的 安
故：当＝时电枢反应去磁等效的并励电流
安
电机额定状态时
＝121.5 伏在空载曲线上查出 安所以，激磁电流 安去掉负载空载电压 伏
电压变化率
（2）并励时达到额定点时与他励时相等
所以， 欧将磁化曲线在30～35A内线性化为：
而励磁回路有
解联立方程的 伏所以，
（3）当时查得＝18.10安
在时等效合成励磁电流安感应电势 伏，所以端电压
伏
4－1 答：可以根据反电势（感应电势）E的大小来判断直流 的运行状态。当E>U时处于发电机状态，反之处于电动机状态。 发电状态时于n反向，E于同向，于反向；电动机于n同向，E于、反向。 发电机从机械能电能，电动机从电能机械能。
4－7 解：并励电动机的额定电流安
设电枢起动变阻器电阻为，则有起动时，
其电阻的电流容量安若不用起动器而直接起动，则起动电流
起动电流是额定电流倍数 倍
4－8 解：额定励磁电流 A
则
额定时伏当忽略串入电阻后，瞬间n未及改变，而也不变此时，伏电枢电压方程：
所以，此时瞬间 安额定时 （N·m）
,串入瞬间，
（N·m）
当＝不变时，安此时，伏所以，
4－9 解：（1）突然将磁通减少15％时，转速未及变化，此时
伏根据得电枢电流
安转矩 （N·m）
稳定时根据不变，得到稳定时的电枢电流
安感应电势伏所以，转速 r/min
（2）将端电压突然变为80伏，安
所以 伏
安
（N·m）
稳定时安
伏所以 r/min
4－11 解：（1）电动机的额定输入转矩 （N·m）
（2）伏
因为
故在额定电流时的电磁转矩（N·m）
（3）因
故 （vm/r）
故理想的空载转速 r/min
在不变的情况下，电枢回路不串入电阻时
当电枢回路串入电阻时
联立解得 r/min
串入0.1欧电阻之后得稳定转速为470r/min。
4－12 解：额定时安
伏当时，不变感应电势伏因为不变，磁通不变，所以安电压方程
则串入电阻
输出功率，当时有
（kw）
输入功率 （kw）
故此时效率
4－13 解：额定励磁电流安在额定负载时等效励磁电流安根据在空载曲线上查得，伏
额定时电动机的感应电势
＝220－76*0.0814－2
＝211.81 伏
r/min
（2）额定负载时串励绕组磁势合成并励电流
安
电动机在额定负载时的感应电势
伏在积复励时安在曲线查得伏，
此时电机转速 r/m
差复励时，安在曲线查得伏
此时电机转速 r/m
4－14 解：（1）在n＝1200r/m时甲的感应电势＝＝235.08伏
乙电机的感应电势伏
>U，，故甲电机处于发电机，乙电机处于电动机状态。
（2）根据得甲电枢电流安根据得乙电机电枢电流安故总的机械损耗和铁耗为：
w
（3）能改变其运行状态，此时甲的安，乙的安即可达到要求。
（4）由于机组有存在，故在安之间总可以找到一个电流，当时使电机在1200r/m时同时从电网吸收功率。 反之由于机组无原动机带动，根本不可能同时向电网输出功率（根据能量守恒定律）。
4－15 解：（1）此台电机 的电势常数
所以此时电机内的感应电势
伏
故直流电机处于电动状态（E<U）.
（2）根据得负载电流
安此电机的转矩常数
则电机的电磁转矩（N·m）
电机的输入功率 （kw）
电机的输出功率 （kw）
故电机的效率
4－42 解：（1）作发电机运行 安作电动机运行安作发电机时
＝115+（165.22+4.97）*0.0587+2
＝127 伏作电动机运行
＝110－（187.33－4.97）×0.0587－2
＝97.3 伏当不计电枢反应影响（安不变）时
有 则 r/m
（2）电机空载（）时空载伏
所以 r/m
故：
4－46 解：安时，伏
负载转矩增大到4倍时
因
故＝160安
此时，伏
由知 r/m
4－47 解：安 安
伏
所以
r/m
若总制动转矩增大一倍，不变有不变则 安
伏由于磁通不变，故 r/m
4－48 Answer,(1)when the motor having the circuit of armature that it is half of ,we find the on the No-load characteristics:
we apply the equation of E.M.F,of the D.C.motor
we have r/m
(2) when ,We find the on the No-load characteristics,=
and obtain
we apply the equation of E.M.F again and obtain
When ,the speed of Motor is 3980r/m,when ,the speed of Motor is 6000 r/m.
4－57 解：由电磁转矩 而
当不变时，也不变所以外施电压150伏时，＝40安由于为变，所以也不变额定点伏当外施电压降到150伏时，伏因磁通不变，则 有
r/m
4－58 解：（1）当电机磁路不饱和时， k为常数
＝30安时，伏所以
有r/m
而 （N·m）
（2）当电机饱和时，按磁化曲线可得：
韦，韦。
因 伏所以 r/m
则 （N·m）
4－61
解：电动机
则额定 N·m
当电动机不变时，
而电动机他励，不变，所以安额定时电动机伏当转速n＝300r/m时电动机的感应电势
伏
因为伏根据伏在空载特性曲线上查处
安匝所以安故：此时发电机的励磁电压伏。
4－63 解：额定运行时电枢电流安反电势伏
在能耗制动时初瞬，因不变，n也未及改变所以感应电势伏初瞬电流安电磁转矩（N·m）
＝110×（185－4.02）－ ×0.0566－17000
＝1053.94 w
（N·m）
减速转矩（N·m）
4－64 解：额定运行时：额定电流安
电枢电流安
反接制动，感应电势伏所串电阻欧损耗 w
制动转矩M＝ N·m
反馈制动，感应电势
伏串电阻＝欧损耗 w
制动转矩M＝ N·m
能耗制动，感应电势伏串电阻＝ 欧损耗 w
制动转矩M＝ N·m
4－66 解：转矩 （kg·m）
转速 （r/m）
自然特性上M＝13.125kg·m时，
r/m
A
根据M＝13.125kg·m得电流安，
则
得欧
故应串入11.205欧的电阻。
4－67 解：（1） A
A
欧电枢绕组铜耗 w
电刷接触损耗 W
（2）励磁损耗 w
铁耗和机械损耗
＝1110 w
4－68 解：电机＝220×72.1＝15862 w
A
而 伏空载 伏故
＝13168.14 w
所以
补4－1 解：空载时 伏
电机空载损耗 w
当n＝600r/m时 伏
所以，电磁功率 w
而输出功率 w
输入功率 w
所以效率
电枢串入电阻上的功率损耗
＝6600－3277.5－30×30×0.25
＝3097.5 w
5－16 解：（1）使换向良好要求增加的换向极磁势
所以换向极绕组增加
（2）因
交轴电枢反应
而
所以
故：应将气隙减小
1－1 答：直流由于换向器的作用，使电刷短接的元件始终切割相同磁极，感应电势在电刷两端不变，故直流机能发出直流电。
如果没有换向器，直流机不能发出直流电，而只能发出交流电。
1－2 答：（1）电刷两端的是交流电压：
（2）电刷两端的是直流电压。
1－6 解：对于直流电动机，
故该电机的额定电流
1－7 解：
故该电机的额定电流
讨论：此处为什么？
1－12 解：此电机的额定输入功率
额定电流
2－1 答：要通过空气隙与主极和电枢绕组交链的磁通，就是主极磁通。 只与激磁绕组交链而不通过气隙与电枢绕组交链的磁通称为漏磁通。 漏磁通与电机磁极结构、激磁绕组、气隙等有关。
2－2 答：－计算极弧长度，是磁极下磁密平均值时占极下的距离；
－电枢计算长度，考虑径向通沟及边缘效应时，电枢轴向的等效长度；
－主极漏磁系数，表明电机中每个极主磁通与漏磁通关系的系数（漏磁大小的系数）；
－气隙系数，在考虑电机齿槽影响时，等效的气隙增长系数；
－电机饱和系数，在空载额定状况下对应磁通所需磁势与此时气隙磁势之比，表明电机饱和程度；
－计算极弧系数，计算极弧长度与极弧长度之比。
2－3 答：当随着H增大而减小，即磁阻增大的现象叫做饱和现象。 电机磁路中由于有非线性铁磁材料，所以会出现饱和现象。 由于饱和现象的存在，使电机设计时对H和B的值不能取得过高，材料利用率受到限制，激磁电流需要增大。
2－4 解：气隙磁势
＝3352.95（AC）
由和查磁化曲线得出，
由和查钢板和铸钢磁化曲线得，
故每对极所需的励磁磁势
2+2++
＝3352.95++++
＝4896.63（AC/ap）
饱和系数＝
2－6 答：（1）对于四级单迭绕组直流电机，如果取出相邻的两组电刷、，用另外剩下的两组电刷仍然可以运行，仅因、去掉之后使，间元件产生的感应电势相互抵消，但端电压仍是原来一条支路的端电压保持不变。并联之路数由原来的4变为了2，能供给的负载为原来的50％。
(2)如果有一元件断线，使原来并联支路数由4变成3，电刷间电压不变，负载能力变为原来的75％。
（3）若只用相对两组电刷不能运行，因为如只用运行时，感应电势与感应电势相抵消，使端电压为零，不能发电。
（4）若有一极失磁，如图所示，如假定失磁，则产生的磁势比产生的磁势大，故每极下磁通为+>＝+＝＝+>＝+。由于磁通不等，故在每极下导体中感应电势也不等，这样单迭绕组中使每条支路（并联）产生的总感应电势不等，形成环流，由于电机绕组电阻很小，环流将很大，使电机过热。
2－8 解：（1）＝
＝ ＝1 ＝1-5＝-4 a＝2
（2）＝＝5 ＝ ＝1
＝1-5＝-4 a＝2
（3） ＝ a＝1
＝ ＝ ＝9－5＝4
（4）＝ a＝1
＝ ＝ ＝－ ＝5
展开图略。
2－9 解：电机的总导体数N＝10 Z＝350根
根据直流电机感应电势系数＝11.67
由得每极磁通＝0.0136（）
故需每极磁通为0.0136韦。
2－10 解：整个直流机的总导体数N＝2 S＝126根
根据直流电机感应电势系数＝4.2
故正、负电刷间的感应电势
＝115伏
2－11 解：由得电磁感应系数＝95.833
若为单迭绕组时，2a＝2P＝8，由得
故单迭绕组时的电势绕组导体数N＝＝5750根
（2）单波时，2a＝2，电枢绕组的总导体数N＝＝1438根
2－11 （许实章电机学修订本，1992；P63）
解：由已知尺寸，计算出电机结构尺寸：
极距
齿距
齿顶宽＝0.0203m
气隙所需磁势,
极弧计算长度
气隙磁密
气隙系数
气隙磁势
齿部所需磁势：
铁心净长
查表得
电枢轭所需的磁势：＝
查得＝400A/m
主极铁心磁势：
＝
查得：
磁轭磁势：＝
查得：
总磁势：
＝4633+490+64+310.8+477
＝5974.8 A/对极
饱和系数
2－13 解：电机每极元件数＝120/2P＝30（个/P）
当电枢绕组为单迭绕组时a＝2
每条并联支路串联的元件
所以，电枢两端的端电压 伏
电枢绕组的电阻
当电枢绕组为单波绕组时 ＝1
每条并联支路串联的元件
电枢两端的端电压 伏电枢绕组的电阻
2－18 解：（1）产生的直轴电枢反应磁势起去磁作用
（将8400A的电流在圆周上平分）
（2） 总磁势F＝
合成磁通 韦
2－34 答：用单波代单迭时，其它条件均不变，则电机额定容量不会变化，因为每个元件的感应电势、负载能力均不变，所以改变接法之后电机容量不变。
如一台六极电机由单波改为单迭，保持元件数和元件匝数不变，则电机额定容量不变，其它额定电压由原来的 变成/3，额定电流由原来的变为3，其它的额定量不变。这是因为每个极下绕组产生的感应电势和每根导体内流过的电流并没有改变。
2－35 答：因绕组修理前后保持转速和励磁电流不变，而空载电压却减小一半，从不变可知为修改前的一半，所以可以认为修改前为波绕组，而修改后为迭绕组。 如保持电枢导体电流不变，则总电流为原来的2倍，故修改前后发电机功率P保持不变。
2－42 解：根据感应电势知，当一台结构一定的电机，它的电势与磁通和转速有关。（1）磁通减少10％时，＝207伏
（2） 励磁电流减少10％时，由于磁路有饱和现象存在，当磁路不饱和时使磁通减少10％，即＝207伏，当磁路饱和时，磁通减小很多，感应电势比230伏小但比207伏大。
（3）磁通不变，转速增加20％时，＝276伏
（4）磁通减少10％，同时转速增加20％，
＝248.4伏,此时，电势增加了10％。
2－64 解：（1）发电机的电势常数
则发电机的感应电势
＝611.52伏
（2）转速为900r/min时，感应电势
＝458.64伏
（3）磁通为0.0435韦，转速为900 r/min时，感应电势
伏
（4）若每线圈流过50安电流，则总电枢电流
在（3）的情况下运行时的电磁功率
2－66 解：（1）电枢总导体数N＝Z ＝200 根
（2）根据得电机得电势常数
由得绕组并联支路对数a＝
因为2P＝2a＝4，所以电枢绕组为单迭绕组，换向片数
K＝＝片
3－2 解：此发电机的总导体数 N＝123*2*1＝246根
电势系数
转矩常数
空载电压为额定电压时
所以 韦则额定负载时的额定磁通韦电机额定负载电流A
故电机额定电磁转矩
（N·m）
3－9 解：电机的额定电流＝
励磁绕组中通过的电流
电枢电流为 ＝+＝356.5+8.75＝365.25 A
电机中电枢绕组感应电势
＝230+365.25*0.0259+2
＝241.46 伏所以在额定负载时，发电机的输入功率
＝241.46*365.25*0.001+2.3+0.005*82
＝90.89 kw
电机的电磁功率
＝88.19 kw
电机的电磁转矩 （N·m）
发电机的效率
3－10 解：电机空载时产生额定电压
在空载特性曲线上利用线性插值得＝5.5+(230-220)（6.5-5.5）/（244-240）
=5.92 A
故并联回路应串入的电阻值为
＝（230－2）/5.92－22.8
＝15.7 欧在额定转速下的临界电阻
励磁回路应串入的临界电阻
3－11
解：（1）电机的，（从3－9中知）
根据得出场阻线OC如图，OC与空载特性曲线交于P点，P点对应伏故＝
（2）从3－9题中可以得到特性AEB，然后在210伏处降AEB作出，对应，故励磁回路应串
3－12
解：（1）根据知，空载端电压＝
而时，＝176伏
所以空载电压＝伏
（2）满载时，电机的感应电势大小为
E＝＝220+4＝224伏在转速为750r/min时，
＝＝8.25伏根据在空载特性曲线上查处去磁电流
故每极的去磁安匝数
（3）过载25％时，
（安匝/极）
A
根据＝0.25A查得伏故伏端电压伏
3－13 解：此时电机的感应电势 伏
而n＝时伏，则
此时空载电压伏当转速不变，而改变时，根据在空载特性上查得：
所以，励磁电流应增加到
此时空载电压伏
3－14 解：额定负载时的负载电流
负载时电枢反应的去磁安匝
如将该发电机改为平复励，则串联绕组产生的磁势应补偿电枢反应去磁所以， （匝）
故应每极加入6匝串联绕组。
3－15 解：假定在1200r/min场阻增大一倍时保持不变，
由于假定不变，所以E正比于转速n，
故1200r/min时空载端电压伏当伏时实际的为
与假定不变相符，故电机空载电压为250伏。
3－36 解：不计电枢电阻时，伏，
额定电枢电流
由得
又，而
所以，
故额定负载时的电磁功率及电磁转矩
＝264.56 （N·m）
3－39 解：（1）根据＝230伏，在空载曲线上查得
所以
故励磁回路应串入的电阻＝
（2）电机额定时励磁电阻＝，
我们将空载曲线在内线性化，得到电压
＝171.74+31.48
而代入上式得到空载端电压伏
故：电压变化率＝
（3）额定电流＝
在额定条件下电机的感应电势
＝230+2+85.4*0.183
＝247.6伏
在空载特性上查得等效励磁总电流
＝2.532 A
所以，在额定情况下电枢反应等效去磁安匝
＝880*（2.79-2.532）
＝227 （AT/P）
3－41 解：
伏故： w
（N·m）
（w）
3－42 解：（1）电机的额定电流安
则额定电流的电枢感应电势
＝230+500*0.0179+2
＝241伏
电磁功率 kw
（2）根据在空载特性曲线上可以查得等效合成励磁电流
安
等效去磁励磁电流安
所以额定励磁电流安
对应的空载感应电势（空载曲线上查找）
伏
故发电机的电压变化率
（3）附加损耗 kw
故
＝120.5+1.15+1.062+1.444
＝124.156 kw
不计算励磁绕组损耗时的效率
当考虑时，＝kw
所以
补：3－1（章名涛直流发电机 7～8）
解：（1） KA
当短路电流＝时发电机的感应电势
伏
在空载曲线上对应的 安
故：当＝时电枢反应去磁等效的并励电流
安
电机额定状态时
＝121.5 伏在空载曲线上查出 安所以，激磁电流 安去掉负载空载电压 伏
电压变化率
（2）并励时达到额定点时与他励时相等
所以， 欧将磁化曲线在30～35A内线性化为：
而励磁回路有
解联立方程的 伏所以，
（3）当时查得＝18.10安
在时等效合成励磁电流安感应电势 伏，所以端电压
伏
4－1 答：可以根据反电势（感应电势）E的大小来判断直流 的运行状态。当E>U时处于发电机状态，反之处于电动机状态。 发电状态时于n反向，E于同向，于反向；电动机于n同向，E于、反向。 发电机从机械能电能，电动机从电能机械能。
4－7 解：并励电动机的额定电流安
设电枢起动变阻器电阻为，则有起动时，
其电阻的电流容量安若不用起动器而直接起动，则起动电流
起动电流是额定电流倍数 倍
4－8 解：额定励磁电流 A
则
额定时伏当忽略串入电阻后，瞬间n未及改变，而也不变此时，伏电枢电压方程：
所以，此时瞬间 安额定时 （N·m）
,串入瞬间，
（N·m）
当＝不变时，安此时，伏所以，
4－9 解：（1）突然将磁通减少15％时，转速未及变化，此时
伏根据得电枢电流
安转矩 （N·m）
稳定时根据不变，得到稳定时的电枢电流
安感应电势伏所以，转速 r/min
（2）将端电压突然变为80伏，安
所以 伏
安
（N·m）
稳定时安
伏所以 r/min
4－11 解：（1）电动机的额定输入转矩 （N·m）
（2）伏
因为
故在额定电流时的电磁转矩（N·m）
（3）因
故 （vm/r）
故理想的空载转速 r/min
在不变的情况下，电枢回路不串入电阻时
当电枢回路串入电阻时
联立解得 r/min
串入0.1欧电阻之后得稳定转速为470r/min。
4－12 解：额定时安
伏当时，不变感应电势伏因为不变，磁通不变，所以安电压方程
则串入电阻
输出功率，当时有
（kw）
输入功率 （kw）
故此时效率
4－13 解：额定励磁电流安在额定负载时等效励磁电流安根据在空载曲线上查得，伏
额定时电动机的感应电势
＝220－76*0.0814－2
＝211.81 伏
r/min
（2）额定负载时串励绕组磁势合成并励电流
安
电动机在额定负载时的感应电势
伏在积复励时安在曲线查得伏，
此时电机转速 r/m
差复励时，安在曲线查得伏
此时电机转速 r/m
4－14 解：（1）在n＝1200r/m时甲的感应电势＝＝235.08伏
乙电机的感应电势伏
>U，，故甲电机处于发电机，乙电机处于电动机状态。
（2）根据得甲电枢电流安根据得乙电机电枢电流安故总的机械损耗和铁耗为：
w
（3）能改变其运行状态，此时甲的安，乙的安即可达到要求。
（4）由于机组有存在，故在安之间总可以找到一个电流，当时使电机在1200r/m时同时从电网吸收功率。 反之由于机组无原动机带动，根本不可能同时向电网输出功率（根据能量守恒定律）。
4－15 解：（1）此台电机 的电势常数
所以此时电机内的感应电势
伏
故直流电机处于电动状态（E<U）.
（2）根据得负载电流
安此电机的转矩常数
则电机的电磁转矩（N·m）
电机的输入功率 （kw）
电机的输出功率 （kw）
故电机的效率
4－42 解：（1）作发电机运行 安作电动机运行安作发电机时
＝115+（165.22+4.97）*0.0587+2
＝127 伏作电动机运行
＝110－（187.33－4.97）×0.0587－2
＝97.3 伏当不计电枢反应影响（安不变）时
有 则 r/m
（2）电机空载（）时空载伏
所以 r/m
故：
4－46 解：安时，伏
负载转矩增大到4倍时
因
故＝160安
此时，伏
由知 r/m
4－47 解：安 安
伏
所以
r/m
若总制动转矩增大一倍，不变有不变则 安
伏由于磁通不变，故 r/m
4－48 Answer,(1)when the motor having the circuit of armature that it is half of ,we find the on the No-load characteristics:
we apply the equation of E.M.F,of the D.C.motor
we have r/m
(2) when ,We find the on the No-load characteristics,=
and obtain
we apply the equation of E.M.F again and obtain
When ,the speed of Motor is 3980r/m,when ,the speed of Motor is 6000 r/m.
4－57 解：由电磁转矩 而
当不变时，也不变所以外施电压150伏时，＝40安由于为变，所以也不变额定点伏当外施电压降到150伏时，伏因磁通不变，则 有
r/m
4－58 解：（1）当电机磁路不饱和时， k为常数
＝30安时，伏所以
有r/m
而 （N·m）
（2）当电机饱和时，按磁化曲线可得：
韦，韦。
因 伏所以 r/m
则 （N·m）
4－61
解：电动机
则额定 N·m
当电动机不变时，
而电动机他励，不变，所以安额定时电动机伏当转速n＝300r/m时电动机的感应电势
伏
因为伏根据伏在空载特性曲线上查处
安匝所以安故：此时发电机的励磁电压伏。
4－63 解：额定运行时电枢电流安反电势伏
在能耗制动时初瞬，因不变，n也未及改变所以感应电势伏初瞬电流安电磁转矩（N·m）
＝110×（185－4.02）－ ×0.0566－17000
＝1053.94 w
（N·m）
减速转矩（N·m）
4－64 解：额定运行时：额定电流安
电枢电流安
反接制动，感应电势伏所串电阻欧损耗 w
制动转矩M＝ N·m
反馈制动，感应电势
伏串电阻＝欧损耗 w
制动转矩M＝ N·m
能耗制动，感应电势伏串电阻＝ 欧损耗 w
制动转矩M＝ N·m
4－66 解：转矩 （kg·m）
转速 （r/m）
自然特性上M＝13.125kg·m时，
r/m
A
根据M＝13.125kg·m得电流安，
则
得欧
故应串入11.205欧的电阻。
4－67 解：（1） A
A
欧电枢绕组铜耗 w
电刷接触损耗 W
（2）励磁损耗 w
铁耗和机械损耗
＝1110 w
4－68 解：电机＝220×72.1＝15862 w
A
而 伏空载 伏故
＝13168.14 w
所以
补4－1 解：空载时 伏
电机空载损耗 w
当n＝600r/m时 伏
所以，电磁功率 w
而输出功率 w
输入功率 w
所以效率
电枢串入电阻上的功率损耗
＝6600－3277.5－30×30×0.25
＝3097.5 w
5－16 解：（1）使换向良好要求增加的换向极磁势
所以换向极绕组增加
（2）因
交轴电枢反应
而
所以
故：应将气隙减小
