专题三十八 直流电动机及其机械特性（专项练习） -河南省对口招生《电压与变压器》（第5版）(高教社）专题复习讲练测

专题三十八 直流电动机及其机械特性 一、填空题 1.直流电动机中，电枢电流与感应电动势的方向______。 答案：相反 解析：电动机运行时，感应电动势（反电动势）会阻碍电枢电流，故两者方向相反，这是电动机的重要特性。 2.直流电动机的功率平衡方程式中，总损耗△p包括电枢铜损、励磁铜损和______。 答案：空载损耗（机械损耗+铁损） 解析：总损耗是输入功率与输出功率的差值，除电枢和励磁铜损外，还包括机械摩擦及铁损组成的空载损耗。 3.并励电动机的自然机械特性是指外加电压、励磁电流为额定值且电枢回路______时的机械特性。 答案：无附加电阻 解析：自然机械特性的条件为额定电压、额定励磁电流，且电枢无外加电阻，此时特性为硬特性。 4.串励电动机的励磁电流______电枢电流。 答案：等于 解析：串励电动机的励磁绕组与电枢绕组串联，根据串联电路电流特性，励磁电流与电枢电流相等。 5.直流电动机的转矩平衡方程式为Te=T2+______。 答案：T0（空载转矩） 解析：电磁转矩Te需克服负载转矩T2和由机械损耗、铁损形成的空载转矩T0，才能稳定运行。 6.当直流电动机转速升高时，反电动势Ea会______。 答案：增大 解析：反电动势Ea=Ceφn与转速n成正比，转速升高则Ea增大。 7.复励电动机通常接成______形式以避免运行不稳定。 答案：积复励 解析：积复励中串励与并励磁通相加，可避免特性不稳定，保证运行可靠，而差复励易导致不稳定。 8.并励电动机的理想空载转速表达式为n0=______。 答案：U/(Ceφ) 解析：理想空载时转矩为0，由机械特性方程推导得出，n0为电压与电动势常数、磁通乘积的比值。 9.串励电动机在______时，机械特性曲线为直线。 答案：磁路饱和 解析：磁路饱和时，磁通φ随电流变化很小，近似为常数，机械特性方程简化为线性关系。 10.直流电动机从电源获取的电功率，一部分转化为电磁功率，另一部分转化为______。 答案：电枢铜损 解析：由功率平衡式IaU=EaIa+Ia2Ra可知，输入电功率分为电磁功率EaIa和电枢铜损Ia2Ra。 二、判断题 1.直流电动机的电动势平衡方程式也称为电压平衡方程式（ ）。 答案：正确 解析：该式反映电源电压与反电动势、电枢电阻压降的平衡关系，更准确称为电压平衡方程式，以区别于发电机的电动势平衡式。 2.并励电动机的人为机械特性比自然机械特性更硬（ ）。 答案：错误 解析：人为机械特性（如电枢串电阻）会增大特性曲线斜率，转速随转矩下降更快，特性更软，而非更硬。 3.串励电动机的转速随负载转矩增大而升高（ ）。 答案：错误 解析：串励电动机机械特性软，负载转矩增大时，转速会明显下降，而非升高，这是其特性特点。 4.复励电动机的机械特性介于并励和串励电动机之间（ ）。 答案：正确 解析：复励电动机兼具并励和串励绕组，特性受两者共同影响，故介于两者之间，具体偏向取决于绕组作用强弱。 5.直流电动机的空载损耗仅在有负载时存在（ ）。 答案：错误 解析：空载损耗包括机械损耗和铁损，无论电动机有无负载，只要电枢旋转，这部分损耗就存在。 6.并励电动机的励磁电流不随电枢电流变化（ ）。 答案：正确 解析：并励电动机励磁绕组与电枢并联，电压恒定，励磁电流由电压和励磁电阻决定，与电枢电流无关。 7.串励电动机允许空载运行（ ）。 答案：错误 解析：串励电动机空载时电流极小，磁通接近零，转速会急剧升高导致“飞车”，故不允许空载运行。 8.直流电动机的电磁功率等于输出功率与空载损耗之和（ ）。 答案：正确 解析：电磁功率Pe是中间转换功率，需扣除空载损耗p0才得到输出功率P2，即Pe=P2+p0。 9.复励电动机接成差复励时运行更稳定（ ）。 答案：错误 解析：差复励中串励与并励磁通相反，易导致特性不稳定，故复励电动机通常接成积复励而非差复励。 10.他励直流电动机适用于宽调速系统（ ）。 答案：正确 解析：他励电动机励磁与电枢独立，调速方式灵活，可实现宽范围平滑调速，故广泛用于需宽调速的拖动系统。 三、选择题 1.直流电动机中，反电动势的作用是（ ）。 A.增大电枢电流 B.阻碍电枢电流 C.与电枢电流同向 D.不影响电枢电流 答案：B 解析：反电动势由电枢旋转产生，方向与电枢电流相反，会阻碍电流增大，避免电流过大损坏电机。 2.下列不属于直流电动机功率平衡中总损耗的是（ ）。 A.电枢铜损 B.励磁铜损 C.输出机械功率 D.机械损耗 答案：C 解析：总损耗是输入功率减去输出功率的部分，包括各类损耗，而输出机械功率是有用功率，不属于损耗。 3.并励电动机自然机械特性的特点是（ ）。 A.软特性 B.转速随转矩变化大 C.硬特性 D.理想空载转速低 答案：C 解析：并励电动机自然特性从空载到额定负载，转速下降少，属于硬特性，这是其区别于串励电机的重要特点。 4.串励电动机的励磁绕组与电枢绕组的连接方式是（ ）。 A.并联 B.串联 C.混联 D.独立连接 答案：B 解析：串励电动机的励磁绕组与电枢绕组串联，使励磁电流等于电枢电流，这是其结构和特性的基础。 5.直流电动机的转矩平衡方程式中，T0代表（ ）。 A.电磁转矩 B.输出转矩 C.负载转矩 D.空载转矩 答案：D 解析：T0是由机械损耗和铁损形成的空载转矩，电磁转矩Te需克服T0和负载转矩T2才能稳定运行。 6.当直流电动机电枢回路串入电阻增大时，其机械特性（ ）。 A.更硬 B.更软 C.理想空载转速升高 D.斜率不变 答案：B 解析：电枢串电阻会增大机械特性曲线的斜率，使转速随转矩下降更快，特性更软，这是人为特性的特点。 7.复励电动机接成积复励的目的是（ ）。 A.降低成本 B.提高效率 C.保证运行稳定 D.增大启动电流 答案：C 解析：积复励中串励与并励磁通相加，可避免运行时的不稳定现象，而差复励易导致特性波动。 8.并励电动机的理想空载转速取决于（ ）。 A.电枢电阻 B.负载转矩 C.电源电压和磁通 D.励磁电流 答案：C 解析：理想空载转速n0=U/(Ceφ)，由电源电压U、电动势常数Ce和磁通φ决定，与负载无关。 9.串励电动机在磁路不饱和时，其机械特性曲线为（ ）。 A.直线 B.双曲线 C.抛物线 D.折线 答案：B 解析：磁路不饱和时，磁通与电流成正比，代入机械特性方程推导可得曲线为双曲线，体现软特性。 10.直流电动机的电磁功率Pe等于（ ）。 A.U Ia B.Ea Ia C.P2+p0 D.P1-paCu 答案：B 解析：电磁功率是电能向机械能转换的中间功率，由反电动势与电枢电流的乘积计算，即Pe=Ea Ia。 11.下列设备中，适合采用并励电动机的是（ ）。 A.市内电车 B.起重机 C.金属切割机床 D.电梯 答案：C 解析：并励电动机转速稳定，适用于需转速变化小的设备，如金属切割机床；电车、起重机等需大启动转矩的设备常用串励电机。 12.直流电动机启动瞬间，电枢电流大的原因是（ ）。 A.反电动势大 B.反电动势为零 C.电枢电阻大 D.励磁电流大 答案：B 解析：启动时转速为零，反电动势Ea=0，由Ia=(U-Ea)/Ra可知，此时电流Ia=U/Ra，为最大值。 13.并励电动机与他励电动机的主要区别是（ ）。 A.励磁方式 B.电枢结构 C.转速范围 D.启动性能 答案：A 解析：并励电动机励磁绕组与电枢并联，他励则独立供电，两者核心区别在于励磁方式，这导致特性略有差异。 14.串励电动机的输出功率在负载变化时（ ）。 A.变化很大 B.基本不变 C.随负载增大而增大 D.随负载增大而减小 答案：B 解析：串励电动机负载转矩增大时转速下降，输出功率P=T n变化不大，这一特性使其适用于牵引设备。 15.直流电动机的铁损产生在（ ）。 A.电枢绕组 B.励磁绕组 C.电枢铁心 D.机壳 答案：C 解析：铁损包括磁滞损耗和涡流损耗，由电枢铁心在交变磁场中产生，是空载损耗的一部分。 16.复励电动机中，若并励绕组作用大于串励绕组，则其特性接近（ ）。 A.串励电动机 B.并励电动机 C.他励电动机 D.直流发电机 答案：B 解析：复励电动机特性取决于绕组作用强弱，若并励绕组占主导，特性更接近并励电动机的硬特性。 17.直流电动机的机械特性是指（ ）的关系。 A.转速与电压 B.转速与电流 C.转速与转矩 D.转矩与电流 答案：C 解析：机械特性定义为电压、励磁等参数恒定时，转速n与转矩T的关系n=f(T)，是电机运行的重要特性。 18.并励电动机励磁回路断开时，可能会（ ）。 A.转速下降 B.电流减小 C.发生“飞车” D.转矩增大 答案：C 解析：励磁回路断开时，磁通急剧减小，由n=U/(Ceφ)可知转速会急剧升高，导致“飞车”事故。 19.下列关于直流电动机损耗的说法，正确的是（ ）。 A.铜损与负载无关 B.铁损随负载增大而增大 C.机械损耗与转速无关 D.空载损耗包括铁损和机械损耗 答案：D 解析：空载损耗是铁损（与磁通、转速相关）和机械损耗（与转速相关）的总和，铜损与电流平方成正比，随负载变化。 20.串励电动机不宜采用带传动的原因是（ ）。 A.启动转矩小 B.怕传动带断裂导致空载 C.转速不稳定 D.效率低 答案：B 解析：串励电动机空载会“飞车”，带传动若断裂或滑脱可能导致电机空载，故不宜采用，需直接连接负载。 21.直流电动机的电动势常数Ce与（ ）有关。 A.电源电压 B.电枢电流 C.电机结构 D.负载转矩 答案：C 解析：Ce是与电机结构（如磁极对数、电枢绕组匝数）相关的常数，一旦电机制成，其值固定不变。 22.并励电动机调速时，降低电源电压会使（ ）。 A.理想空载转速升高 B.机械特性斜率增大 C.理想空载转速降低 D.特性更硬 答案：C 解析：降低电源电压时，由n0=U/(Ceφ)可知理想空载转速降低，特性曲线平行下移，斜率不变。 23.复励电动机与串励电动机相比，其优点是（ ）。 A.启动转矩更大 B.无“飞车”危险 C.机械特性更软 D.效率更高 答案：B 解析：复励电动机因有并励绕组，空载时磁通不会急剧减小，故无“飞车”危险，而串励电机空载易“飞车”。 24.直流电动机的电磁转矩Te与（ ）成正比。 A.电枢电流和磁通 B.电枢电压和电阻 C.转速和磁通 D.负载转矩和转速 答案：A 解析：电磁转矩公式为Te=CtφIa，其中Ct为转矩常数，故Te与电枢电流Ia和磁通φ成正比。 25.下列关于直流电动机应用的说法，错误的是（ ）。 A.他励电机用于宽调速系统 B.串励电机用于电力牵引 C.并励电机用于转速稳定的设备 D.复励电机不适用于印刷机 答案：D 解析：以并励为主的复励电机转矩大且转速变化小，适用于印刷机等设备，故D选项说法错误。 四、简答题 1.简述并励电动机与串励电动机机械特性的主要区别。 答案：并励电动机机械特性为硬特性，转速随转矩变化小，理想空载转速固定；串励电动机为软特性，转速随转矩增大明显下降，空载转速极高。差异源于励磁方式：并励磁通恒定，串励磁通随电流变化。 2.为什么直流电动机启动时需采取限流措施？ 答案：启动瞬间转速为0，反电动势Ea=0，由Ia=(U-Ea)/Ra可知，此时电流极大，可能烧毁绕组。故需串电阻或降压启动，限制启动电流，保护电机。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题三十八 直流电动机及其机械特性 一、填空题 1.直流电动机中，电枢电流与感应电动势的方向______。 2.直流电动机的功率平衡方程式中，总损耗△p包括电枢铜损、励磁铜损和______。 3.并励电动机的自然机械特性是指外加电压、励磁电流为额定值且电枢回路______时的机械特性。 4.串励电动机的励磁电流______电枢电流。 5.直流电动机的转矩平衡方程式为Te=T2+______。 6.当直流电动机转速升高时，反电动势Ea会______。 7.复励电动机通常接成______形式以避免运行不稳定。 8.并励电动机的理想空载转速表达式为n0=______。 9.串励电动机在______时，机械特性曲线为直线。 10.直流电动机从电源获取的电功率，一部分转化为电磁功率，另一部分转化为______。 二、判断题 1.直流电动机的电动势平衡方程式也称为电压平衡方程式（ ）。 2.并励电动机的人为机械特性比自然机械特性更硬（ ）。 3.串励电动机的转速随负载转矩增大而升高（ ）。 4.复励电动机的机械特性介于并励和串励电动机之间（ ）。 5.直流电动机的空载损耗仅在有负载时存在（ ）。 6.并励电动机的励磁电流不随电枢电流变化（ ）。 7.串励电动机允许空载运行（ ）。 8.直流电动机的电磁功率等于输出功率与空载损耗之和（ ）。 9.复励电动机接成差复励时运行更稳定（ ）。 10.他励直流电动机适用于宽调速系统（ ）。 三、选择题 1.直流电动机中，反电动势的作用是（ ）。 A.增大电枢电流 B.阻碍电枢电流 C.与电枢电流同向 D.不影响电枢电流 2.下列不属于直流电动机功率平衡中总损耗的是（ ）。 A.电枢铜损 B.励磁铜损 C.输出机械功率 D.机械损耗 3.并励电动机自然机械特性的特点是（ ）。 A.软特性 B.转速随转矩变化大 C.硬特性 D.理想空载转速低 4.串励电动机的励磁绕组与电枢绕组的连接方式是（ ）。 A.并联 B.串联 C.混联 D.独立连接 5.直流电动机的转矩平衡方程式中，T0代表（ ）。 A.电磁转矩 B.输出转矩 C.负载转矩 D.空载转矩 6.当直流电动机电枢回路串入电阻增大时，其机械特性（ ）。 A.更硬 B.更软 C.理想空载转速升高 D.斜率不变 7.复励电动机接成积复励的目的是（ ）。 A.降低成本 B.提高效率 C.保证运行稳定 D.增大启动电流 8.并励电动机的理想空载转速取决于（ ）。 A.电枢电阻 B.负载转矩 C.电源电压和磁通 D.励磁电流 9.串励电动机在磁路不饱和时，其机械特性曲线为（ ）。 A.直线 B.双曲线 C.抛物线 D.折线 10.直流电动机的电磁功率Pe等于（ ）。 A.U Ia B.Ea Ia C.P2+p0 D.P1-paCu 11.下列设备中，适合采用并励电动机的是（ ）。 A.市内电车 B.起重机 C.金属切割机床 D.电梯 12.直流电动机启动瞬间，电枢电流大的原因是（ ）。 A.反电动势大 B.反电动势为零 C.电枢电阻大 D.励磁电流大 13.并励电动机与他励电动机的主要区别是（ ）。 A.励磁方式 B.电枢结构 C.转速范围 D.启动性能 14.串励电动机的输出功率在负载变化时（ ）。 A.变化很大 B.基本不变 C.随负载增大而增大 D.随负载增大而减小 15.直流电动机的铁损产生在（ ）。 A.电枢绕组 B.励磁绕组 C.电枢铁心 D.机壳 16.复励电动机中，若并励绕组作用大于串励绕组，则其特性接近（ ）。 A.串励电动机 B.并励电动机 C.他励电动机 D.直流发电机 17.直流电动机的机械特性是指（ ）的关系。 A.转速与电压 B.转速与电流 C.转速与转矩 D.转矩与电流 18.并励电动机励磁回路断开时，可能会（ ）。 A.转速下降 B.电流减小 C.发生“飞车” D.转矩增大 19.下列关于直流电动机损耗的说法，正确的是（ ）。 A.铜损与负载无关 B.铁损随负载增大而增大 C.机械损耗与转速无关 D.空载损耗包括铁损和机械损耗 20.串励电动机不宜采用带传动的原因是（ ）。 A.启动转矩小 B.怕传动带断裂导致空载 C.转速不稳定 D.效率低 21.直流电动机的电动势常数Ce与（ ）有关。 A.电源电压 B.电枢电流 C.电机结构 D.负载转矩 22.并励电动机调速时，降低电源电压会使（ ）。 A.理想空载转速升高 B.机械特性斜率增大 C.理想空载转速降低 D.特性更硬 23.复励电动机与串励电动机相比，其优点是（ ）。 A.启动转矩更大 B.无“飞车”危险 C.机械特性更软 D.效率更高 24.直流电动机的电磁转矩Te与（ ）成正比。 A.电枢电流和磁通 B.电枢电压和电阻 C.转速和磁通 D.负载转矩和转速 25.下列关于直流电动机应用的说法，错误的是（ ）。 A.他励电机用于宽调速系统 B.串励电机用于电力牵引 C.并励电机用于转速稳定的设备 D.复励电机不适用于印刷机 四、简答题 1.简述并励电动机与串励电动机机械特性的主要区别。 2.为什么直流电动机启动时需采取限流措施？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$