《变压器与发动机》直流电动机的工作原理与特性（举一反三考点练）课后自测（卷2）

举一反三考点练 《变压器与电动机》直流电动机的工作原理与特性-课后自测 知识点一 直流电动机的工作原理与特性 1.（简答题）详细阐述电磁力定律的内容，并说明其在直流电动机工作过程中的具体体现。 2. （简答题）分步骤说明如何应用左手定则判断通电导体在磁场中的受力方向。 3. （简答题）比较左手定则与右手定则在直流电机中的不同用途，并解释为何不能混淆。 4. （简答题）简述直流电动机中电磁力大小的影响因素，并讨论如何在设计中优化以获得更大转矩。 5. （填空题）判断通电导体在磁场中受力方向的方法称为__________定则。 6. （填空题）电动机中，载流导体在磁场中受电磁力作用产生__________，使电枢旋转。 知识点二 直流电动机的基本结构与运行过程 1. （简答题）详细说明直流电动机的启动过程，从通电瞬间到连续旋转，其中换向器起到了怎样的关键作用。 2. （简答题）为什么说直流电动机的电刷需要安装在特定的几何位置（如中性面附近）？若安装位置偏移，会对电动机运行产生什么影响。 3. （简答题）描述直流电动机中，电刷与换向器这对滑动接触部件是如何协同工作，将外部静止电源的电能传递到内部旋转电枢的。 4. （简答题）如果一台直流电动机通电后不转，只是发出“嗡嗡”声并发热，可能涉及哪些与基本结构相关的原因？请从电刷、换向器、电枢绕组等方面进行分析。 5. （填空题）直流电动机中，负责自动改变线圈电流方向以保证连续旋转的部件是__________。 6. （填空题）电动机的旋转方向取决于磁场方向和__________方向。 知识点三 转矩的平稳性与电机的可逆性 1. （简答题）解释为什么单线圈直流电动机的转矩是脉动的，以及这种脉动转矩在实际应用中有何不良影响。 2. （简答题）阐述多线圈结构是如何有效减小直流电动机输出转矩的脉动，实现平稳运行的。 3. （简答题）详细说明直流电机的可逆性原理，并举例说明这一特性在工业或交通领域的两个实际应用。 4. （简答题）从设计制造和维护保养两个角度，讨论为了获得更平稳的转矩，直流电动机需要在哪些方面进行优化和改进。 5. （填空题） 同一台直流电机，既可以作为__________运行，也可以作为电动机运行，这称为电机的可逆性。 6. （填空题）通过增加电枢上的__________数量，可以显著减小直流电动机输出转矩的脉动。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 举一反三考点练 《变压器与电动机》直流电动机的工作原理与特性-课后自测 知识点一 直流电动机的工作原理与特性 1.（简答题）详细阐述电磁力定律的内容，并说明其在直流电动机工作过程中的具体体现。 【答案】 电磁力定律指出通电导体在磁场中会受到力的作用。在直流电动机中，电枢绕组通入电流后，载流导体在主磁场中受电磁力产生转矩，从而驱动电枢旋转，实现电能到机械能的转换。 2. （简答题）分步骤说明如何应用左手定则判断通电导体在磁场中的受力方向。 【答案】 伸开左手，让拇指与四指垂直。将左手放入磁场，使磁感线垂直穿入手心，四指指向电流方向，此时拇指所指方向即为导体受力方向。此定则专用于判断电动机的受力。 3. （简答题）比较左手定则与右手定则在直流电机中的不同用途，并解释为何不能混淆。 【答案】 左手定则判断电动机中通电导体的受力方向（电生力）；右手定则判断发电机中导体切割磁感线产生感应电动势的方向（动生电）。两者物理过程相反，混淆将导致对电机工作原理的误解。 4. （简答题）简述直流电动机中电磁力大小的影响因素，并讨论如何在设计中优化以获得更大转矩。 【答案】 电磁力大小取决于磁场强度、导体电流和导体有效长度。设计时可通过增强磁场、增大电流、增加导体长度或多并联支路来提升转矩，并需平衡散热与机械强度。 5. （填空题）判断通电导体在磁场中受力方向的方法称为__________定则。 【答案】左手 6. （填空题）电动机中，载流导体在磁场中受电磁力作用产生__________，使电枢旋转。 【答案】转矩 知识点二 直流电动机的基本结构与运行过程 1. （简答题）详细说明直流电动机的启动过程，从通电瞬间到连续旋转，其中换向器起到了怎样的关键作用。 【答案】 通电后，载流线圈在磁场中受力产生转矩而启动。换向器在线圈转过中性面时自动切换电流方向，使线圈边进入异极区后受力方向不变，从而维持转矩方向一致，保证连续旋转。 2. （简答题）为什么说直流电动机的电刷需要安装在特定的几何位置（如中性面附近）？若安装位置偏移，会对电动机运行产生什么影响。 【答案】 电刷安装在中性面附近，可使换向线圈处于弱磁场区，感应电动势小，换向火花小。若偏移，换向线圈处于强磁场区，将产生严重火花，烧蚀换向器与电刷，影响运行。 3. （简答题）描述直流电动机中，电刷与换向器这对滑动接触部件是如何协同工作，将外部静止电源的电能传递到内部旋转电枢的。 【答案】 电刷静止，通过弹簧压紧旋转的换向器。外部电流经电刷、换向片流入旋转的电枢线圈，再经另一换向片和电刷流回电源，实现静止电路与旋转绕组间的电能传输。 4. （简答题）如果一台直流电动机通电后不转，只是发出“嗡嗡”声并发热，可能涉及哪些与基本结构相关的原因？请从电刷、换向器、电枢绕组等方面进行分析。 【答案】 可能原因：电刷接触不良或卡死；换向器短路或严重烧蚀；电枢绕组匝间短路或断路；轴承卡死等。这些都可能导致电流大、转矩不足而堵转，发出嗡嗡声并发热。 5. （填空题）直流电动机中，负责自动改变线圈电流方向以保证连续旋转的部件是__________。 【答案】换向器 6. （填空题）电动机的旋转方向取决于磁场方向和__________方向。 【答案】电枢电流 知识点三 转矩的平稳性与电机的可逆性 1. （简答题）解释为什么单线圈直流电动机的转矩是脉动的，以及这种脉动转矩在实际应用中有何不良影响。 【答案】 单线圈旋转时，其与磁场的相对位置不断变化，导致受力从零到最大周期性脉动。这种脉动转矩会引起电机振动、噪音，并导致负载运行不平稳，加速机械磨损。 2. （简答题）阐述多线圈结构是如何有效减小直流电动机输出转矩的脉动，实现平稳运行的。 【答案】 多线圈均匀分布在电枢上，各线圈产生的转矩脉动在时间相位上依次错开。总转矩为各线圈转矩的叠加，波峰填补波谷，从而使合成转矩波动大大减小，运行平稳。 3. （简答题）详细说明直流电机的可逆性原理，并举例说明这一特性在工业或交通领域的两个实际应用。 【答案】 同一直流电机，外力拖动旋转可发电（机械能→电能），通电则作电动机运行（电能→机械能）。 应用：1. 电动-发电机组；2. 电力机车再生制动，下坡时发电反馈。 4. （简答题）从设计制造和维护保养两个角度，讨论为了获得更平稳的转矩，直流电动机需要在哪些方面进行优化和改进。 【答案】 设计上：增加线圈与换向片数，优化磁场均匀性，提高制造精度。维护上：保证电刷接触良好，换向器清洁圆整，绕组无短路，轴承润滑正常，以维持转矩平稳。 5. （填空题） 同一台直流电机，既可以作为__________运行，也可以作为电动机运行，这称为电机的可逆性。 【答案】发电机 6. （填空题）通过增加电枢上的__________数量，可以显著减小直流电动机输出转矩的脉动。 【答案】线圈 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $