4-14 一台直流电动机技术数据如下：额定功率PN=40kW ，额定电压UN=220V ，额定转速nN=1500r/min ，额定效率η=87.5%，求电动机的额定电流和额定负载时的输入功率？ 解： （1）额定电流
（2）输入功率
4-15 一台直流发电机技术数据如下：额定功率PN=82kW ，额定电压UN=230V ，额定转速nN=970r/min ，额定效率η=90%，求发电机的额定电流和额定负载时的输入功率？ 解： （1）额定电流 （2）输入功率
4-16 已知一台直流电机极对数p=2，槽数Z 和换向片数K 均等于22，采用单叠绕组。

试求：（1）绕组各节距；（2）并联支路数。

解：（1）第一节距54
24222y 1=-=±=εp z ，为短距绕组。

单叠绕组的合成节距及换向器节距均为1，即1y ==k y
第二节距415y 12=-=-=y y
（2）并联支路数等于磁极数，为4。

4-17 已知直流电机极数2p=6，电枢绕组总导体数N=400，电枢电流Ia=10A ，气隙每极磁通Φ=2.1×10-2Wb ，试求：（1）采用单叠绕组时电枢所受电磁转矩；（2）绕组改为单波保持支路电流ia 不变时的电磁转矩。

解: 电枢绕组为单叠绕组时,并联支路对数a=p=3,
电磁转矩 m N I a pN T a ⋅=⨯⨯⨯⨯⨯=Φ=38.1310021.03
14.3240032π 如果把电枢绕组改为单波绕组, 保持支路电流a i 的数值不变,则电磁转矩也不变,仍为 13.369m N ⋅,因为无论是叠绕组还是波绕组,所有导体产生的电磁转矩的方向是一致
的, 保持支路电流a i 不变,就保持了导体电流不变,也就保持了电磁转矩不变。

也可以用计算的方法: 单叠绕组时并联支路数为6, 支路电流 A I i a a 6106==
改为单波绕组, 保持支路电流a i 的数值不变,仍为
A 610,而并联支路数为2 (a=1), 电枢电流A i I a a 3
102== 电磁转矩 m N T ⋅=⨯⨯⨯⨯⨯=38.133
10021.0114.324003。

A U P I N N N N 79.207875.022010403
=⨯⨯==ηkW
I U P N N 71.4579.2072201=⨯=⨯=A U P I N N N 5.35623010823
=⨯==KW P P N 11.911==η
4-18 一台并励直流发电机额定数据如下：p=2，PN=46kW ，UN=230V ， nN=1000r/min ，电枢回路电阻Ra=0.04Ω，励磁回路电阻Rf=30Ω。

若将发电机作电动机运行，所加电源电压UN=220V ，并保持电枢电流为发电机运行时的数值，试求：（1）设磁路不饱和时的电动机转速；（2）作电动机运行时的电磁转矩，并与原发电机运行时的电磁转矩比较大小。

解：（1）额定负载电流A A U P I N N N 200230
46000=== 励磁电流A A R U I f N f 67.730
230=== 电枢电流A I I I f N a 67.207=+=
2383.0=+=ΦN
a a N F n R I U C ε 作电动机运行时：A A R U I f N f 33.730220''===
则2278.02383.0*67
.733.7==
ΦD C ε 磁路不饱和时的电动机转速min)/(3.9292278.067.207*04.0220r n =-= （2）原发电机运行时的电磁转矩
N I C T a F T emF 6.47267.207*2383.0*55.9==Φ=
电动机运行时的电磁转矩N I C T a D D emD 8.45167.207*2278.0*55.9==Φ=
4-19 一台并励直流电动机额定数据如下： UN=220V ，IN=92A ，电枢回路电阻Ra=0.08Ω，励磁回路电阻Rf=89Ω，额定效率ηN=86%，电动机额定运行，试求：（1）输入功率；
（2）输出功率；（3）总损耗；（4）电枢回路铜损耗；（5）励磁回路铜损耗；（6）空载损耗。

解: ( 1 )输入功率 KW W I U P N N 24.2020240922201==⨯==
( 2 )输出功率KW P P 406.1786.024.2012=⨯==η
( 3 )总损耗 KW P P P 834.2406.1724.2021=-=-=∆
(4) A R U I f N f 47.289
220=== A I I I f N a 53.8947.292=-=-= 电枢回路铜损耗 W R I P a a cua 25.64108.053.8922=⨯==
( 5 )励磁回路铜损耗 W R I P f f cuf 98
.5428947.22
2=⨯== ( 6 )空载损耗：
KW P P P cuf 291.298.54228340=-=-∆=
4-20 一台他励直流电动机额定数据如下：PN=100kW ，UN=220V ，IN=517A ，
nN=1200r/min ，电枢回路电阻Ra=0.044Ω。

试求：（1）额定负载时的电枢电动势和电磁转矩；（2）固有机械特性方程；（3）实际空载运行时的电枢电流和空载转矩；（4）理想空载转速和实际空载转速；（5）当电动机轴上负载为75%TemN 时，电动机的转速。

解：（1）电枢电动势和电磁转矩分别为：
)
(8.1961200164.0V n C E N N e a =⨯=⋅=φ)
(7.809517164.055.955.9m N I C T a N e ⋅=⨯⨯=⋅=φ
（2）固有机械特性方程 164.01200
044.0517200=⨯-=⋅-=N a N N N e n R I U C φT T T C C R C U n N T e a N e N 17.01341164.055.9044.0164.022022-=⨯-=-=φφ
3）额定输出转矩和空载转矩
)(8.7951200
1010055.955.932m N n P T N N N ⋅=⨯⨯==)
(9.138.7957.80920m N T T T N ⋅=-=-= 实际空载运行时的电枢电流A C T I N T 87.8164
.0*55.99.1300a ==Φ=
4)理想空载转速和实际空载转速
min)/(13410r C U n N e N ==φ m in)/(6.13389.1317.0134117.013410'0r T n =⨯-=-=
5)负载为75%TemN 时，电动机的转速
min)/(4.1237027.10446.134175.0*)(55.92r T C R C U n N a N N =-=Φ-Φ=
εε。