电机拖动(直流电机部分)复习_II

1、一、直流电机部分,1.,直流,/,交流电动机,/,发电机的基本工作原理分析。,2.,直流电机的额定参数的概念与计算。,3.,直流电机的电枢电动势与电磁转矩的计算。,4.,直流电动机的运行原理（基本方程式、功率关系、工作,特性等）。,5.,他励直流电动机的机械特性（固有特性、人为特性）。,6.,直流电机的换相问题。,7.,他励直流电动机的启动方法与启动参数计算。,8.,他励直流电动机的调速方法、原理与性能指标计算。,9.,他励直流电动机的各种运行状态及相应的简单计算。,10.,如何改变直流电动机的旋转方向,？,（,1,）对于永磁直流电动机，通过改变电源方向,可以改,变电动机的旋转方向。,（,2,

2、）对于他励直流电动机，可以通过改变电流方向来改,变电动机的旋转方向。即可以改变励磁电流方向，或电,枢电流方向来改变电动机的旋转方向。,（,3,）对于串,/,并励直流电动机，单纯改变电源极性的方,向不能改变电动机的旋转方向。可以改变励磁电流方向，,或,电,枢,电,流,方,向,来,改,变,电,动,机,的,旋,转,方,向,。,(,请练习教材,P103,的思考题,4.3),11.,为什么直流电机能发出直流电？如果没有换向器，直流,电机能不能发出直流电流？,答：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

3、能发出交,流电。（分析略）,12.,试判断下列情况下，电刷两端电压性质：,（,1,）磁极固定，电刷与电枢同时旋转；,（,2,）电枢固定，电刷与磁极同时旋转。,答：（,1,）电刷两端的是交流电压；,（,2,）电刷两端的是直流电压。,13.,直流电动机为什么不允许直接启动？应采用怎样方法,起动？,直流电动机一般不允许直接启动，因为直接起动时的,起动电流和转矩都很大，起动电流通常可达额定电流的,10,至,20,倍。,这是因为：直接起动时,U,U,N,，,而,n,0,，,E,a,0 ,U,N,I,S, I,N,T,S,C,T, ,N,I,S,T,N,R,a,直流电动机通常有两种起动方法：,（,1,）降

4、压起动,（,2,）电枢回路串电阻起动,14.,直流电动机的调速优点及其调速方法各有哪些？,（,1,）直流电动机的调速优点,直流电动机的调速的突出优点是能在较大的范围内具,有平滑、平稳的无级调速性能。,直流电动机的调速适用于那些对调速性能要求较高,的场合。,（,2,）直流电动机调节转速的电气方法主要有：,）电枢回路串电阻,）改变励磁电流,）改变电枢回路的电源电压,15.,已知某直流电动机铭牌数据如下，额定功率,P,N,?,75,，额定,kw,电压,，额定效率,V,U,，额定转速,N,?,220,n,N,?,1500,r,/,m,88,.,5,%,?,?,，试求该电机的额定电流。,N,解：对于直流

5、电动机，,故该电机的额定电流,P,?,U,?,I,?,?,N,N,N,N,75000,P,N,?,?,385,(,A,),I,N,?,U,N,?,?,N,220,?,88,.,5,%,(,kw,),16.,已知某直流发电机的额定功率,P,N,?,240,，,额定电压,?,600,(,r,/,m,),，试求该电机的,，额定转速,?,460,(,V,),n,N,U,N,额定电流,。,解：因为,P,?,U,?,I,N,N,N,故该电机的额定电流,（请参见教材,P32,页例题,3-1,、,3-2,）,P,?,I,U,N,N,N,240000,?,?,522,(,A,),460,17.,一台直流发电机额

6、定容量,180kw,，额定电压,230,伏，额定转,速,1450r/m,，额定效率,89.5%,求额定输入功率和额定电流。,180,P,?,?,201,(,kw,),解：此电机的额定输入功率,P,?,N,1,?,N,89,.,5,%,额定电流,P,I,?,U,N,N,N,180000,?,?,782,(,A,),230,18.,何谓主磁通？何谓漏磁通？漏磁通大小与那些因素有关？,答：要通过空气隙与主磁极和电枢（绕组）交链的磁通，就,是主磁极磁通。,只与励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、励磁绕组、气隙等有关。,19.,电动机与机械之间有哪些传动方式

7、？,答：、靠背轮式直接传动；,、皮带传动；,、齿轮传动；,、蜗杆传动；,、链传动；,、摩擦轮传动。,20.,教材,P50,：例题,3-5,（注意是并励、发电机！）,21.,教材,P54-55,：例题,3-6,、,3-7,22.,一台,15,千瓦、,220,伏的并励电动机，额定效率,N,85.3,，电枢回路总电阻,R,a,=0.2,欧，并励回路电阻,R,f,=44,欧，今欲使所电枢起动电流限制为额定电流的,1.5,倍，试,求在电枢回路应串接的起动电阻应为多少？其电流容量,为多少？若起动时不接启动电阻，则起动电流为额定电,流的多少倍？串接起动电阻以后呢？,解：并励电动机的额定电流,P,?,80,安

8、,I,?,U,?,N,N,N,N,设电枢起动变阻器电阻为,R,S,，则有起动时，,U,U,?,1,.,5,(,R,?,R,)(,I,?,),R,220,?,1,.,5,(,0,.,2,?,R,),?,R,S,?,1,.,756,?,N,f,N,a,S,N,S,其电阻的电流容量,I,SN,?,1,.,5,I,A,?,120,N,若不用起动器而直接起动，则起动电流,U,I,?,R,st,N,a,220,?,?,1100,A,0,.,2,直接起动电流与额定电流倍数关系,I,?,1100,?,13,.,75,80,I,st,N,串接起动电阻以后，起动电流与额定电流倍数关系,I,?,120,?,1,.,

9、5,80,I,SN,N,23.,一并励电动机，,P,N,=5.5kw,，,U,N,110,伏，,n,N,=1470r/m,I,f,=58A, R,f,=138,欧, R,a,=0.15,欧，额定负载时突然在电枢电路中,串入,0.5,欧的电阻，当不计电枢电路中的电感并略去电枢反应,的影响时，试计算瞬间的：（,1,）电枢电势；（,2,）电枢电流；,（,3,）电磁转矩；（,4,）当总制动转矩不变时，试求达到稳定状,态的转速。,解（,1,）电枢电势,Ea,和（,2,）电枢电流,Ia,额定状态时，各电量为,U,?,0,.,797,A,I,?,R,N,f,fN,I,?,I,?,I,?,58,?,0,.,7

10、97,?,57,.,2,A,aN,N,fN,E,?,U,?,I,R,?,110,?,57,.,2,?,0,.,15,?,101,.,42,V,a,N,N,aN,a,当忽略串入电阻,R,j,后，瞬间,n,未及改变，而,也不变,此时,E,a,?,E,N,?,101,.,42,V,U,N,?,E,a,?,I,a,(,R,a,?,R,j,),由于电枢电压方程为,所以,N,a,a,?,E,110,?,101,.,42,U,?,?,13,.,2,A,I,?,0,.,15,?,0,.,5,R,?,R,a,j,（,3,）电磁转矩,T,m,额定时,60,E,I,P,?,?,37,.,69,(,N,.,m,),T

11、,?,2,?,n,?,emN,N,N,aN,N,N,串入电阻,R,j,瞬间,13,.,2,I,?,37,.,69,?,8,.,7,(,N,.,m,),T,?,T,?,57,.,2,I,a,m,N,aN,（,4,）当总制动转矩不变时，即,T,c,=T,m,=T,N,时，有,I,?,I,?,57,.,2,A,a,aN,此时,E,?,U,?,I,(,R,?,R,),?,110,?,57,.,2,(,0,.,15,?,0,.,5,),?,72,.,82,V,N,aN,a,j,所以,72,.,82,E,?,1470,?,1055,.,5,r,/,m,n,?,n,?,101,.,42,E,N,a,N,24

12、.,某直流电动机，,P,N,125,kw,，,U,N,220,V,，,n,N,1500,r,min,，,N,89.5,，试求：,(1),额定时的输入功率,P,1,；,(2),额定电流,I,N,。,25.,某直流发电机的主要额定值为,:,P,N,67,kw,，,U,N,115,V,，,n,N,960,r,min,，,N,87,。试求额定电流,I,N,。,26.,某台直流发电机额定功率为,11,kw,，极数为,4,，额定转,速为,l 450,r,min,，电枢绕组形式为单叠绕组，总导体数,N,620,根，每极磁通,0.00834,wb,，试求该台发电机的,空载电势,E,a,。,27.,某台直流电机

13、，电枢绕组为单叠绕组，磁极数,2,P,4,，,槽数,Z,35,槽，每槽有,10,根导体，转速,n,N,1450,r,min,，,并测得感应电势为,230,V,，问每极下的磁通,是多少,?,28.,某并励直流发电机，额定功率,P,N,82,kw,，,U,N,230,V,，,n,N,970,r,min,，磁极数：,2,P,4,极电枢回路,总电阻,R,a,0.026,，励磁回路总电阻,R,f,26.3,。试,求额定运行时的,:1),电磁功率,P,M,，,(2),电磁转矩,T,。,29.,某并励直流发电机，,P,N,27,kw,，,U,N,115,V,，,n,N,l460,r,min,。满载时电枢绕组

14、铜耗,p,a,0.6,kw,，励磁回路总损耗,p,f,0.3,kw,，电刷的接触压降,2,u,b,2,V,。试求：,I,N,，,I,f,，,I,a,，,R,a,，,R,f,和,T,分别为多少,?,30.,某并励直流发电机，,U,N,l15,V,，,I,aN,15,A,，,n,N,l 000,r,min,，电枢回路总电阻,R,a,1,，励磁回路总电阻,R,f,600,，若将这台电机作为电动机运行，接在,110 V,的直流电源,上，当电动机的,I,aN,也等于,15,A,时，求电动机的转速,n,为多少,(,分析时略去电枢反应,)?,31.,某并励直流电动机，,P,N,17,kw,，,U,N,220

15、,V,，,n,N,3000,r,min,，,I,N,88.9,A,，电枢回路总电阻,R,a,0.0896,，,励磁回路总电阻,R,f,181.5,，略去电枢反应影响，试求：,(1),额定输出转矩,T,2N,；,(2),额定时的电磁转矩,T,；,(3),额定效,率,N,；,(4),理想空载转速,n,01,；,(5),设负载为恒转矩，则电枢,回路串入电阻,R,0.15,稳定后的转速,n,。,32.,某并励直流电动机，,P,N,l0,kw,，,U,N,=220,V,，,n,N,1500,r,min,N,84.5,电枢回路总电阻,R,a,0.316,，励磁回,路总电阻,R,f,178,。现欲使电枢起动

16、电流限制为额定电,枢电流的,l.5,倍，试求起动变阻器的电阻,R,S,应为多大,?,33.,某并励直流电动机，,U,N,220,V,，电枢回路总电阻,R,a,0.032,，励磁回路总电阻,R,f,27.5,。现将电机装在起重,机上，当使重物上升时，,U,U,N,，,I,a,350,A,，,n,N,795,r,min,。而将重物下放时,(,重物负载不变，,T,也不变,),，,U,和,I,f,保,持不变，转速,n,300,r,min,，问电枢回路中串的电阻,R,tj,?,34.,某台他励直流电动机：,P,N,40,kw,，,U,N,220,V,，,I,N,206,A,，电枢回路总电阻,R,a,0.067,，试求：,(1),若电枢回路不串接电阻起动，则起动电流倍数,I,s,I,N,？,(2),若起动电流限制到,1.5,I,N,，求电抠回路外串电阻,R,s,值。,35.,某他励直流电动机数据：,P,N,=12,kw,，,U,N,=220,V,，,I,N,=,62A,，,Nn,=1340,r,min,，电枢回路总电阻,R,a,=0.25,。试