电机及拖动基础第二章作业题解

1、第二章作业2-1一台直流电动机，其额定数据如下：PN=160kW , Un=220V , n n=90%, nN=1500r/min 。求该电动机的额定电流。解：直流电动机的额定功率为Pn=UnIn n n则其额定电流为 | N = = 160 "0 = 808 AU n n n220 x0.92-7直流电动机有哪几种励磁方式？在不同的励磁方式下，线路电流、励磁电流三者之间关系如何？答：直流电动机的励磁方式一般有四种：(1)他励：励磁电流If与电枢电流la、线路电流I无关，且la=l。(2)并励：线路电流I与电枢电流la、励磁电流If的关系为l=la+lf。(3)串励：线路电流I与电

2、枢电流la、励磁电流If为同一个电流，即l=la=lf。(4)复励：励磁绕组有两个部分，一个绕组与电枢绕组并联，另一个绕组与电枢绕组串联。以“先并后串”为例，线路电流I就是串励绕组中的电流If串，且等于电枢电流la与并励绕组中电流If并之和，即l=lf串=la+lf并。2.12若要改变并励、串励、复励直流电动机的转向，应怎么办？答：改变这三种直流电动机的转向均可采用对调励磁绕组或电枢绕组的接线端子的方法，若 两者同时对调，直流电动机转向不改变。2.13电动机的电磁转矩是驱动性质转矩，电磁转矩增大时，转速似乎应该上升，但从直流 电动机的转矩以及转矩特性看，电磁转矩增大时，转速反而下降，这是什么原

3、因？答：直流电动机的电磁转矩是随电枢电流的增加而增大的，电枢电流又随负载的增加而增加。由转速公式n = U - IaR可知，他励、并励电动机电枢电流的增加会使电阻压降增大，尽管电枢Ce反应有去磁性，使转速有增大的趋势，但电阻压降的分量较去磁效应大，故使他励、并励电动机 转速随负载的增加而略有下降。在串励电动机中，电枢电流的增加使电阻压降与磁通都增大。这 两个因素都会使电动机的转速下降。2-16 一台他励直流电动机接在一个电压为Un=220V的电网上运行时，电枢电流 Ia=10A，电刷压降为2A Uc=2V ,电枢回路电阻为0.5Q，该电动机内部反电动势为多少？假定由于某种原因， 电网电压下降为

4、190V，但他励的励磁电流和负载转矩皆保持不变，达到新的平衡时，电动机内部的反电动势为多少？解：电动机接电压为 220V时，其反电动势为Ea =U - IaR, - 2AUc =220- 10 X0.5 - 2=213 V电动机接电压为190V时，由于励磁电流和负载转矩都不变，电动机内部反电动势为Ea =U - laRa - 2 AUc =190- 10 X0.5- 2 = 183 V2-18台并励直流电动机的额定数据如下：PN=17kW , Un=220V , nN=3000r/min , I n=88.9A。电枢回路总电阻 Ra=0.114Q，励磁回路电阻 Rf=181.5 Q。忽略电枢反

5、应影响，试求:(1)电动机的额定输出转矩；在额定负载时的电磁转矩;(3)额定负载时的效率；理想空载(la=O)时的转速;(5)当电枢回路串人一电阻解：(1)电动机的额定输出转矩(2)额定负载时的电磁转矩PN17 X103Tem =9.55 N=n N3000,UnI a = I - I f = I1 N -RfRq=0.15 Q时，额定负载时的转速。=54 N.m22088.9-=87.7 A181.5Un - a 艮nNCe=220- 87.7 X0.114= 0.073000Tem = 9.55CeI a = 9.55 X0.07 X87.7 = 58.6 N.m(3) 额定负载时的效率(

6、4) 理想空载时的转速(5) 当电枢回路串人一电阻PnnN =-P1X100% =317 X103220 X88.9X100% = 86.9%Un 220n0 = = 3143 r/minCe 0.07Rq=0.15 Q时，额定负载时的转速U- la(Ra+%)=220 - 87.7(0.114 + 0.15)=2812 r/min0.07Ce2-20台并励直流电动机在某负载转矩时的转速为1000r/min，电枢电流为40A，电枢回路总电阻Ra=0.045Q,电网电压为110V。当负载转矩增大到原来的4倍时，电枢电流及转速各为多少？(忽略电枢反应)解:Ce=-I a RanN= 110- 40 X0.045= 1000=0.108由于电网电压 U不变，则磁通