电机拖动(直流电机部分)复习_II

1、一、直流电机部分一、直流电机部分1.1.直流直流/ /交流电动机交流电动机/ /发电机的基本工作原理分析发电机的基本工作原理分析。2.2.直流电机的额定参数的概念与计算直流电机的额定参数的概念与计算。4.4.直流电动机的运行原理（基本方程式、功率关系、工作直流电动机的运行原理（基本方程式、功率关系、工作特性等）特性等）。3.3.直流电机的电枢电动势与电磁转矩的计算直流电机的电枢电动势与电磁转矩的计算。5.5.他励直流电动机的机械特性（固有特性、人为特性）他励直流电动机的机械特性（固有特性、人为特性）。6.6.直流电机的换相问题直流电机的换相问题。7.7.他励直流电动机的启动方法与启动参数计算他

2、励直流电动机的启动方法与启动参数计算。8.8.他励直流电动机的调速方法、原理与性能指标计算他励直流电动机的调速方法、原理与性能指标计算。9.9.他励直流电动机的各种运行状态及相应的简单计算他励直流电动机的各种运行状态及相应的简单计算。10.10.如何改变直流电动机的旋转方向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。 （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 。 （2）对于他励直流电动机，可以通过改变电流方向

3、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。 ( (请练习教材请练习教材P103P103的思考题的思考题4.3)4.3)11.11.为什么直流电机能发出直流电？如果没有换向器，直流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？电机能不能发出直流电流？12.12.试判断下列情况下，电刷两端电压性质：试判断下列情况下，电刷两端电压性质： （1 1）磁极固定，电刷与电枢同时旋转；）磁极固定，电刷与电枢同时旋转； （2 2）电枢固定，电刷与磁极同时旋转。）电枢固定，电刷与磁极同时旋转。答：由于换向器的作用，使电刷短接的元件始终切割相同

4、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，而只能发出交流电。（分析略）答：（1）电刷两端的是交流电压； （2）电刷两端的是直流电压。13.13.直流电动机为什么不允许直接启动？应采用怎样方法直流电动机为什么不允许直接启动？应采用怎样方法起动起动？ 直流电动机一般不允许直接启动，因为直接起动时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起动电流和转矩都很大，起动电流通常可达额定电流的的1010至至2020倍。倍。 这是因为：直接起动时这是因为：直接起动时 U UN，而而n 0 ， Ea 0 , U

5、N IS IN TS CT N IS TN Ra直流电动机直流电动机通常有两种通常有两种起动方法：起动方法：（1）降压起动）降压起动 （2）电枢回路串电阻起动）电枢回路串电阻起动14.14.直流电动机的调速优点及其调速方法各有哪些直流电动机的调速优点及其调速方法各有哪些？ 直流电动机的调速的突出优点是能在较大的范围内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。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。的场合。（2）直流电动机调节转速的电气方法主要有：）直流电动机调节转速的电气方法

6、主要有：（1 1）直流电动机的调速优点）直流电动机的调速优点）电枢回路串电阻）电枢回路串电阻 ）改变励磁电流）改变励磁电流）改变电枢回路的电源电压）改变电枢回路的电源电压15.15.已知某直流电动机铭牌数据如下，额定功率已知某直流电动机铭牌数据如下，额定功率 ，额定电压额定电压 ，额定转速，额定转速 ，额定效率，额定效率 ，试求该电机的额定电流。，试求该电机的额定电流。kwPN75VUN220mrnN/1500%5 .88NNNNNIUP)(385%5 .8822075000AUPINNNN 解：对于直流电动机，解：对于直流电动机，故该电机的额定电流故该电机的额定电流)(240 kwPN)(4

7、60 VUN)/(600mrnN16.16.已知某直流发电机的额定功率已知某直流发电机的额定功率 ，额定电压额定电压，额定转速额定转速，试求该电机的试求该电机的额定电流额定电流。IUPNNN解：因为解：因为)(522460240000AUPINNN故该电机的额定电流故该电机的额定电流 （请参见教材（请参见教材P32P32页例题页例题3-13-1、3-23-2） 17. 17.一台直流发电机额定容量一台直流发电机额定容量180kw180kw，额定电压，额定电压230230伏，额定转伏，额定转速速1450r/m1450r/m，额定效率，额定效率89.5%,89.5%,求额定输入功率和额定电流求额定

8、输入功率和额定电流。)(201%5 .891801kwNNPP)(782230180000AUPINNN解：此电机的额定输入功率解：此电机的额定输入功率额定电流额定电流18.18.何谓主磁通？何谓漏磁通？漏磁通大小与那些因素有关何谓主磁通？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。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。称为漏磁通。 漏磁通与电机磁极结构、励磁绕组、气隙等有关。漏磁通与电机磁极结构、

9、励磁绕组、气隙等有关。19.19.电动机与机械之间有哪些传动方式电动机与机械之间有哪些传动方式？ 答：答：、靠背轮式直接传动；、靠背轮式直接传动； 、皮带传动；、皮带传动； 、齿轮传动；、齿轮传动； 、蜗杆传动；、蜗杆传动； 、链传动；、链传动； 、摩擦轮传动。、摩擦轮传动。 20. 教材教材P50：例题：例题3-5 （注意是并励、发电机！）（注意是并励、发电机！）21. 教材教材P54-55：例题：例题3-6、3-722. 一台一台15千瓦、千瓦、220伏的并励电动机，额定效率伏的并励电动机，额定效率N85.3，电枢回路总电阻，电枢回路总电阻Ra=0.2欧，并励回路电阻欧，并励回路电阻Rf=

10、44欧，今欲使所电枢起动电流限制为额定电流的欧，今欲使所电枢起动电流限制为额定电流的1.5倍，试倍，试求在求在电枢回路应串接的电枢回路应串接的起动电阻应为多少？其电流容量起动电阻应为多少？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？流的多少倍？串接起动电阻以后呢？串接起动电阻以后呢？ 解：并励电动机的额定电流解：并励电动机的额定电流 安80NNNNUPI 设电枢起动变阻器电阻为设电枢起动变阻器电阻为RS，则有起动时，则有起动时，)(5 . 1RUIRRUfNNSaN)2 . 0(5 . 1220RS756. 1RS若不用

11、起动器而直接起动，则起动电流若不用起动器而直接起动，则起动电流直接起动电流与额定电流倍数关系直接起动电流与额定电流倍数关系其电阻的电流容量其电阻的电流容量 A A1205 . 1IINSNARUIaNst11002 . 022075.13801100IINst串接起动电阻以后，起动电流与额定电流倍数关系串接起动电阻以后，起动电流与额定电流倍数关系5 . 180120IINSN 23. 一并励电动机，一并励电动机，PN=5.5kw，UN110伏，伏，nN=1470r/m,If=58A, Rf=138欧欧, Ra=0.15欧，额定负载时突然在电枢电路中欧，额定负载时突然在电枢电路中串入串入0.5欧

12、的电阻，当不计电枢电路中的电感并略去电枢反应欧的电阻，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：（的影响时，试计算瞬间的：（1）电枢电势；（）电枢电势；（2）电枢电流；）电枢电流；（3）电磁转矩；（）电磁转矩；（4）当总制动转矩不变时，试求达到稳定）当总制动转矩不变时，试求达到稳定状态的转速。状态的转速。 解解（1 1）电枢电势）电枢电势EaEa和（和（2 2）电枢电流）电枢电流IaIa ARUIfNfN797. 0AIIIfNNaN2 .57797. 058VRIUEaaNNaN42.10115. 02 .57110额定状态时，各电量为额定状态时，各电量为 当忽略串入电阻当

13、忽略串入电阻Rj后，瞬间后，瞬间n未及改变，而未及改变，而也不变也不变VEENa42.101此时此时)(RjRIEUaaaN由于电枢电压方程为由于电枢电压方程为AERRUIjaaNa2 .135 . 015. 042.101110所以所以 （3 3）电磁转矩）电磁转矩T Tm m )(69.37260.mNnIEPTNaNNNemNN额定时额定时串入电阻串入电阻Rj瞬间瞬间)(7 . 869.372 .572 .13.mNTIITNaNamAIIaNa2 .57VRRIUEjaaNN82.72)5 . 015. 0(2 .57110)(mrnEEnNaN/5 .1055147042.10182

14、.72（4）当总制动转矩不变时，即）当总制动转矩不变时，即Tc=Tm=TN时，有时，有此时此时所以所以24. 某直流电动机，某直流电动机，PN125kw，UN220V，n N1500rmin，N89.5，试求：，试求：(1)额定时的输入功率额定时的输入功率P1；(2)额定电流额定电流IN 。25. 某直流发电机的主要额定值为某直流发电机的主要额定值为:PN67kw，UN115V，nN960rmin， N87。试求额定电流。试求额定电流IN。26. 某台直流发电机额定功率为某台直流发电机额定功率为11kw，极数为，极数为4，额定转，额定转速为速为l 450 rmin，电枢绕组形式为单叠绕组，总导

15、体数，电枢绕组形式为单叠绕组，总导体数N620根，每极磁通根，每极磁通0.00834wb，试求该台发电机，试求该台发电机的空载电势的空载电势Ea。27. 某台直流电机，电枢绕组为单叠绕组，磁极数某台直流电机，电枢绕组为单叠绕组，磁极数2P4，槽数槽数Z35槽，每槽有槽，每槽有10根导体，转速根导体，转速nN1450 rmin，并测得感应电势为并测得感应电势为230V，问每极下的磁通，问每极下的磁通是多少是多少?28. 某并励直流发电机，额定功率某并励直流发电机，额定功率PN82kw，UN230V，nN970 rmin，磁极数：，磁极数：2P4极电枢回路极电枢回路总电阻总电阻R a0.026，励

16、磁回路总电阻，励磁回路总电阻Rf26.3 。试。试求额定运行时的求额定运行时的:1)电磁功率电磁功率PM，(2)电磁转矩电磁转矩T。30. 某并励直流发电机，某并励直流发电机，UNl15V，IaN15A，nNl 000rmin，电枢回路总电阻，电枢回路总电阻Ra1 ，励磁回路总电阻，励磁回路总电阻Rf600 ，若将这台电机作为电动机运行，接在，若将这台电机作为电动机运行，接在110 V的直流电源的直流电源上，当电动机的上，当电动机的IaN也等于也等于15A时，求电动机的转速时，求电动机的转速n为多少为多少(分析时略去电枢反应分析时略去电枢反应)?31. 某并励直流电动机，某并励直流电动机，PN

17、17kw，UN220V，nN3000rmin，IN88.9A，电枢回路总电阻，电枢回路总电阻Ra0.0896 ，励磁回路总电阻励磁回路总电阻Rf181.5 ，略去电枢反应影响，试求：，略去电枢反应影响，试求：(1)额定输出转矩额定输出转矩T2N；(2)额定时的电磁转矩额定时的电磁转矩T；(3)额定效额定效率率N ；(4)理想空载转速理想空载转速n01； (5)设负载为恒转矩，则电枢设负载为恒转矩，则电枢回路串入电阻回路串入电阻R0.15 稳定后的转速稳定后的转速n。29. 某并励直流发电机，某并励直流发电机，PN27kw，UN115V，nNl460 rmin 。满载时电枢绕组铜耗。满载时电枢绕

18、组铜耗pa0.6kw，励磁回路总损耗，励磁回路总损耗pf0.3kw，电刷的接触压降，电刷的接触压降2ub2V。试求：。试求：IN，If，Ia，Ra，Rf和和T分别为多少分别为多少?32. 某并励直流电动机，某并励直流电动机，PNl0 kw，UN=220V，nN1500rmin, N 84.5, 电枢回路总电阻电枢回路总电阻Ra0.316 ，励磁回，励磁回路总电阻路总电阻Rf178 。现欲使电枢起动电流限制为额定电。现欲使电枢起动电流限制为额定电枢电流的枢电流的l.5倍，试求起动变阻器的电阻倍，试求起动变阻器的电阻RS应为多大应为多大?33. 某并励直流电动机，某并励直流电动机，UN220V，电枢回路总电阻，电枢回路总电阻Ra0.032 ，励磁回路总电阻，励磁回路总电阻Rf27.5 。现将电机装在起重。现将电机装在起重机上，当使重物上升时，机上，当使重物上升时，UUN，Ia350A， n N795rmin。而将重物下放时。而将重物下放时(重物负载不变，重物负载不变，T也不变也不变)，U和和If保保持不变，转速持不变，转速n300rmin，问电枢回路中串的电阻，问电枢回路中串的电阻Rtj?34. 某台他励直流电动机：某台他励直流电动机：PN40kw，