电拖复习提要

1、一、填空1、在直流电机中改善换向的目的是消除电刷下的火花，改善换向的具体方法有安装换向极 和正确选用电刷。2、电机是以电磁感应和虫磁力定律为理论基础的。3、直流发电机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向相反，因此电磁转矩为阻力（制动） 转矩；直流电动机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向相同，因此电磁转矩为动力（驱动转 矩。4、直流发电机电枢线圈中的感应电动势ea （电枢电动势）与其电流ia （电枢电流）的方向始终一致，直流电动机中的电磁转矩是驱动转矩。35、直流电机的励磁方式可分为并励、他励、串励、复励等四种。一一GD 2 dn6、单轴系统运动方程式的头用形式为T -孔=35。7、他励直流电动机常用

2、的调谏方法有电枢回路串电阻调速、降低电枢端电压调速、减弱电 动机上磁通调谏。8、直流电机负载运行时存在电枢反应。电枢反应对气隙磁场影响有二：首先使气隙磁场发 生畸变，其次存在去磁效应。9、要改变他励直流电动机的转向，可以保持励磁绕如端电压的极性不变，改变电枢绕如端 电压的极性，也可以保持电枢绕组端电压的极性不变，改变励磁绕组端电压的极性。10、电力拖动系统稳定运行的条件是：电动机的 机械特性与生产机械的负载转矩特性必须有交点，且在交点处满足dT/dn dTz/dn11、在直流电机中，电枢绕组 是用来产生感应电动势和电磁转矩，实现机电能量转换的关 键部件。12、当电动机的不变损耗等于可变损耗，其

3、效率最高；电机通常被制成当该机运行于额定状 态时效率最高，则可得估算他励直流电动机电枢回路总电阻的公式为： Ra=NNN13、他励直流电动机空载运行时，若不慎将励磁回路断开，电机转速将急剧上升。14、直流电动机负载运行，电源电压与负载电流均维持不变，若转速上升20%，则当磁路 线性时，励磁电流是原来的5/6倍。15、电磁制动是使电动机产生一个与旋转方向相反的电磁转矩的方法实现的；按其产生的制 动转矩方法的不同可分为：能耗制动、回馈制动、反接制动。16、直流电动机直接起动时起动电流过大带来的不良后果有换向时产生很大的火花和造 成电网电压的波动。（详见P264）17、以电动机为动力，通过传动机构拖

4、动机床的工作机构进行工作的方式称为电力拖动。18、表征直流电动机运行状态的两个主要物理量是：转速n和转矩T，用来描述这两者关系的方程称为机械特性方程，写出针对直流电动机的此方程式n = -一R一TCe CCT219、一直流电动机，已知Pn=13千瓦，Un=220伏，nN=1500转/分，n =0.85，额定电流约为70 A o （69.52）二、简答1、生产机械的负载转矩特性有哪几种？各有何特点？电力拖动系统稳定运行的条件是什 么？（详见 P41-42、P47）2、直流电动机的电磁转矩是驱动性质的转矩，但为什么电磁转矩增大时转速反而下降？答：从公式T=CtIa可知，当电磁转矩T增大时，电枢电流

5、Ia也增大； 从公式U=Ea+IaRa可知，当电枢电流Ia增大时，电动势Ea下降； 由Ea=Ce0 n可知，当Ea下降时，转速n下降。3、一台并励直流电动机原稳定运行于某一 Ia、n、E和T值下，设负载转矩T2增大，试分 析电机将发生怎样的过渡过程，并将最后稳定的Ia、n、E和T值和原值进行比较。4、在直流发电机和直流电动机中，电磁转矩和电枢旋转方向的关系有何不同？电枢电势和 电枢电流方向的关系有何不同？怎样判别直流电动机运行于发电机状态还是运行于电动机 状态？答：在直流发电机中，电磁转矩和电枢旋转方向相反，电枢电势和电枢电流方向相同。在直 流电动机中，电磁转矩和电枢旋转方向相同，电枢电势和电

6、枢电流方向相反。当端电压U 大于电枢电势Ea时，直流电机运行于电动机状态，当端电压U小于电枢电势Ea时，直流 电机运行于发电机状态。5、直流电动机为什么不能直接起动？采用什么方法起动？答：直流电动机直接起动时起动电流很大，通常达到额定电流的10倍以上，而起动电流过 大使电动机换向困难，产生很大的火花；引起绕组发热，烧毁电机；产生机械冲击，损坏传 动机构；会引起电网电压的波动。常用的起动方法有：电枢回路串电阻起动，降低电源电压起动。6、画出他励直流电动机的固有机械特性及各种人为机械特性。（详见P45）7、直流电机的感应电动势与哪些因素有关？若一台直流发电机在额定转速下的空载电动势 为230V （

7、等于额定电压），试问在下列情况下电动势变为多少？ （1）磁通减少10%；（2） 励磁电流减少10%；（3）转速增加20%；（4）磁通减少10%，转速增加10%。答：感应电动势E与磁通和转速n成正比。（1） 207V（2） 207-230V （3） 276V（4） 228V8、何谓电枢反应？电枢反应对气隙磁场有什么影响？答：直流电机负载运行时的主磁场由励磁磁势与电枢磁势共同建立，电枢磁势的存在使主 磁场不同于电机的空载磁场，这种影响称为电枢反应。电枢反应对气隙磁场影响有二：首先 使气隙磁场发生畸变，其次存在去磁效应。三、计算1、一台并励直流电动机，额定功率Pn=96KW，额定电压Un=440V，

8、额定电流IN=255A，IfN=5A，额定转速为nN=500r/min，电枢回路总电阻Ra=0.078Q，电枢反应忽略不计，试求:1、额定运行时的电磁功率；2、额定输出转矩；3、额定电磁转矩；4、理想空载转速。IaN = k IfN = 255 - 5 = 250AEaN = UN - Ia*a = 440 - 0.078 x 250 = 420.5 VPM = IaNEaN = 250 x 420.5 = 105125W T = P/以=一pN= 9600060 = 1834.39N - mN N N 2%/60 2 x3-14 x500 T = P /Q =Pm= 105125 X 60

9、= 2008.76N - mM N 2%/60 2 X 3-14 X 5004）Ce =竺N =竺.5 = 0.841n 500n = n =44 = 523.19, /min A0 CeN 0.8412、某并励直流电动机额定数据如下：Pn=7.2KW, Un=110V, nN=900r/min, Ra=0.08Q , n n=85%, IfN=2A。保持总负载转矩不变，若在电枢回路中突然串入0.2Q的电阻，问串 入瞬间的电磁转矩是多少？稳定运行的转速是多少？IaN = IN IfN = 77 2 = 75ACe O = U 一】。nRNnN110 - IaN = IN IfN = 77 2

10、= 75ACe O = U 一】。nRNnN110 - 75 x 0.08 =0.1156900EaN = UN - IaNRa = 110 - 0.08 x 75 = 104 VIa = ：N旧：=! ?! = 21.43A （串入电阻瞬间，转速不变，电动势不变）Ra + Rq 0.08 + 0.2T = C*Ja = 9.55 x 0.1156 x 21.43 = 23.66N - m稳定运行后：（负载不变，电枢电流不变，为75A）Ea = UN - IaN（Ra + RQ）= 110-（0.08 + 0.2）x75 = 89 VEa 89n =nN =x 900 = 770.19 r/m

11、inaN3、一台并励直流电动机，额定功率Pn=82KW，额定电压Un=230V，额定转速为nN=970r/min，4极，电枢回路总电阻Ra=0.026Q，励磁回路总电阻Rf=26.5Q，电机的效喻=85%。试求:1）额定运行时的电磁功率；2）额定输出转矩；3）额定电磁转矩。4、 一台并励直流电动机，Un=220V，In=92A，n n=86%,电枢回路总电阻Ra=0.08Q，励 磁回路总电阻Rf=88.7Q。试求在额定运行时：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）不变损耗5、一台并励直流电动机，额定功率Pn=20KW，额定电压Un=220V，额定电流In=

12、110A, 额定转速nN=980r/min，电枢回路总电阻Ra=0.18Q，励磁回路总电阻Rf=44Q，电枢反应忽 略不计，试求：1）额定电磁转矩及理想空载转速；2）额定负载时，该电动机的输入功率、输出功率、电磁功率及总损耗。6、直流他励电动机，Pn =22kW, Un=220V，In=118.3A, nN =1000r/min, Ra =0.145Q，试 计算：阻力转矩为0.8Tn时，电动机稳定运行时的转速为多少？阻力转矩为0.8Tn时，在电 枢回路串入0.73Q的电阻，问稳定时电机的转速？解：（1）根据 U=Ea+IaRa所以 Ea n=Un- In Ra=202.8（v）T=T2=0.8

13、Tn，所以 Ia=0.8 INEa=UN- 0.8In Ra=206.2（v）n/nN = Ea/Ea N 所以 n=1016.8 r/min(2) Ea=UN - 0.8In (Ra+0.73)=137.2(v) n/nN = Ea/Ea N 所以 n=676r/min7、并励电动机的=220V, I =122A, R =0.15Q , R =110Q , n =960r/min。如保持额定转矩不变，使转速下降到750 r/min，求需在电枢电路中串入电阻R的阻值?解：串入电阻前：I =e = 2 AI = I -1 = 122 - 2 = 110 Af Rf110a e fE = U -1

14、 R = 220 -110 X 0.15 = 203.5V串入电阻调速后： ；厂 = E = 睥八 因此 E = 159V TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark102 o Current Document E C nn 960a由于额定转矩不变，T = CI，所以I保持不变。e TaaE = U - IR 所以 R = Ue = 220 -159 =0.51Qa e a aa I1208、并励电动机的U220V I e =122A，R = R - R = 0.51-0.15 = 0.36Q8、并励电动机的U220V I e =122A，R =0.15Q，Rf =

15、110Q， n =960r/mino 如保持电枢电流不变，用调磁方法将转速调到1100r/min，求：励磁电路的调速电阻R为多大?解：串入电阻前后：由于电枢电流不变、电枢电阻不变、电源电压不变，所以E保持不变。aE aEa=1 =C n*n中n中ne中，所以；7中n=e =n9601100I 中960I = 1.75Af， 又I = 2 A所以I中1100fffR = U =竺=125.7Q 所以 R = R -R = 125.7 -110 = 15.7Q f I 1.75c f f9、一台他励直流电动机，带有恒转矩负载，PN=22KW，Un=220V，In=115A，nN=1500r/min

16、， 电枢回路总电阻Ra=0.1 Q，忽略空载转矩，电动机带额定负载运行时，要把转速降为 1000r/min。试求：采用串电阻法需串多大电阻？采用降压法时，电压应降到多少？(1) EaN = UN - INRa = 220 -115 x 0.1 = 208.5 VCe =匹=2085 = 0.139 n n 15000.604。115U - CeW _ Ra = 220 - 39 x1000 _ 01 =0.604。1151N.（2） U=Ce+IaRa= 0.139 x 1000 +115 x 0.1 = 150.5V10、一台他励直流电动机，带有恒转矩负载，Pn=55KW, Un=220V,

17、 In=280A, nN=635r/min, 电枢回路总电阻Ra=0.044Q，忽略空载转矩，电动机带额定负载运行时，要把转速降为 5r/min。试求：1）用串电阻法需串多大电阻？ 2）采用降压法时，电压应降到多少？11、一台他励直流电动机，Pn=12KW，Un=220V，In=64A，nN=700r/min，电枢回路总电阻Ra=0.25Q，在额定工况下试求：1）采用电压反接制动使其快速停机，制动时在电枢中串入Rz=6Q的制动电阻，最大制 动电流和电磁转矩为多少？2）停机时电流及电磁转矩为多少？3）如果负载为反抗性的且停机时不切断电源，系统是否会反向起动？为什么？（12分）解：1）Ce .=U

18、R = 0.29U = Ea + Ia (Ra + Rz)Ia I- UN - Ea =七- f =_67.84ARa + Rz Ra + RzT = Cm 中方=9.55C* 方=-188N.M2)Ia =Un = 35.2ARa + Rz Ra + RzT = Cm 中方=9.55C* NIa = -97.5 N.M3)T,= Tn = Cm邮亦=9.55CenIn = 177.25 N.M 12、一台他励直流电动机，Pn=2.5KW，Un=220V，In=12.5A, nN=15r/min，电枢回路总 电阻Ra=0.8Q。试求：1）若电动机在n=12r/min下采用能耗制动停车，要求起始制动电流为2 In，电枢回路 中应串入电阻Rz=？2）保持=0N不变而使TZ=.9TN的位能负载以n=12r/min的速度稳速下放，此时电 枢回路中应串入电阻Rz=？（15 = UN _ INRa = 220 T2.5 x 0.8 = 0.14NnN1500T Ce .n 由I = 已得： Ra + Rz- 0.14 x 1200Ra = 0.8 = 5.920-2 x 12.5(2)VN不变Iz = n = 0.9TN = 0.9 / = 0.9 x 12.5 = 11.25 A，n，nNla (Ra + Rz)n =，N11.25 x(0.