电力拖动与运动控制复习及答案

电力拖动与运动控制复习一、填空题1.异步电动机最大电磁转矩近似与定子电压平方成反比。2.三相鼠笼式异步电动机采用星—角换接起动，起动转矩为直接起动转矩的1/3倍。3.三相异步电机运行在电动机状态时的转差率范围是(0,1)。4.直流他励电动机的调速方法有降压调速、电枢串电阻调速、弱磁调速。5．降低异步电机的启动电流的常用办法是降压起动。6、他励直流电动机的机械特性是指在电动机处于稳态运行的条件，转速和电磁转矩的关系。7、直流电动机的起动方法有：电枢回路串电阻和降压起动8、一台接到电源频率固定的变压器，在忽略漏磁阻抗压降的条件下，其主磁通的大小决定于输入电压的大小，而与磁路的基本无关，其主磁通与励磁电流成正比关系。9、当s在0~1范围内，三相异步电动机运行于电动状态，此时电磁转矩性质为驱动性质；在小于1范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为制动性质。10、三相异步电动机根据转子不同可分为鼠笼式和绕线式两类。11、直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_______，直流电动机电磁转矩的方向（相反；相同）和电枢旋转方向_______。12、如果不串联制动电阻，反接制动瞬间的电枢电流大约是电动状态运行时电枢电流（2）的_______倍。13、当电动机的转速超过_______时，出现回馈制动。（理想空载转速）17、拖动恒转转负载进行调速时，应采_______调速方法，而拖动恒功率负载时应采用_______调速方法。（降压或电枢回路串电阻；弱磁）（越14、变压器铁心导磁性能越好，其励磁电抗越_______，励磁电流越_______。大；越小）15、变压器带负载运行时，若负载增大，其铁损耗将_______，铜损耗将_______（忽略漏阻抗压降的影响）。（不变；增加）16、一台2kV·A,400/100V的单相变压器，低压侧加100V，高压侧开路测得I=2A；0P=20W；当高压侧加400V，低压侧开路，测得I=_______A，P=_______W。（0.5；20）00017、当s在_______范围内，三相异步电机运行于电动机状态，此时电磁转矩性质为_______；在_______范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为_______。（0～１；反电动势；－∞～０；制动转矩）18、三相异步电动机根据转子结构不同可分为___和______两类。_____（笼型异步电动机和绕线型异步电动机）19、一台6极三相异步电动机接于50H的三相对称电源；其s=0.05，则此时转子转速Z为_______r/min，定子旋转磁势相对于转子的转速为_______r/min。（950；50；0）20、三相异步电动机的电磁转矩是由_______和_______共同作用产生的。（主磁通；转子电流的有功分量）21、一台三相异步电动机带恒转矩负载运行，若电源电压下降，则电动机的转速_______，定子电流_______，最大转矩_______，临界转差率_______。（减小；增大；减小；不变）22、三相异步电动机电源电压一定，当负载转矩增加，则转速_______，定子电流_______。（减小；增加）23、三相异步电动机等效电路中的附加电阻是模拟_______的等值电阻。（总机械功率）（0.0124、三相异步电动机在额定负载运行时，其转差率s一般在_______范围内。～0.06）25、对于绕线转子三相异步电动机，如果电源电压一定，转子回路电阻适当增大，则起动转矩_______，最大转矩_______。（增大；不变）26、拖动恒转矩负载运行的三相异步电动机，其转差率s在_______范围内时，电动机都能(s0稳定运行。)m(T/T27、三相异步电动机的过载能力是指______。)mN28、三相异步电动机拖动恒转矩负载进行变频调速时，为了保证过载能力和主磁通不变，则正(比)U应随f按_______规律调节。1129、直流电动机有_____________、___________、____________三种调速方法。30、闭环系统可以获得比开环系统的稳态特性，从而保证一定静差率的要求下，能够提高调速范围，为此所需付的代价是须增设和。31、变压器是既能变换__________、又能改变变换__________的电气设备。32、三相交流电机最大电磁转矩与无关，与定子电压的正比。33、星—三角形启动时，启动电流降低到直接启动时的______倍；启动转矩降低到直接启动时的______倍。34、三相异步电动机进行绕组归算时，应遵循和不变的原则。35、变压器空载试验一般在__________侧进行，而短路试验一般在_____________侧进行。36、积分调节的传递函数为____，比例积分调节传递函数为________，晶闸管触发与整流装置近似传递函数为______。37．单相变压器的额定容量为S=N（UI）=（UI）。1N1N2N2N38．变压器一次绕组的匝数N1与二次绕组匝数N2之比称为变压器的变压比K，)=(II即，K=（NN）＝1N(UU2N)。1N2N1239．当NN时，则UU，为（升）变压器，若NN，则UU，为21212121（降）变压器。40．变压器一次绕组电流的大小取决于二次绕组上的（电流）大小，即（负载）大小。41．反接制动时，使旋转磁场反向转动与电动机的转动方向（相反）。42．三相异步电动机是利用定子绕组中三相交流电产生的（旋转磁场）与转子绕组内的（转子电流的有功分量）相互作用而旋转的。60fP对磁极时，旋转磁场的转速为（）。1P43．当旋转磁场具有44．转速差与同步转速的比值称为（转差率）。45．异步电动机中的定子绕组相当于变压器的（一次绕组）。46．当Ｔ＞Ｔ时，Δn/Δt＞0，电力拖动系统处于（加速运行）状态；当ＴemLemＴΔn/Δt0＜时，＜，电力拖动系统处于（减速运行）状态。L47、变压器主要由_________________和__________________两部分组成。48、转速闭环系统对和中的扰动是无能为力的。49、三相异步电动机直接启动时，启动电流很_____________；但启动转矩______________。50、异步电动机变压变频调速，在基频以下，属于恒____________调速方式，在基频以上，属于恒____________调速方式。二、选择题RT1．他励直流电动机的机械特性的转速降落Δn=(em)。（D）A.CΦT2.直流电动机的电磁转矩与电机转动方向一ΦB.CeΦC.CeCΦ2D.CeCTT致时，电机处于()运C行状态。A.制动发电B.电动C.回馈D.3.题4图是（D）A．三相半波可控整流电B．单相半控桥式整流电C．单相半波可控整流电D．单相全控桥式整流电路路路路4．直流电动机电磁转矩的作用方向与转子的旋转方向(C)A．无关．相反B．相同C．垂直D5．根据直流电动机的机械特性方程式，得到固有机械特性曲线，其理想空载转速为n,当电枢回路串接电阻后，得到人为机械特性曲线，其理想空载转速为n′，00C。)则(A.n′<n,特性硬度降低00B.n′<n,特性硬度不变00C.n′=n,特性硬度降低00D.n′>n,特性硬度降低006当频率f和电动机参数一定时，异步电动机的起动转矩T与(A的平)成方1st正比。A.外加电压U1负载功率PB.LC.负载转矩T负载电阻rD.LL7．异步电机转子电流频率随着转速升高将()BA．变大．变小B．不变C．先变大D后变小8．我国规定的标准工业用电频率为(B。)HzA.40B.50C.609.一台50Hz三相异步电动机的转速n=720转/分，该电机的极数为（C）A.4极极B.6极C.8极10.驱动电机为直流电动机的构起吊重物时，设电动机正转时是提升重D.10一卷扬机物，若改变加在电枢上的电压极性，则(A。重A.物下降，越来越快，近于自由落体重B.物下降，越来越快，达到一稳定速度重C.物下降，与上升时的速率一样)D.重物下降，比上升时的速率慢一点11.三相六极异步电动机，接到频率为50Hz的电网上额定运行时，其转差率S=0.04，额定转速为（）BNA.1000转/分B.960转/分转/分刚起动A.s=0B.s=1C.0<s<1D.s<0闭环控制系统又称为（B）C.940转/分D.90012.转差率s是异步电机的一个基本变量，异步电动机瞬时(B)13．A．开环控制系统．反馈控制系B统．非线性控制系DC．线性控制系统14异步电动机的旋转磁场转速n1______转子转速n。（A）A.略高于B.略低于C.相同于D.远大于15、电力拖动系统运动方程式中的GD2反映了：（2）

（1）旋转体的重量与旋转体直径平方的乘积，它没有任何物理意见；（2）系统机械惯性的大小，它是一个整体物理量；（3）系统储能的大小，但它不是一个整体物理量。16、他励直流电动机的人为特性与固有特性相比，其理想空载转速和斜率均发生了变化，那么这条人为特性一定是：（3）（1）串电阻的人为特性；（2）降压的人为特性；（3）弱磁的人为特性。17、直流电动机采用降低电源电压的方法起动，其目的是：（2）（1）为了使起动过程平稳；（2）为了减小起动电流；（3）为了减小起动转矩。18、变压器空载损耗：④①全部为铜损耗；②全部为铁损耗；③主要为铜损耗；④主要为铁损耗19、一台变压器在（）时效率最高。③①β=1；②P/P=常数；③P=P；④S=S0SCuFeN20、三相异步电动机带恒转矩负载运行，如果电源电压下降，当电动机稳定运行后，此时电动机的电磁转矩：①①下降；②增大；③不变；④不定。21、三相异步电动机的空载电流比同容量变压器大的原因：③①异步电动机是旋转的；②异步电动机的损耗大；③异步电动机有气隙；④异步电动机有漏抗。22、三相异步电动机空载时，气隙磁通的大小主要取决于：①①电源电压；②气隙大小；③定、转子铁心材质；④定子绕组的漏阻抗。23、三相异步电动机能画出像变压器那样的等效电路是由于：②①它们的定子或原边电流都滞后于电源电压；②气隙磁场在定、转子或主磁通在原、副边都感应电动势；③它们都有主磁通和漏磁通；④它们都由电网取得励磁电流。24、与固有机械特性相比，人为机械特性上的最大电磁转矩减小，临界转差率没变，则该人为机械特性是异步电动机的：（3）（1）定子串接电阻的人为机械特性；（2）转子串接电阻的人为机械特性；（3）降低电压的人为机械特性。25、一台三相笼型异步电动机的数据为P=20kW，U=380V，λ=1.15，k=6,定子绕NNTi组为三角形联结。当拖动额定负载转矩起动时，若供电变压器允许起动电流不超过12I，最N好的起动方法是：（1）（1）直接起动；（2）Y—△降压起动；（3）自耦变压器降压起动。26、一台三相异步电动机拖动额定转矩负载运行时，若电源电压下降10%，这时电动机的电磁转矩：（1）（1）T=T;(2)=0T.81;(3T)=0T.9T。emNemNemN27、三相绕线转子异步电动机拖动起重机的主钩，提升重物时电动机运行于正向电动状态，若在转子回路串接三相对称电阻下放重物时，电动机运行状态是：（3）（1）能耗制动运行；（2）反向回馈制动运行；（3）倒拉反转运行。28、三相异步电动机拖动恒转矩负载，当进行变极调速时，应采用的联结方式为：（1）（1）Y—YY；（2）△—YY；（3）正串Y—反串Y。29、一台异步机拖动额定负载运行时若电源电压下降了10%，这时电动机的电磁转矩__________。、T=T、T=0.81T、T=0.9T、CD都不对emNABemNemN

30、异步电动机等效电路中的电阻R/s'上消耗的功率为___________。2A、轴端输出的机械功率B、总机械功率C、电磁功率D、转子铜耗31、直流电机公式ECn和TCI中的磁通是指____________。aeeTaA、空载时的每极磁通、负B载时每极磁通、负C载时所有磁极的磁通总和、D都不对32、自动控制系统中反馈检测元件的精度对系统的精度。A、无影响D、都不对B、有影响C、有影响，但被闭环系统补偿了33、无静差调速系统的调节器中P部分的作用是____________。A、消除稳态误差B、不能消除稳态误差也不能加快动态响应C、既消除稳态误差也能加快动态响应D、加快动态响应34、他励直流电动机的人为特性与固有特性相比，其理想空载转矩和斜率均发生了变化，那么这条人为特性一定是_____________。、串电A阻人为特性B、降压人为特性C、弱磁人为特性D、固有机械特性35、在闭环调速系统中，系统对____________干扰无能为力。A、电源波动C、负载变化B、励磁变化D、反馈系数36、调速系统的静差率一般是指系统在时的静差率。A、高速时B、低速时C、额定转速时、D与速度无关37、转速、电流双闭环调速系统中，不设电流截止负反馈，是因为其主电流的限流。A、由PI调节器保证C、由电流环保证D、由速度调节器的限幅保证38、在变频调速时，若保持恒压频比（U1/f1=C），可实现近似。A、恒功率调速B、恒转矩调速C、恒效率调速B、由转速环保证D、恒频率39、调速系统的静差率一般是指系统在时的静差率。A、高速时、B额定转速时、C低速时、D不能确定40、当电动机在额定转速以上变频调速时，要求，属于恒功率调速。、A维持U1/f1常数=、定子电压U1为额B定值、C定子电源的频率f1可以任意改变、不能D确定三、判断题1.降低定子电压U时，三相异步电动机人为机械特性硬度变硬。(╳)12.直流电动机的换向极的作用是为了改变电动机的旋转方向。(╳)3由于异步电动机的气隙磁场和转子都旋转，而直流电动机只有转子旋转，所以异步电动机比直流电动机的气隙要大。（╳）4.三相异步电动机反接制动时，其转差率S<1。(╳)5、一台直流发电机若把电枢固定，而电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端仍能得到直流电压。（对）6、直流电动机的人为特性都比固有特性软（错）7、直流电动机串多级电阻起动，在起动过程中，每切除一级起动电阻时，电枢电流都会突变。（对）8、一台变压器原边电压U1不变，副边接电阻性负载或接电感性负载，如负载电流相等，则两种情况下，副边电压也相等。（错）9、变压器在原边外加额定电压不变的情况下，副边电流大，导致原边电流也大，因此变压器的主磁通也大。（错）10、交流发电机正常发电以后可以断掉直流励磁电源。（错）11、改变电流相序可以改变三相旋转磁通势的转向。（对）12、不管异步电动机转子是旋转，还是静止，定、转子磁通势都是相对静止的（错）13、三相异步电动机的最大磁通势Tm的大小与转子电阻rm阻值无关。（对）14、三相异步电动机的变极调速只能用在笼型转子电动机上。（对）15、一台直流发电机，若把电枢固定，而电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端仍能得到直流电压。（）（T）16、直流电动机的电磁转矩是驱动性质的，因此稳定运行时，大的电磁转矩对应的转速就高。（）（F）17、提升位能负载时的工作点在第一象限内，而下放位能负载时的工作点在第四象限内。（）（T）18、一台变压器原边电压U不变，副边接电阻性负载或接电感性负载，如负载电流相等，1则两种情况下，副边电压也相等（）。（F）19、变压器在原边外加额定电压不变的条件下，副边电流大，导致原边电流也大，因此变压器的主要磁通也大（）。（F）20、变压器的漏抗是个常数，而其励磁电抗却随磁路的饱和而减少（）。（T）21、自耦变压器由于存在传导功率，因此其设计容量小于铭牌的额定容量（）。（T）22、使用电压互感器时其二次侧不允许短路，而使用电流互感器时二次侧则不允许开路（）。（T）(T)23、改变电流相24、不管异步电机转子是旋转还是静止，定、转子磁通势都是相对静止的（）。（T）25、三相异步电动机转子不动时，经由空气隙传递到转子侧的电磁功率全部转化为转子铜损耗（）。（T）26、三相异步电动机的最大电磁转矩T的大小与转子电阻r阻值无关（）。（T）序，可以改变三相旋转磁通势的转向。（）m227、通常三相笼型异步电动机定子绕组和转子绕组的相机的定、转子相数则相等。（）（T）当转子不动时，转子绕组电流的频率与定子电流的频率相同（）。（T）数不相等，而三相绕线转子异步电动28、三相异步电机

29、由公式T=CΦI’cosΦ可知，电磁转矩与转子电流成正比，因为直接起动时的起动emTm2电流很大，所以起动转矩也很大。（）2(F)30、深槽式与双笼型三相异步电动机，起动时由于集肤效应而增大了转子电阻，因此具有较(T)高的起动转矩倍数。（）31、三相绕线转子异步电动机转子回路串入电阻可以增大起动转矩，串入电阻值越大，起动(F)转矩也越大。（）32、三相绕线转子异步电动机提升位能性恒转矩负载，当转子回路串接适当的电阻值时，重(T)物将停在空中。（）33、三相异步电动机的变极调速只能用在笼型转子电动机上。（）(T)34．在三相异步交流电动机中，极对数越多，电动机转速越高。（N）四、简答题1、电力拖动系统稳定运行的条件是什么？答：必要条件：电动机的机械特性与负载特性必须有交点，即Tem=TL.充分条件：在交点的转速以上存在Tem<TL.,而在交点的转速以下存在Tem>TL.2、直流发电机的励磁方式有哪几种？（他励；自励（包括并励，串励和复励））3、三相异步电动机空载运行时，电动机的功率因数为什么很低？（空载时，0，而III0r，其中，I0a为有功分量电流，用来供给空载损II100a耗；0r为无功分量电流，用来建立磁场。由于0r，所以空载电流基本上是一无功II0aI性质的电流，因而电动机的功率因数很低。）1sR's4、异步电动机等效电路中的附加电阻2的物理意义是什么？能否用电抗或电容代替这个附加电阻？为什么？（异步电动机等效电路中的附加电阻代表总机械功率的一个虚拟电阻，用转子电流在该1sR'I'2s电阻所消耗的功率22来代替总机械功率（包括轴上输出的机械功率和机械损耗、附加损耗等）。因输出的机械功率和机械损耗等均属有功性质。因此，从电路角度来模拟的话，只能用有功元件电阻，而不能用无功元件电抗或电容代替这个附加电阻。）5、容量为几个千瓦时，为什么直流电动机不能直接起动而三相笼型异步电动机却可以直接起动？IU/RURIst(直流电动机的直接起动电流为，由于,无论功率大小，都将stNaNa达到额定电流的十几倍，甚至几十倍，这是电动机本身所不能允许的，所以直流电动机不能直接起动。三相异步电动机在设计时通常允许直接起动电流为额定电流的5-7倍，加上供电变压器容量通常都能满足小功率三相异步电动机直接起动要求，所以几个千瓦的三相异步电)动机可以直接起动。6、他励直流电动机有哪些方法进行调速？它们的特点是什么？他励电动机的调速方法：第一改变电枢电路外串接电阻Rad特点在一定负载转矩下，串接不同的电阻可以得到不同的转速，机械特性较软，电阻越大则特性与如软，稳定型越低，载空或轻载时，调速范围不大，实现无级调速困难，在调速电阻上消耗大量电量。第二改变电动机电枢供电电压特点当电压连续变化时转速可以平滑无级调速，一般只能自在额定转速以下调节，调速特性与固有特性相互平行，机械特性硬度不变，调速的稳定度较高，调速范围较大，调速时因电枢电流关，属于恒转矩调速，适应于对恒转矩型负载。可以靠调节电枢电压来启动电机，不用其它启动设备，与电压无第三改变电动机主磁通特点可以平滑无级调速，但只能弱词调速，受电动机换向条件等的限制，调速范围不大，调速时维持电枢电压率调速。即在额定转速以上调节，调速特性较软，且和电流步变，属恒功7、他励直流电动机有哪几种制动方法？它们的机械特性如何？试比较各种制动方法的优缺点。1）反馈制动机械特性表达式:n=U/Keφ-(Ra+Rad)T/keKtφ2T为负值,电动机正转时,反馈制动状态下的机械特性是第一象限电动状态下的机械特性第二象限内的延伸.反馈制动状态下附加电阻越大电动机转速越高.为使重物降速度不至于过高,串接的附加电阻不宜过大.但即使不串任何电阻,重物下放过程中电机的转速仍过高.如果放下的件较重.则采用这种制动方式运行不太安全.2）反接制动电源反接制动

电源反接制动一般应用在生产机械要求迅速减速停车和向的场合以及要求经常正反转的机械上.倒拉反接制动倒拉反接制动状态下的机械特性曲线实际上是第一象限电动状态下的机械特性区现在第四象限中的延伸,若电动反向转在电动状态,则倒拉反接制动状态下的机械特性曲就是第三象限中电动状态下的机械特性曲线在第二象限延伸..它可以积低的下降速度,保证生产的安全,缺点是若转矩大小估计不准,则本应下降的重物可能向上升,机械特硬度小,速度稳定性差.3）能耗制动机械特性曲线是通过原点,且位于第二象限和第四象限的一条直线,优点是不会出现像倒拉制动那样因为对TL的大小估计错误而引起重物上升的事故.运动速度也较反接制动时稳定.8、异步电动机有哪几种调速方法？各种调速方法有何优缺点？①调压调速这种办法能够无级调速，但调速范围不大②转子电路串电阻调速这种方法简单可靠，但它是有机调速，随着转速降低特性变软，转子电路电阻损耗与转差率成正比，低速时损耗大。③改变极对数调速这种方法可以获得较大的启动转矩，虽然体积稍大，价格稍高，只能有机调速，但是结构简单，效率高特性高，且调速时所需附加设备少。④变频调速可以实现连续的改变电动机的转矩，是一种很好的调速方法。9、三相异步电动机为什么会转，怎样改变它的转向？答：（1）定子三相绕组通以三相对称交流电流产生一个以同步速n1转动的旋转

磁场。转向与电流相序有关。（2）转子绕组切割定子旋转磁场而感应电动势，其方向由”右手定则”确定，转子绕组自身闭合，便有电流通过。(3)转子导体中的电流（有功分量）在定子旋转磁场作用下受到电磁力的作用，其方向由”左手定则”确定，这些力对转轴形成电磁转矩，它与旋转磁场方向相同（即与相序一致），于是在该转矩驱动下，转子沿着转矩方向旋转，从而实现了能量转换。改变相序即可改变三相异步电动机的转向。10、什么是静差率？什么是调速范围？他们之间有何关系？答：主要有调速范围和静差率，调速范围指的是电机在额定负载时电机的最高转速与最低转nn速之比，即DnnN，调速系统要求调速范围越大越好，静差率指的是额定速降maxminminsnNnnnN，静差率越小越好。它们的关系为：与空载转速之比，即00minsnDN。ns(1)N11、矢量控制的基本思想是什么？矢量控制的基本方法又是什么？答：矢量控制的基本思想是：在交流电动机上模拟直流电动机产生磁通、控制转矩的方法。矢量控制的基本方法是：矢量坐标变换。12、交流电动机基频以下变频调速时，为何希望保持磁通为恒值？答：在交流电动机变频调速中，一般都希望保持电机的磁通Φ为恒值，即保持磁通为额定m值不变。这是因为若磁通低于额定值则电动机的出力(转矩)将会下降。若电动机的磁通高于额定值则磁路的饱和程度会增大，导致定子电流会急剧上升，定子绕组发热加剧、绕组绝缘老化，电动机的寿命下降。这些都是不允许的。13、在三相绕线式异步电动机实验中，外接转子回路电阻打到无穷大，会出现什么状况？为什么？答：电动机无法转动。转子绕组中有感生电动势，由于转子开路，没有感生电流，转子在不会受到力的作用，因此转子不会转动。14、他励直流电动机带额定负载时，励磁绕组突然断电，会出现什么现象？为什么？答：会出现“飞车”现象。励磁回路开路，励磁电流为零，磁通只有漏磁通，比较小，根UIRna，则转速很高。C据公式Nae0五、综合计算题1.一台三相异步电动机，接在频率为50Hz的三相电源上，已知在额定电压下满载运行时的转速为940rpm。试求：(1)电动机的极对数(2)额定转差率。(3)额定条件下转子相对定子旋转磁场的转差。(4)当转差率为0.04时的转速和转子电流频率。2、他励直流电动机的UN=220V,IN=207.5A,Ra=0.067Ω,?（2）如限制起动电流为1.5IN，电枢回路应串入多大的电阻？3、一台三相异步电动机接到50HZ的交流电源上，其额定转速试问：（1）直接起动时的起动电流是额定电流的多少倍nN=1455r/min，试求：（1）该电动机的极对数p；（2）额定转差S；N（3）额定转速运行时，转子电动势的频率。解：（1）因异步电动机额定转差率很小，故可根据电动机的额定转速nN=1455r/min,直接判断出最接近n的气隙旋转磁场的同步转速Nn1=1500r/min,于是p=60f/n1=(60×50)/1500=2或取p=60f/n1≈60f/n=(60×50)/1455=2.06p=2（2）sN=(n1－n)/n1=(1500－1455)/1500=0.03（3）f2=sNf1=0.03×50HZ=1.5HZ4、一台并励直流电动机,铭牌数据如下:P=3.5kW，U=220V，I=20A，n=1000r/min,NNNN电枢电阻R=1Ω，△U=1V，励磁回路电阻R=440Ω，空载实验：当U=220V,n=1000r/min时，ab1I=2A，试计算当电枢电流I=10A时,电机的效率（不计杂散损耗）。0a220A0.5A440U解：励磁电流：IfRffU22024402f110WPRIf励磁损耗：2fRCuff空载时：PUI2202W440W输入功率：10P110W励磁功率：fPRI2R(II)22.25W电枢铜损耗：Cuaaaa0fP2UbI2211.5W3.0W电刷接触损耗：CubaP0附加损耗：adPPPPP'PP324.75W则：mecFe1fadCuaCubI10AIII10.5Aaf当时，aPUI22010.5W2310W输入功率：1PRI21102W100WCuaaaP110WfP2UI2110W20WCubbaPPPPPPP(PP)1755.25W输出功率：211CuafCubmecFeP100%75.98%2效率：P15、一台并励直流发电机，铭牌数据如下：P=6kW，U=230V，n=1450r/min，R=0.57ΩNNNa（包括电刷接触电阻），励磁回路总电阻R=177Ω，额定负载时的电枢铁损P=234W，机械fFe损耗为P=61W，求：（1）额定负载时的电磁功率和电磁转矩。（2）额定负载时的效率。mec解：（1）PP6kW2NIU220A1.3AfR177ffPRI299W2fffP6000INN230A26.1AUNIII27.4AaNfPRI2427.9WCuaaa所以PPPP6726.9Wem2CuafTPem6726.921450Nm44.3Nmem60PPPP7021.9W（2）1emmecFeP2100%85.45%P16、一台并励直流发电机，铭牌数据如下：P=23kW，U=230V，n=1500r/min，励磁回路NNN电阻Rf=57.5Ω，电枢电阻R=0.1Ω,不计电枢反应磁路饱和。现将这台电机改为并励直流a电动机运行，把电枢两端和励磁绕组两端都接到220V的直流电源：运行时维持电枢电流为原额定值。求（1）转速n；（2）电磁功率；(3)电磁转矩。解：IUN230A4AR57.7ffP23103A100A230INNUNIII104AaNfPRI21081.6WCuaaaEURI240.4V（1）aNaaECna0.1603eN电动机运行：EURI209.6VaNaa220220230C'eCe0.16030.1533230EnC'1367r/minaePEI21.798kW（2）emaaP21.798103Tem21367/60Nm152.27Nm（3）em7、已知一台三相四极异步电动机的额定数据为：P=10kW，U=380V，I=11.6A，定子为NNNY联结，额定运行时，定子铜损耗P=560W,转子铜损耗P=310W，机械损耗P=70W，附加Cu1Cu2mec损耗P=200W，试计算该电动机在额定负载时的：（1）额定转速；（2）空载转矩；（3）ad转轴上的输出转矩；（4）电磁转矩。PPPPP10.58kW解：（1）em2mecadCu2sP/P0.0293NCu2emn(1s)n1456r/minNN1PPad1.77NmTmec（2）0PT65.59Nm2（3）2NTTT67.36Nm（4）em208、已知一台三相异步电动机，额定频率为150kW，额定电压为380V，额定转速为1460r/min，过载倍数为2.4，试求：（1）转矩的实用表达式；（2）问电动机能否带动额定负载起动。PT9550N981.2NmnN解：（1）NTT2355NmmmNn根据额定转速为1460r/min，可判断出同步转速1=1500r/min，则额定转差率为snn1N0.027nN121)0.124ss(mmmN转子不串电阻的实用表达式为：2Tsmsm4710Ts0.124s0.124ssm（2）电机开始起动时，s=1，T=T，代入实用表达式得：s4710Ts0.124575Nm10.1241TT因为N，故电动机不能拖动额定负载起动。s9、一台三相笼型异步电动机的数据为P=40kW,U=380V,n=2930r/min,η=0.9,ΦcosNNNN=0.85，k=5.5,k=1.2，定子绕组为三角形联结，供电变压器允许起动电流为150A，能否istN在下列情况下用Y—△降压起动？（1）负载转矩为0.25TN;(2)负载转矩为0.5TN。P40103IN33800.90.85A79.44AN3UcosN解：额定电流NNIkI5.579.44A437A直接起动电流INst采用Y-Δ降压起动时I13I13437A145.7A150Ast：st起动电流TT1kT11.2T0.4T1333stststNNN起动转矩：T0.25TT0.5TN时，可以起动；（2）当N时，不能起动。L可见：（1）当L10一台他励直流电动机的技术数据如下：PN=6.5KW,UN=220V,IN=34.4A,nN=1500r/min,Ra=0.242Ω,试计算出此电动机的如下特性：①固有机械特性；②电枢服加电阻分别为3Ω和5Ω时的人为机械特性；③电枢电压为UN/2时的人为机械特性；④磁通φ=0.8φN时的人为机械特性；并绘出上述特性的图形。①n0=UNnN/(UN-INRa)=220*1500/220-34.4*0.242=1559r/minTN=9.55PN/nN=9.55*6500/1500=41.38Nm155941.38②n=U/Keφ-(Ra+Rad)T/KeKtφ=U/Keφ-(Ra+Rad)T/9.55Ke2φ2当3Ωn=854r/min2当5Ωn=311r/min③n=U/Keφ-RaT/9.55Keφ22当UN=0.5UN时n=732r/minn0=UNnN/2(UN-INRa)=780r/min④n=U/0.8Keφ-RaT/9.55Keφ0.8222当φ=0.8φ时n=1517r/minn0=UNnN/0.8Keφ=1964r/minn011一台直流他励电动机，其额定数据如下：PN=2.2KW,UN=Uf=110V,nN=1500r/min,ηN=0.8,Ra=0.4Ω,Rf=82.7Ω。试求：①额定电枢电流IAn;②额定励磁电流IfN;③励磁功率Pf;④额定转矩TN;⑤额定电流时的反电势；⑥直接启动时的启动电流；⑦如果要是启动电流不超过额定电流的2倍，求启动电阻为多少欧？此时启动转矩又为多少？①PN=UNIaNηN2200=110*IaN*0.8IaN=25A②Uf=RfIfNIfN=110/82.7=1.33A③Pf=UfIfN=146.3W④额定转矩TN=9.55PN/nN=14Nm⑤额定电流时的反电势EN=UN-INRa=110V-0.4*25=100V⑥直接启动时的启动电流Ist=UN/Ra

=110/0.4=275A⑦启动电阻2IN>UN/(Ra+Rst)Rst>1.68Ω启动转矩Keφ=(UN-INRa)/nN=0.066Ia=UN/(Ra+Rst)=52.9AT=KtaIφ=9.55*0.066*52.9=33.34Nm12一台并励直流电动机的铭牌数据为：额定电压U220V，额定电枢电流NI75A，aN额定转速n1000r/min，电枢回路电阻R0.26（包括电刷接触电阻），励磁回路总Na电阻R91，额定负载时电枢铁耗P600W，机械损耗P1989W。求：fFemec（1）电磁功率和电磁转矩；（2）电动机在额定负载运行时的输出功率和转矩；（3）额定效率。UIRa220750.260.2005C解：(1)NaNn1000eNNn200.5VNECaeNPEI200.57515037.5WemaaNPem150310007.5143.67NmTemn2N6.286060PPPP15037.5600198912448.5W(2)NemFemecT9.559.5512448.5118.88NmPNn1000NNIU220912.42ANfRfIII752.4277.42ANaNfPUI77.4222017032.4W1NNP12448.573.08%NP17032.4112、已知三相异步电动机，额定数据为：U380V，f50Hz，P100kW，N1NNn960r/min，额定转速下运行时，p720W，p320W。试求额定运行时Nmechad的：（1）额定转差率；(2)转子电流频率（3）电磁功率；（4）转子铜耗；（5）输出转矩；（6）空载转矩；（7）电磁转矩。解：（1）n60f160501000r/minP31nn10009600.041000sN1Nn1（2）fsf0.04502.H2N1PPppNmechad1s(3)Pem105.25kWMEC1sNNpsP0.05105.254.21kW）(4cu2Nem（5）T95509550100960994.79NmPNn2NNT955095500.720.3210.35NmP(6)0n9600N（7）TTT1005.14Nmem2N013、一台三相绕线转子异步电动机有关数据为：P80kW，Nn950r/min，NI148A，90.5%，cos0.85，过载系数2.4，求：（1）额定转矩；（2）m1NNN最大转矩；（3）最大转矩对应的转差率；（4）转速为900r/min时的电磁转矩；（5）额定电2T压。【注：Temmss(1)，2】ssmNmmssm解：（1）TN9550PN955080804.21Nmn