《电机及拖动基础》第四版上册习题课件.docx

第 2 章 直流电机 P57，2-9 一台并励直流电动机，将其电枢单叠绕组改为单波绕组，试问对 其电磁转矩会有何影响？ 答：由于直流电动机电磁转矩为T e  ? pz ?I 2? a a 所以 对于单叠绕组电动机 a a支路对数 a = p，电枢电流 I = 2 a a T ? pz ?I e 2? a a ? pz 2? a ?(2ai ) ? a pz ?(2i ) 2? a 对于单波绕组电动机 a a支路对数 a = 1，电枢电流 I = 2 a a T ? pz ?I e 2? a a ? pz 2? ?1 ?(2i ) ? a pz ?(2i ) 2? a i因此，当磁通Φ保持不变时，在保证支路电流 不变的情况下， i a T电磁转矩 是不变的 T e P57，2-13 电动机的电磁转矩是驱动性质大的转矩，当电磁转矩增大时，转速似乎应该是上升的，当从直流电动机的电磁转矩及特性上看，电磁转矩增大时，转矩反而是下降的，这是为什么？ 答： 对于并励直流电动机，直流电动机的电磁转矩是随电枢电流的增大而增大，电枢电流又随负载的增大而增大。但由转速公式 U ? I R n ? a a 可知，并励直流电动机的电枢电流会使电阻电压降增 C ? e 大，尽管电枢反应的去磁特性，会使转速呈现增大趋势，但电枢电压降增大的分量要比去磁效应大一些，所以会使电动机的转速随负载的增大而有所下降。 对于串励直流电动机，电枢电流的增大会使电枢电压降和磁通同时增大。这两个因素都会使电动机的转速随负载的增大而下降。 P57，2-15 U I一台并励直流电动机在额定电压 =220V 和额定电流 U I N N R U的情况运行，该电机的电枢回路总电阻 =0.08Ω，2Δ =2V R U a c 回路总电阻 R =0.08Ω，额定负载时的效率η = 85%，试求： f N 额定输入功率； 额定输出功率 总损耗； 电枢回路铜耗； 励磁回路铜耗； 电刷接触损耗； 附加损耗； 机械损耗和铁耗之和。 答： 额定输入功率 P ? U 1N N  I ?2 2 0? 8 0? 1 7W6 0 0 N 额定输出功率 P ? P ? ? 17600?85% ? 14960 W 2 N 1N N 总损耗 ?p ? P ? P 1N 2 N ? 17600 ?14960 ? 2640 W 电枢回路铜耗（不考虑电阻温度换算） I ? UN ? 220 ? 2.48 A f R 88.8 f I ? I ? I a f ? 80 ? 2.48 ? 77.5 A 于是 p ? I 2 R ? 77.52 ? 0.08 ? 480W Cua a a 励磁回路铜耗（不考虑电阻温度换算） p Cua ? I 2 R f f ? 2.482 ?88.8 ? 546 W 电刷接触损耗 p c ? 2 ?U c I ?2 ?7 7 . 5? W1 5 a 附加损耗 p ? 机械损耗和铁耗之和 ? 1 %P 2 N ? 1 %? 1 4 9? 6 0 W1 5 0 p ? p mec Fe ? ? p ? p Cua ? p Cuf ? p ? p c ? P57，2-16 ? 2640 ? 480 ? 546 ?155 ?150 ? 1309 一台它励直流电动机接在一个电压为 U = 220V 的电网上运行 N Δ时，电枢电流为I = 10A，电刷压降为2 U = 2V，电枢回路电阻为 Δ a C Ω ，该电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 190V，但它励励磁电流和负载转矩皆保持不变，则达到新的平衡时，电机内部反电动势为多少? 解： U电动机接电压为 = 220V 时，电机内部反电动势为 U N E ? U ? I R ? 2?U a a a C ? 220 ?10? 0.5 ? 2 ? 213V 电动机接电压为 UN = 190V 时，由于励磁电流和负载转矩都不变，则 Ia 和Φ也都不改变，于是电机内部反电动势为 E ? U ? I R ? 2?U a a a C ?190 ?10? 0.5 ? 2 ? 183V P57，2-17 n一台并励直流电动机，P = 96kW，U = 440V，I = 255A， = n N N N N 500r/min，I = 5A，R =0.078Ω，试求 fN a 电动机的额定输出转矩； 在额定电流时的电磁转矩； a当 I ≈ 0 时电动机的转速； a 在总制动转矩不变的情况下，当电枢串入 0.1Ω 电阻并稳定时的转速。 解： I a  ? I ? I N P N N  ?2 5 5 ? 5 ? 2A5 f N P P 2 N 2 N  96 ?103 Nm T ? 2