《电机学》复习资料(7)

解 I?PNUN?N2.2?103??12.5A 220?0.8If?UN220??0.8ARf275Ia?I?If?12.5?0.8?11.7AE?U?RaIa?220?0.2?11.7?217.66VE217.66Ce????0.29nN7506060Ce???0.29?2.772?2?3.14T?CT?Ia?2.77?11.7?32.44NmCT??6、一台他励电动机，在TL?87Nm时，T0?3Nm，n=1500rpm，??80%。求该电机的输出功率P2、电磁功率Pe、输入功率P1、铜损耗PCu和空载损耗P0。

解

T2?TL?87NmT?T2?T0?87?3?90Nm

P2?2?2?3.14T2n??87?1500?13659W 60602?2?3.14Tn??90?1500?14130W6060P13659P1?2??17073.75W

?0.8PCu?P1?Pe?17073.75?14130?2945.75WPe?P0?Pe?P2?14130?13659?471W7、一台并励直流电动机,铭牌数据如下:PN=3.5kW，UN=220V，I N=20A，nN=1000r/min,电枢电阻Ra=1Ω，△Ub=1V，励磁回路电阻R1=440Ω，空载实验：当U=220V,n=1000r/min时，I0=2A，试计算当电枢电流I a=10A时,电机的效率（不计杂散损耗）。

解：励磁电流：If? 励磁损耗：PCufUfRf?2f220A?0.5A 4402202?RfI???110W

Rf440U2f 空载时：

输入功率：P1?UI0?220?2W?440W

励磁功率：Pf?110W

电枢铜损耗：PW Cua?RaIa?Ra(I0?If)?2.252电刷接触损耗：PW?3.0W Cub?2?UbIa?2?1?1.522附加损耗：Pad?0

《电机学》复习资料 第 26 页

'则：P?PCub?PW mec?PFe?P1?Pf?Pad?324.75Cua当Ia?10A时，I?Ia?If?10.5A 输入功率：PW?2310W 1?UI?220?10.522 PW Cua?RaIa?1?10W?100 Pf?110W

PW?20W Cub?2?UbIa?2?1?10输出功率：PW 2?P1??P?P1?PCua?Pf?PCub?(Pmec?PFe)?1755.25效率：??P2?100%?75.98% P18、一台并励直流发电机，铭牌数据如下：PN=6kW，UN=230V，nN=1450r/min，Ra=0.57Ω

（包括电刷接触电阻），励磁回路总电阻Rf=177Ω，额定负载时的电枢铁损PFe=234W，机械损耗为Pmec=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。

解：（1）P2?PN?6kW

If?UfRf?2220A?1.3A 177 Pf?RfIf?299W IN?PN6000?A?26.1A UN230 Ia?IN?If?27.4A

2 P I?WCua?Raa427.9所以 PW em?P2?PCua?Pf?6726.9 Tem?Pem6726.9?N?m?44.3N?m 2??1450?60（2）PW 1?Pem?Pmec?PFe?7021.9??P2?100%?85.45% P1《电机学》复习资料 第 27 页

9、一台并励直流发电机，铭牌数据如下：PN=23kW，UN=230V，nN=1500r/min，励磁回路电阻Rf=57.5Ω，电枢电阻Ra=0.1Ω,不计电枢反应磁路饱和。现将这台电机改为并励直流电动机运行，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：If?UN230?A?4A Rf57.7PN23?103IN??A?100A

UN230Ia?IN?If?104A

2PW Cua?RaIa?1081.6（1）Ea?UN?RaIa?240.4V Ce??Ea 3?0.160nN 电动机运行：Ea?UN?RaIa?209.6V

Ce?'?220220Ce???0.1603?0.1533 230230n?Ea?1367r/min Ce?'（2）Pem?EaIa?21.798kW

Pem21.798?103?N?m?152.27N?m （3）Tem??2??1367/60第三部分 直流电动机的电力拖动

一、填空题：

1、他励直流电动机的固有机械特性是指在_______条件下，_______和_______的关系。 （U=UN、υ=ΦN，电枢回路不串电阻；n；Tem

2、直流电动机的起动方法有____ ___。（降压起动、电枢回路串电阻起动）

3、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的_______倍。 （2）

4、当电动机的转速超过_______时，出现回馈制动。（理想空载转速）

5、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）

二、判断题

《电机学》复习资料 第 28 页

1、直流电动机的人为特性都比固有特性软。（ ）（F）

2、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，电枢电流都将突变。（ ） （T）

3、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）

4、他励直流电动机的降压调速属于恒转矩调速方式，因此只能拖动恒转矩负载运行。（ ） （F）

5、他励直流电动机降压或串电阻调速时，最大静差率数值越大，调速范围也越大。（ ） （T）

三、选择题

1、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。

2、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。 3、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。 4、当电动机的电枢回路铜损耗比电磁功率或轴机械功率都大时，这时电动机处于：（2）（1）能耗制动状态；（2）反接制动状态；（3）回馈制动状态。

5、他励直流电动机拖动恒转矩负载进行串电阻调速，设调速前、后的电枢电流分别为I1和I2，那么：（2）

（1）I1I2。

四、简答题：

1、电力拖动系统稳定运行的条件是什么？

（电动机的机械特性与负载的转矩特性必须有交点，且在交点处，满足 dTemdTL?） dndn2、何谓电动机的充分利用？

(所谓电动机的充分利用是指电动机无论在额定转速下运行,还是调速过程中处于不同转速下运行,其电枢电流都等于额定值。)

五、计算题：

1、一台他励直流电动机数据为：PN=7.5kW，UN=110V，I N=79.84A，nN=1500r/min，电枢回路电阻Ra=0.1014Ω，求：（1）U=U N，Φ=ΦN条件下，电枢电流Ia=60A时转速是多少？（2） U=U N条件下，主磁通减少15%，负载转矩为TN不变时，电动机电枢电流与转速是多少？（3）U=U N，Φ=ΦN条件下，负载转矩为0.8TN，转速为（—800）r/min，电枢回路应串入多大电阻？

解：（1）Ce?N?UN?RaIN?0.068

nN n?UN?RaIa?1528r/min

Ce?N《电机学》复习资料 第 29 页

（2）TN不变时，Tem不变，即CT?NIN?CT?Ia Ia??N?NIN?IN?93.93A ?0.85?N n?UN?RaIa?1738r/min

Ce? （3）不计空载转矩时，Tem?TL，故： Tem?0.8TN?0.8?0.955PN?38.2N?m nN n?UNR?RB ?a2Ce?NCeCT?N 解得：RB?2.69?

2、有一台直流电动机，带有恒转矩负载，额定功率PN=22KW，额定电压UN=220V，额定电流IN=115A，额定转速nN =1500rpm，电枢回路总电阻Ra=0.1Ω，忽略空载转矩T0，电动机带额定负载运行时，要把转速降到1000rpm，求采用串电阻法需串多大电阻？ 解：电机带恒转矩负载，忽略空载转矩，所以 T=CMΦIa 恒定，即Ia=IN=115恒定不变，

Ea?U?RaIa?Ce?nU?RaIa220?0.1?115??0.139n1500转速降到1000rpm时，Ce??E'a?U?Ia(Ra?Rp)?Ce?n'Rp??U?Ce?n'?RaIa

220?0.139?1000?0.1?0.604?115

第四部分 异步电机

一、填空题：

1、异步电动机定子绕组采用的单层迭绕组是 整距 绕组，采用的双层迭绕组是 短距 绕组（选短距、整距、或长距）

2、三相对绕组通以三相电流时，将产生 旋转 磁场，单相绕组通以三相电流时，将产生 脉振 磁场。

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