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《电机及拖动基础》练习题答案一、填空：1、把______能变换为_______能的电机称为电动机。
答案：电能；机械能；2、直流电机定子部分的主要作用是_________________，答案：产生磁场；3、变压器具有变换_________________的功能。
答案：电流、电压、阻抗；4、三相笼型感应电动机降压起动常用的方法有_________________；_________________；_________________。
答案：定子串电阻或电抗器降压启动；Y/△降压起动；自耦变压器降压起动；5、变频调速是改变电源频率从而使电动机的_________________变化达到调速的目的。
答案：同步转速；6、从工作原理看，中、小型电力变压器的主要组成部分是和 。
答案：绕组、铁心7、直流发电机是把______能变换为_______能输出。
答案：机械能； 电能8．电力拖动系统稳定运行的条件是 。
答案：在交点处 dndT dn dT em 2 9.一台变压器型号为ＳL ７—200/10，其中200代表 ，10代表 。
答案：N S =200KV A ；N V =10KV10、三相感应电动机旋转磁场的方向由 决定。
答案：流入定子电流的相序11、Y-Δ起动适用于定子绕组正常接法为 的三相鼠笼式异步电动机。
答案：三角形12、当变压器把低电压变成高电压时，其电流 。
答案：减小13、三相鼠笼式异步电动机主要由 和 组成。
答案：定子；转子14、三相鼠笼式异步电动机三相对称绕组通以对称电流时，将产生 磁场。
答案：旋转15、三相异步电动机的额定电压是指加在 绕组上的 电压。
答案：定子；线16、三相感应电动机在额定负载下运行时，降低电源电压，电动机的转速将 。
答案：降低17、三相异步电动机的电磁制动状态有；和三种。
答案：回馈制动反接制动；能耗制动18、三相异步电动机的电磁转矩Tem 与电源电压U1的关系是。
答案：Tem∝V1219.直流发电机的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和电枢旋转方向。
电机与拖动基础第一章电机的基本原理 (1)第二章电力拖动系统的动力学基础 (6)第三章直流电机原理 (12)第四章直流电机拖动基础 (15)第五章变压器 (30)第六章交流电机的旋转磁场理论 (41)第七章异步电机原理 (43)第八章同步电机原理 (50)第九章交流电机拖动基础 (60)第十章电力拖动系统电动机的选择 (72)第一章 电机的基本原理1-1 请说明电与磁存在哪些基本关系，并列出其基本物理规律与数学公式。
答：电与磁存在三个基本关系，分别是（1）电磁感应定律：如果在闭合磁路中磁通随时间而变化，那么将在线圈中感应出电动势。
感应电动势的大小与磁通的变化率成正比，即tΦN e d d -= 感应电动势的方向由右手螺旋定则确定，式中的负号表示感应电动势试图阻止闭合磁路中磁通的变化。
（2）导体在磁场中的感应电动势：如果磁场固定不变，而让导体在磁场中运动，这时相对于导体来说，磁场仍是变化的，同样会在导体中产生感应电动势。
这种导体在磁场中运动产生的感应电动势的大小由下式给出Blv e =而感应电动势的方向由右手定则确定。
（3）载流导体在磁场中的电磁力：如果在固定磁场中放置一个通有电流的导体，则会在载流导体上产生一个电磁力。
载流导体受力的大小与导体在磁场中的位置有关，当导体与磁力线方向垂直时，所受的力最大，这时电磁力F 与磁通密度B 、导体长度l以及通电电流i 成正比，即Bli F =电磁力的方向可由左手定则确定。
1-2 通过电路与磁路的比较，总结两者之间哪些物理量具有相似的对应关系（如电阻与磁阻），请列表说明。
答：磁路是指在电工设备中，用磁性材料做成一定形状的铁心，铁心的磁导率比其他物质的磁导率高得多，铁心线圈中的电流所产生的磁通绝大部分将经过铁心闭合，这种人为造成的磁通闭合路径就称为磁路。
而电路是由金属导线和电气或电子部件组成的导电回路，也可以说电路是电流所流经的路径。
磁路与电路之间有许多相似性，两者所遵循的基本定律相似，即KCL：在任一节点处都遵守基尔霍夫第一定律约束；KVL：在任一回路中都遵守基尔霍夫第二定律；另外，磁路与电路都有各自的欧姆定律。
《电机与拖动基础》习题详细解答绪论0.8解：（1）F1=I1N1-I2N2（2）F2=I1N1+I2N2（3）F3=I1N1-I2N2，因为加入气隙并不改变磁路总磁动势大小（4）由于（3）中大部分磁动势都降落在气隙中，因此加在铁芯上的磁动势远小于（1）中铁芯上的磁动势，又因为两种情况下的铁芯长度大致相等，所以H1≫H3，B1>>B3。
因此在（3）中气隙和铁芯中的B相同，由B=μH，可知由于气隙中的μ远小于铁芯中的μ，所以H气隙≫H铁芯。
0.10解：铁芯中的铁耗为P Fe=P1-P R=22-2=20W输入端的功率因素cosφ=P1/S1=22/(110×1)=0.2第一章变压器的工作原理和结构1.6 解：原边额定电流为I N1=N√3U =√3×35=82.5A副边额定电流为I N2=N3U =3×10.5=274.9A第二章变压器的运行原理与特性2.4解：由U1≈E1=4.44fN1Φm可知，变压器外加电压U1不变，若减少原绕组的匝数N1，则Φm增大，变压器的铁芯的饱和程度上升，空载电流上升，铁芯损耗上升，原边电动势E1基本不变，由于E2=E1×N2/N1，因此副边电动势E2应上升。
2.10解：N1=E1N4.44fΦm ≈U1N4.44fΦm=35×1034.44×50×1.45×1120×10−4≈971N2=E2N4.44fΦm≈U2N4.44fΦm=6×1034.44×50×1.45×1120×10−4≈166k=E1NE2N=N1N2=5.82.11 解：（1）k=U1NU2N =6000230=26.1R k=R1+R2′=4.32+26.22×0.0063=8.61Ωx k=x1σ+x2σ′=8.9+26.22×0.013=17.76ΩZ k=√R k2+x k2=19.74Ω（2）R k′=R1′+R2=0.0261Ωx k′=x1σ′+x2σ=0.0261ΩZ k′=√R k′2+x k′2=0.029Ω（3）Z1N=U1NI1N =U1NS N2=360ΩR k∗=R kZ1N=0.0239x k∗=x kZ1N=0.0493Z k∗=Z k1N=0.0548Z2N=U2NI2N=U2NS N2=0.529ΩR k′∗=R k′Z2N=0.0239x k′∗=x k′Z2N=0.0493Z k′∗=Z k′Z2N=0.0548计算结果说明原副边短路参数的标幺值是相等的。
《电机与拖动基础》习题详细解答绪论0.8解：（1）F1=I1N1-I2N2 （2）F2=I1N1+I2N2（3）F3=I1N1-I2N2，因为加入气隙并不改变磁路总磁动势大小（4）由于（3）中大部分磁动势都降落在气隙中，因此加在铁芯上的磁动势远小于（1）中铁芯上的磁动势，又因为两种情况下的铁芯长度大致相等，所以H1 H3， B1>>B3。
因此在（3）中气隙和铁芯中的B相同，由B=μH，可知由于气隙中的μ远小于铁芯中的μ，所以H气隙 H铁芯。
0.10解：铁芯中的铁耗为PFe=P1-PR=22-2=20W 输入端的功率因素cosφ=P1/S1=22/(110×1)=0.2第一章变压器的工作原理和结构1.6 解：原边额定电流为副边额定电流为第二章变压器的运行原理与特性2.4解：由U1≈E1=4.44fN1Φm可知，变压器外加电压U1不变，若减少原绕组的匝数N1，则Φm增大，变压器的铁芯的饱和程度上升，空载电流上升，铁芯损耗上升，原边电动势E1基本不变，由于E2=E1×N2/N1，因此副边电动势E2应上升。
2.10解：2.11 解：（1）（2）（3）计算结果说明原副边短路参数的标幺值是相等的。
（4）（5）当时，当（滞后）时，当超前时，2.12 解：（1）励磁参数计算如下：，折算到高压侧的值为：短路参数计算如下：，，（2）（3）满载及cosφ2=0.8时的效率为：（4）第三章三相变压器3.10 解：A、a同极性时电压表读数是 A、a异极性时电压表读数是3.11 解：3.13解：（1），第一台变压器先达满载设，则（2），第二台变压器先达满载设，则3.14解：（1）又，，，（2），第一台变压器先达满载设，则3.15 解：（1） =3台（2）=5台第五章三绕组变压器及其他变压器5.5解：（1）自耦变压器绕组容量为：自耦变压器额定容量为：自耦变压器传递容量为：（2）双绕组变压器的效率为自耦变压器的效率为第六章交流电机的电枢绕组及其电动势6.9 解：（1），，下图所示：，槽电动势星形图如感谢您的阅读，祝您生活愉快。
《电机与拖动基础》课后习题第一章 习题答案1．直流电机有哪些主要部件？各用什么材料制成？起什么作用？ 答：主要部件：（1）定子部分：主磁极，换向极，机座，电刷装置。
（2）转子部分：电枢铁心，电枢绕组，换向器。
直流电机的主磁极一般采用电磁铁，包括主极铁心和套在铁心上主极绕组（励磁绕组）主磁极的作用是建立主磁通。
换向极也是由铁心和套在上面的换向绕组构成，作用是用来改善换向。
机座通常采用铸钢件或用钢板卷焊而成，作用两个：一是用来固定主磁极，换向极和端盖，并借助底脚将电机固定在机座上；另一个作用是构成电机磁路的一部分。
电刷装置由电刷、刷握、刷杆、刷杆座和汇流条等组成，作用是把转动的电枢与外电路相连接，并通过与换向器的配合，在电刷两端获得直流电压。
电枢铁心一般用原0.5mm 的涂有绝缘漆的硅钢片冲片叠加而成。
有两个作用，一是作为磁的通路，一是用来嵌放电枢绕组。
电枢绕组是用带有绝缘的圆形或矩形截面的导线绕成的线圈按一定的规律联接而成，作用是感应电动势和通过电流，使电机实现机电能量装换，是直流电机的主要电路部分。
换向器是由许多带有鸠尾的梯形铜片组成的一个圆筒，它和电刷装置配合，在电刷两端获得直流电压。
2．一直流电动机，已知，，，，0.85r/m in 1500n V 220U kw 13P N N N ====η求额定电流N I 。
解：电动机η⋅=N N N I U P ， 故 A =⨯⨯=⋅=5.6985.02201013U P I 3N N N η3． 一直流电动机，已知，，，，0.89r/m in 1450n V 230U kw 90P N N N ====η求额定电流N I 。
解：发电机N N N I U P =， 故 A ⨯==3912301090U P I 3N N N7．什么叫电枢反应？电枢反应的性质与哪些因素有关？一般情况下，发电机的电枢反应性质是什么？对电动机呢？答：负载时电枢磁动势对主磁场的影响称为电枢反应。
第一章作业解答参考1—8．解：)(630230101453A U P I N N N =⨯==)(1619.0145KW P P NN===ηλ 1—20．解：（1）U V n a pN E a <=⨯⨯⨯⨯==)(186150001.0160372260φ 是电动机状态。
∴（2）)(46.163208.0186220A R E U I a a a =-=-=)(63.19315002604.30)(4.3046.163186m N P T KW I E P M a a M ⋅=⨯⨯⨯=Ω==⨯==π （3）)(6.5208.046.16322KW R I p a a cua =⨯==)(79.292403624.30)(366.54.3021KW p p P P KW p P P Fa M cua M =--=--==+=+=Ω%823679.2912===P P η 1—23．解：（1）)(112.54300014.326010172603m N n P P T N N N N N ⋅=⨯⨯⨯⨯=⨯=Ω=π%2.82942201017)(812.557.1112.54)(7.1344014.32608.2)316.08.2220(26030'00000=⨯⨯==⋅=+=+=⋅=⨯⨯⨯⨯⨯-=⨯=Ω=N N N N N a a M I U P m N T T T m N n I E P T ηπ（2）N e e C C Φ=Φ∴0忽略电枢反应影响， 恒定。
0'0Φ-=e a a N C R I U n ， 0636,03440316.08.22200=⨯-=Φe C)min (34590636.022000r C U n e N ==Φ=（3） Φ=Φe M C C 55.9)min (27860636.0)15.0316.0(89.91220)()(89.910636.055.9812.55r C R R I U n I T T A C T I e a a N a Z M a =+⨯-=Φ+-=→==⨯=Φ=Ω不变不变，第二章 习题解答参考2—6．解：（1）T T T n C C R R C U n Nm e a N e N 64.1115819.055.94.006.01158202-=⨯+-='-=Φ+-Φ=Ωβ （2）T T T n C C R C U n N m e a N e 21.057921.019.011002-=-=-'=Φ-Φ=β （3）T T T n C C R C U n m e a e N 35.0146717.006.015.022002-=-=''-''=Φ-Φ=β 19.0=ΦN e C N Φ=Φ8.0 15.019.08.0=⨯=Φ∴e C2N m e C C Φ=()255.9N e C Φ=219.055.9⨯=0.28 2Φm e C C =17.028.08.02=⨯2—16．解：（1）[]V R I U E a N N a 20425.064220=⨯-=-=[]A R R E U I Z a a N a 84.67625.0204220max -=+--=---=29.0700204==-=ΦN a N N N e n R I U C 76.229.055.955.9=⨯=Φ=ΦN e N m C C[]m N I C T anax N m ⋅-=-⨯=Φ=23.187)84.67(76.2max停机时 n=0 0=Φ=n C E N e a[]A R R U I Z a N a 2.35625.0220-=+-=+-=[]m N I C T a N m ⋅-=-⨯=Φ=15.97)2.35(76.2此时反抗性负载 []m N I C T N N m Z⋅-=⨯-=Φ-='64.1766476.2 由于 T T Z>' 故系统不会反向起动。
电机拖动试题及答案一、选择题1. 电机拖动系统中，起动电流通常为额定电流的多少倍？A. 3-5倍B. 5-7倍C. 7-10倍D. 10-12倍答案：B2. 异步电机的转子转速与同步转速之间的关系是什么？A. 转子转速等于同步转速B. 转子转速低于同步转速C. 转子转速高于同步转速D. 转子转速与同步转速无关答案：B二、填空题1. 电机拖动的基本原理是利用电机的_________产生转矩。
答案：电磁力2. 直流电动机的调速方法主要有_________和_________。
答案：变压调速；变阻调速三、简答题1. 简述三相异步电动机的工作原理。
答案：三相异步电动机的工作原理基于转子在旋转磁场中受到电磁力的作用而产生转矩。
当三相交流电通过定子绕组时，产生旋转磁场。
转子在磁场中切割磁力线，根据法拉第电磁感应定律，转子中产生感应电流。
感应电流与旋转磁场相互作用，产生电磁力，使转子转动。
2. 为什么电机启动时电流会很大？答案：电机启动时，由于转子静止或转速较低，转差率较大，导致转子中的感应电流增大，从而产生较大的电磁力。
这种较大的电磁力使得启动时的电流远大于正常运行时的电流。
同时，由于电机的启动转矩需求较大，为了提供足够的启动转矩，电流也会相应增大。
四、计算题1. 已知一台三相异步电动机的额定功率为10kW，额定电压为380V，额定电流为20A，求其效率。
答案：首先计算输入功率：P_in = V * I = 380V * 20A = 7600W。
然后计算效率：η = P_out / P_in = 10000W / 7600W ≈ 0.8158，即效率约为81.58%。
2. 若一台直流电动机的额定电压为220V，额定电流为50A，求其在额定工作条件下的功率。
答案：直流电动机的功率 P = V * I = 220V * 50A = 11000W。
五、论述题1. 论述电机拖动系统中变频器的作用及其对电机性能的影响。
第1章 思考题与习题1-1直流电机由哪些主要部件构成?各部分的主要作用是什么? 答：（一）定子1．主磁极：建立主磁通，包括： 铁心：由低碳钢片叠成绕组：由铜线绕成2．换向磁极：改善换向，包括： 铁心： 型由低碳钢片叠成。
小型由整块锻钢制成。
绕组：由铜线绕成。
3．机座和端盖：固定、支撑、保护，同时构成主磁路的一部分，用铸铁、铸钢或钢板卷成。
4．电刷装置：与换向器配合，引出（或引入）电流，电刷由石墨等材料制成。
（二）转子1． 电枢铁心：构成主磁路，嵌放电枢绕组。
由硅钢片叠成。
2． 电枢绕组：产生感应电动势和电磁转矩，实现机—电能量转换。
由铜线绕成。
3． 换向器：与电刷配合，引入、引出电流，由换向片围叠而成。
4． 转轴和轴承：使电枢和换向器灵活转动。
1-2简述直流发电机的工作原理答：直流发电机主磁极通电产生主磁场，电枢绕组被原动机拖动旋转切割主磁场感应电动势实为交变电动势(如图示瞬间以导体a 为例), 电枢绕组的a 导体处于N 极底下, 由“右手发电机”定则判得电动势方向为⊙，转半圈后，a 处于S 极下，电动势方向变为⊕，再转半圈，又回到原来位置，电动势又为⊙……,它通过电刷和换向器，把电枢绕组的交流变为外电路的直流。
这就是直流发电机的工作原理。
1-3简述直流电动机的工作原理答：直流电动机主磁极通电产生主磁场，电枢绕组通过电刷引入直流电，（如图示瞬间以导体a 为例），电枢绕组的a 导体处于N 极底下，电流方向为⊙，由“电磁生力”定则判得产生电磁转矩势方向为逆时针，转半圈后，a 处于S 极下，电流方向变为⊕，产生电磁转矩势方向仍为逆时针，再转半圈，又回到原来位置……,它通过电刷和换向器，把外电路的直流电变为电枢绕组部的交流电，从而产生恒定方向的电磁转矩，使直流电动机沿着一个方向旋转。
这就是直流电动机的工作原理。
1-4在直流电机中，为什么要用电刷和换向器，它们各自起什么作用？答：在直流电机中，用电刷和换向器配合，把发电机电枢绕组部的交流电流引出到外电路变为直流电。
电机拖动基础试题及答案一、单项选择题（每题2分，共10分）1. 电机拖动中，转子的转速与旋转磁场的转速之差称为：A. 同步转速B. 转差率C. 滑差D. 转速比答案：C2. 在直流电机中，电枢反应主要影响的是：A. 磁场强度B. 电流大小C. 电压大小D. 功率因数答案：A3. 异步电机的转子绕组是：A. 绕线式B. 鼠笼式C. 波绕式D. 星形式答案：B4. 电机拖动系统的基本组成不包括以下哪一项：A. 电动机B. 传动装置C. 负载D. 电源答案：D5. 以下哪种电机具有较高的起动转矩：A. 直流电机B. 同步电机C. 异步电机D. 伺服电机答案：A二、填空题（每题2分，共10分）1. 电机拖动系统中的_________是将电能转换为机械能的设备。
答案：电动机2. 电机拖动的_________是影响系统性能的关键因素之一。
答案：控制策略3. 在电机拖动中，_________是指电机在负载下的实际转速。
答案：负载转速4. 电机拖动系统中的_________是连接电动机和负载的部件。
答案：传动装置5. 电机拖动的_________是指电机在空载时的转速。
答案：空载转速三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述电机拖动系统的工作原理。
答案：电机拖动系统通过电动机将电能转换为机械能，通过传动装置传递给负载，实现负载的旋转运动。
2. 异步电机和同步电机的主要区别是什么？答案：异步电机的转子转速低于旋转磁场的转速，而同步电机的转子转速与旋转磁场的转速相同。
3. 电机拖动系统在启动时为什么要限制起动电流？答案：限制起动电流可以防止过大的电流对电机和电网造成损害，同时保证电机的平稳启动。
4. 电机拖动系统在运行过程中如何实现调速？答案：电机拖动系统可以通过改变电机的供电电压、频率或改变转子电阻等方式实现调速。
四、计算题（每题10分，共20分）1. 已知一台三相异步电机的额定功率为10kW，额定转速为1500r/min，额定电压为380V，额定电流为20A，请计算该电机的额定功率因数。
第1章 思考题与习题1-1直流电机由哪些主要部件构成?各部分的主要作用是什么? 答：（一）定子1．主磁极：建立主磁通，包括： 铁心：由低碳钢片叠成绕组：由铜线绕成2．换向磁极：改善换向，包括： 铁心： 中大型由低碳钢片叠成。
小型由整块锻钢制成。
绕组：由铜线绕成。
3．机座和端盖：固定、支撑、保护，同时构成主磁路的一部分，用铸铁、铸钢或钢板卷成。
4．电刷装置：与换向器配合，引出（或引入）电流，电刷由石墨等材料制成。
（二）转子1． 电枢铁心：构成主磁路，嵌放电枢绕组。
由硅钢片叠成。
2． 电枢绕组：产生感应电动势和电磁转矩，实现机—电能量转换。
由铜线绕成。
3． 换向器：与电刷配合，引入、引出电流，由换向片围叠而成。
4． 转轴和轴承：使电枢和换向器灵活转动。
1-2简述直流发电机的工作原理答：直流发电机主磁极通电产生主磁场，电枢绕组被原动机拖动旋转切割主磁场感应电动势实为交变电动势(如图示瞬间以导体a 为例), 电枢绕组的a 导体处于N 极底下, 由“右手发电机”定则判得电动势方向为⊙，转半圈后，a 处于S 极下，电动势方向变为⊕，再转半圈，又回到原来位置，电动势又为⊙……,它通过电刷和换向器，把电枢绕组的交流变为外电路的直流。
这就是直流发电机的工作原理。
1-3简述直流电动机的工作原理答：直流电动机主磁极通电产生主磁场，电枢绕组通过电刷引入直流电，（如图示瞬间以导体a 为例），电枢绕组的a 导体处于N 极底下，电流方向为⊙，由“电磁生力”定则判得产生电磁转矩势方向为逆时针，转半圈后，a 处于S 极下，电流方向变为⊕，产生电磁转矩势方向仍为逆时针，再转半圈，又回到原来位置……,它通过电刷和换向器，把外电路的直流电变为电枢绕组内部的交流电，从而产生恒定方向的电磁转矩，使直流电动机沿着一个方向旋转。
这就是直流电动机的工作原理。
1-4在直流电机中，为什么要用电刷和换向器，它们各自起什么作用？答：在直流电机中，用电刷和换向器配合，把发电机电枢绕组内部的交流电流引出到外电路变为直流电。
《电机与拖动基础》习题解答第一章 直流电机原理 P331-21一台并励直流发电机N P =16kW , N U =230V ,N I =69.6A ,N n =1600r/min,电枢回路电阻a R =0.128Ω,励磁回路电阻f R =150Ω,额定效率N η=85.5%.试求额定工作状态下的励磁电流、电枢电流、电枢电动势、电枢铜耗、输入功率、电磁功率。
解：fN I =N fU R =230150=1.53A aN I =N I +fN I =69.6+1.53=71.13AaN E =N U +aN I a R =230+71.130.128⨯=239.1V cua p =2aN I a R =271.130.128⨯=647.6W aN E aN I =239.171.13⨯=17kW输出功率1N p =NNP η=1685.5%1685.5%=18.7kW1-29并励直流发电机N P =7.5kW , N U =220V , N I =40.6A , N n =3000r/min,Ra=0.213Ω.额定励磁电流fN I =0.683A,不计附加损耗，求电机工作在额定状态下的电枢电流、额定效率、输出转矩、电枢铜耗、励磁铜耗、空载损耗、电磁功率、电磁转矩及空载转矩。
解： a I =N I -fN I =40.6-0.683=40AP 1=N U N I =22040.6⨯=8932WN η=1N p p 100%⨯=75008932100%⨯=84%2T =9550N Np n =95507.53000⨯=24N ·mcua p =2a I Ra=240⨯0.213=341W 2203220.683N f fNU R I ===Ω2cuf fN f p I R =∙=2200.683N fN U I ∙=⨯=150W0189327500341150941N cua cuf p P P p p =---=---= 189323411508441M cua cuf P p p p =--=--=WT =9550M Np n =95508.4413000=27 N ·m02T T T =-=27-24=3 N ·m第二章 电力拖动系统的动力学 P482-9 负载的机械特性又哪几种主要类型？各有什么特点？答：负载的机械特性有：恒转矩负载特性、风机、泵类负载特性以及恒功率负载特性，其中恒转矩负载特性又有反抗性恒转矩负载与位能性恒转矩负载，反抗性负载转矩的特点是它的绝对值大小不变，但作用方向总是与旋转方向相反，是阻碍运动的制动性转矩，而位能性转矩的特点是转矩绝对值大小恒定不变，而作用方向也保持不变。
风机、泵类、负载特性的特点是其转矩与转速的二次方成正比即2L T n ∝，这类生产机械只能单方向旋转。
恒功率负载特性的特点是在不同速度下负载转矩L T 与转速n 差不多成反比即L T n ⋅≈常数。
第三章 直流电动机的电力拖动 P963-28一台他励直流电动机，铭牌数据为60N P kW =，220N U V =，305N I A =，1000/min N n r =，试求：（1）固有机械特性并画在坐标纸上。
（2）0.75N T T =时的转速。
（3）转速1100/min n r =时的电枢电流。
解：（1）a N N a E U I R =-，3322101122030560100.3822305N N N a N U I P R I ⎛⎫⎛⎫-⨯⨯-⨯===Ω ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭， 2203050.038a E =-⨯，2203050.0380.2081000a e NE C n -⨯Φ===，02201058/m in 0.208N e U n r C ===Φ，9.559.550.208305606N e N T C I N m =Φ=⨯⨯=∙。
根据（1058，0）和（1000，606）两点可画出机械特性。
（2）当0.75N T T =时的转速：22200.3080.75606105841.81016.2/m in0.2089.550.208N a e e T U R n T r C C C =-=-⨯⨯=-=ΦΦΦ⨯（3）当1100/min n r =时的a I ：2200.20811002320.038N aa aU E I A R --⨯===-。
可见当01100/min 1058/min n r n r =>=时电动机运行在回馈制动状态。
3-29电动机的数据同上题。
试计算并画出下列机械特性：（1）电枢回路总电阻为0.5N R 时的人为特性。
（2）电枢回路总电阻为2N R 的人为机械特性。
（3）电源电压为0.5N U ，电枢回路不串入电阻时的人为机械特性。
（4）电源电压为N U ,电枢不串入电阻，0.5N Φ=Φ时的人为机械特性。
解：已知321010.0382N N N a N U I P R I ⎛⎫-⨯==Ω ⎪⎝⎭，0.208N N a e N N U I R C n -Φ==， 9.55606N e N N T C I N m =Φ=∙，2200.721305N N NU R I ===Ω，02201058/m in 0.208N e NU n r C ===Φ。
（1） 电枢回路总电阻为0.5N R 时： 20.50.72110586061058528.7529.3/m in 9.550.208n r ⨯=-⨯=-=⨯，10580.873n T =-，根据（1058，0）和（529.3，606）两点可画出曲线1。
（2） 电枢回路总电阻为2N R 时： 220.7211058606105821151057/min 9.550.208n r ⨯=-⨯=-=-⨯，10580.761n T =-，根据（1058，0）和（-1057，606）两点可画出曲线2。
（3） 电源电压为0.5N U ，0c R =时： 0.0380.5105830552956473/min 0.208n r =⨯-⨯=-=，5290.092n T =-，根据（529，0）和（473，606）两点可画出曲线3。
（4） 0.5N Φ=Φ，N U U =，0c R =时：0220'2115/m in 0.50.50.208N e NU n r C ===Φ⨯，21150.368n T =-，00.038305'211521*********/m in 0.50.50.208aa e NR n n I r C ⨯=-=-=-=Φ⨯，根据（2115，0）和（2004，606/2）两点可画出曲线4。
（图略）3-30271Z -型他励直流电动机，7.5N P kW =，85.2N I A =，750/min N n r =，0.129a R =Ω，采用电枢串电阻分三级起动，最大起动电流为2N I ，试计算各级起动电阻值。
解：12285.2170.4N I I A ==⨯=，3322102211085.27.5100.1723385.2N N N a N U I P R I ⎛⎫-⨯⨯-⨯==⨯=Ω ⎪⎝⎭， 311100.646170.4N st U R I ===Ω， 1.71λ===，12170.499.6 1.171.71N I I A I λ====，满足要求。
1 1.710.1290.226st a R R λ∴==⨯=Ω，222 1.710.1290.377st a R R λ==⨯=Ω，30.646st R =Ω，110.2260.1290.097st st a r R R =-=-=Ω， 2210.3770.2260.151st st st r R R =-=-=Ω， 3320.6460.3770.269st st st r R R =-=-=Ω。
3-35他励直流电动机29N P kW =，440N U V =，76N I A =，1000/min N n r =，0.376a R =Ω，采用降低电源电压及弱磁调速，要求最低理想空载转速0min 250/min n r =，最高理想空载转速0max 1500/min n r =，试求：（1）N T T =时的最低转速及此时的静差率。
（2）拖动恒功率负载2N P P =时的最高转速。
（3）调速范围。
解：采用降低电源电压调速时对应于基速以下，基速以上采用弱磁调速。
（1）0N N n n n ∆=-，440760.3760.4111000N N ae N NU I R C n --⨯Φ===，04401070.6/m in 0.411N e NU n r C ===Φ，1070.6100070.6/min N n r ∆=-=，min 0min 25070.6179.4/min N n n n r =-∆=-=，0m in70.628.24%250N n n δ∆===。
（2）拖动恒功率负载2N P P =时应采用弱磁调速。
0max 1500/min n r =，01070.6/min n r =，0m ax 000m ax/1070.60.4110.293/1500N e e N e NN U n n C C C U n n Φ=Φ=Φ=⨯=，0.713e e N C C Φ=Φ，N N N P T T =Ω=Ω，max 10001402.5/min 0.7130.713N n n r ===。
（3）调速范围应将两种方法合并考虑。
m ax m in1402.57.82179.4n D n ===。
3-36一台他励直流电动机3N P kW =，110N U V =，35.2N I A =，750/min N n r =，0.35a R =Ω，电动机原工作在额定电动状态下，已知最大允许电枢电流为max 2a N I I =，试求：（1）采用能耗制动停车，电枢中应串入多大电阻？（2）采用电压反接制动停车，电枢中应串入多大电阻？（3）两种制动方法在制动到0n =时，电磁转矩各是多大？（4）要使电动机以500/min r -的转速下放位能负载，N T T =，采用能耗制动运行时，电枢应串入多大电阻？ 解：（1）11035.20.350.13750N N ae N NU I R C n --⨯Φ===，0.1375097.5a e N N E C n V =Φ=⨯=，m in m ax97.50.35 1.035235.2a c a a E R R I =-=-=Ω⨯（2）反接制动时：m in m ax11097.50.35 2.597235.2N ac a a U E R R I ++=-=-=Ω⨯（3）采用能耗制动方法在制动到0n =时，电磁转矩0T =。
