第一章直流电机

第一章 直流电机习题参考答案2、一台直流电动机，已知额定功率P N =17kW ，U N =220V ，n N =1500r/min ，ηN =0.85，试求该电动机的额定电流I N 、额定输入功率P 1各为多少？ 答：A U P I kW P P NN NN91.902011====η 3、一台直流发电机，已知额定功率P N =100kW ，U N =230V ，n N =1450r/min ，试求该发电机的额定电流I N 为多少？ 答: A U P I NNN 78.434==16、一台4极直流发电机，电枢绕组为单叠整距绕组，每极磁通Φ=3.5×10-2Wb ，总导体数N =157，求：(1)当电机转速为1200r/min 时，电机的空载电动势为多少？答：V n N E p a n a pN E A A 9.10960,,60=Φ==Φ=所以，又因为是单叠绕组(2)当每条支路电流为50A 时，电机的电磁转矩为多少？答：m N a I N T p a I a pN T a ⋅=Φ⋅⋅==Φ=17522,,2ππ所以，17、一台并励直流电动机，已知U N =220V ，I N =80A ，R a =0.1Ω，额定励磁电压U f =220V ，励磁绕组电阻R f =88.8Ω，电刷接触压降为2V ，附加损耗为额定功率的1％，ηN =0.85，试求： (1)电动机的额定输入功率为多少？ (2)电动机的额定输出功率为多少？ (3)电动机的总损耗为多少？ (4)电枢回路的铜耗为多少？ (5)电动机的附加损耗为多少？(6)电动机的机械损耗与铁耗之和为多少？ 答：kWp p p P p p P p p kWp p kWI U R I p A I I I kWp p P kWI U p kW I U p cua f cu m Fe N a b a a cua f N a N N N N N N N 189.1)6(1496.0%1)5(756.0,52.778.8822080)4(64.2)3(96.14)2(6.17)1(211=−−−=−−=+=⋅==Δ+==−=−==−=====ΔΔΔ∑∑∑η18、一台并励直流发电机，已知P N =6kW ，U N =230V ，n N =1450r/min ，R a =0.921Ω，励磁绕组电阻R f =177Ω，2△U S =2V ，铁耗和机械损耗之和为313.9W ，附加损耗为60W ，试求： (1)电机额定负载时的输入功率为多少？ (2)电机额定运行时的电磁功率为多少？ (3)电机额定运行时的电磁转矩为多少？ (4)电机额定运行时的效率为多少？ 答：81.0)4(42.46602)3(045.7)()2(419.706.03139.0299.0746.06299.0746.039.272306000177230)1(1122==⋅==Ω==Δ++===++++=+++++=+====Δ+==+=+=+=Δ∑P P mN nP P T kWI U R I U I E P kWP P P P P P P P P kW R U P kWUI R I P A U P R U I I I NMN M M a a a N a a M mec Fe f cu N N fNf a a a cua N N f N N f a ηπ 19、一台并励直流发电机，已知P N =90kW ，U N =230V ，R a =0.04Ω，励磁绕组电阻R f =60Ω，铁耗和机械损耗之和为2kW ，附加损耗为额定功率的1％，试求： (1)电机额定负载时的输入功率为多少？ (2)电机额定运行时的效率为多少？ 答：893.0)2(82.100;04.72,88.0,14.395)1(122122===∑+==Δ+====+=+=P P kW P P P kW I U R I P kW R U P A I UU P I I I a b a a Cu f N f fN N N f N a η20. 一台8极，25- kW ，120V 的直流发电机，其电枢绕组为单叠绕组，电枢绕组有64个线圈，每个线圈16匝，电机的额定转速为2400r/min 。

A、增大励磁电流
B、减小励磁电流
C、保持励磁电流不变 D、使励磁电流为零
答案： C
2.2.2 反接制动
*电压反接制动 电压反接制动时接线如图所示。
开关S投向“电动”侧时，电枢接正极
电压，电机处于电动状态。进行制动时，开
关投向“制动”侧，电枢回路串入制动电R阻B 后，接上极性相反的电源电压，电枢回路内
定义：当 U 、U N I f时，I fN n f(I a )
由方程式可得
n
UN CeΦ
Ra CeΦ
Ia
Tn
Tem
n
T2
T0
0
Ia
)。 A、n=(U-IaRa)/Ceφ B、n=(U+IaRa)/Ceφ C、n=Ceφ/(U-IaRa) D、n=Ceφ/(U+IaRa) 答案： A
第二章直流电动机的电力拖动
电机及拖动
绪论 第一章 直流电机 第二章 直流电动机的电力拖动 第三章 三相异步电动机 第四章 三相异步电动机的电力拖动
为什么要学电机？
请同学们就电机的相关应用举例。
绪论
电机是利用电磁感应原理工作的机械。 电机常用的分类是按功能分，有发电机、电动机、变压器和 控制电机四大类；
归纳如下：
电机
变压器 直流电机
把电刷A、B接到直流电源 力形成逆时针方向的电磁转矩。
上，电刷A接正极，电刷B接负 当电磁转矩大于阻转矩时，电机
极。此时电枢线圈中将电流流过。转子逆时针方向旋转。
当电枢旋转到右图所示位置时
原N极性下导体ab转到S极下， 受力方向从左向右，原S 极下 导体cd转到N极下，受力方向 从右向左。该电磁力形成逆时 针方向的电磁转矩。线圈在该 电磁力形成的电磁转矩作用下 继续逆时针方向旋转。

《电机及电力拖动》习题第一章直流电机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？2.一直流电动机，已知P N=13kw，U N=220V，n N=1500r/min，η=0.85，求额定电流I N。

3.一直流发电机，已知P N=90kw，U N=230V，n N=1450r/min，η=0.89，求额定电流I N。

4.一台p对极的直流发电机，若将电枢绕组由单叠改为单波（导体数不变），问额定电压、额定电流和额定功率如何变化？5.计算下列各绕组的节距y1、y2和绘制绕组展开图，安放主磁极和电刷，并求出支路对数。

1）单叠绕组2p=4，S=K=18；2）单波绕组2p=4，S=K=19。

6.一台4极直流发电机，电枢绕组为单叠整距绕组，每极磁通φ=3.5×102 wb，电枢总导体数N=152，求当转速n=1200r/min时的空载电动势E。

若改为单波绕组，其他条件不变，则当空载电动势为210V时，发电机转速应为多少？若保持每条支路的电流I=50A不变，求电枢绕组为单叠和单波时，发电机的电磁转矩T em各为多少？7.什么叫电枢反应？电枢反应的性质与哪些因素有关？一般情况下，发电机的电枢反应的性质是什么？对电动机呢？8.什么叫换向？为什么要改善换向？改善换向的方法有哪些？9.说明装置换向极改善换向的原理，一发电机改作电动机或转向改变时，换相极绕组是否需要改接？为什么？10.一台4极80kw、230V、930r/min的并励发电机，在75℃时的电枢回路电阻R a=0.0259Ω，励磁绕组电阻R f=22.8Ω，额定负载时励磁回路串入调节电阻R pf=3.5Ω，电刷压降2ΔU b=2V，铁耗和机械损耗p fe+pΩ=2.3kw，附加损耗p s=0.05PN。

求额定负载时，发电机的输入功率、电磁功率、电磁转矩和效率。

11.一台并励直流电动机，在额定电压U N=220V，额定电流I N=80A的情况下运行，75℃的电枢电阻R a=0.01Ω,电刷接触压降2ΔU b=2V，励磁回路总电阻R rf+R pf=110Ω，附加损耗p s=0.01PN，效率η=0.85。

Id
－－负载电流引起的转速降
机械特性曲线
k Ra 机械特性曲线的斜率k值越小，特性的硬度越硬。
KeN
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二、直流电机的调速方法及其特点
根据机械特性方程可知，改变电枢电压、磁通、电枢电阻可改变转速大小。
•额定转速以下调速，且 电压越低，转速越低。
•特性硬，调速精度高， 最常用。
调压调速
3. 调速的平滑性： 调速平滑性是指调速时可以得到的相邻两转速之比，调速平滑性 接近于1的调速系统称为无级调速，反之为有级调速。
1．什么是调速范围？什么是静差率？ 2．静差率是针对某一条机械特性定义的，调速系统的静 差率指的是什么？ 3．静差率与硬度有什么区别和联系？
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解： 得
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•电压降低，n0减小
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二、直流电机的调速方法及其特点
根据机械特性方程可知，改变电枢电压、磁通、电枢电阻可改变转速大小。
•额定转速以下调速，且 电阻越大，转速越低。
串电阻调速
•特性软，调速精度低， 一般不采用。
•理想空载转速n0不变。
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二、直流电机的调速方法及其特点
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调速系统的稳态性能指标
一个好的调速系统应具有较大的调速范围和较小的静差率！
(4)静差率与调速范围的关系 Nhomakorabeas nN ， n0 min
则
n0 min
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snN
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nmin n0 min nN
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