暨大电机与拖动2解析

（6）额定励磁电流IfN（A）。
2.2 直流电机的铭牌与励磁方式 2.2.1直流电机的铭牌
对发电机额定功率为： PN U N I N
对发电机额定功率为： PN U N I NN
2.2 直流电机的铭牌与励磁方式
例2-1：已知某直流电动机铭牌数据如下： PN =75kW，UN =220V，nN =1500r/min，ηN =88.5%， 试求：该电机的输入功率及额定电流各是多少？
K S Qu
2.3.1电枢绕组的基本概念
4极（ p 2 ）直流电机结构示意图：
主极轴线：磁极的中心线 几何中性线：磁极之间的平分线
主极轴线
N 几何中性线
极距 ：在电枢铁心表面上， S
S
一个极所占的距离。用虚槽数表
示为：
Qu (虚槽)
2p
N
极距τ
2.3.2直流电枢绕组的节距
电枢绕组的连接规律是通过绕 组的节距来表征。
串励、复励三种电机。
U
U
U
U
Ia M
If
Uf
F
I M
Ia
If F
I
If F
M Ia
I
M Ia
If F
（a）他励 （b）并励 （c）串励 （d）复励
图中：I为电源电流，If为励磁电流，Ia为电枢电流。
2.2.2直流电机励磁方式
1）他励式 他励式是指励磁绕组由其他电源供电，励磁绕
组与电枢绕组不相连。永磁直流电机也属于他励 直流电机，因励磁磁场与电枢电流无关。
（2）直流发电机的工作原理
b N
c N
ina A
c
i nd A
b
d
B S
a B

J
1
2
J
2 ...
2
Jz 2
Jd
J1
1 j2 1
J1
1 j2 j2 12
...
J
z
1 jz2
1
2
z
GD2 GDd2
GD2 1
j2 1
GD2 2
j2 j2 12
...GDz2 jz2
电机与电力拖动第二章电力拖动系 统的动力学基础
四、平移运动的转矩与飞轮矩的折算
1.转矩的折算
切削功率P Fv
4gmzv2
2n
60
2
365Gzv2 n2
其它轴上的飞轮矩的折算按旋转运动的方法 电机与电力拖动第二章电力拖动系 统的动力学基础
五、升降运动的转矩与飞轮矩的折算
GDd2
T
T GD2
电动机
GD12
z
电动机
等效负载 Tz
j1η1 1
滚筒
j2η2 GD22
mv 提升运动：电动机为电动状态
下降运动：电动电机机与电为力拖发动第电二章状电力态拖动系 统的动力学基础
刨刀
总质量mz
FV
折算前后功率不变T
z
Fv
c
T
zFcv
60Fv
c 2n
9.55 Fv
cn
T
电动机
n T 电动机
Jz 等效负载
Tz
电机与电力拖动第二章电力拖动系 统的动力学基础
四、平移运动的转矩与飞轮矩的折算
2.飞轮矩的折算
1 2
mzv2
1 2
J
z2
1 2
GDz2 4g
2n
60
2

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。

F

FL

m
dv dt
第2章 电力拖动系统的动力学基础
2.1电力拖动系统的运动方程式
2.1.3 电力拖动系统的运动方程式 电力拖动系统运动方程式描述了系统的转动运动状态，系统的运动状
态取决于作用在原动机转轴上的各种转矩。与直线运动时相似，做旋转运 动的拖动系统运动平衡方程式根据如图2-6给出的系统（忽略空载转矩） 可写出
图2-1 电力拖动系统的组成
第2章 电力拖动系统的动力学基础
2.1电力拖动系统的运动方程式
(2)电力拖动系统的优点 1.电能易于生产、传输、分配。 2.电动机类型多、规格全，具有各种特性，能满足各种生产机械的不 同要求。 3.电动机损耗小、效率高、具有较大的短时过载能力。 4.电力拖动系统容易控制、操作简单、 便于实现自动化。
载转矩（阻转矩） TL 的大小和方向都可能发生变化。因此运动方程式中的转
矩 Tem 和 TL 是带有正、负号的代数量。在应用运动方程式时，必须考虑转
矩转速正负号，一般规定如下。
第2章 电力拖动系统的动力学基础
2.1电力拖动系统的运动方程式
2.1.3 电力拖动系统的运动方程式 1.首先选定顺时针或逆时针中的某一个方向为规定正方向，一般以电动

Tem
TL

J
d dt
图2-6 单轴电力拖动系统
第2章 电力拖动系统的动力学基础
2.1电力拖动系统的运动方程式
2.1.3 电力拖动系统的运动方程式
转动惯量J可用下式表示
J

m 2

G

D
2

GD 2
g 2 4g
工程实际计算中常用的运动方程式如下，这里 2n