電機及拖動基礎第二章作業(yè)題解

1、第二章作業(yè)2-1一臺直流電動機，其額定數據如下：PN=160kW , Un=220V , n n=90%, nN=1500r/min 。求該電動機的額定電流。解：直流電動機的額定功率為Pn=UnIn n n則其額定電流為 | N = = 160 "0 = 808 AU n n n220 x0.92-7直流電動機有哪幾種勵磁方式？在不同的勵磁方式下，線路電流、勵磁電流三者之間關系如何？答：直流電動機的勵磁方式一般有四種：(1)他勵：勵磁電流If與電樞電流la、線路電流I無關，且la=l。(2)并勵：線路電流I與電樞電流la、勵磁電流If的關系為l=la+lf。(3)串勵：線路電流I與電

2、樞電流la、勵磁電流If為同一個電流，即l=la=lf。(4)復勵：勵磁繞組有兩個部分，一個繞組與電樞繞組并聯，另一個繞組與電樞繞組串聯。以“先并后串”為例，線路電流I就是串勵繞組中的電流If串，且等于電樞電流la與并勵繞組中電流If并之和，即l=lf串=la+lf并。2.12若要改變并勵、串勵、復勵直流電動機的轉向，應怎么辦？答：改變這三種直流電動機的轉向均可采用對調勵磁繞組或電樞繞組的接線端子的方法，若 兩者同時對調，直流電動機轉向不改變。2.13電動機的電磁轉矩是驅動性質轉矩，電磁轉矩增大時，轉速似乎應該上升，但從直流 電動機的轉矩以及轉矩特性看，電磁轉矩增大時，轉速反而下降，這是什么原

3、因？答：直流電動機的電磁轉矩是隨電樞電流的增加而增大的，電樞電流又隨負載的增加而增加。由轉速公式n = U - IaR可知，他勵、并勵電動機電樞電流的增加會使電阻壓降增大，盡管電樞Ce反應有去磁性，使轉速有增大的趨勢，但電阻壓降的分量較去磁效應大，故使他勵、并勵電動機 轉速隨負載的增加而略有下降。在串勵電動機中，電樞電流的增加使電阻壓降與磁通都增大。這 兩個因素都會使電動機的轉速下降。2-16 一臺他勵直流電動機接在一個電壓為Un=220V的電網上運行時，電樞電流 Ia=10A，電刷壓降為2A Uc=2V ,電樞回路電阻為0.5Q，該電動機內部反電動勢為多少？假定由于某種原因， 電網電壓下降為

4、190V，但他勵的勵磁電流和負載轉矩皆保持不變，達到新的平衡時，電動機內部的反電動勢為多少？解：電動機接電壓為 220V時，其反電動勢為Ea =U - IaR, - 2AUc =220- 10 X0.5 - 2=213 V電動機接電壓為190V時，由于勵磁電流和負載轉矩都不變，電動機內部反電動勢為Ea =U - laRa - 2 AUc =190- 10 X0.5- 2 = 183 V2-18臺并勵直流電動機的額定數據如下：PN=17kW , Un=220V , nN=3000r/min , I n=88.9A。電樞回路總電阻 Ra=0.114Q，勵磁回路電阻 Rf=181.5 Q。忽略電樞反

5、應影響，試求:(1)電動機的額定輸出轉矩；在額定負載時的電磁轉矩;(3)額定負載時的效率；理想空載(la=O)時的轉速;(5)當電樞回路串人一電阻解：(1)電動機的額定輸出轉矩(2)額定負載時的電磁轉矩PN17 X103Tem =9.55 N=n N3000,UnI a = I - I f = I1 N -RfRq=0.15 Q時，額定負載時的轉速。=54 N.m22088.9-=87.7 A181.5Un - a 艮nNCe=220- 87.7 X0.114= 0.073000Tem = 9.55CeI a = 9.55 X0.07 X87.7 = 58.6 N.m(3) 額定負載時的效率(

6、4) 理想空載時的轉速(5) 當電樞回路串人一電阻PnnN =-P1X100% =317 X103220 X88.9X100% = 86.9%Un 220n0 = = 3143 r/minCe 0.07Rq=0.15 Q時，額定負載時的轉速U- la(Ra+%)=220 - 87.7(0.114 + 0.15)=2812 r/min0.07Ce2-20臺并勵直流電動機在某負載轉矩時的轉速為1000r/min，電樞電流為40A，電樞回路總電阻Ra=0.045Q,電網電壓為110V。當負載轉矩增大到原來的4倍時，電樞電流及轉速各為多少？(忽略電樞反應)解:Ce=-I a RanN= 110- 40 X0.045= 1000=0.108由于電網電壓 U不變，則磁通