直流電機(jī)習(xí)題剖析

1、計(jì)算題直流電機(jī)原理PUIn例題1、一臺(tái)并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)n=16kW,N=230V,N=69.6A,N=1600r/min,電樞回路電阻R小R小"a=0.128°,勵(lì)磁回路電阻f=150°,額定效率N=85.5%.試求額定工作狀態(tài)下的勵(lì)磁電流、電樞電流、電樞電動(dòng)勢(shì)、電樞銅耗、輸入功率、電磁功率。U230_N_fN=R=150=1.53A1IIaN=N+fN=69.6+1.53=71.13AaNUIR71.13X0.128N+aNRa=230+=239.1VcuaaN2Ra=71.132x0.128=647.6aNa=647.6WEIaNaN239.1x71.13=17

2、kW16pIn旦16輸出功率in=n=85.5%85.5%=i&7kWN例題2、并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)PN=7.5kW,UN=220V,In=40.6A,nN=3000r/min,Ra=O.213°.額定勵(lì)磁電流fN=0.683A，不計(jì)附加損耗，求電機(jī)工作在額定狀態(tài)下的電樞電流、額定效率、輸出轉(zhuǎn)矩、電樞銅耗、勵(lì)磁銅耗、空載損耗、電磁功率、電磁轉(zhuǎn)矩及空載轉(zhuǎn)矩。ii解：a=N-fN=40.6-0.683=40AUI220X40.6P1=NN=8932W打p7500“Nx100%x100%n=p=8932=84%1p7.5T_NX/2=9550n=9550=24NmNpI22cua=aRa

3、=402x0.213=341Wn=322°廠0.683fNp=I2RUI=220X0.683cuffNf=NfN=150Wp=P-P-p-p=8932-7500-341-150=94101NcuacufP=p-p-p=8932-341-150=8441M1cuacufWpm8.441T=9550n=9550=27Nm02=2724=3NmP=60kW例3，一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，銘牌數(shù)據(jù)為Nn=1000r/minN，試求：（1）固有機(jī)械特性并畫(huà)在坐標(biāo)紙上。（2）U=220VI=305AN，N，T=0.75TN時(shí)的轉(zhuǎn)速。n=1100r/min3)轉(zhuǎn)速時(shí)的電樞電流。E=U-IRaNNa，解：

4、（1）(UI-PX103)NNN=1'220X305-60x103、1I2J2130521Ra=0.380N12E=220-305X0.038aEC=_aenN220-305X0.0381000=0.2080.208=1058皿T=9.55CI=9.55x0.208x305=606NmNeN根據(jù)（1058，0）和（1000，606）兩點(diǎn)可畫(huà)出機(jī)械特性。T=0.75T（2）當(dāng)N時(shí)的轉(zhuǎn)速：CI?RaTQ60.308_22002089.55x0.208x0.75x606=1058-41.8=1016.2r/minn=1100r/min1（3）當(dāng)時(shí)的a：U-E220-0.208x1100I=_

5、Na=232AaR0.038an=1100r/min>n=1058r/min可見(jiàn)當(dāng)0時(shí)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在回饋制動(dòng)狀態(tài)。0.5R例題，4、電動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)同上題。試計(jì)算并畫(huà)出下列機(jī)械特性：（1）電樞回路總電阻為N時(shí)的人為2R0.5U特性。（2）電樞回路總電阻為N的人為機(jī)械特性。（3）電源電壓為N，電樞回路不串入電阻U時(shí)的人為機(jī)械特性。（4）電源電壓為N，電樞不串入電阻，二0.5N時(shí)的人為機(jī)械特性。R1解：已知a（UIPx103、NNNI2N=0.038QCeN-IRNa=0.208nNT=9.55CI=606NmNeNNUn二n0COeN益=1058r/minU220RNn=0.721（2I305,

6、N0.5R（1）電樞回路總電阻為N時(shí)：n=1058-0.5X0.721x606=1058-528.7=529.3r/min9.55x0.2082，n=1058-0.873T根據(jù)（1058，0）和（529.3，606）兩點(diǎn)可畫(huà)出曲線1。2R（2）電樞回路總電阻為N時(shí)：n=1058-2x0.7219.55x0.2082x606=1058-2115=-1057r/minn=1058-0.761T根據(jù)（1058，0）和（-1057，606）兩點(diǎn)可畫(huà)出曲線2。0.5UR=0（3）電源電壓為N，c時(shí)：0.038n=0.5x1058-x305=529-56=473r/min0.208n=529-0.092T

7、根據(jù)（529，0）和（473，606）兩點(diǎn)可畫(huà)出曲線3。=0.5U=Ur=0（4）N，N，c時(shí)UN0.5CeN=2115r/min0.5x0.208n=2115-0.368TP=7.5kWI=85.2AN，N，2I，采用電樞串電阻分三級(jí)起動(dòng)，最大起動(dòng)電流為N，I=2I=2x85.2=170.4A解：1Rst32 (UI-Px103、NNN3 II2N=2x叫852-"%103=0.172085.22U110n=0.6460丁no10329=171n=Z=2115-0038x305T0巧GN0.5x0.208=2115-111=2004r/min根據(jù)（2115，0）和（2004，606

8、/2）兩點(diǎn)可畫(huà)出曲線Z-71例題42型他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)n=750r/minR=0.1290N，a試計(jì)算各級(jí)起動(dòng)電阻值。Rst1Rst20.226-0.129=0.0970r=R-Rst1st1ar=R-Rst2st2st1r=R-Rst3st3st2他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)PN=29kW，UN=440V例題5n=1000r/minR=0.3760N，aI=76AN，采用降低電源電壓及弱磁調(diào)速，要求最低理想空載轉(zhuǎn)I170.4=_l=99.6A=1.171N，滿足要求。2九1.71=xR=1.71x0.129=0.2260a=x2R=1.712x0.129=0.3770aR=0.6460st3=0.3770.

9、226=0.1510，=0.646-0.377=0.2690n=250r/min速0min，最高理想空載轉(zhuǎn)速n0max=1500r/min，試求：（1）=PN時(shí)的最高轉(zhuǎn)速。（3）調(diào)速范圍T=TPN時(shí)的最低轉(zhuǎn)速及此時(shí)的靜差率。（2）拖動(dòng)恒功率負(fù)載2解：采用降低電源電壓調(diào)速時(shí)對(duì)應(yīng)于基速以下，基速以上采用弱磁調(diào)速。An=n-n1）CeNU-1RNNanN440一76%0376=0.411，1000N0N440=1070.6r/minon)eNAn=1070.6-1000=70.6r/minNn=nmin0min-An=250-70.6=1794r/minNAn70.6=也=28.24%n2500mi

10、nP=P2)拖動(dòng)恒功率負(fù)載2N時(shí)應(yīng)采用弱磁調(diào)速。n=1500r/min0max，n=1070.6r/min0CO=UN/n0maxCeU/neNN0CO=0.713Cen1070.6=C匚=0.411x=0.293eNn15000maxP=TQ=TONNN，nn=_n_max0.713eN，10000T7T3=呢5r/min帯=782（3）調(diào)速范圍應(yīng)將兩種方法合并考慮。nD=maxnmin例題6一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)NP=3kWU=110VI=35.2AN，Nn=750r/minR=0.35°N，a，電動(dòng)機(jī)原工作在額定電動(dòng)狀態(tài)下，已知最大允許電樞電流I=2I為amaxN，試求：（1）采用

11、能耗制動(dòng)停車，電樞中應(yīng)串入多大電阻？（2）采用電壓反接制動(dòng)停車，電樞中應(yīng)串入多n=0大電阻？（3）兩種制動(dòng)方法在制動(dòng)到-500r/minT=T的轉(zhuǎn)速下放位能負(fù)載，N，采用能耗制動(dòng)運(yùn)行時(shí)，電樞應(yīng)串入多大電阻？U-IR110-35.2x0.35N2=0.13n750，NE=Cn=0.13x750=97.5VaeNNE=aRIa時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩各是多大？（4）要使電動(dòng)機(jī)以解：（1）CeNRcminamax75097.50.35=1.035°2x35.22）Rcmin反接制動(dòng)時(shí)：U=_N+Ea-R烷5-035=2-597°amaxn=03）采用能耗制動(dòng)方法在制動(dòng)到采用電壓反接制動(dòng)方法在

12、制動(dòng)到T=0時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩n=0時(shí)：，-Ux9.55CR+Racmin110X皿X°3=-46.3Nm2.597+0.35（4）n=-500r/min當(dāng)013x500-0.35=i.5°35.2一、填空題直流電機(jī)的勵(lì)磁方式有（他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的額定功率是指（線端輸出的電功率）。直流電機(jī)電樞導(dǎo)體中的電勢(shì)和電流是（交流）性質(zhì)的。單疊繞組的支路數(shù)與電機(jī)的極數(shù)（相等）。單波繞組的支路數(shù)是（2）。直流電機(jī)電樞繞組的感應(yīng)電勢(shì)與電機(jī)的轉(zhuǎn)速成（正比）。）；并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)當(dāng)轉(zhuǎn)速升高20%時(shí)，電勢(shì)（大1、2、3、4、5、）、（并勵(lì)）、（串勵(lì)）和（復(fù)勵(lì)）四種形式。6、7、他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)，當(dāng)轉(zhuǎn)速升高2

13、0%時(shí)，電勢(shì)（增加20%于20%）。8、直流電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與電樞電流成（正比）。9、并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)（能）自勵(lì)，反轉(zhuǎn)時(shí)（不能）自勵(lì)。10、他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)比并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的電壓變化率（小）。11、直流電動(dòng)機(jī)（不能）直接起動(dòng)。12、直流電動(dòng)機(jī)一般采用（在電樞回路中串電阻）和（降壓）的方法，起動(dòng)電流限制為額定電流的（1.52.0）。13、在電樞回路中串電阻調(diào)速，理想空載轉(zhuǎn)速（不變），特性的（曲線斜率）增大。14、直流電動(dòng)機(jī)降壓調(diào)速，理想空載轉(zhuǎn)速（變?。?，特性的（曲線斜率）不變。15、直流電動(dòng)機(jī)弱磁調(diào)速，理想空載轉(zhuǎn)速（變大），特性的（曲線斜率）變軟。16、當(dāng)直流電機(jī)帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí)，若為他勵(lì)電動(dòng)機(jī)，

14、當(dāng)電樞電壓下降時(shí)，其轉(zhuǎn)速（下降），電樞電流（不變）。17、串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)不能在（空載或輕載）狀態(tài)下運(yùn)行。18、運(yùn)行中的并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，其（勵(lì)磁回路）不能突然短路或斷開(kāi)。二、判斷題1、X直流電機(jī)電樞元件中的電勢(shì)和電流都是直流的。2、"直流電機(jī)的換向極主要是改善電機(jī)的換向。3、"直流電機(jī)的電樞繞組是電機(jī)進(jìn)行機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的主要部件。4、"直流電機(jī)的電樞繞組是一個(gè)閉合的繞組。5、"單疊繞組形成的支路數(shù)比同極數(shù)的單波繞組形成的支路數(shù)多。6、"直流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速愈高，它的端電壓也愈高。7、X并勵(lì)發(fā)電機(jī)沒(méi)有剩磁也可以建立電壓。8、"若直流電機(jī)運(yùn)行在發(fā)

15、電機(jī)狀態(tài)，則感應(yīng)電勢(shì)大于其端電壓。9、"一臺(tái)直流電機(jī)可以運(yùn)行在發(fā)電機(jī)狀態(tài)，也可以運(yùn)行在電動(dòng)機(jī)狀態(tài)。10、X直流電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與電樞電流成正比，與每極合成磁通成反比。11、X直流電動(dòng)機(jī)可以直接起動(dòng)。12、"在電樞繞組中串接的電阻愈大，起動(dòng)電流就愈小。13、X起動(dòng)時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩可以小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩。14、"直流電動(dòng)機(jī)降壓調(diào)速適用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。15、X直流電動(dòng)機(jī)在負(fù)載運(yùn)行時(shí)，可以將勵(lì)磁回路斷開(kāi)。16、X串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)可以空載運(yùn)行。17、X直流電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)勵(lì)磁回路中的電阻值，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速將升高。三、選擇題1、直流電機(jī)的電樞繞組的電勢(shì)是（A）。A.交流電勢(shì)B.直流電勢(shì)C.勵(lì)磁電勢(shì)D

16、.換向電勢(shì)2、直流電動(dòng)機(jī)額定值之間的關(guān)系表達(dá)式為（D）。A.P=UINNNB.P=3UINNNC.uinNNND.P=UInNNN3、在用萬(wàn)用表的歐姆檔判斷直流電機(jī)的繞組出線端時(shí)，其電阻值為（D）。A. 串勵(lì)繞組大于電樞繞組B. 串勵(lì)繞組大于勵(lì)磁繞組C. 勵(lì)磁繞組小于電樞繞組D. 勵(lì)磁繞組大于電樞繞組4、一臺(tái)直流發(fā)電機(jī)，額定功率22kW，額定電壓230V，額定電流是(B)A。A.100B.95.6C.94.6D.2005、單疊繞組的電刷數(shù)目應(yīng)(A)主磁極的數(shù)目。A.等于B.小于C.大于D.A和B6、一臺(tái)直流電機(jī)2p=8，繞成單波繞組形式，它的支路對(duì)數(shù)是(C)。A.4B.3C.2D.17、一臺(tái)并

17、勵(lì)直流發(fā)電機(jī)，若轉(zhuǎn)速升高20%，則電勢(shì)(C)。A.不變B.升高20%C.升高大于20%D.升高小于20%8、并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)不能自勵(lì)，反轉(zhuǎn)可以自勵(lì)，是因?yàn)?C)。A. 電機(jī)的剩磁太弱B. 勵(lì)磁回路中的總電阻太大C. 勵(lì)磁繞組與電樞繞組的接法及電機(jī)的轉(zhuǎn)向配合不當(dāng)D. 電機(jī)的轉(zhuǎn)速過(guò)低9、直流電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流是額定電流的(C)倍。A.47B.12C.1020D.203010、并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，A. 電動(dòng)機(jī)電樞電流不變，轉(zhuǎn)速下降B. 電動(dòng)機(jī)電樞電流不變，轉(zhuǎn)速升高C. 電動(dòng)機(jī)電樞電流減小，轉(zhuǎn)速下降D. 電動(dòng)機(jī)電樞電流減小，轉(zhuǎn)速升高11、串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)空載轉(zhuǎn)速(CA.低允許C.很高

18、不允許當(dāng)在電樞回路中串接電阻時(shí)，其(A)。)，()空載或輕載運(yùn)行。B.低不允許D.很高允許12、復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)由于有串勵(lì)繞組，電機(jī)(B)。A.不能空載或輕載運(yùn)行B.可以空載運(yùn)行C.可以直接起動(dòng)D.可以超過(guò)額定值運(yùn)行131、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)改變電樞電壓調(diào)速時(shí)，其特點(diǎn)是(C)。A. 理想空載轉(zhuǎn)速不變，特性曲線變軟B. 理想空載轉(zhuǎn)速變化，特性曲線變軟C. 理想空載轉(zhuǎn)速變化，特性曲線斜率不變D. 理想空載轉(zhuǎn)速不變，特性曲線斜率不變四、問(wèn)答題1、直流電機(jī)銘牌上的額定功率是輸出功率還是輸入功率?對(duì)發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)各有什么不同?答：直流電機(jī)銘牌上的額定功率是指輸出功率。對(duì)發(fā)電機(jī)是指輸出的電功率，而對(duì)電動(dòng)機(jī)是指軸上輸出的機(jī)械功率。2、為什么他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的外特性是一條下垂的特性?答：他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的外特性U=f是一條下垂的特性，原因有兩個(gè)，一是由于電樞回路電阻壓降IRaa的影響使負(fù)載電流增大時(shí)端電壓U下降；二是由于電樞反應(yīng)的去磁作用，使氣隙磁通減小，從而減小了電樞電勢(shì)E。a3、直流電動(dòng)機(jī)為什么不允許直接起動(dòng)?答：