【2017年整理】《电机及拖动基础》第四版上册习题.doc

第2章 直流电机 P57，2-9 一台并励直流电动机，将其电枢单叠绕组改为单波绕组，试问对其电磁转矩会有何影响？ 答：由于直流电动机电磁转矩为 所以 对于单叠绕组电动机 支路对数a = p，电枢电流Ia = 2aia 对于单波绕组电动机 支路对数a = 1，电枢电流Ia = 2ia 因此，当磁通Φ保持不变时，在保证支路电流ia不变的情况下，电磁转矩Te是不变的 P57，2-13 电动机的电磁转矩是驱动性质大的转矩，当电磁转矩增大时，转速似乎应该是上升的，当从直流电动机的电磁转矩及特性上看，电磁转矩增大时，转矩反而是下降的，这是为什么？ 答： 对于并励直流电动机，直流电动机的电磁转矩是随电枢电流的增大而增大，电枢电流又随负载的增大而增大。但由转速公式可知，并励直流电动机的电枢电流会使电阻电压降增大，尽管电枢反应的去磁特性，会使转速呈现增大趋势，但电枢电压降增大的分量要比去磁效应大一些，所以会使电动机的转速随负载的增大而有所下降。 对于串励直流电动机，电枢电流的增大会使电枢电压降和磁通同时增大。这两个因素都会使电动机的转速随负载的增大而下降。 P57，2-15 一台并励直流电动机在额定电压UN =220V和额定电流IN =80A的情况运行，该电机的电枢回路总电阻Ra=0.08Ω，2ΔUc =2V，励磁回路总电阻Rf=0.08Ω，额定负载时的效率ηN = 85%，试求： 额定输入功率； 额定输出功率 总损耗； 电枢回路铜耗； 励磁回路铜耗； 电刷接触损耗； 附加损耗； 机械损耗和铁耗之和。 答： 额定输入功率 W 额定输出功率 W 总损耗 W 电枢回路铜耗（不考虑电阻温度换算） A A 于是 W 励磁回路铜耗（不考虑电阻温度换算） W 电刷接触损耗 W 附加损耗 W 机械损耗和铁耗之和 P57，2-16 一台它励直流电动机接在一个电压为UN = 220V的电网上运行时，电枢电流为Ia = 10A，电刷压降为2ΔUC = 2V，电枢回路电阻为0.5Ω，该电机内部反电动势为多少?假定由于某种原因，电网电压下降为190V，但它励励磁电流和负载转矩皆保持不变，则达到新的平衡时，电机内部反电动势为多少? 解 电动机接电压为UN = 190V时，由于励磁电流和负载转矩都不变，则Ia和Φ也都不改变，于是电机内部反电动势为 P57，2-17 一台并励直流电动机，PN = 96kW，UN = 440V，IN = 255A，nN = 500r/min，IfN = 5A，Ra=0.078Ω，试求 电动机的额定输出转矩； 在额定电流时的电磁转矩； 当Ia ≈ 0时电动机的转速； 在总制动转矩不变的情况下，当电枢串入0.1Ω电阻并稳定时的转速。 解： A Nm V W Nm V/r r/min r/min P57，2-18 一台并励直流电动机的额定数据如下，PN = 17kW，UN = 220V，IN = 88.9A，nN =3000r/min，电枢回路电阻Ra=0.114Ω，励磁回路电阻Rf = 181.5Ω，忽略电枢反应影响，试求 电动机的额定输出转矩； 在额定负载时的电磁转矩； 在额定负载时的效率： 理想空载时的转速； 当电枢回路串入RΩ=0.15Ω电阻时，额定负载下的转速。 解： Nm A A V/r Nm r/min r/min P57，2-19 一台220V并励直流电动机，电枢回路电阻Ra=0.316Ω，空载时电枢电流Ia0 =2.8A，空载转速n0 =1600r/min 今欲在电枢负载电流56A时，将转速下降到800r/min，试问应在电枢回路中串入多大的电阻； 这时电源输入电机的功率只有百分之几输入到电枢中？这说明了什么问题？ 解： Ω 应在电枢回路中串入电阻的大小为 Ω 电源的输入功率 W 输入到电枢中功率 W 这说明有42.5%的能量将消耗在所串入的1.8Ω电阻上，并以热量的形式散失了，该方法不够经济，效率低。 P57，2-20 一台并励直流电动机在某负载转矩时的转速为1000r / min，电枢电流为40A，电枢回路总电阻Rs = 0.045Ω，电网电压为110V。当负载转矩增大到原来的4倍时，电枢电流及转速各是多少？（忽略电枢反应） 解，电网电压U及磁通Φ均不变时，有。 则电枢电流为 而 于是转速为 P57，2-21 一台并励直流电动机的额定数据如下，PN =