第一次習題課（直流拖動部分）1、一臺他勵直流電動機，PN=13kw,Un=220V,In=68.7A,nN=1500rpm,Ra=0.2240電樞串電阻調(diào)速，要求8max=30%o求：1）電動機帶額定負載轉(zhuǎn)矩時的最低轉(zhuǎn)速;2）調(diào)速范圍；3）電樞需串入電阻最大值；，）帶額定負載轉(zhuǎn)矩運行在最低速時，電動機的輸入功率、輸出功率（忽略T）及外串電阻上的損耗。o解：由題數(shù)據(jù)得：220-68.7*0.2241500=0.13642200.1364=1613=n220-68.7*0.2241500=0.13642200.1364=1613=n0-nN=(1613-1500)=113『△1）求最低轉(zhuǎn)速nminn0-nmin=1-^mn根據(jù)6=nnni=%(1-6)=1613(1-0.3)=11292）調(diào)速范圍DD_nD——maxnmin刖=1.331129切電樞需串入電阻最大值RsR-氣一E5-R=U「M*nmin-RsIaJa220-0.1364*1129687-0.224—0.740P]=UJN=220*68.7=15.114P=P-PaP=E*I2MOMamina=0.1364*1129*68.7=10.58IR=68-72*0-74=危9s2、在題，中的電動機，降壓調(diào)速要求6max=30%求：7）電動機帶額定負載轉(zhuǎn)矩時的最低轉(zhuǎn)速;2）調(diào)速范圍;3）電源電壓需調(diào)到的最低值;4）帶額定負載轉(zhuǎn)矩運行在最低速時，電動機的輸入功率及輸出功率（忽略P）解：由題數(shù)據(jù)得:奶=0.1364及An=331）求最低轉(zhuǎn)速nmin降壓調(diào)速時，A地不變;nmin=n0min（1-1）=113（013-1）=263.732）調(diào)速范圍DD=^max=-1500=5.688n263.73）最低電壓UminU.=Ce①*n0.=Ce①（n.+的）=0.t364（264+173）=51.4（V）4）輸入功率P1和輸出功率P2P1=UminIN”68.F53（GP=PM-P0澆PM=Eamin'eEggkE3P=PM3、一他勵直流電動機，PN=18.5kw,UN=2S0V,1N=103A,nN=S0&,fim,Ra=0.18Q，最高轉(zhuǎn)速〃max=g*g。帶動恒轉(zhuǎn)矩負載tl=tn時，弱磁調(diào)速至中=3①N，求電樞電流和穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，能否長期運行？為什么？帶動恒功率負載PL=PN時，弱磁調(diào)速至中=3①N，求負載轉(zhuǎn)矩和電樞電流，此時能否長期運行？為什么？_0.403①U_IR_220-103*0.18解:(°n)-Nn：'—5001)在TL_t，中=3氣時，_0.403解:1)在TL_t，中=3氣時，Ce^由于Tl=Tn(定值)C①I=(C①)ItatNN故，I=3In=3*103=309(A)=1224(rpm)U-1R_220—309*0.18n=“CeSa0.1343由于Ia>IN，故不能運行。=1224(rpm)2)在=p,s=3中N時，2^因為PL=TL希nmax2nPN=TN而nN,按照PL=PN則有，T_Tnlnnmax=T-^00=1T

n15003n承上式：CtSIa

=3(Ct氣〃N二Ia=IN=103(A)1）_U~IR_220-103*0.18"—NCe^>"0.1343=1500（rpm）由于'a='N，故能夠長期運行。4、一他勵直流電動機PN=S.5Aw,UN=220V,1N=12.5A,nN=1500fim，R=0.如，則運行中在mwoprn時系統(tǒng)轉(zhuǎn)入能耗制動停車，要保證起始制動電流為21N，問電樞應(yīng)串入多大電阻?如電樞不接入制動電阻，則制動電流為多大?2)若負載是位能性恒轉(zhuǎn)矩負載，Tl=O'］，采用能耗制動使負載以12Orpm的轉(zhuǎn)速恒速下放，問所需制動電阻為多大?解Ce4UN*a=220T2.5*0.8=0.14解：nN15001）當mg時，舊廣Ce^n=0.14*1200=W（）一E_168能耗制動電阻RBr=寸—Ra=2*125—0.8=5.92°N如不接入制動電阻，則制動電流為:1=E=竺=2101aR0.8LN2）若T=0.9T，則1廣0.91n=”12.5=恤（A）根據(jù)能耗制動機械特性n=—aCe^Br1a=(—120rpm)RBrCe^-n—R1aa0.14（-120）—0.8=1.49—0.8=0.69q11.25°5、某他勵直流電動機額定數(shù)據(jù)如下：UN=220y，1N=12.54nN=1500r/min,Ra=0.8Q。試求：(1)當中=①N，而n=1000r/mm時使系統(tǒng)轉(zhuǎn)入能耗制動停車，要求起始制動電流為吻電樞回路應(yīng)串入電阻多大?（2）保持中=①N，而使T=°?87N的位能性負載以最低的速度穩(wěn)速下放，應(yīng)串入的電阻多大？此最低轉(zhuǎn)速為？⑴當中=①N，且n=1000,,min時將電樞反接而使系統(tǒng)快速制動停車，要求起始制動電流為吻電樞回路應(yīng)串入電阻多大？（4）保持中=①N，而使T=°?8。的位能性負載以gn的速度穩(wěn)速下放，應(yīng)串入的電阻多大？（5）設(shè)電機原先運行于額定狀態(tài)，如將端電壓突然降到°=190妙，該機能否進入回饋制動狀態(tài)，其起始制動電流為多少？（。）將tl=°?8,的位能性負載以回饋制動穩(wěn)速下放，求Rbk=°。時的下放速度？7、并勵電動機和串勵電動機的機械特性有何不同？為什么電車和電力機車都采用串勵電動機?答并勵電動機的機械特性表達式n="—a—T=n—KTC①CCT①2e0e當忽略電樞反應(yīng)時，磁通①為不隨負載變化的常數(shù)，n=f（T）是一條略下傾的直線，轉(zhuǎn)速隨負載增加而略有下降。如果電車和電力機車使用這種電動機，那么當電車載重或上坡時電機將過載較多。串勵電動機的機械特性表達式為.?n=c1~t—C2Ra其中，①為一常數(shù)，Te中其中，①為一常數(shù)，TeC2=CC，C中=廠。串勵電動機的勵磁電流等于電樞電流，磁路不飽和時中基本不變，C中與1a成反比，而TXIa。串勵電動機的機械特性n=f（Te）是一條轉(zhuǎn)速隨Te增加而迅速下降的曲線。當電車載重或上坡時，電動機的轉(zhuǎn)速會自動下降，使得（nTe）增加不多，因而電機輸入功率增加不像并勵電動機那樣快，所以電車和電力機車通常采用串勵電動機拖動。2、一臺他勵直流電動機，當所拖動的負載轉(zhuǎn)矩不變時，電機端電壓和電樞附加電阻的變化都不能改變其穩(wěn)態(tài)下電樞電流的大小，這一現(xiàn)象應(yīng)如何理解？這時拖動系統(tǒng)中哪些量必然要發(fā)生變化？對串勵電動機情況又如何?

答當負載轉(zhuǎn)矩不變時，要求電磁轉(zhuǎn)矩不變。由公式T=CT①七知，①1a必須不變。在他勵電動機中勵磁是獨立的，不計電樞反應(yīng)的影響時，①不變。在J不變時Ia必然不變。改變電動機端電壓，電動機的輸入功率p=UIa改變，E改變，n改變，輸出功率P=TQ改變，鐵耗P改變，而電樞銅耗P=12R不變?！灰弧?2…?Fecuaaa改變電樞回路附加電阻時，P1不變，E改變，n改變，P2改變，PFe和Pmec改變，PCua改變。在串勵電動機中，同樣由于Ia不變，①不變，結(jié)果與他勵電動機相似。m、一臺他勵直流電動機拖動一臺他勵直流發(fā)電機在額定轉(zhuǎn)速下運行，當發(fā)電機的電樞電流增加時，電動機電樞電流有何變化？分析原因。答直流電動機的電樞電流也增加。因為直流發(fā)電機電流增加時，則制動轉(zhuǎn)矩即電磁轉(zhuǎn)矩增大（磁通不變）要使電動機在額定轉(zhuǎn)速下運行，則必須增大輸入轉(zhuǎn)矩即電動機的輸出轉(zhuǎn)矩，那么，電動機的電磁轉(zhuǎn)矩增大，因此電樞電流也增大。，、試分析在下列情況下，直流電動機的電樞電流和轉(zhuǎn)速有何變化（假設(shè)電機不飽和）。（7）電樞端電壓減半，勵磁電流和負載轉(zhuǎn)矩不變；3）電樞端電壓減半，勵磁電流和輸出功率不變；（m）勵磁電流加倍，電樞端電壓和負載轉(zhuǎn)矩不變；（，）勵磁電流和電樞端電壓減半，輸出功率不變；（5）電樞端電壓減半，勵磁電流不變，負載轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速的平方而變化。Te=C^Ia，答（7）因為磁路不飽和且勵磁電流1Te=C^Ia，故電樞電流1a不變。根據(jù)n=caa，U減半，故轉(zhuǎn)速n下降，且n小于原來的一半;e（2）U減半，輸出功率P2不變，1a必然上升，否則，由于輸入功率P1=UIa（假設(shè)為他勵），若1a不變或減小，則P1減小，P2必然不能保持不變。1a上升，n必然下降。（3）L加倍，則①加倍。T不變，即T不變，故1減半。由于1RWU，從*的表達式右知，此時n下f“