電拖復(fù)習(xí)提要

1、一、填空1、在直流電機(jī)中改善換向的目的是消除電刷下的火花，改善換向的具體方法有安裝換向極 和正確選用電刷。2、電機(jī)是以電磁感應(yīng)和蟲磁力定律為理論基礎(chǔ)的。3、直流發(fā)電機(jī)中的電磁轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相反，因此電磁轉(zhuǎn)矩為阻力（制動） 轉(zhuǎn)矩；直流電動機(jī)中的電磁轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相同，因此電磁轉(zhuǎn)矩為動力（驅(qū)動轉(zhuǎn) 矩。4、直流發(fā)電機(jī)電樞線圈中的感應(yīng)電動勢ea （電樞電動勢）與其電流ia （電樞電流）的方向始終一致，直流電動機(jī)中的電磁轉(zhuǎn)矩是驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。35、直流電機(jī)的勵磁方式可分為并勵、他勵、串勵、復(fù)勵等四種。一一GD 2 dn6、單軸系統(tǒng)運動方程式的頭用形式為T -孔=35。7、他勵直流電動機(jī)常用

2、的調(diào)諫方法有電樞回路串電阻調(diào)速、降低電樞端電壓調(diào)速、減弱電 動機(jī)上磁通調(diào)諫。8、直流電機(jī)負(fù)載運行時存在電樞反應(yīng)。電樞反應(yīng)對氣隙磁場影響有二：首先使氣隙磁場發(fā) 生畸變，其次存在去磁效應(yīng)。9、要改變他勵直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)向，可以保持勵磁繞如端電壓的極性不變，改變電樞繞如端 電壓的極性，也可以保持電樞繞組端電壓的極性不變，改變勵磁繞組端電壓的極性。10、電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件是：電動機(jī)的 機(jī)械特性與生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性必須有交點，且在交點處滿足dT/dn dTz/dn11、在直流電機(jī)中，電樞繞組 是用來產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩，實現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的關(guān) 鍵部件。12、當(dāng)電動機(jī)的不變損耗等于可變損耗，其

3、效率最高；電機(jī)通常被制成當(dāng)該機(jī)運行于額定狀 態(tài)時效率最高，則可得估算他勵直流電動機(jī)電樞回路總電阻的公式為： Ra=NNN13、他勵直流電動機(jī)空載運行時，若不慎將勵磁回路斷開，電機(jī)轉(zhuǎn)速將急劇上升。14、直流電動機(jī)負(fù)載運行，電源電壓與負(fù)載電流均維持不變，若轉(zhuǎn)速上升20%，則當(dāng)磁路 線性時，勵磁電流是原來的5/6倍。15、電磁制動是使電動機(jī)產(chǎn)生一個與旋轉(zhuǎn)方向相反的電磁轉(zhuǎn)矩的方法實現(xiàn)的；按其產(chǎn)生的制 動轉(zhuǎn)矩方法的不同可分為：能耗制動、回饋制動、反接制動。16、直流電動機(jī)直接起動時起動電流過大帶來的不良后果有換向時產(chǎn)生很大的火花和造 成電網(wǎng)電壓的波動。（詳見P264）17、以電動機(jī)為動力，通過傳動機(jī)構(gòu)拖

4、動機(jī)床的工作機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作的方式稱為電力拖動。18、表征直流電動機(jī)運行狀態(tài)的兩個主要物理量是：轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T，用來描述這兩者關(guān)系的方程稱為機(jī)械特性方程，寫出針對直流電動機(jī)的此方程式n = -一R一TCe CCT219、一直流電動機(jī)，已知Pn=13千瓦，Un=220伏，nN=1500轉(zhuǎn)/分，n =0.85，額定電流約為70 A o （69.52）二、簡答1、生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性有哪幾種？各有何特點？電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件是什 么？（詳見 P41-42、P47）2、直流電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是驅(qū)動性質(zhì)的轉(zhuǎn)矩，但為什么電磁轉(zhuǎn)矩增大時轉(zhuǎn)速反而下降？答：從公式T=CtIa可知，當(dāng)電磁轉(zhuǎn)矩T增大時，電樞電流

5、Ia也增大； 從公式U=Ea+IaRa可知，當(dāng)電樞電流Ia增大時，電動勢Ea下降； 由Ea=Ce0 n可知，當(dāng)Ea下降時，轉(zhuǎn)速n下降。3、一臺并勵直流電動機(jī)原穩(wěn)定運行于某一 Ia、n、E和T值下，設(shè)負(fù)載轉(zhuǎn)矩T2增大，試分 析電機(jī)將發(fā)生怎樣的過渡過程，并將最后穩(wěn)定的Ia、n、E和T值和原值進(jìn)行比較。4、在直流發(fā)電機(jī)和直流電動機(jī)中，電磁轉(zhuǎn)矩和電樞旋轉(zhuǎn)方向的關(guān)系有何不同？電樞電勢和 電樞電流方向的關(guān)系有何不同？怎樣判別直流電動機(jī)運行于發(fā)電機(jī)狀態(tài)還是運行于電動機(jī) 狀態(tài)？答：在直流發(fā)電機(jī)中，電磁轉(zhuǎn)矩和電樞旋轉(zhuǎn)方向相反，電樞電勢和電樞電流方向相同。在直 流電動機(jī)中，電磁轉(zhuǎn)矩和電樞旋轉(zhuǎn)方向相同，電樞電勢和電

6、樞電流方向相反。當(dāng)端電壓U 大于電樞電勢Ea時，直流電機(jī)運行于電動機(jī)狀態(tài)，當(dāng)端電壓U小于電樞電勢Ea時，直流 電機(jī)運行于發(fā)電機(jī)狀態(tài)。5、直流電動機(jī)為什么不能直接起動？采用什么方法起動？答：直流電動機(jī)直接起動時起動電流很大，通常達(dá)到額定電流的10倍以上，而起動電流過 大使電動機(jī)換向困難，產(chǎn)生很大的火花；引起繞組發(fā)熱，燒毀電機(jī)；產(chǎn)生機(jī)械沖擊，損壞傳 動機(jī)構(gòu)；會引起電網(wǎng)電壓的波動。常用的起動方法有：電樞回路串電阻起動，降低電源電壓起動。6、畫出他勵直流電動機(jī)的固有機(jī)械特性及各種人為機(jī)械特性。（詳見P45）7、直流電機(jī)的感應(yīng)電動勢與哪些因素有關(guān)？若一臺直流發(fā)電機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下的空載電動勢 為230V （

7、等于額定電壓），試問在下列情況下電動勢變?yōu)槎嗌伲?（1）磁通減少10%；（2） 勵磁電流減少10%；（3）轉(zhuǎn)速增加20%；（4）磁通減少10%，轉(zhuǎn)速增加10%。答：感應(yīng)電動勢E與磁通和轉(zhuǎn)速n成正比。（1） 207V（2） 207-230V （3） 276V（4） 228V8、何謂電樞反應(yīng)？電樞反應(yīng)對氣隙磁場有什么影響？答：直流電機(jī)負(fù)載運行時的主磁場由勵磁磁勢與電樞磁勢共同建立，電樞磁勢的存在使主 磁場不同于電機(jī)的空載磁場，這種影響稱為電樞反應(yīng)。電樞反應(yīng)對氣隙磁場影響有二：首先 使氣隙磁場發(fā)生畸變，其次存在去磁效應(yīng)。三、計算1、一臺并勵直流電動機(jī)，額定功率Pn=96KW，額定電壓Un=440V，

8、額定電流IN=255A，IfN=5A，額定轉(zhuǎn)速為nN=500r/min，電樞回路總電阻Ra=0.078Q，電樞反應(yīng)忽略不計，試求:1、額定運行時的電磁功率；2、額定輸出轉(zhuǎn)矩；3、額定電磁轉(zhuǎn)矩；4、理想空載轉(zhuǎn)速。IaN = k IfN = 255 - 5 = 250AEaN = UN - Ia*a = 440 - 0.078 x 250 = 420.5 VPM = IaNEaN = 250 x 420.5 = 105125W T = P/以=一pN= 9600060 = 1834.39N - mN N N 2%/60 2 x3-14 x500 T = P /Q =Pm= 105125 X 60

9、= 2008.76N - mM N 2%/60 2 X 3-14 X 5004）Ce =竺N =竺.5 = 0.841n 500n = n =44 = 523.19, /min A0 CeN 0.8412、某并勵直流電動機(jī)額定數(shù)據(jù)如下：Pn=7.2KW, Un=110V, nN=900r/min, Ra=0.08Q , n n=85%, IfN=2A。保持總負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，若在電樞回路中突然串入0.2Q的電阻，問串 入瞬間的電磁轉(zhuǎn)矩是多少？穩(wěn)定運行的轉(zhuǎn)速是多少？IaN = IN IfN = 77 2 = 75ACe O = U 一】。nRNnN110 - IaN = IN IfN = 77 2

10、= 75ACe O = U 一】。nRNnN110 - 75 x 0.08 =0.1156900EaN = UN - IaNRa = 110 - 0.08 x 75 = 104 VIa = ：N舊：=! ?! = 21.43A （串入電阻瞬間，轉(zhuǎn)速不變，電動勢不變）Ra + Rq 0.08 + 0.2T = C*Ja = 9.55 x 0.1156 x 21.43 = 23.66N - m穩(wěn)定運行后：（負(fù)載不變，電樞電流不變，為75A）Ea = UN - IaN（Ra + RQ）= 110-（0.08 + 0.2）x75 = 89 VEa 89n =nN =x 900 = 770.19 r/m

11、inaN3、一臺并勵直流電動機(jī)，額定功率Pn=82KW，額定電壓Un=230V，額定轉(zhuǎn)速為nN=970r/min，4極，電樞回路總電阻Ra=0.026Q，勵磁回路總電阻Rf=26.5Q，電機(jī)的效喻=85%。試求:1）額定運行時的電磁功率；2）額定輸出轉(zhuǎn)矩；3）額定電磁轉(zhuǎn)矩。4、 一臺并勵直流電動機(jī)，Un=220V，In=92A，n n=86%,電樞回路總電阻Ra=0.08Q，勵 磁回路總電阻Rf=88.7Q。試求在額定運行時：1）輸入功率2）輸出功率 3）總損耗4）電樞回路銅損耗5）勵磁回路銅損耗6）不變損耗5、一臺并勵直流電動機(jī)，額定功率Pn=20KW，額定電壓Un=220V，額定電流In=

12、110A, 額定轉(zhuǎn)速nN=980r/min，電樞回路總電阻Ra=0.18Q，勵磁回路總電阻Rf=44Q，電樞反應(yīng)忽 略不計，試求：1）額定電磁轉(zhuǎn)矩及理想空載轉(zhuǎn)速；2）額定負(fù)載時，該電動機(jī)的輸入功率、輸出功率、電磁功率及總損耗。6、直流他勵電動機(jī)，Pn =22kW, Un=220V，In=118.3A, nN =1000r/min, Ra =0.145Q，試 計算：阻力轉(zhuǎn)矩為0.8Tn時，電動機(jī)穩(wěn)定運行時的轉(zhuǎn)速為多少？阻力轉(zhuǎn)矩為0.8Tn時，在電 樞回路串入0.73Q的電阻，問穩(wěn)定時電機(jī)的轉(zhuǎn)速？解：（1）根據(jù) U=Ea+IaRa所以 Ea n=Un- In Ra=202.8（v）T=T2=0.8

13、Tn，所以 Ia=0.8 INEa=UN- 0.8In Ra=206.2（v）n/nN = Ea/Ea N 所以 n=1016.8 r/min(2) Ea=UN - 0.8In (Ra+0.73)=137.2(v) n/nN = Ea/Ea N 所以 n=676r/min7、并勵電動機(jī)的=220V, I =122A, R =0.15Q , R =110Q , n =960r/min。如保持額定轉(zhuǎn)矩不變，使轉(zhuǎn)速下降到750 r/min，求需在電樞電路中串入電阻R的阻值?解：串入電阻前：I =e = 2 AI = I -1 = 122 - 2 = 110 Af Rf110a e fE = U -1

14、 R = 220 -110 X 0.15 = 203.5V串入電阻調(diào)速后： ；廠 = E = 睥八 因此 E = 159V TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark102 o Current Document E C nn 960a由于額定轉(zhuǎn)矩不變，T = CI，所以I保持不變。e TaaE = U - IR 所以 R = Ue = 220 -159 =0.51Qa e a aa I1208、并勵電動機(jī)的U220V I e =122A，R = R - R = 0.51-0.15 = 0.36Q8、并勵電動機(jī)的U220V I e =122A，R =0.15Q，Rf =

15、110Q， n =960r/mino 如保持電樞電流不變，用調(diào)磁方法將轉(zhuǎn)速調(diào)到1100r/min，求：勵磁電路的調(diào)速電阻R為多大?解：串入電阻前后：由于電樞電流不變、電樞電阻不變、電源電壓不變，所以E保持不變。aE aEa=1 =C n*n中n中ne中，所以；7中n=e =n9601100I 中960I = 1.75Af， 又I = 2 A所以I中1100fffR = U =竺=125.7Q 所以 R = R -R = 125.7 -110 = 15.7Q f I 1.75c f f9、一臺他勵直流電動機(jī)，帶有恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，PN=22KW，Un=220V，In=115A，nN=1500r/min

16、， 電樞回路總電阻Ra=0.1 Q，忽略空載轉(zhuǎn)矩，電動機(jī)帶額定負(fù)載運行時，要把轉(zhuǎn)速降為 1000r/min。試求：采用串電阻法需串多大電阻？采用降壓法時，電壓應(yīng)降到多少？(1) EaN = UN - INRa = 220 -115 x 0.1 = 208.5 VCe =匹=2085 = 0.139 n n 15000.604。115U - CeW _ Ra = 220 - 39 x1000 _ 01 =0.604。1151N.（2） U=Ce+IaRa= 0.139 x 1000 +115 x 0.1 = 150.5V10、一臺他勵直流電動機(jī)，帶有恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，Pn=55KW, Un=220V,

17、 In=280A, nN=635r/min, 電樞回路總電阻Ra=0.044Q，忽略空載轉(zhuǎn)矩，電動機(jī)帶額定負(fù)載運行時，要把轉(zhuǎn)速降為 5r/min。試求：1）用串電阻法需串多大電阻？ 2）采用降壓法時，電壓應(yīng)降到多少？11、一臺他勵直流電動機(jī)，Pn=12KW，Un=220V，In=64A，nN=700r/min，電樞回路總電阻Ra=0.25Q，在額定工況下試求：1）采用電壓反接制動使其快速停機(jī)，制動時在電樞中串入Rz=6Q的制動電阻，最大制 動電流和電磁轉(zhuǎn)矩為多少？2）停機(jī)時電流及電磁轉(zhuǎn)矩為多少？3）如果負(fù)載為反抗性的且停機(jī)時不切斷電源，系統(tǒng)是否會反向起動？為什么？（12分）解：1）Ce .=U

18、R = 0.29U = Ea + Ia (Ra + Rz)Ia I- UN - Ea =七- f =_67.84ARa + Rz Ra + RzT = Cm 中方=9.55C* 方=-188N.M2)Ia =Un = 35.2ARa + Rz Ra + RzT = Cm 中方=9.55C* NIa = -97.5 N.M3)T,= Tn = Cm郵亦=9.55CenIn = 177.25 N.M 12、一臺他勵直流電動機(jī)，Pn=2.5KW，Un=220V，In=12.5A, nN=15r/min，電樞回路總 電阻Ra=0.8Q。試求：1）若電動機(jī)在n=12r/min下采用能耗制動停車，要求起始制動電流為2 In，電樞回路 中應(yīng)串入電阻Rz=？2）保持=0N不變而使TZ=.9TN的位能負(fù)載以n=12r/min的速度穩(wěn)速下放，此時電 樞回路中應(yīng)串入電阻Rz=？（15 = UN _ INRa = 220 T2.5 x 0.8 = 0.14NnN1500T Ce .n 由I = 已得： Ra + Rz- 0.14 x 1200Ra = 0.8 = 5.920-2 x 12.5(2)VN不變Iz = n = 0.9TN = 0.9 / = 0.9 x 12.5 = 11.25 A，n，nNla (Ra + Rz)n =，N11.25 x(0.