一他励直流电动机

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第三章课后答案

U N I N Ra 220 210 0.07 Ke N = =0.2053 nN 1000
KmN =9.55KeN 9.55 0.2053=1.961 TN KmN IN =1.961 210 411.73N m 此时，电机转矩T TL 0.5TN 0.5 411.73 205.86N m UN Ra n= T 2 Ke N Ke K m N
+ U － I Ia
M
励磁绕组与电枢绕组并联连接， If 由外部电源一起供电
3.18 一台并励直流电动机在额定电压UN=220V，额定电流 IN=80A的情况下运行，电枢回路总电阻Ra=0.08Ω，励磁回路总电阻Rf=88.8Ω，额定负载时的效率ηN=85%。试求：
（1）额定输入功率P1。
P UN I N =220 80=17600W 1
3.8 一台他励直流电动机的技术数据如下：PN=7.5kW， UN=110V，IN=82A，nN=1500r/min，Ra=0.1 Ω，试计算出此电动机的如下特性：
⑴
⑵ ⑶ ⑷
固有机械特性
电枢附加电阻分别为3 Ω和5 Ω 时的人为机械特性电枢电压为UN/2时的人为机械特性磁通Φ＝0.5 ΦN时的人为机械特性
I + U － Ia
M
If
3.18 一台并励直流电动机在额定电压UN=220V，额定电流 IN=80A的情况下运行，电枢回路总电阻Ra=0.08Ω，励磁回路总电阻Rf=88.8Ω，额定负载时的效率ηN=85%。试求：
（2）额定输出功率PN。
P P N 1760085% 14960W N 1
Ke N U N I N Ra 220 210 0.07 = =0.2053 nN 1000

电机及电力拖动课后习题答案

For personal use only in study and research; not for commercial use《电机与拖动基础》课后习题第一章习题答案1．直流电机有哪些主要部件？各用什么材料制成？起什么作用？答：主要部件：（1）定子部分：主磁极，换向极，机座，电刷装置。

（2）转子部分：电枢铁心，电枢绕组，换向器。

直流电机的主磁极一般采用电磁铁，包括主极铁心和套在铁心上主极绕组（励磁绕组）主磁极的作用是建立主磁通。

换向极也是由铁心和套在上面的换向绕组构成，作用是用来改善换向。

机座通常采用铸钢件或用钢板卷焊而成，作用两个：一是用来固定主磁极，换向极和端盖，并借助底脚将电机固定在机座上；另一个作用是构成电机磁路的一部分。

电刷装置由电刷、刷握、刷杆、刷杆座和汇流条等组成，作用是把转动的电枢与外电路相连接，并通过与换向器的配合，在电刷两端获得直流电压。

电枢铁心一般用原0.5mm 的涂有绝缘漆的硅钢片冲片叠加而成。

有两个作用，一是作为磁的通路，一是用来嵌放电枢绕组。

电枢绕组是用带有绝缘的圆形或矩形截面的导线绕成的线圈按一定的规律联接而成，作用是感应电动势和通过电流，使电机实现机电能量装换，是直流电机的主要电路部分。

换向器是由许多带有鸠尾的梯形铜片组成的一个圆筒，它和电刷装置配合，在电刷两端获得直流电压。

2．一直流电动机，已知，，，，0.85r/min 1500n V 220U kw 13P N N N ====η求额定电流N I 。

解：电动机η⋅=N N N I U P ，故 A =⨯⨯=⋅=5.6985.02201013U P I 3N N N η3．一直流电动机，已知，，，，0.89r/min 1450n V 230U kw 90P N N N ====η求额定电流N I 。

解：发电机N N N I U P =，故 A ⨯==3912301090U P I 3N N N 7．什么叫电枢反应？电枢反应的性质与哪些因素有关？一般情况下，发电机的电枢反应性质是什么？对电动机呢？答：负载时电枢磁动势对主磁场的影响称为电枢反应。

直流他励电机特点

直流他励电机是一种直流电机，其励磁线圈和电枢绕组是分开的，励磁电流由单独的电源提供，与电枢电流无关。

以下是直流他励电机的特点：
1. 调速范围宽：由于励磁电流可以独立控制，所以直流他励电机的调速范围很宽。

2. 控制方便：这种电机可以通过改变电枢的供电电压来控制转速，不需要换向接触器和再生制动接触器，控制器可以控制正反转。

3. 节约成本：由于不需要换向接触器和再生制动接触器，所以成本较低。

4. 再生制动和平滑制动：他励电动机具有再生制动和平滑制动功能，可以减少电机发热，保护电动机，延长使用寿命。

5. 独立励磁线圈和电枢线圈：他励电动机的励磁线圈和电枢线圈是分开的，这有利于换向，并且电枢电流比励磁电流大。

总的来说，直流他励电机是一种性能优良、控制方便的电机，在电力、汽车、船舶、航空、农业等各个领域都有广泛的应用。

机电传动控制期末考试试卷及答案

五、计算题（要求写出主要步骤每题10分）1.有台直流他励电动机，其铭牌数据为： PN＝5．5kW，UN=Uf=220V，nN=1500r／min，η=0．8，Ra＝0．2 Ω。

试求：①额定转矩TN②额定电枢电流IaN；③额定电枢电流时的反电势；④直接启动时的启动电流；⑤若使启动电流为三倍的额定电流，则电枢应串人多大的启动电阻?此时启动转矩为多少?解：1. TN=9.55PN/nN=9.55*5.5*1000/1500=35 N.m2. IaN=pN/ (ηUN)=31.25A3.E=UN-IaNRa=220-31.25*0.2=213.75V4.Ist=UN/Ra=220/0.2=1100A5.I’st=UN/(Ra+Rad) ≤3IsNRad≥UN/3IaN-Ra=220/(3*31.25)-0.2=2.15ΩT’st=KtφI’st=(9.55E/nN)3IaN=(9.55*213.75/1500)*3*31.25=127.6 N.m2．某一调速系统在高速时的理想空载转速 no1=1450r／min，低速时的理想空载转速n02=100r／min，额定负载时的转速降△nN=50rmin。

①试画出该系统的静特性；②求出调速范围D和低速时系统的静差度s2；③在nmax与s2一定时，扩大调速范围的方法是什么?调速系统中应采取什么措施保证转速的稳定性?解：1.静特性2. D=nmax/nmin=(n01- △nN)/ (n02- △nN)=(1450-50)/(100-50)=28S2= △nN/n02=0.52.有一台三相异步电动机，正常运行时为Δ接法，在额定电压UN下启动时，其启动转矩 Tst=1.2TN(TN为额定转矩)，若采用 Y—Δ换接启动，试问当负载转矩TL=35％TN时，电动机能否启动?为什么?TstY=1/3*1.2TN=0.4TN>0.35TN=TL3.试说明图中几种情况下系统的运行状态是加速?减速?还是勾速?(图中箭头方向为转矩的实际作用方向)一、分析与简答题1. 请简述机电传动系统稳定运行的条件。

直流电机习题

直流电机原理计算题例 1 一台他励直流电动机，铭牌数据为60N P kW =，220N U V =，305N I A =，1000/min N n r =，试求：（1）固有机械特性并画在坐标纸上。

（2）0.75N T T =时的转速。

（3）转速1100/min n r =时的电枢电流。

解：（1）a N N a E U I R =-，3322101122030560100.3822305N N N a N U I P R I ⎛⎫⎛⎫-⨯⨯-⨯===Ω ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭， 2203050.038a E =-⨯，2203050.0380.2081000a e N E C n -⨯Φ===， 02201058/min 0.208N e U n r C ===Φ， 9.559.550.208305606N e N T C I N m =Φ=⨯⨯=∙。

根据（1058，0）和（1000，606）两点可画出机械特性。

（2）当0.75N T T =时的转速：（3）当1100/min n r =时的a I ：2200.20811002320.038N a a a U E I A R --⨯===-。

可见当01100/min 1058/min n r n r =>=时电动机运行在回馈制动状态。

例题2、电动机的数据同上题。

试计算并画出下列机械特性：（1）电枢回路总电阻为0.5N R 时的人为特性。

（2）电枢回路总电阻为2N R 的人为机械特性。

（3）电源电压为0.5N U ，电枢回路不串入电阻时的人为机械特性。

（4）电源电压为N U ,电枢不串入电阻，0.5N Φ=Φ时的人为机械特性。

解：已知321010.0382N N N a N U I P R I ⎛⎫-⨯==Ω ⎪⎝⎭，0.208N N a e N NU I R C n -Φ==， 9.55606N e N N T C I N m =Φ=∙，2200.721305N N N U R I ===Ω， 02201058/min 0.208N e N U n r C ===Φ。

他励直流电动机的额定功率公式(一)

他励直流电动机的额定功率公式(一)
他励直流电动机的额定功率公式
引言
在电机领域中，他励直流电动机是一种重要的驱动设备。

为了计算和评估电动机的性能，我们需要了解其额定功率公式。

本文将介绍他励直流电动机的额定功率公式，并举例解释说明。

什么是他励直流电动机？
他励直流电动机是一种以直流电源为驱动源的电动机。

其特点是通过外部的励磁电流来产生磁场，进而驱动电机转动。

他励直流电动机广泛应用于工业生产中，例如动力传动、电动机械控制等。

额定功率公式
他励直流电动机的额定功率公式可以表示为：
额定功率公式(
其中： - [P_{}]( 是额定功率，单位为瓦特（W）。

-
[V_{}]( 是额定电压，单位为伏特（V）。

- [I_{}]( 是额定励磁电流，单位为安培（A）。

额定功率公式表示了他励直流电动机在额定工况下所消耗的电功率，这对于电机的选型和工作条件的设计非常重要。

举例解释
假设某台他励直流电动机的额定电压为230V，额定励磁电流为2A，我们可以使用额定功率公式计算其额定功率。

根据公式，我们得到：
[P_{}=230=460](
因此，这台他励直流电动机的额定功率为460瓦特。

结论
他励直流电动机的额定功率公式能够帮助我们计算电机的额定功率，从而指导电机的选型和设计工作条件。

在实际应用中，我们可以
根据额定功率公式进行计算，以确保电动机能够正常运行并满足工作
要求。

希望本文对你了解他励直流电动机的额定功率公式有所帮助！。

机电传动简答题

直流电动机1.一台他励直流电动机所拖动的负载转矩TL为常数，当电枢电压或电枢附加电阻改变时，能否改变其稳定运行状态下电枢电流的大小？为什么？这时拖动系统中哪些量必然发生变化？由于T=KtφIa，为常数所以Ia不变，u=E+IaRa 转速n与电动机的电动势都发生改变2.为什么直流电动机直接启动时启动电流很大？电动机在未启动前n=0,E=0,而Ra很小,所以将电动机直接接入电网并施加额定电压时,启动电流将很大.Ist=UN/Ra3.直流他励电动机启动时，为什么一定要先把励磁电流加上？若忘了先合励磁绕阻的电源开关就把电枢电源接通，这是会产生什么现象（试从TL=0 和TL=TN两种情况加以分析）？当电动机运行在额定转速下，若突然将励磁绕阻断开，此时又将出现什么情况？直流他励电动机启动时,一定要先把励磁电流加上使因为主磁极靠外电源产生磁场.如果忘了先合励磁绕阻的电源开关就把电枢电源接通，TL=0时理论上（因有一定的剩磁）电动机转速将趋近于无限大（实际是因为电机本身的损耗，TL=0是不可能的，实现现象是电枢电流较大，但电机启动不了），引起飞车, TL=TN时将使电动机电流大大增加而严重过载.4.他励直流电动机有哪些方法进行调速？它们的特点是什么？他励电动机的调速方法：第一改变电枢电路外串接电阻Rad 特点在一定负载转矩下，串接不同的电阻可以得到不同的转速，机械特性较软，电阻越大则特性与如软，稳定型越低，载空或轻载时，调速范围不大，实现无级调速困难，在调速电阻上消耗大量电量。

第二改变电动机电枢供电电压特点当电压连续变化时转速可以平滑无级调速，一般只能自在额定转速以下调节，调速特性与固有特性相互平行，机械特性硬度不变，调速的稳定度较高，调速范围较大，调速时因电枢电流与电压无关，属于恒转矩调速，适应于对恒转矩型负载。

可以靠调节电枢电压来启动电机，不用其它启动设备，第三改变电动机主磁通特点可以平滑无级调速，但只能弱词调速，即在额定转速以上调节，调速特性较软，且受电动机换向条件等的限制，调速范围不大，调速时维持电枢电压和电流步变，属恒功率调速。

他励直流电机名词解释

他励直流电机名词解释
他励直流电机是一种直流电机，其励磁绕组与电枢绕组分开，励磁电流由另设的直流电源供电，通常为蓄电池或可控硅整流电源。

这种电机具有较大的启动转矩和良好的调速性能，因此在需要较大起动转矩和调速性能的场合得到广泛应用。

他励直流电机由定子（固定部分）和转子（旋转部分）组成。

定子通常包括主磁极、换向极和机座等，而转子则包括电枢铁心、电枢绕组和换向器等。

在运行时，他励直流电机通过改变电枢电流的大小和方向，来改变电机转速和转向。

电枢电流的大小和方向可以通过控制器进行调节，从而实现电机的平滑调速或快速制动。

此外，他励直流电机还有许多优点，如效率高、调速性能好、控制简单等。

因此，在许多领域中都有广泛应用，如电力机车、地铁、矿井提升机和轧钢机等。

机电传动与控制(第四版)第3章课后习题参考答案

第三章3.1 为什么直流电记得转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠压而成？直流电机的转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠加而成是因为要防止电涡流对电能的损耗..3.2 并励直流发电机正传时可以自励，反转时能否自励？不能,因为反转起始励磁电流所产生的磁场的方向与剩余磁场方向相反,这样磁场被消除,所以不能自励.3.3 一台他励直流电动机所拖动的负载转矩TL=常数，当电枢电压附加电阻改变时，能否改变其稳定运行状态下电枢电流的大小？为什么？这是拖动系统中那些要发生变化？T=KtφIa u=E+IaRa当电枢电压或电枢附加电阻改变时,电枢电流大小不变.转速n与电动机的电动势都发生改变.3.4 一台他励直流电动机在稳态下运行时，电枢反电势E= E1，如负载转矩TL=常数，外加电压和电枢电路中的电阻均不变，问减弱励磁使转速上升到新的稳态值后，电枢反电势将如何变化? 是大于，小于还是等于E1？T=IaKtφ, φ减弱,T是常数,Ia增大.根据EN=UN-IaRa ,所以EN减小.,小于E1.3.5 一台直流发电机，其部分铭牌数据如下：PN=180kW, U N=230V,n N=1450r/min,ηN=89.5%，试求：①该发电机的额定电流；②电流保持为额定值而电压下降为100V时，原动机的输出功率（设此时η=ηN）PN=UNIN180KW=230*ININ=782.6A该发电机的额定电流为782.6AP= IN100/ηNP=87.4KW3.6 已知某他励直流电动机的铭牌数据如下：PN=7.5KW, U N=220V, n N=1500r/min, ηN=88.5%, 试求该电机的额定电流和转矩。

PN=UNINηN7500W=220V*IN*0.885IN=38.5ATN=9.55PN/nN=47.75Nm3.7一台他励直流电动机：PN=15KW, U N=220V, I N=63.5A, n N=2850r/min,Ra =0.25Ω，其空载特性为：U 0/ V 115 184 230 253 265I f/A 0.442 0.802 1.2 1.686 2.10今需在额定电流下得到150V 和220 V的端电压，问其励磁电流分别应为多少？由空载特性其空载特性曲线.当U=150V时If=0.71A当U=220V时If=1.08A3.8 一台他励直流电动机的铭牌数据为：PN=5.5KW, U N=110V, I N=62A, nN=1000r/min,试绘出它的固有机械特性曲线。

电机与拖动基础各章习题

第9章习题P39 例9-2一台他励直流电动机，其额定功率为29kW ，额定电压为440V ，额定电流为76A ，额定转速为1000r/min ，电枢电阻为0.377Ω.试用解析法计算采用四级起动，且最大起动电流为两倍额定电流时的各段起动电阻。

解：由于起动级数m = 4 ，且最大起动电流为I 1 = 2I N = 2×76 =152A 41440 2.895152a m U R R I ==== Ω1.664β=== 则各级起动总电阻为1 1.6640.3770.627a R R β==⨯=Ω21 1.6640.627 1.043R R β==⨯=Ω32 1.664 1.043 1.736R R β==⨯=Ω43 1.664 1.736 2.889R R β==⨯=Ω于是各分段电阻为110.6270.3770.250a R R R Ω=-=-=Ω221 1.0430.6270.416R R R Ω=-=-=Ω332 1.736 1.0430.693R R R Ω=-=-=Ω443 2.889 1.736 1.153R R R Ω=-=-=ΩP78 9-6某一他励直流电动机的数据为：P N =29kW ，U N =440V ，I N =76A ，n N =1000r/min ，测得R a =0.065R N 。

若忽略空载损耗，试计算：(1) 电动机以转速500r/min 吊起负载，T z =0. 8T N ，试求这时串接在电枢电路内的电阻R Ω；(2) 用哪几种方法可以使负载（0. 8T N ）以500r/min 转速下放？求每种方法电枢电路内的电阻I N(3) 在500r/min 时吊起负载，T z =0. 8T N ，忽略将电枢反接，并使电流不超过，求最后稳定下降的转速。

解：4400.0650.0650.3876a N R R ==⨯=Ω 44076.0.380.41141000N N a e N N U I R C n --⨯Φ=== 9.559.550.4114 3.929T N e N C C Φ=Φ=⨯=（1）T z = 0. 8 T N 时，I a = 0. 8I N = 0. 8×76 = 60.8A4400.41145000.38 3.4760.8N e N a a U C n R R I Ω-Φ-⨯'=-=-=Ω （2）可有4种方法1）在额定电压下，电枢电路接电阻14400.4114(500)0.3810.2460.8N e N a a U C n R R I Ω-Φ-⨯-=-=-=Ω 2）降低电枢两端电压，并电枢电路串电阻。

实验一直流他励电动机调压调速和调磁调速实验

实验一直流他励电动机调压调速和调磁调速实验一、实验目的1、学习直流电动机的基本工作原理；3、理解直流电动机的调速特性及其影响因素；4、锻炼实验操作和数据处理能力。

二、实验原理直流电动机是利用电磁感应的原理将直流电能转化成机械能的一种电动机。

它的基本构造由电枢、磁极、定子和机壳等部分组成。

其中直流电源用于给电枢供电，磁极用于建立磁场，定子包括电枢绕组、磁场绕组和绕线圈等部分，机壳则起到机械保护和散热作用。

当电枢与磁场相互作用时，电枢上产生电磁势力和电动势，并且在电枢上产生电流，与磁场产生力矩作用，最终将机械能转化成电能。

2、直流电动机调压调速(1)调压：在直流电动机中加入稳压源，由于稳压源的电压值可以控制，所以可以通过控制稳压源的输出电压，来控制电动机的转速。

(2)调速：调速的方法有多种，如增加电枢电源电压、减小磁通量、改变电枢接线、改变定子绕组、改变电机电阻等。

其中改变电枢电源电压是最常用的方法。

由于电枢电源电压与电枢转速之间呈线性关系，所以可以通过改变电枢电源电压的大小来控制电机的转速。

调磁是通过改变磁极电流，改变磁场强度来控制电机的转速，使电机在不同的负载下稳定运行。

在直流电动机中，调磁可以分为增磁和减磁两种方法。

增磁的方法有增大磁通量、加强磁极电流、改变磁极形状等；减磁的方法有减小磁通量、拉长电枢线圈、延长通电时间等。

其中增大磁通量、加强磁极电流是常用的方法。

三、实验仪器设备直流电机、励磁电源、万用表、直流稳压电源、电流表、电位器、开关等。

四、实验过程1、调压调速实验(1)将装备连接好，操作前检查线路是否正常连接。

(2)进行空载测量，将励磁电源开关打开，调整直流稳压电源电压使其与直流电机额定电压相同，记录转速n0和励磁电压Ue0，顺时针旋转电位器逐渐增加励磁电压，记录电机转速n和励磁电压Ue。

(3)计算电机的速度调整量Δn，调整量表示为Δn=(n-n0)/n0*100%。

(3)缩小磁极电流，记录电机转速n和励磁电压Ue，并测定磁极电流I。

电机与拖动基础模拟题

《电机与拖动基础》模拟题一．单项选择题1．一台他励直流发电机由额定运行状态转速下降到原来的50%，而励磁电流、电枢电流都不变，则 B 。

A．端电压下降到原来的50% B．E a下降到原来的50%C．T下降到原来的50% D．E a和T都下降到原来的50%2．恒速运行的电力拖动系统中，已知电动机电磁转矩为90N·m，忽略空载转矩，传动机构效率为0.8，速比为10，未折算前实际负载转矩应为 A 。

A．720 N·m B．90 N·mC．900 N·m D．80 N·m3．电力拖动系统中已知电动机转速为1000 r/min，工作机构转速为100 r/min，传动效率为0.9，工作机构未折算的实际转矩为150 N·m，电动机电磁转矩为20 N·m，忽略电动机空载转矩，该系统肯定运行于 C 。

A．减速过程B．恒速C．加速过程D．变速4．一台绕线式三相异步电动机拖动起重机的主钩，若重物提升到一定高度以后，需要停在空中，在不使用抱闸等装置使卷筒停转的情况下，可以采用的办法是 D 。

A．切断交流电动机电源电压B．对调电动机定子任意两出线端C．降低电动机电源电压D．在电动机转子回路中串入适当的三相对称电阻5．一台八极绕线式三相异步电动机拖动起重机的主钩，当提升某重物时，负载转矩T L=T N，电动机转速n N=710 r/min。

忽略传动机构的损耗，现要以相同的速度把该重物下放，可以采用的办法是 D 。

A．降低交流电动机电源电压B．切除交流电源，在定子绕组通入直流电流C．对调定子绕组任意两出线端D．转子绕组中串入三相对称电阻6．恒速运行的电力拖动系统中，已知电动机电磁转矩为100N·m，忽略空载转矩，传动机构效率为0.8，速比为10，未折算前实际负载转矩应为 D 。

A．8000 N·m B．1000 N·mC．900 N·m D．800 N·m7．电力拖动系统中已知电动机转速为1000 r/min，工作机构转速为100 r/min，传动效率为0.9，工作机构未折算的实际转矩为180 N·m，电动机电磁转矩为20 N·m，忽略电动机空载转矩，该系统肯定运行于 B 。

他励直流电动机的额定功率公式

他励直流电动机的额定功率公式直流电动机的额定功率公式是根据电动机的特性和性能参数推导得出的，能够有效地描述电动机的输出功率。

额定功率通常是指电动机在额定工况下能够连续运行的最大功率。

额定工况是指电动机在标准试验条件下的工作状态，包括额定电压、额定负载和额定转速等参数。

直流电动机的额定功率公式可以分为两部分：机械功率和电功率。

机械功率是指电动机输出的机械能，可以通过电动机的转速和扭矩来计算。

机械功率（Pm）的计算公式如下：Pm=(2*π*n*T)/60其中，Pm为机械功率，单位是瓦特（W）；n为电动机的转速，单位是转每分钟（rpm）；T为电动机输出的扭矩，单位是牛顿米（Nm）。

电功率是指电动机输入的电能，可以通过电流和电压来计算。

电功率（Pe）的计算公式如下：Pe=V*I其中，Pe为电功率，单位是瓦特（W）；V为电动机的输入电压，单位是伏特（V）；I为电动机的输入电流，单位是安培（A）。

直流电动机的额定功率（Prated）可以通过机械功率和电功率之间的关系来计算。

额定功率（Prated）一般由电动机的制造商提供。

Prated = η * Pm / Pe其中，η为电动机的效率，单位为百分比。

在实际应用中，为了确保电动机的稳定工作，一般会在额定功率的基础上提高一定的安全系数，即额定功率的倍数。

这样可以保证电动机在短时间内的额外负载或突发负载下工作的稳定性和可靠性。

需要注意的是，直流电动机的额定功率公式是一个近似计算公式，实际功率还会受到电动机的损耗、摩擦、散热和效率等因素的影响。

总结起来，直流电动机的额定功率公式是根据机械功率和电功率之间的关系以及电动机的效率来计算的，能够有效地描述电动机的输出功率。

一台他励直流电动机额定数据

1、一台他励直流电动机额定数据为：UN =220V，IN=41.4A，nN=1500r/min，电枢电阻Ra=0.4Ω。

如保持负载转矩为额定值不变，试求下列情况下转速的稳定值：（1）电枢回路串入RΩ=1.2Ω的电阻时；（2）电枢电压降为U=160V时；（3）主磁通减弱为Φ=0.95ΦN时。

(同例题9-6类似，只改数字）2、一台他励直流电动机额定数据为：PN =29KW UN=440V，IN=76.2A，nN=1050r/min，电枢电阻Ra=0.393Ω。

（例题9-4 课后9-7结合）（1）电动机带动一个位能负载，在固有特性工作回馈制动下放，Ia =60A，求RN和电动机反向下放转速（2）电动机带动位能负载，作反接制动下放，Ia=50A时，转速n=-600r/min，求串接在电枢电路中的电阻值、电网输入的功率、从轴上输入的功率、电枢电路电阻上消耗的功率和电动机轴上的转距（3）电动机带动反作用负载，从n=500r/min进行能耗制动，若其最大制动电流限制在 100A，试计算串接在电枢电路中的电阻值和电动机轴上的转矩解：（1）RN =UN/IN=440/76.2=5.77ΩCeΦ=UN -INRa/nN=(440-76.2*0.393)/1050=0.39电机反向下方转速nn= -UN -INRa/CNΩ= -UN-IaRa/CeΦ=-440-60*0.393/0.39=-1189r/min（2）电枢电路总电阻RR=Ra+RΩ=U N-CeΦn/Ia=440-0.39*(-600)/50=13.48Ω电枢电路串接电阻RΩRΩ=R-Ra=13.48-0.393=13.087Ω电网输入功率为P1=UNIa=440*50=22000W=22KW电枢电路电阻上消耗的功率为ΔP=Ia平方R=50*50*13.48=33700W=33.7KW 轴上功率为P2=EaIa=(UN-IaRa）Ia=(440-50*13.48)*50W=-11700W=-11.7KWP2为负，即轴上输入功率为11.7KW 电动机轴上的转距为T撇=T*（Ia/IN ）=9550*(PN/nN)*（Ia/IN)=9550*(29/1050)*(50/76.2)=173.1N·m（3）能耗制动时最大电流出现在制动开始时，此时感应电动势Est为 Est=CeΦnst=0.39*500=195V电枢电路总电阻为R=Ra+RΩ=Est/Ist=195/100=1.95Ω电枢电路串接电阻为RΩ=R-Ra=1.95-0.393=1.557电动机轴上的转矩T=9550*(PN /nN)=9550*(29/1050)=264N·m3.一直流调速系统采用改变电源电压调速，已知电动机的额定转速nN=900r/min，高速机械特性的理想空载转速n0=1000r/min;如果额定负载下低速机械特性的转速nmin=100r/min，而相应的理想空载转速n撇=200r/min（例题9-5）（1）试求出电动机在额定负载下运行的调速范围D和静差率δ%（2）如果生产工艺要求静差率δ%≤20%，则此时额定负载下能达到的调速范围是多少？还能否满足原有的要求？解：（1）D=nmax /nmin=900/100=9低速静差率δ%=n0撇-nmin/n撇=200-100/200*100%=50%（2）D撇=nmax /nmin=nmaxδ/ΔnN(1-δ)=900*0.2/100*(1-0.2)=2.254、某台他励直流电动机，PN =5.6KW，UN=220V，IN=31A，nN=1000r/min，Ra=0.4Ω。

实验一他励直流电动机电动及回馈制动状态下的机械特性测定

实验一他励直流电动机电动及回馈制动状态下的机械特性测定一、实验目的测定他励直流电动机在电动及回馈运行转状态下的机械特性二、预习作业1、改变他励直流电动机机械特性有哪些方法？2、他励直流电动机在什么情况下，从电动机运行状态进入回馈制动状态？他励直流电动机回馈制动时，能量传递关系，电动势平衡方程式及机械特性又是什么情况？3、他励直流电动机反接制动时，能量传递关系，电动势平衡方程式及机械特性。

三、实验项目1、电动及回馈制动状态下的机械特性四、实验方法及步骤1、实验设备序号型号名称数量1 DD03 导轨、测速发电机及转速表1件2 DJ15 直流并励电动机1件3 DJ23 校正直流测功机1件4 D31 直流电压、毫安、安培表2件5 D41 三相可调电阻器1件6 D42 三相可调电阻器1件7 D44 可调电阻器1件8 D51 波形测试及开关板1件2、屏上挂件排列顺序D51、D31、D42、D41、D31、D443、接线原理图如图1—1所示：图1-1他励直流电动机机械特性测定实验接线图按图1-1接线（接线时，必须确保试验台及实验屏总电源开关处于断开状态），图中M用编号为DJ15的直流并励电动机(接成他励方式)，MG用编号为DJ23的校正直流测功机，直流电压表V1、V2的量程为1000V，直流电流表A1、A3的量程为200mA，A2、A4的量程为5A。

R1、R2、R3、及R4依不同的实验而选不同的阻值。

4、R2=0时电动及回馈制动状态下的机械特性(1) R1、R2分别选用D44的1800Ω和180Ω阻值，R3选用D42上4 只900Ω串联共3600Ω阻值，R4选用D42上1800Ω再加上D41上6只90Ω串联共2340Ω阻值。

(2) R1阻值置最小位置，R2、R3及R4阻值置最大位置，转速表置正向1800r/min 量程。

开关S1、S2选用D51挂箱上的对应开关，并将S1合向1电源端，S2合向2'短接端(见图1-1)。

机电传动控制实验指导书

机电传动控制实验指导书2022年3月-1-实验一他励直流电动机（2节）一、实验目的1、学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项。

2、掌握他励直流电动机的接线方法，以及启动、换向、调速和制动的方法。

3、掌握使用相关仪器仪表测量他励直流电动机的工作特性和机械特性。

二、实验设备及仪器1、NMEL系列电机教学实验台的主控制屏（NMCL-II）。

2、电机导轨及涡流测功机、转矩/转速调节及测量组件（NMEL-13）。

3、可调直流稳压电源（NMEL-18，含直流电压、电流、毫安表）4、直流电压、毫安、安培表（NMEL-0010）。

5、直流他励电动机（M03）。

6、波形测试及开关板（NMEL-05）。

7、可调电阻箱（NMEL-03/4）三、实验内容及步骤实验电路图1-1M：他励直流电动机（M03）。

U1：可调直流稳压电源（NMEL-18/1），为电枢绕组供电。

Uf：可调直流稳压电源（NMEL-18/2），为励磁绕组供电。

R1：电枢调节电阻（NMEL-03/4）。

-2-＋AR112SRLIaV2M－mA＋RfIf＋U1V1UfUa－－GIRf：励磁调节电阻（NMEL-03/4）。

RL：能耗制动限流电阻（NMEL-03/4中的900Ω可变电阻）。

S：能耗制动开关（NMEL-05）。

V1：可调直流稳压电源自带直流电压表（NMEL-18/1）。

A：可调直流电源自带直流电流表（NMEL-18/1），或量程为2A的直流电流表（NMEL-0010）。

V2：量程300V的直流电压表（NMEL-0010）。

mA：可调直流电源自带直流毫安表（NMEL-18/2），或量程为200mA的直流电流表（NMEL-0010）。

G：涡流测功机，涡流测功机的转矩/转速调节（NMEL-13）。

按实验电路图1-1所示连接好实验设备和线路。

经检查无误后，按以下项目及步骤进行实验，测量实验数据。

根据数据计算分析后完成实验报告。

1、他励直流电动机的启动（先励磁通电，后电枢通电）（1）将R1调至最大，Rf调至最小，将MEL-13“转速控制/转矩控制”选择开关扳向“转矩控制”，“转矩设定”电位器逆时针旋到底(转矩最小)。

实验一他励直流电动机的起动与调速

上海开放大学电气传动技术及应用实验一他励直流电动机的起动与调速实验报告分校：_____ _____班级：__________________学生姓名：__________________学号：__________________实验成绩：__________________批阅教师：__________________实验日期年月日实验一他励直流电动机的起动与调速一、实验目的1、学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项。

2、认识在直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等组件及使用方法。

3、熟悉他励电动机(即并励电动机按他励方式)的接线、起动、改变电机转向与调速的方法。

二、实验项目1、了解DD01电源控制屏中的电枢电源、励磁电源、校正过的直流电机、变阻器、多量程直流电压表、电流表及直流电动机的使用方法。

2、用伏安法测直流电动机和直流发电机的电枢绕组的冷态电阻。

3、直流他励电动机的起动、调速及改变转向。

三、实验设备及控制屏上挂件排列顺序12、控制屏上挂件排列顺序D31、D42、D41、D51、D31、D44四、实验说明及操作步骤1、由实验指导人员介绍DDSZ-1型电机及电气技术实验装置各面板布置及使用方法，讲解电机实验的基本要求，安全操作和注意事项。

2、用伏安法测电枢的直流电阻图1-1 测电枢绕组直流电阻接线图（1）按图1-1接线，电阻R 用D44上1800Ω和180Ω串联共1980Ω阻值并调至最大。

A 表选用D31直流、毫安、安培表，量程选用5A 档。

开关S 选用D51挂箱。

（2）经检查无误后接通电枢电源，并调至220V 。

调节R 使电枢电流达到0.2A （如果电流太大，可能由于剩磁的作用使电机旋转，测量无法进行；如果此时电流太小，可能由于接触电阻产生较大的误差），迅速测取电机电枢两端电压U 和电流I 。

将电机分别旋转三分之一和三分之二周，同样测取U 、I 三组数据列于表1-1中。

（3）增大R 使电流分别达到0.15A 和0.1A ，用同样方法测取六组数据列于表1-1中。

实验一直流他励电动机在各种运转状态下的机械特性

实验一直流他励电动机在各种运转状态下的机械特性实验一直流他励电动机在各种运转状态下的机械特性一、实验目的测量他励直流电动机的自然机械特性及各种电气参数变化时的人为机械特性。

通过试验掌控直流电动机在各种运转状态时的特点和能量切换的规律。

二、预习要点1、发生改变他励直流电动机机械特性存有哪些方法？2、他励直流电动机在什么情况下，从电动机运行状态进入回馈制动状态？他励直流电动机回馈制动时，能量传递关系，电动势平衡方程式及机械特性又是什么情况？3、他励直流电动机LX1刹车时，能量传递关系，电动势均衡方程式及机械特性。

三、实验项目1、电动及答谢刹车状态下的机械特性2、电动及LX1刹车状态下的机械特性3、能耗刹车状态下的机械特性四、实验设备及挂件排列顺序1、实验设备序号12345型号dd01dd03dj15dj23d51名称电源控制屏不锈钢电机导轨、测距系统及lenses转速表直流并励电动机校正直流测功机波形测试及控制器板数量1台1件1台1台1件2、屏上挂件排序顺序d51五、实验方法及步骤按图1-1接线，图中m用编号为dj15的直流并励电动机(K817他励方式)，mg用编号为dj23的校正直流测功机，直流电压表v1的量程为500v，直流电流表a2、a4的量程为200ma，a1、a3的量程为5a。

r2、r4采用r1、r3上的900ω电阻分后甩三相，r1采用r2、r4上4个90ω串联，r3采用r5上的900ω并联加之r6上的90ω串联和实验台面上两个1300ω并联。

控制器s1、s2采用d51上的双刀双投掷控制器。

直流电动机运行于电动及回馈制动状态下的自然机械特性(一)试验详述：(1)测定被试直流电动机m运行于电动状态的机械特性时，在其轴上可加负载的形式是多种多样的，然而要获得反接、回馈及能耗制动等状态时的机械特性，其最可行的方法是采用一台直流电机来做负载，利用负载机mg工作在不同的运行状态，来测出受试电动机m于不同运转状态的机械特性。

他励、串励、并励、复励直流电动机的机械特性_及其工作特性与应用领域1

他励、串励、并励、复励直流电动机的机械特性，及其工作特性与应用领域一、他励直流电动机的机械特性，及其工作特性与应用领域图中：n0为理想空载转速 n’0是实际空载转速。

他励电机的机械特性曲线斜率小，机械硬度高。

他励直流电动机工作特性 1. 转速特性2. 转矩特性TT C C '=Φ3. 效率特性a ae e R U n I C C =+ΦΦe T a Ta T C I C I '==Φ2Fe mecCufaaa c21a f 2Δ100%1()pp p I R I U P P U I I ⎡⎤++++η=⨯=-⎢⎥+⎣⎦应用领域他励电动机常用于转速不受负载影响又便于在大范围内调速的生产机械。

如大型车床、龙门刨床。

二、串励直流电动机的机械特性，串励电动机的机械特性为双曲线，转速随转矩的增加而下降速率很快，称为软特性Rj=0为自然机械特性Rj不等于零为人工机械特性工作特性电动势平衡方程式电动势公式转矩平衡方程式转矩公式（其中，R fc 为串励绕组电阻）应用领域串励电机因转速可调范围广，启动扭矩大的特点被广泛的应用于电动工具，厨房用品，地板护理产品领域。

a e a a E C n C I n'==Φe 20T T T =+2e T a T aT C I C I '==Φae f C C K '=TT f C C K '=2e 200602πP T T T T n=+=+⋅三、并励直流电动机的机械特性n0为理想空载转速,与端电压有关，直线斜率k<0,表明n是T的减函数，其下降速率与调节电阻Rj大小有关。

Rj=0为自然机械特性Rj不等于零为人工机械特性Rj=0时，特征曲线接近于水平线，表示硬特性。

即硬度高。

工作特性1. 转速特性当U=U N , I f =I f N 时，n=f (I a )的关系曲线如图2. 转矩特性当U=U N ,I f =I fN 时，T e =f (I a )的关系曲线如图e T a Ta T C I C I '==ΦTT C C '=Φ3. 效率特性当U=U N ,I f =I fN 时，η=f (I a )的关系曲线如图2Fe mec Cuf a a a c 21a f 2Δ100%1()p p p I R I U P P U I I ⎡⎤++++η=⨯=-⎢⎥+⎣⎦应用领域并励电动机常用于转速不受负载影响又便于在大范围内调速的生产机械。

直流电波动方程

直流电波动方程
直流电波动方程主要涉及到直流电动机和直流发电机的基本方程。

以下是他励直流电动机和直流发电机的基本方程：
1. 他励直流电动机：
电压平衡方程式：
U = Ea + IaRa + Ir
其中，U为电枢电压，Ea为电枢绕组感应电动势，Ia为电枢电流，Ra为电枢绕组电阻，Ir为电刷电阻压降。

转矩平衡方程式：
T = Tem - T0
其中，T为电磁转矩，Tem为电动机输出转矩，T0为空载转矩。

2. 直流发电机：
电压方程式（他励式）：
Uf = If * Rf
其中，Uf为励磁电压，If为励磁电流，Rf为励磁电阻。

电枢回路电压方程式：
Ea = UIa * Ra / 2Lambda Ub
其中，Ea为电枢绕组感应电动势，U为电枢电压，Ia为电枢电流，Ra为电枢绕组电阻，2Lambda Ub为电刷的电阻压降。

转矩方程式：
T1 = Tem = T0
其中，T1为电磁转矩，Tem为电动机输出转矩，T0为空载转矩。

这些方程描述了直流电动机和直流发电机在稳定运行时的电磁过程和机电过程。

在实际应用中，根据具体情况进行参数调整和控制，可以实现直流电的稳定输出。