电机拖动作业参考
20秋学期《电机拖动》在线平时作业3[附答案]
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[东北大学]20秋学期《电机拖动》在线平时作业3试卷总分:100 得分:100一、判断题 (共 25 道试题,共 100 分)1.绕线异步电动机，如果负载转矩不变则转子回路串不同电阻时临界转矩不变。
（）[正确选择是]:错误2.异步电动机处于理想空载状态时转差率s=1，起动时转差率s=0。
（）[正确选择是]:错误3.电动机运行时间与工作周期之比成为负载持续率（）[正确选择是]:正确4.定子旋转磁场与转子同步。
（）[正确选择是]:错误5.转子旋转磁场转速与同步转速相同。
（）[正确选择是]:正确6.三相异步电动机以最大转矩起动，临界转差率为1。
（）[正确选择是]:正确7.起重机提升或下放同一重物时，传动机构损耗一样，但系统效率不一样。
（）[正确选择是]:正确8.在变压器中由交变磁通产生的感应电动势，其正方向与产生该磁通的电流方向相反。
（）[正确选择是]:错误9.发电机的电磁转矩和空载转矩是阻碍电机旋转的制动转矩。
（）[正确选择是]:正确10.电机处于电动状态时，电磁转矩与转向相同。
（）[正确选择是]:正确11.物理中线是电枢表面磁场的分界线。
（）[正确选择是]:正确12.直流他励电动机改变励绕组的电源方向则转向不变。
（）[正确选择是]:错误13.变压器二次侧额定电压是指一次侧加额定电压、二次侧带额定负载时的电压。
（）[正确选择是]:错误14.交流电机通入交流电，所以电机转速不断变化；直流电机通入直流电，所以电机转速恒定。
（）。
《电机与拖动》作业及答案
《电机与拖动》一、单项选择题(只有一个选项正确，共2道小题)1．电机和变压器运行时，在铁芯材料周围的气隙中（）磁场(A) 不存在(B) 存在(C) 不好确定正确答案：B2. 磁通磁路计算时如果存在多个磁动势，（）可应用叠加原理进行计算。
(A) 线性磁路(B) 非线性磁路(C) 任何磁路正确答案：A二、判断题(判断正误，共4道小题)3. 电机和变压器常用硅钢片做铁芯材料，是因为它们是软磁材料。
正确答案：说法正确4. 铁磁材料的磁导率小于非铁磁材料的磁导率。
正确答案：说法错误5. 铁芯叠片越厚，铁耗越小。
正确答案：说法错误6. 磁通磁路计算时如果存在多个磁动势，可应用叠加原理进行计算。
正确答案：说法错误三、主观题(共2道小题)7. 何谓饱和现象？电机的磁路为什么会出现饱和现象?饱和对电机运行性能有何影响？参考答案：答：电机磁路由铁心部分和空气隙部分组成，当铁心的B达到一定程度后，铁心部分的磁压降开始不能忽略，此时随着励磁磁动势的增加，主磁通的增加渐渐变慢，电机进入饱和状态。
由于饱和现象的存在，使电机设计时对H和B的值不能取得过高，材料利用率受到限制，激磁电流需要增大。
8. 电机和变压器的磁路常用什么材料制成，这类材料应具有哪些主要特性？试比较交流磁路和直流磁路的异同点。
参考答案：答：电机和变压器的磁路常用导磁性能好的铁磁材料制成。
直流磁路磁通不随时间变化，无磁滞、涡流损耗，也不会在无相对运动的导体中感应电势；而交流磁路磁通随时间变化，会在铁心中产生磁滞、涡流损耗，并在其交链的导体中感应电势电机与拖动I第2次作业一、单项选择题(只有一个选项正确，共2道小题)1. 直流电动机的额定功率指（）(A) 转轴上吸收的机械功率(B) 转轴上输出的机械功率(C) 电枢端口吸收的电功率(D) 电枢端口输出的电功率正确答案：B2. 一台四极直流发电机，单迭绕组，额定功率为20kW，现将其改接为单波绕组，则电机的额定功率为（）(A) 减少一半(B) 保持不变(C) 增大一倍(D) 增大二倍正确答案：B二、判断题(判断正误，共1道小题)3. 直流电机工作在任何运行状态下，感应电动势总是反电动势。
东大19春学期《电机拖动》在线作业3【标准答案】
(判断题)1: 物理中线是电枢表面磁场的分界线。
（ ）A: 错误B: 正确正确答案:(判断题)2: 变压器基本铁耗是铁心中的磁滞损耗。
（ ）A: 错误B: 正确正确答案:(判断题)3: 电机处于电动状态时，电磁转矩与转向相同。
（）A: 错误B: 正确正确答案:(判断题)4: 直流电动机主磁极在气隙中建立的磁场称为主磁场。
（ ）A: 错误B: 正确正确答案:(判断题)5: 变压器所带容性负载增加，副边电压可能升高也可能下降。
（ ）A: 错误B: 正确正确答案:(判断题)6: 电动机能耗制动比反接制动更消耗电能。
（）A: 错误B: 正确正确答案:(判断题)7: 绕线式异步电动机转子回路串电阻越大，起动转矩越大，最大转矩也越大。
（）A: 错误B: 正确正确答案:(判断题)8: 一相交流绕组通入正弦交流电产生旋转磁场。
（）A: 错误B: 正确正确答案:(判断题)9: 交流绕组短距系数是不大于1的数值。
（）A: 错误B: 正确正确答案:(判断题)10: 电动机运行时间与工作周期之比成为负载持续率（ ）A: 错误B: 正确正确答案:(判断题)11: 定子旋转磁场与转子同步。
（）A: 错误B: 正确正确答案:(判断题)12: 电机处于电动状态时，电磁转矩与转向相同。
（ ）A: 错误B: 正确正确答案:(判断题)13: 起重机提升或下放同一重物时，传动机构损耗一样，但系统效率不一样。
（）A: 错误B: 正确正确答案:(判断题)14: 异步电动机处于正向回馈状态时，转差率s<0。
【东北大学】20春学期《电机拖动》在线平时作业1(参考)
20春学期《电机拖动》在线平时作业1试卷总分:100 得分:100一、判断题 (共 25 道试题,共 100 分)1.直流电机的电枢绕组是闭合的。
（）答案:正确2.使用变压器标幺值计算电路参数，要将二次侧参数折算到一次侧。
（）答案:错误3.定子旋转磁场与转子同步。
（）答案:错误4.直流他励电动机改变励绕组的电源方向则转向不变。
（）答案:错误5.起重机提升或下放同一重物时，传动机构损耗一样，但系统效率不一样。
（）答案:正确6.直流发电机电枢绕组产生的交流电动势经过换向器和电刷输出直流电。
（）答案:正确7.电动机调速范围受最小静差率的制约。
（）答案:正确8.物理中线是电枢表面磁场的分界线。
（）答案:正确9.连续工作制电机工作时温升达到稳定温升（）答案:正确10.他励直流电动机接线上与并励电动机相同，主磁极绕组与电枢绕组并联。
（）答案:错误11.直流电机作为发电机运行时，电枢电动势E与电枢电流I的方向相反。
（）答案:错误12.发电机的电磁转矩和空载转矩是阻碍电机旋转的制动转矩。
（）答案:正确13.直流电动机在回馈状态，电机转速一定高于理想空载转速。
（）答案:正确14.串励电机流过励磁绕组电流和流过电枢绕组电流相等。
（）答案:正确15.同时改变直流电动机电枢两端和励磁两端电压极性，可以改变电机转向。
（）答案:错误16.电动机能耗制动比反接制动更消耗电能。
（）答案:错误17.常见的电动机工作制分为连续工作制、短时工作制和断续周期工作制（）答案:正确18.转子旋转磁场转速与同步转速相同。
（）答案:正确19.异步电动机处于理想空载状态时转差率s=1，起动时转差率s=0。
（）答案:错误20.变压器所带容性负载增加，副边电压可能升高也可能下降。
（）答案:正确21.电机处于电动状态时，电磁转矩与转向相同。
（）答案:正确22.交流绕组60度相带的分布系数高于120度相带的分布系数。
（）答案:正确23.直流电动机主磁极在气隙中建立的磁场称为主磁场。
东北大学22春《电机拖动》在线平时作业2
《电机拖动》在线平时作业21：起重机提升或下放同一重物时，传动机构损耗一样，但系统效率不一样。
（）A、错误B、正确答案：B2：同时改变直流电动机电枢两端和励磁两端电压极性，可以改变电机转向。
（）A、错误B、正确答案：A3：三相异步电动机旋转磁场转速与电源频率成正比，与电机极对数成反比。
（）A、错误B、正确答案：B4：一台三相异步电动机，电源频率为50Hz极对数是2这台电动机的旋转磁场转速为3000转/分。
（）A、错误B、正确答案：A5：交流绕组短距系数是不大于1的数值。
（）A、错误B、正确答案：B6：电动机能耗制动比反接制动更消耗电能。
（）A、错误B、正确答案：A7：定子旋转磁场与转子同步。
（）A、错误B、正确答案：A8：机械特性曲线硬度好，表示电磁转矩有较大变化时，电机转速变化不大。
（）A、错误B、正确答案：B9：连续工作制电机工作时温升达到稳定温升（）A、错误B、正确答案：B10：直流电机作为发电机运行时，电枢电动势E与电枢电流I的方向相反。
（）A、错误B、正确答案：A11：交流绕组60度相带的分布系数高于120度相带的分布系数。
（）B、正确答案：B12：发电机的电磁转矩和空载转矩是阻碍电机旋转的制动转矩。
（）A、错误B、正确答案：B13：电动机运行时间与工作周期之比成为负载持续率（）A、错误B、正确答案：B14：他励直流电动机接线上与并励电动机相同，主磁极绕组与电枢绕组并联。
（）A、错误B、正确答案：A15：变压器所带容性负载增加，副边电压可能升高也可能下降。
（）A、错误B、正确答案：B16：电刷轴线两边导体中电流方向相反。
（）A、错误B、正确17：直流电机的电枢绕组是闭合的。
（）A、错误B、正确答案：B18：异步电动机处于正向回馈状态时，转差率s<0。
（）A、错误B、正确答案：B19：三相异步电动机正常运行时，负载转矩增加，转差率增大。
（）A、错误B、正确答案：B20：变压器的效率是输出有功功率与输入有功功率之比。
大工19春《电机与拖动》在线作业123参考答案
大工19春《电机与拖动》在线作业1
旋转电机中固定不动的部分指的是()。
A.定子
B.转子
C.绕组
D.线圈
正确答案:A
直流发电机工作时,输出到负载上的电流方向是()。
A.固定的
B.交变的
C.开始时是固定的，一段时间后是交变的
D.不能确定
正确答案:A
()的特点是当电枢电流增加时,转速下降得很快。
A.他励电动机
B.并励电动机
C.串励电动机
D.复励电动机
正确答案:C
对于单相双绕组变压器额定容量指的是()。
A.额定电压与额定电流相除
B.额定电压与额定电流相乘
C.额定电压与额定电流相除的3倍
D.额定电压与额定电流相乘的3倍
正确答案:B
我国对于变压器的标准工频规定为()Hz。
A.1000
B.500
C.50
D.100
正确答案:C。
电机拖动例题
电机拖动例题一、直流电机部分1.（基本量的计算）一台直流发电机,P N=10kW,U N=230V,n N=2850 r/min,ηN=85%。
求其额定电流和额定负载时的输入功率。
解：2.(基本量的计算)一台直流电动机, P N=17kW,U N=220V,n N=1500r/min,ηN=83%。
求其额定电流和额定负载时的输入功率。
解3.（基本量的计算）一台他励直流电动机接在220V的电网上运行,已知a=1，p=2，N=372，n=1500r/min，Φ=1.1×10-2Wb，R a=0.208Ω，p Fe=362W,p m=204W, 忽略附加损耗,求：(1) 此电机是发电机运行还是电动机运行？(2) 输入功率、电磁功率和效率；(3) 电磁转矩、输出转矩和空载阻转矩。
4.（直流电动机的启动）一台Z2-61/4-2他励直流电动机。
已知：P N =10KW,UN=220V,nN=1500r/min,IN=53.8A,Ra=0.286Ω,求：（1）直接启动时的启动电流。
（2）在额定磁通下启动的启动转矩。
解：5.（直流电动机的启动）一台他励直流电动机，P N=10KW，U N=220V，I N＝53.8A，n N=1500r/min,Ra=0.286Ω,求：（1）直接启动时的启动电流（2）若限制启动电流不超过100A，采用电枢回路串电阻起动，则开始时应串入多大电阻？解：6.一台直流电机P N=60kW，U N＝440V，I N＝150A，R a＝0.156Ω,n N=1000r/min，驱动额定恒转矩负载。
试求：(1) 若直接启动，则启动电流是多少？（2）若要求Ist =2IN，采用电枢回路串电阻启动，则启动开始时应串入多大阻值的启动电阻？（3）如果要求降压启动，则启动电压是多少? 解：7.（直流电机的启动）一台他励直流电动机，P N=10KW，U N=220V，I N＝53.8A，n N=1500r/min,Ra=0.286Ω,求：（1）直接启动时的启动电流（2）若限制启动电流不超过100A，采用电枢回路串电阻起动，则开始时应串入多大电阻？解：8.已知P N=10kW，U N＝220V，I N＝53.8A，R a＝0.286Ω,n N=1500r/min的他励电动机。
电机拖动作业参考
（1） 电动机在反向回馈制动运行下放重物，设 Ia=60A，电枢回路不串电阻，
电动机的转速和负载转矩各为多少？回馈电源的电功率多大？
（2）托采用能耗制动运行下放同一重物，要求电动机转速 n=-300r/min，电
枢回路串入多大电阻？该电阻消耗的电功率是多大？
（3）若采用倒拉反转下放同一重物，电动机转速 n=-850r/min，问电枢回路
0.85TN CtN
0.85IN
0.85115 97.75A
Ea Cenn 0.1391512.4 210.2
例题 7、一台额定功率 PN =96kW 的他励直流电动机，它的额定电压 UN=440V，额定电流 IN=250A，额定转速 nN=500r/min，电枢回路总电阻为 Ra=0.078，忽略空载转矩 T0，电动 机拖动恒转矩负载运行。求
电磁转矩 T= CtΦN Ia=-188.7 N*m 动转矩： T’= T-TL= -243.23 (2) 稳定运行转速： n=(U- IN Ra)/CeΦN =989.6r/min
4.12 一台他励直流电动机的额定数据为：PN=29kW，UN=440V，IN=76.2A，
nN=1050r/min，Ra=0.393Ω。
（3）二次功率因数： cos2 cos 26.6 0.894
S2 3U2N I2 3 400206.1142.78KW P2 3U2N I2 cos1 127.65KW Q2 3U2N I2 sin1 63.94KW
例题 1、一台直流发电机，其额定功率 PN =145kW，额定电压 UN=230V，额定转速 nN=1450r/min，额定效率为η＝90％，求该发电机的输入功率 P1 及额定电流 IN 各为多少？ 解
1) 若采用电枢回路串电阻调速，计算应串入电阻的电阻值为多少？ 2) 若采用降压调速，电压应降至多少？ 3) 上述情况下，电动机的输入和输出功率（不计励磁回路的功率）。 解
电机拖动作业参考
输入功率： P1 P2 P 20000 2379.7 22379.7W
P2 20000 89.4% P1 22379.7
例题 4、一台额定功率 PN =6kW 的他励直流电动机，它的额定电压 UN=220V，额定转速 nN=1000r/min，电枢铜耗 pcua=500W，空载损耗 p0=395W，求额定运行情况下电动机的额 定电流 Ia 、输出转矩 T2、电磁转矩 TN、电枢电阻 Ra 及效率 ？（忽略附加损耗） 解
一次侧电流：
I1
U1N / Z
3 1000 / 7
3 82.45
二次侧电流： I2 kI1 2.582.45 206.1
二次侧电压：U2 3I2ZL 3 206.11.07 382 (2)一次功率因数角：1 28.6 一次功率因数： cos1 cos 28.6 0.878
输入视在功率： S1 3U1N I1 3 100082.45 142.8KW P1 3U1N I1 cos1 125.4 KW Q1 3U1N I1 sin1 68.31 KW
Cen
UN
IN Ra nN
220 115 0.1 0.139 1500
n0
UN Ce
220 0.139
1582.7r
/ min
n TL 0.85TN 0.85 nN 70.3r / min
n n0 n 1582.7 70.3 1512.4r / min
Ia
TL CtN
电磁转矩 T= CtΦN Ia=-188.7 N*m 动转矩： T’= T-TL= -243.23 (2) 稳定运行转速： n=(U- IN Ra)/CeΦN =989.6r/min
4.12 一台他励直流电动机的额定数据为：PN=29kW，UN=440V，IN=76.2A，
电大电机拖动应用技术形考作业参考答案
《电机拖动应用技术》形考作业参考答案注意:形考题目循序和参考答案顺序每次都有变化，同学们可用查找功能搜索答案并注意对照答案内容再作答。
形考作业一1、直流电动机的额定功率是指转轴上吸收的机械功率。
选择一项：错对错2、若变压器的一次绕组匝数减少而电压幅值不变，变压器的励磁电流将（）。
选择一项：升高A. 不变B. 升高C. 降低3、三相异步电动机能耗制动时，当直流励磁一定时，电动机产生的最大转矩（）。
选择一项：不变A. 增大B. 减小C. 不变4、一台同步电动机拖动一恒转矩负载，额定运行时的功率因数为0.8（超前），在其他条件不变的情况下，增大励磁电流，电机的电枢电流减小选择一项：错对错5、直流电动机中减弱磁通时，其人为机械特性一般表现为φ下降，n上升，但负载过大速度反而会上升。
对选择一项：对错6、把一台50Hz的变压器接到60Hz的电网上，外加电压的大小不变，励激磁电流将减小。
选择一项：对对错伺服电动机是一种受（输入信号）控制的并做快速响应的电动机，其转速与转向取决于控制电压的大小与极性，转速随转矩的增加而近似均匀地降低。
选择一项：A. 电流B. 输出电信号C. 电压D. 输入电信号8、直流电机的基本结构包括哪些（定子、转子、主磁极、电枢中心）部分。
选择一项或多项：A. 主磁极B. 常闭触头C. 电枢铁心D. 定子E. 转子9、直流电机电枢绕组的元件中，电动势和电流是（交流的）。
选择一项：A. 交流的B. 直流的C. 交直流并存10、电力拖动系统可以将电动机的转速运行在理想空载转速上。
选择一项：对对错11、为了使单相异步电动机能够产生起动转矩，自行起动时，要设法在电机气隙中建立一个（旋转磁场）。
选择一项：A. 交变磁场B. 脉振磁场C. 恒定磁场D. 旋转磁场12、如果异步电机的转差率s<0，则它的运行状态为（发电机）。
选择一项：A. 发电机B. 电磁制动C. 无法判断D. 电动机13、电动机的制动：实质上就是指电动机从某一稳定运行状态减速到另外一种稳定运行状态的过渡过程。
直流电机的电力拖动作业题参考答案(第3章)
作业题参考答案一．思考题3.1 下图中箭头表示转矩与转速的实际方向，试利用电力拖动系统的动力学方程式说明在附图所示的几种情况下，系统可能的运行状态（加速、减速或匀速）。
(a) (b) (c) (d) (e)图3.50 题3.1图答： 由拖动系统的动力学方程式dt dnGD T T L em 3752=−可知：（a）减速（b）减速（c）加速（d）匀速（e）匀速3.2 在起重机提升重物与下放重物过程中，传动机构的损耗分别是由电动机承担还是由重物势能承担？提升与下放同一重物时其传动机构的效率一样高吗？答：3.3 试指出附图中电动机的电磁转矩与负载转矩的实际方向（设顺时针方向为转速n 的正方向）。
(a) (b)(c) (d)图3.51 题3.3图答： 对于图a em T >0 , L T >0,则有动力学方程式的符号规定：em T 顺时针方向，L T 为逆时针方向；电机工作于正向电动状态。
对于图b em T <0 , L T <0,则有动力学方程式的符号规定：em T 逆时针方向，L T 为顺时针方向；电机工作于正向回馈制动状态。
对于图c em T <0 , L T <0,则有动力学方程式的符号规定：em T 逆时针方向，L T 为顺时针方向；电机工作于反向电动状态。
对于图dem T >0 , L T >0,则有动力学方程式的符号规定：em T 顺时针方向，L T 为逆时针方向；电机工作于反向回馈制动状态。
3.4 根据电力拖动系统的稳定运行条件，试判断图3.52中A 、B 、C 三点是否为稳定运行点？图3.52 题3.4图答：根据电力拖动系统的稳定运行条件：可以得出：系统在A 点、B 点是稳定的； C 点是不稳定运行点。
3.5 一般他励直流电动机为什么不能直接起动？采用什么样的起动方法最好？ 答：直接起动时启动电流远远大于额定电流。
带来的危害：会带来很大的电流冲击，导致电网电压下降，影响周围其他用电设备的正常运行。
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（2）若限制启动电流不超过100A，采用电枢回路串电阻起动，则开始时应串入多大电阻？
解：
6.一台直流电机PN=60kW，UN＝440V，IN＝150A，Ra＝0.156Ω,nN=1000r/min，驱动额定恒转矩负载。试求：
(1)若直接启动， 则启动电流是多少？
（2） 若要求Ist=2IN，采用电枢回路串电阻启动，则启动开始时应串入多大阻值的启动电阻？
( 1 )额定负载时的效率;
( 2 )额定运行时的电枢电动势 ;
( 3 )额定负载时的电磁转矩。
16.一台并励直流发电机,电枢回路总电阻 =0 . 25Ω,励磁回路电阻 =44Ω,当端电压 =220 V ,负载电阻 =4Ω时,试求:
( 1 )励磁电流和负载电流;
( 2 )电枢电动势和电枢电流;
( 3 )输出功率和电磁功率。
9.解：（1）额定功率PN就是指输出的机械功率P2，输入电功率为
（2）
（3）感应电动势
10.（1）
（2）
11.解：（1）直流电动机的:额定功率
（2）
12.解：（1）直流发电机的:额定功率
（2）
13.解: (1) ,低于电源电压U=220 V,所以电机运行在电动机状态。
(2)
(3)输入功率
输出功率
=14575W=14.575KW
解
11、（基本量的计算）一台直流电动机的数据为:额定功率 =25 kW ,额定电压 =220 V ,额定转速
=1 500 r /min,额定效率 =86 .2 %。试求:
( 1 )额定电流 ;
( 2 )额定负载时的输入功率 。
12.一台直流发电机的数据为:额定功率 =12 kW ,额定电压 =230 V ,额定转速
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Cen
UN
IN Ra nN
220 115 0.1 0.139 1500
n0
UN Ce
220 0.139
1582.7r
/ min
n TL 0.85TN 0.85 nN 70.3r / min
n n0 n 1582.7 70.3 1512.4r / min
Ia
TL CtN
额定输入功率： PIN PM Pcua 6.395 0.5 6.895KW
N
PN PIN
6 87.1% 6.895
Ia
PN U NN
6 220 87.1%
31.3A
Pcua Ia2 Ra
Ra
Pcua Ia2
500 31.32
0.51
例题 5、一台额定功率 PN =96kW 的他励直流电动机，它的额定电压 UN=440V，额定电流 IN=250A，额定转速 nN=500r/min，电枢回路总电阻为 Ra=0.078，忽略电枢反应的影响，求 理想空载转速 n0，固有机械特性斜率 。 解
（1） 电动机在反向回馈制动运行下放重物，设 Ia=60A，电枢回路不串电阻，
电动机的转速和负载转矩各为多少？回馈电源的电功率多大？
（2）托采用能耗制动运行下放同一重物，要求电动机转速 n=-300r/min，电
枢回路串入多大电阻？该电阻消耗的电功率是多大？
（3）若采用倒拉反转下放同一重物，电动机转速 n=-850r/min，问电枢回路
例题 9、一台额定功率 PN =7.5kW 的他励直流电动机，它的额定电压 UN=220V，额定电流 IN=41A，额定转速 nN=1500r/min，电枢回路总电阻为 Ra=0.276。电动机拖动恒转矩负载运 行。要求把电源电压降到 n=150V，计算
1) 电源电压降低了但是电动机转速来不及变化的瞬间，电动机的电枢电流和电磁转矩 为多少？电机的动转矩为多少？
例题1一台直流发电机其额定功率pn145kw额定电压un230v额定转速nn1450rmin额定效率为90求该发电机的输入功率p1及额定电流例题2一台直流电动机其额定功率pn160kw额定电压un220v额定转速nn1500rmin额定效率为n90求该电动机的输入功率p1及额定电流和额定输出转矩tn各为多少
1) 若采用电枢回路串电阻启动，启动电流 Is= 2IN,计算应串入电阻和启动转矩？ 2) 若采用降压启动，条件同上，电压应降至多少？ 解
U N Is (Ra R)
R
UN Is
Ra
440 2 250
0.078
0.80nN
9.55 96000 500
答：（1）直接启动电流： I s = UN / Ra=1496.6A （2）采用串电阻启动：T=CtΦIs=2TN => Is=2IN =180A Is= UN/ (Ra+R s) => R s =1.075 采用降压启动： Is= U/ Ra => U=26.46V
4.2 他励直流电动机的额定数据为：PN=7.5kW，UN=40V，IN=41A，nN=1500r/min， Ra=0.376Ω。拖动恒转矩负载运行，TL=TN，把电源电压降到 U=150V。
（1）电源电压降低了但是电动机转速来不及变化的瞬间，电动机电枢电流 及电磁转矩各是多大？电力拖动系统的动转矩是多少？
（2） 稳定运行转速是多少？ 答：(1)EN = UN - IN Ra => EN =204.58 V
电枢电流： Ia=(U-EN)/Ra=-145.16A CeΦN= EN/nN= 0.136 CtΦN =9.55 CeΦN =1.3 TN=TL= CtΦN IN=54.53 N*m
额定输出转矩：
T2 N
9.55 PN nN
9.55 6KW 1000r / min
57.3N
m
空载转矩
： T2N
9.55 PN nN
9.55 395W 1000r / min
3.77N
m
额定电磁转矩 ：TN T2N T0 61.1N m
额定电磁功率： PM PN P0 6 0.395 6.395KW
（3）二次功率因数： cos2 cos 26.6 0.894
S2 3U2N I2 3 400206.1142.78KW P2 3U2N I2 cos1 127.65KW Q2 3U2N I2 sin1 63.94KW
例题 1、一台直流发电机，其额定功率 PN =145kW，额定电压 UN=230V，额定转速 nN=1450r/min，额定效率为η＝90％，求该发电机的输入功率 P1 及额定电流 IN 各为多少？ 解
串入多大电阻？电源送入电动机的电功率多大？串入的电阻上消耗多大电功
率？
答：（1）反向回馈制动，U=-UN
CeΦN= (UN - IN Ra)/nN
电动机转速：n=(-UN – Ia Ra)/ CeΦN = -1126 r/min
负载转矩：TL=9.55CeΦNIa=223 N*M
回馈电源的电功率：P=UIa =26400 W
2) 稳定运行转速为多少？ 解 （1） 电枢感应电动势在降压瞬间保持不变
EaN U N RaIN 220 0.276 41 208.684V
电枢电流： Ia
u EaN Ra
150 208.684 0.276
212.6A
电磁转矩： T
PM N
EaN Ia
2 60
nN
282.6N
1833.5N
m
Is 2IN
Ts 2TN 21833.5 3667N m
（2）降压启动时
Vs Is Ra 2 250 0.078 39V
例题 8、一台额定功率 PN =22kW 的他励直流电动机，它的额定电压 UN=220V，额定电流 IN=115A，额定转速 nN=1500r/min，电枢回路总电阻为 Ra=0.1，忽略空载转矩 T0，电动机 拖动恒转矩负载运行。要求把转速降到 n=1000r/min，计算
一次侧电流：
I1
U1N / Z
3 1000 / 7
3 82.45
二次侧电流： I2 kI1 2.582.45 206.1
二次侧电压：U2 3I2ZL 3 206.11.07 382 (2)一次功率因数角：1 28.6 一次功率因数： cos1 cos 28.6 0.878
输入视在功率： S1 3U1N I1 3 100082.45 142.8KW P1 3U1N I1 cos1 125.4 KW Q1 3U1N I1 sin1 68.31 KW
u1 =
n01 n0
uN
150.5V
(3)电动机转速降为 1000r/min
额定输出
T2
9.55 PN 1500
140.1N
m
2
2
P2 T2 T2 60 n 140.1 60 1000 14670w
电枢串电阻降速时 P1 U N IN 25300w
降电压时 P1 u1IN 150.5115 17308w
例题 6、一台额定功率 PN =22kW 的他励直流电动机，它的额定电压 UN=220V，额定电流 IN=115A，额定转速 nN=1500r/min，电枢回路总电阻为 Ra=0.1，忽略空载转矩 T0，电动机 拖动恒转矩负载 TL=0.85TN(TN 为额定负载转矩)运行，求稳定运行时的电动机转速、电枢电 流及电动势。 解
n n0 nN 82.7r / min
电枢串电阻后转速降落 n n0 n 582.7r / min
Ra R n
Ra
nN
R 0.605
(2)降低电源电压后的理想空载转速
n01 n n 1000 82.7 1082.7r / min
降低后的电源电压为 u1
u1 n01 uN n0
发电机 ： PN U N IN P1N
PL
PN N
145KW 0.9
161KW
IN
PN UN
145KW 230V
630.4A
例题 2、一台直流电动机，其额定功率 PN =160kW，额定电压 UN=220V，额定转速 nN=1500r/min，额定效率为ηN＝90％，求该电动机的输入功率 P1 及额定电流 IN 和额定输 出转矩 TN 各为多少？ 解
IN
PN UN
20KW 230V
86.96 A
Ia IN
Pcua Ia2Ra 86.962 0.156 1179.7W
电磁功率： PM Ea Ia P2 Pcua 20000 1179.7 21179.7W
总损耗： P Pcua Pm PFe Ps 1179.7 1000 0.0120000 2379.7W
u Ea Ia Ra 且 Ea Cen
Cen
UN
IN Ra nN
440 250 0.078 500
0.841
又 U N Cen0
n0
UN Ce
440 0.841
523.2r
/
min
（2） CtN 9.55CeN 8.03
Ra 0.078 0.0116 CeNCt IN 0.841 8.03
电磁转矩 T= CtΦN Ia=-188.7 N*m 动转矩： T’= T-TL= -243.23 (2) 稳定运行转速： n=(U- IN Ra)/CeΦN =989.6r/min
4.12 一台他励直流电动机的额定数据为：PN=29kW，UN=440V，IN=76.2A，
nN=1050r/min，Ra=0.393Ω。
0.85TN CtN
0.85IN
0.85115 97.75A
Ea Cenn 0.1391512.4 210.2
例题 7、一台额定功率 PN =96kW 的他励直流电动机，它的额定电压 UN=440V，额定电流 IN=250A，额定转速 nN=500r/min，电枢回路总电阻为 Ra=0.078，忽略空载转矩 T0，电动 机拖动恒转矩负载运行。求