第三章课后答案
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110 Ra 0.1 2 2 n= T= T 2 Ke N Ke Km N 0.068 0.068 0.65 808.82 2.26T UN
⑶
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：
U N I N Ra 110 82 0.1 Ke N = =0.068 nN 1500
答： ⑴
KmN =9.55KeN 9.55 0.068=0.65 UN Ra 110 0.1 n= T= T 2 Ke N Ke Km N 0.068 0.068 0.65
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
3.16 已知他励直流电动机的铭牌数据如下：PN=40 kW， UN=220V， IN=210A，Ra=0.07Ω，nN=1000r/min。带动 TL=0.5TN的位能负载下放重物。试求：
（1）当电动机在固有机械特性上作回馈制动时，其稳定后的转 速为多少？
（2）若采用反接制动停车，要求最大制动转矩限制为 TM=1.9TN ，电枢回路应该串入多大的电阻？ （3）若采用能耗制动停车，要求最大制动转矩限制为 TM=1.9TN ，电枢回路应该串入多大的电阻？ 答：
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
= 220 0.07 205.86 0.2053 0.2053 1.961 1071.6 35.79 1035.81 r/ min
（2）若采用反接制动停车，要求最大制动转矩限制为 TM=1.9TN ，电枢回路应该串入多大的电阻？
反电动势EN UN I N Ra =220 210 0.07=205.3V 最大制动转矩TM 1.9TN 1.9 411.73 782.29N m
M
If
－
反电动势EN UN I N Ra =220 210 0.07=205.3V 最大制动转矩TM 1.9TN 1.9 411.73 782.29N m
最大限制电流 I a = TM 782.29 = =398.92 A Km N 1.961
因此，电路中串入的最小电阻 E 205.3 Rad = N -Ra = -0.07 0.44 Ia 398.92
KmN =9.55KeN 9.55 0.136=1.301 TN KmN IN =1.301 41 53.36 N m
Ra U n= TN 2 Ke N Ke Km N 150 0.38 = 53.36 0.136 0.136 1.301 1102.94 114.6 988.34 r/ min
Ke N U N I N Ra 220 210 0.07 = =0.2053 nN 1000
KmN =9.55KeN 9.55 0.2053=1.961 TN KmN IN =1.961 210 411.73N m
（1）当电动机在固有机械特性上作回馈制动时，其稳定后的转 速为多少？
+ 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
3.18 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：
（5）总损耗ΣΔP 。
总损耗 P P -P 17600-14960=2640W 1 N
I + U Ia
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：
（3）电枢回路的铜耗PCua。
U N 220 励磁回路电流I f = = =2.48A R f 88.8
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
3.6已知直流发电机的铭牌数据如下：PN=180kW，UN=220V， nN=1450r/min，ηN=90%，Ra=0.1Ω。试求该电机的额定电流 和电枢电势EN。 答：
PN 180 1000 IN = =818.18 A UN 220
EN UN I N Ra =220+818.18 0.1=301.818V
（4）空载损耗P0。
电枢电路输入功率P UN Ia =220 77.52=17054.4W a
根据功率平衡方程，电磁功率 Pe =Pa -PCua =17054.4-480.75=16573.65 W
I + U Ia
M
If
－
空载损耗功率P P -P 16573.65 14960 1613.65W 0 e N
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
⑷
⑵
磁通Φ＝0.5 ΦN时的人为机械特性
n1 = UN R Rad 1 110 0.1+3 a T= T 2 Ke N Ke K m N 0.068 0.068 0.65 1617.65 70.14T UN Ra Rad 2 110 0.1+5 n2 = T= T 2 Ke N Ke Km N 0.068 0.068 0.65 1617.65 115.38 T
3.18 一台并励直流电动机在额定电压UN=2பைடு நூலகம்0V，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。
（2）额定输出功率PN。 （3）电枢回路的铜耗PCua。 （4）空载损耗P0。 （5）总损耗ΣΔP。
1617.65 2.26T
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 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
最大限制电流 I a = TM 782.29 = =398.92 A Km N 1.961
因此，电路中串入的最小电阻 E UN 205.3+220 Rad = N -Ra = -0.07 1 Ia 398.92
（3）若采用能耗制动停车，要求最大制动转矩限制为 TM=1.9TN ，电枢回路应该串入多大的电阻？
3.14 已知他励直流电动机的铭牌数据如下：PN=7.5 kW， UN=220V， IN=41A，Ra=0.38Ω，nN=1500r/min。设励磁电流 保持不变，拖动恒转矩负载运行，且TL=TN，现将电源电压降 到U=150V，试问电动机的速度变为多少？
答：
Ke N
U N I N Ra 220 41 0.38 = =0.136 nN 1500
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
UN Ra 110 0.1 2 T= 2 T （4）n= 2 0.5 K e N 0.5 K e K m N 0.5 0.068 0.5 0.068 0.65 3235.29 9.05T
电枢回路电流I a =I N I f =80 2.48=77.52 A
2 铜耗PCua =I a Ra = 77.522 0.08 480.75W
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：
⑶
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：
U N I N Ra 110 82 0.1 Ke N = =0.068 nN 1500
答： ⑴
KmN =9.55KeN 9.55 0.068=0.65 UN Ra 110 0.1 n= T= T 2 Ke N Ke Km N 0.068 0.068 0.65
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
3.16 已知他励直流电动机的铭牌数据如下：PN=40 kW， UN=220V， IN=210A，Ra=0.07Ω，nN=1000r/min。带动 TL=0.5TN的位能负载下放重物。试求：
（1）当电动机在固有机械特性上作回馈制动时，其稳定后的转 速为多少？
（2）若采用反接制动停车，要求最大制动转矩限制为 TM=1.9TN ，电枢回路应该串入多大的电阻？ （3）若采用能耗制动停车，要求最大制动转矩限制为 TM=1.9TN ，电枢回路应该串入多大的电阻？ 答：
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
= 220 0.07 205.86 0.2053 0.2053 1.961 1071.6 35.79 1035.81 r/ min
（2）若采用反接制动停车，要求最大制动转矩限制为 TM=1.9TN ，电枢回路应该串入多大的电阻？
反电动势EN UN I N Ra =220 210 0.07=205.3V 最大制动转矩TM 1.9TN 1.9 411.73 782.29N m
M
If
－
反电动势EN UN I N Ra =220 210 0.07=205.3V 最大制动转矩TM 1.9TN 1.9 411.73 782.29N m
最大限制电流 I a = TM 782.29 = =398.92 A Km N 1.961
因此，电路中串入的最小电阻 E 205.3 Rad = N -Ra = -0.07 0.44 Ia 398.92
KmN =9.55KeN 9.55 0.136=1.301 TN KmN IN =1.301 41 53.36 N m
Ra U n= TN 2 Ke N Ke Km N 150 0.38 = 53.36 0.136 0.136 1.301 1102.94 114.6 988.34 r/ min
Ke N U N I N Ra 220 210 0.07 = =0.2053 nN 1000
KmN =9.55KeN 9.55 0.2053=1.961 TN KmN IN =1.961 210 411.73N m
（1）当电动机在固有机械特性上作回馈制动时，其稳定后的转 速为多少？
+ 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
3.18 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：
（5）总损耗ΣΔP 。
总损耗 P P -P 17600-14960=2640W 1 N
I + U Ia
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：
（3）电枢回路的铜耗PCua。
U N 220 励磁回路电流I f = = =2.48A R f 88.8
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
3.6已知直流发电机的铭牌数据如下：PN=180kW，UN=220V， nN=1450r/min，ηN=90%，Ra=0.1Ω。试求该电机的额定电流 和电枢电势EN。 答：
PN 180 1000 IN = =818.18 A UN 220
EN UN I N Ra =220+818.18 0.1=301.818V
（4）空载损耗P0。
电枢电路输入功率P UN Ia =220 77.52=17054.4W a
根据功率平衡方程，电磁功率 Pe =Pa -PCua =17054.4-480.75=16573.65 W
I + U Ia
M
If
－
空载损耗功率P P -P 16573.65 14960 1613.65W 0 e N
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
⑷
⑵
磁通Φ＝0.5 ΦN时的人为机械特性
n1 = UN R Rad 1 110 0.1+3 a T= T 2 Ke N Ke K m N 0.068 0.068 0.65 1617.65 70.14T UN Ra Rad 2 110 0.1+5 n2 = T= T 2 Ke N Ke Km N 0.068 0.068 0.65 1617.65 115.38 T
3.18 一台并励直流电动机在额定电压UN=2பைடு நூலகம்0V，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。
（2）额定输出功率PN。 （3）电枢回路的铜耗PCua。 （4）空载损耗P0。 （5）总损耗ΣΔP。
1617.65 2.26T
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 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
最大限制电流 I a = TM 782.29 = =398.92 A Km N 1.961
因此，电路中串入的最小电阻 E UN 205.3+220 Rad = N -Ra = -0.07 1 Ia 398.92
（3）若采用能耗制动停车，要求最大制动转矩限制为 TM=1.9TN ，电枢回路应该串入多大的电阻？
3.14 已知他励直流电动机的铭牌数据如下：PN=7.5 kW， UN=220V， IN=41A，Ra=0.38Ω，nN=1500r/min。设励磁电流 保持不变，拖动恒转矩负载运行，且TL=TN，现将电源电压降 到U=150V，试问电动机的速度变为多少？
答：
Ke N
U N I N Ra 220 41 0.38 = =0.136 nN 1500
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
UN Ra 110 0.1 2 T= 2 T （4）n= 2 0.5 K e N 0.5 K e K m N 0.5 0.068 0.5 0.068 0.65 3235.29 9.05T
电枢回路电流I a =I N I f =80 2.48=77.52 A
2 铜耗PCua =I a Ra = 77.522 0.08 480.75W
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：