电机习题课.

（1）励磁绕组的电阻和变阻器电阻
U N Rf Rf I f
220 ( R f R f ) 4.3 220 R f 9

I
U
Ea

R f 24.44 R f 26.72
If
Ia
（2）变阻器短路后，电枢电流的稳态值和电磁转矩值 由 U Ea I a R 2U s 可得
P W e Ea I a 245 10 2450
3.一台100kW、230V的并励发电机，励磁绕组每极 有1000匝，在额定转速下产生空载额定电压需励磁 电流7A，额定电流时励磁电流需9.4A才能达到同样 的端电压，今欲将该机改为平复励，问每极应加多 少匝串励绕组？

I
U
Ea

I

57.44 A Ia
Te 136.98 N m
5.一台17kW、220V的串励直流电动机，串励绕组 电阻为0.12Ω，电枢总电阻Ra为0.2Ω，在额定电压 下运行时，电枢电流为65A，转速为670r/min。试 确定因负载增大而使电枢电流增大为75A时，电动 机的转速和电磁转矩。（磁路设为线性的）
Uo Ce n 0.2347 1000 234.7V
（2）励磁电流没有改变，Ceφ也没有改变， 则空载电压为
Uo Ce n 0.2347 900 211.2V
（3）满载时的电磁功率
Ea U I a R 2U s 230 10 1.3 2 245V
直流电机习题
一国产直流电机
1.直流电动机以其良好的起动性和调速性能著称。 2.直流发电机供电质量较好，常常作为励磁电源。
结构较复杂 直流电机 成本较高 使它的应用受到 限制
可靠性较差
1.直流电机有哪些励磁方式？
供给励磁绕组电流的方式称为励磁方式。分为他励和自励 两大类，自励方式又分并励、串励和复励三种方式。 1、他励：直流电机的励磁电流 由其它直流电源单独供给。 他励直流发电机的电枢电流 和负载电流相同，即：

U
Ea

If1

I
U
Ea

If1
I
If2
Ia
If2
Ia
2.一台他励直流发电机的额定电压为230V， 额定电流为10A,额定转速为1000r/min,电枢电 阻Ra=1.3Ω，电刷压降2ΔUs=2V，励磁绕组 电阻Rf=88Ω，已知在750r/min时的空载特性 如下表所示：
试求：（1）额定转速、励磁电流为2.5A时， 空载电压为多少? （2）若励磁电流不变，转速降为 900r/min， 空载电压为多少？ （3）满载时电磁功率为多少？
U
Ea

If1
If
Ia
If2
Ia
并励
复励
额定电流为
PN 1000 103 IN 434.78 A UN 230
空载时产生额定电压所需的励磁磁动势为
F NI f 1000 7 7000 A
负载时产生额定电流所需的励磁磁动势为
F NI f 1000 9.4 9400 A

I Ia
U
G

I Ia

If
Uf

2、并励： 发电机的励磁绕组与电 枢绕组并联。且满足
3、串励： 励磁绕组与电枢绕组串联。 满足
Ia = I+ I f
Ia = I f = I

I
U
Ea


U

If
I
Ea Ia
If
Ia
4、复励：
并励和串励两种励磁方式的结合。电机有两个励磁绕组， 一个与电枢绕组串联，一个与电枢绕组并联。

U

If
I
Ea Ia
U I Rf R fa Ea
Ea Ce n
0
在额定情况下运行时，有
Ce U N I R f R fa n 0.2973V / r min 1 670
N
220 65 0.12 0.2
A
If
0
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负载增大后 磁路是线性的
Ea U I a R 2U S 220 100 0.1 2 208V
Ea I a Ea I a 208 100 Te 136.98 N m 2 n 2 1450 60 60
则
因为电动机带的是恒转矩负载，所以当励磁电 流增大时，电磁转矩Te数值不变，即
Ea Ce n
Ea U I a R 2U s
（1）n=750r/min，If=2.5A时，空载电压为
Uo ' Ea Ce n
则
176 Uo Ce 0.2347v / (r min 1 ) n 750
所以，当 nN 1000r / min I f 2.5 A 时，空载电压为
所以，每极所需的匝数为
2400 NC 5.5 6匝 434.78
4.一台17kW、220V的并励直流电动机，电枢电阻 R=0.1Ω，电刷压降为2V，在额定电压下电枢电流 为100A，转速为1450r/min，并励绕组与一变阻器 串联使励磁电流为4.3A。当变阻器短路时，励磁电 流为9A，转速降低到850r/min，电动机带有恒转矩 负载，机械损耗和铁耗不计， 试计算：（1）励磁绕组的电阻和变阻器电阻； （2）变阻器短路后，电枢电流的稳态值 和电磁转矩值。
I fN
U N I R f Ra 220 75 0.12 0.2 196V Ea
Ce Ce I 75 0.2973 0.3431 V I 65 r min 1
电动机的转速为
电磁转矩为
Te
Ia I Ea Ea 196 75 245.71N m 2 n 2 573.1 60 60
Te Te 136.98 N m
Te Ea I a U
N
I a R 2U s I a 2 n 60


220 I a 0.1 2 I a
2 850 60
136.98 N m
解得 所以
57.44 A Ia 2122.64 A(舍去） Ia