电力拖动与运动控制系统习题1

Ra
Ra
电磁转矩 Te � CT�I � �189 .1N � m
电力拖动系统的动转矩 T � Te－TL � �242 .51N � m
（2）稳定时，Te � TL � TN � n � 986.7r / min
n
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UN
Ce�
�
Ra
CeCT� 2
Te
�
986 .7r / min
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（2）要达到平衡，必须 TL � Te � CT� Ia ，励磁
断线时， Ia � TL / CT� � Ia �� ，会烧毁电机
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3-9. 判断下列各结论是否正确。 （1）他励直流电动机降低电源电压调速属于恒转矩调速方式，因此 只能拖动恒转矩负载运行。（×） （2）他励直流电动机电源电压为额定值，电枢回路不串电阻，减弱
选 A， 对于发电机，有：
U � Ria � n; Ea � Ce�n;Te � CT�ia Ce�
若 n 下降到原来的 60%，� , ia 不变，由上式可
以推出结果。
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3-8. 他励直流电动机起动前励磁后不久就发生
励磁绕组断线但没有被发现。断线后马上起动时，
在下面两种情况下会有什么后果：（1）空载起动；
磁通时，无论拖动恒转矩负载还是恒功率负载，只要负载转矩不过大， 电动机的转速都升高。（ √ ） （3）他励直流电动机拖动的负载，只要转矩不超过额定转矩TN ，不
论采用哪一种调速方式，电动机都可以长期运行而不致过热损坏。 （ × ）Te � TN � CT �Ia � � �� Ia � （4）不考虑电动机运行在电枢电流大于额定电流时电动机是否因过
dt
故有：�1m � �2m ，又 A2 � A1; BA � � ，故 B1m � B2m
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(2) 深 一 步 答 ： 不 忽 略 电 阻 及 漏 电 抗 时 ， A2 � A1; L � K �0�s N 2S / l � S � L1 � L2
由于电源、电阻、漏电抗相同，稳态时，有：
（4）U =0， n ＜0； 能耗制动
（5）U � U N ， I a ＜0； 正向回馈制动
（6） Ea ＜0， EaIa ＞0； 反向电动
（7）Te ＞0， n ＜0，U � UN ； 倒拉反转
n （8） ＜0，U � �U N ， I a ＞0； 反向回馈制动
（9） Ea ＞U N ， n ＞0；
(2) 如果电阻及漏电抗也相同，将它们接到同一正弦 电（压、流）源，试比较两个铁心中的磁通及磁感 应强度大小？
(1) Ni � B l;� � BA � B1 � B2;�2 � �1 ；
�
(2) 若所接电源为一电压源，忽略电阻及漏电抗时： u � �e � N d� � N��m cos�t ，由于电源相同，即：u1 � u2 ，
� R � Z� � j�L�i � u � i1m � i2m
l
又 Ni � Hl � B � � B1m � B2m
由 j�Li � u � �R � Z� �i;i1m � i2m � j�L1i1m � j�L2i2m
di
d�
e � �L � ��Lim cos�t � N � �N�m cos�t � �Lim � N�m
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第2章
2-1. 磁路上几个磁动势同时作用时，磁路计算 能否用叠加原理，为什么？
不能，因为铁磁材料的磁化特性是非线性的。
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2-3. 两个铁心线圈的铁心材料、匝数以及磁路平均长 度都相同，但截面积A2>A1,问
(1) 绕组中通过相等的直流电流时，哪个铁心中的磁 通及磁感应强度大？
热而损坏的问题，他励电动机带很大的负载转矩运行，减弱电动机的 磁通，电动机转速也一定会升高（书 74 页）。（ × ） （5）他励直流电动机降低电源电压调速与减少磁通升速，都可以做 到无级调速。（ √ ） （6）降低电源电压调速的他励直流电动机带额定转矩运行时，不论 转速高低，电枢电流 Ia �I N 。（ √ ）
（2）带反抗性恒转矩负载起动，TL � TN 。
Te
�
CT� Ia ， n �
U
Ce�
�
Ra Ia
Ce�
（ 1 ） 空 载 时 TL � Te � CT�Ia � 0 （ 有 摩 擦 ），
n � U � Ra Ia � U
Ce� Ce� Ce� ，励磁断线时，由于有部分剩磁
（很小）， n �� ，电机飞车；
问： （1）电源电压降低了但电动机转速还来不及变化的瞬间，电动机的电枢
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？
（1） Ea � Ce�n � U N � Ra I N � Ce� � 0.1364
降压时
I � UN � Ce�n � U �U N � IN � �145.17 A
正向回馈制动
（10）Te� ＜0， P1 � 0 ， Ea ＜0。 能耗制动
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3-15. 他励直流电动机的 PN � 7.5 kW，UN � 220 V，I N � 41 A，nN � 1500 r / min ， Ra � 0.376 � ，拖动恒转矩负载运行，TL � TN ，把电源电压降到U �150 V，
3-18. 请指出图题 3-18 中以调压调速运行的电梯工况图(1)和图
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3-14. 下列各种情况下，采用电动机惯例的一台他励直流
电动机运行在什么状态：
对照书 P.85 图 3.4.13 分析和表 3.4.1～3.4.4 分析
（1） P1 ＞0， PM ＞0； 电动
（2） P1 ＞0， PM ＜0； 反接制动或倒拉反转
（3）UIa ＜0， Ea Ia ＜0； 回馈制动
dt
dt
则，�1m � �2m 。
l
当所接电源为一电流源时，由于 Ni � Hl � B � ，故答案 同(1)。
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第3章
3-4. 选择填空：一台他励直流发电机由额定运行状 态转速下降到原来的 60%，而励磁电流、电枢电流
都不变，则： A. Ea 下降到原来的 60%； B. Te 下降到原来的 60%； C. Ea 和Te 都下降到原来的 60%。 D. 端电压下降到原来的 60%。