直流电力拖动习题集答案

1、 什么叫电力拖动系统

答：电力拖动系统是指由各种电动机作为原动机，

拖动各种生产机械(如起

重机的大车和小车、龙门刨床的工作台等)，完成一定生产任务的系统。

2、 什么叫单轴系统什么叫多轴系统为什么要把多轴系统折算成单轴系统

答：在电力拖动系统中，若电动机和工作机构直接相连，这种系统称为单轴 系统。若电动机和工作机构通过传动机构相连，这种系统我们称为多轴系统。

多轴电力拖动系统的运动情况比单轴系统就复杂多了。 若按多轴，要列出每 根轴自身的运动方程式，再列出各轴之间互相联系的方程式，最后联立求解这些 方程，才能分析研究整个系统的运动比较复杂。 为了简化分析计算，通常把传动 机构和工作机构看成一个整体，且等效成一个负载，直接作用在电动机轴上，变 多轴系统为单轴系统，再用运动方程式来研究分析，这样简单方便。

3、 常见的生产机械的负载特性有哪几种位能性恒转矩负载与反抗性恒转矩 负载有何区别

答：常见的生产机械的负载特性有恒转矩负载特性、恒功率负载特性及转矩 随转速而变的其它负载特性。其中恒转矩负载特性分为反抗性恒转矩负载和位能 性恒转矩负载，反抗性恒转矩负载的大小恒定不变，而方向总是与转速的方向相 反，即负载转矩始终是阻碍运动的。位能性恒转矩负载的大小和方向都不随转速 而发生变化。

4、运用拖动系统的运动方程式，说明系统旋转运动的三种状态

(1) 当T > T L ，竺 0时，系统作加速运动，电动机把从电网吸收的电能转

dt

变为旋转系统的动能，使系统的动能增加。

(2) 当T V T L ，空V 0时，系统作减速运动，系统将放出的动能转变为电

dt 能反馈回电网，使系统的动能减少。

(3) 当T = T L ，虫 0时，n=常数(或n=0)，系统处于恒转速运行(或静

dt

止)状态。系统既不放出动能，也不吸收动能。

5、 他励直流电动机的机械特性指的是什么

答：直流电动机的机械特性是指电动机在电枢电压， 励磁电流、电枢回路电 阻为恒定值的条件下，即电动机处于稳定运行时，电动机的转速 n 与电磁转矩T 之间的关系：n =f (T)。

6 什么叫他励直流电动机的固有机械特性什么叫人为机械特性

答：他励直流电动机的固有机械特性是指在额定电压和额定磁通下，

电枢电

答:

T T L

GD 2 dn 375 dt

路没有外接电阻时，电动机转速与电磁转矩的关系

一般是改变固有特性三个条件中(U U N,N,R R a )任何一个条件后得到的机械特性称为人为机械特性

7、试说明他励直流电动机三种人为机械特性的特点。

答：1电枢串电阻人为特性的特点是：

(1)理想空载转速n o不变。

(2)机械特性的斜率随R a R s的增大而增大，特性变软。

2、降低电枢电压U时的人为特性的特点是：

(1)斜率不变，对应不同电压的人为特性互相平行。

(2)理想空载转速n0与电枢电压U成正比。

3 •减弱磁通的人为特性的特点是：

(1)磁通减弱会使n o升高，n o与成反比。

(2)磁通减弱会使斜率加大，与2成反比。

(3)人为机械特性是一族直线，但既不平行，又非放射形。磁通减弱时，特性上移，而且变软。

8、电力拖动系统稳定运行的充分必要条件是什么

答：拖动系统稳定运行的必要和充分条件是：

1 •电动机的机械特性与生产机械的负载特性有交点，即存在T T L ;

2 •在交点所对应的转速之上( n 0 )，应保证T T L (使电动机减速)；

而在这一转速之下(n 0 )，则要求T T L (使电动机加速)。

9、直流电动机为什么不能直接起动如果直接起动会引起什么后果

答：因为直流电动机在起动瞬间( n=0时)，此时电枢电流, 1st

R a

由于电枢电阻R a很小，所以直接起动电流将达到额定电流的10~20倍。这样大的电流会使电动机换向困难，甚至产生环火烧坏电机。另外过大的起动电流会引起电网电压下降，影响电网上其他用户的正常用电。因此，必须不允许直接起动。

10、直流电动机的起动方法有几种

答：直流电动机的起动方法一般分为直接起动(极小容量电动机) 、电枢回

产生电流I aB ， I aB

为负值，表明它的方向与电动状态时相反，如图

路串电阻起动和降低电枢电压起动

11、当电动机拖动恒转矩负载时，应采用什么调速方式拖动恒功率负载时, 又应采用什么

样的调速方式

答：当电动机拖动恒转矩负载时，应采用恒转矩调速。拖动恒功率负载时， 又应采用恒功率调速方式。

12、为什么恒转矩负载最好选用恒转矩调速方式

答：假设有一恒转矩负载T L ，采用弱磁调速（恒功率调速）。则转速稳定时, 有 T C T I a

T L 常数 因为恒功率调速是减弱磁通调速，要想产生恒

定转矩与负载转矩平衡，由上式可以看出，l a 必须与 成反比而改变。无法做到

流将小于额定值，电动机得不到充分利用，造成浪费。反之，如取最低转速时 的电枢电流为额定值，l min l N ，则在高速运转时，电枢电流将超过额定值, 影响电动机的寿命。

13、他励直流电动机的三种调速方法各属于什么调速方式

答：串电阻调速和降压调速属于恒转矩调速，弱磁调速属于恒顾虑调速。

14、如何改变他励直流电动机的旋转方向

答：由电动机电磁转矩的表达式 T C T I a 可知，要改变电磁转矩的方向， 从理论上讲，一是保持电动机励磁电流方向（磁场方向）不变而改变电枢电流方 向，即改变电枢电压极性。二是保持电枢电压极性不变而改变励磁电流方向。 注 意，同时改变电枢电流和励磁电流的方向，电动机的转向不变。

15、怎样实现他励直流电动机的能耗制动

答：当需要制动时，保持励磁电流不变，将电枢两端的电源断开，在定子两 相回路中，接入直流电源和制动电阻 R B 。

在这一瞬间，由于拖动系统的机械惯性作用，电动机的转速来不及改变，又 由于磁通不变，于是E a 的大小和方向均未变。因U 0, E a 将在电枢闭合回路中

保持电枢电流为额定值不变。

C T k

I a T L 常数J 常数 n n

1 max n max

匹常数

n min

1 max

n max

I min

n min

常数

如以最高转速时的电枢电流为额定值,

即取I max I N ，则在低速运转时，电枢电