一台他励直流电动机额定数据
机电传动控制复习
机电传动控制复习一、选择题1.直流电动机调速系统，若想采用恒转矩调速，则可改变（B）A.KeB.UC.2.一台他励直流电动机在稳定运行时，电枢反电势EE1，如负载转矩TL常数，外加电压和电枢电路中的电阻均不变，问减弱励磁使转速上升到新的稳定值后，电枢反电势E比E1是（C）A.增大B.相等C.减小3.三相异步电动机带动一定负载运行时，若电源电压降低了，此时电动机转矩（C）A.增加B.不变C.减小4.电源线电压为220V，三相笼型异步电动机定子每相绕组的额定电压为220V时，能否采用星形—三角形（Y—Δ）起动？（B）A.不能B.能5.三相异步电动机的起动电流（C）A.与电网容量有关，容量越大，起动电流越小B.与负载大小有关，负载越大，起动电流越大C.与起动时的电源电压成正比6.三相笼型异步电动机带动一定负载运行时，若电源电压降低了，此时电动机转速（C）A.增加B.不变C.减小7.对一台确定的步进电动机而言，其步距角决定于（D）A.电源脉冲频率B.电源脉冲幅值C.电机的负载大小D.电机的通电方式8.在单相半波可控整流电路中，当负载为感性时，负载电感愈大，导通角愈大，每个周期中负载上的负电压所占的比重就（C）A.相等B.愈小C.愈大9.门极可关断晶闸管GTO的工作特点是（B）A.uAK0时可用uGK0使其导通，uAK0时可用uGK0使其关断B.uAK0时可用uGK0使其导通，也可用uGK0使其关断C.uAK0时可用uAK0使其导通，也可用uGK0使其关断10.下列电力电子器件中不是全控型器件（A）A.SCRB.GTRC.GTOD.IGBT11.三相异步电动机转子的转速总是（C）A.与旋转磁场的转速相等B.与旋转磁场的转速无关C.低于旋转磁场的转速12.某三相异步电动机在额定运行时的转速为1440r/min，电源频率为50Hz，此时，转子电流的频率为（C）A.50HzB.48HzC.2Hz13.三相异步电动机在额定负载转矩下运行时，如果电压降低了，则转速（B）A.增加B.减小C.不变14.三相异步电动机的转速n愈高，则转子电流I2（B）A.愈大B.愈小C.不变15.三相异步电动机的转矩T与定子每相电源电压U1（B）A.成正比B.平方成正比C.无关16.三相异步电动机功率因素co的是指在额定负载下（B）A.定子线电压与线电流之间的相位差B.定子相电压与相电流之间的相位差C.转子相电压与相电流之间的相位差17.对一台确定的步进电动机而言，其步距角决定于（C）A.电源脉冲频率B.电源脉冲幅值C.电机的通电方式D.电机的负载大小18.在单相半波可控整流电路中，当负载为感性时，负载电感愈大，导通角愈大，每个周期中负载上的负电压所占的比重就（A）A.愈大B.愈小C.相等19.逆变电路使用的控制器件应为（C）A.不控器件B.半控器件C.全控器件D.三类器件均可使用二、填空题1.直流电动机的启动方法。
直流电力拖动习题
直流电力拖动习题一、单项选择题1. 他励直流电动机若电枢电压、主磁通和负载转矩不变时，在电枢电路中串联一个阻值适当的电阻，则转速，电枢电流和反电动势的变化应该是（）A . 转速上升，电枢电流变小，反电动势增大B . 转速不变，电枢电流变小，反电动势不变C. 转速下降，电枢电流不变，反电动势降低D. 转速上升，电枢电流变大，反电动势增加2. 有一台直流电动机，满载起动电流为1100A，半载起动时，起动电流为（）A. 1100AB. 550AC.4400AD. 不确定3．直流电动机的电气制动方式有四种，为了准确可靠地实现停车，应选用（）A. 回馈制动B. 电源反接制动C. 能耗制动D. 倒拉反接制动4．直流电动机的电气制动方式有四种，为了在可逆系统中能迅速反转，应选用（）A. 回馈制动B. 电源反接制动C. 能耗制动D. 倒拉反接制动5.在额定励磁时，电源电压降低，直流电动机的理想空载转速将（）A增大 B . 无法确定 C.不变 D.减小6.下面关于直流电动机械特性的描述中, （）是错误的A. 直流电动机的机械特性是指其旋转速度和电磁转矩之间的函数关系B. 直流电动机的机械特性包括固有特性和人为特性C. 直流电动机的机械特性是指其旋转速度与负载转矩之间的函数关系D. 他励直流电动机的机械特性曲线近似为一条下降的直线7. 电力拖动系统中电磁转矩大于负载转矩时，系统将（）A . 加速运行B . 减速运行C. 稳速运行D. 速度变化不确定8. 直流电动机起动时电枢回路串入电阻是为了( )A.增加起动转矩B.限制起动电流C.增加主磁通D.减少起动时间二、填空题1．有一台他励直流电动机UN=110V，Ra=0.1Ω，IN=125A，当电动机直接起动时，满载起动电流Ist= ，半载起动起动电流Ist= 。
2.恒转矩调速适用于___________负载，恒功率调速适用于_____________负载。
3.当直流电动机的转速值超过______________时，出现回馈制动。
电机与拖动基础及MATLAB仿真习题答案（第四章）
电机与拖动基础及MATLAB仿真习题答案（第四章）4-14 ⼀台直流电动机技术数据如下：额定功率PN=40kW ，额定电压UN=220V ，额定转速nN=1500r/min ，额定效率η=87.5%，求电动机的额定电流和额定负载时的输⼊功率？解：（1）额定电流（2）输⼊功率4-15 ⼀台直流发电机技术数据如下：额定功率PN=82kW ，额定电压UN=230V ，额定转速nN=970r/min ，额定效率η=90%，求发电机的额定电流和额定负载时的输⼊功率？解：（1）额定电流（2）输⼊功率4-16 已知⼀台直流电机极对数p=2，槽数Z 和换向⽚数K 均等于22，采⽤单叠绕组。
试求：（1）绕组各节距；（2）并联⽀路数。
解：（1）第⼀节距5424222y 1=-=±=εp z ，为短距绕组。
单叠绕组的合成节距及换向器节距均为1，即1y ==k y第⼆节距415y 12=-=-=y y（2）并联⽀路数等于磁极数，为4。
4-17 已知直流电机极数2p=6，电枢绕组总导体数N=400，电枢电流Ia=10A ，⽓隙每极磁通Φ=2.1×10-2Wb ，试求：（1）采⽤单叠绕组时电枢所受电磁转矩；（2）绕组改为单波保持⽀路电流ia 不变时的电磁转矩。
解: 电枢绕组为单叠绕组时,并联⽀路对数a=p=3,电磁转矩 m N I a pN T a ?==Φ=38.1310021.0314.3240032π如果把电枢绕组改为单波绕组, 保持⽀路电流a i 的数值不变,则电磁转矩也不变,仍为 13.369m N ?,因为⽆论是叠绕组还是波绕组,所有导体产⽣的电磁转矩的⽅向是⼀致的, 保持⽀路电流a i 不变,就保持了导体电流不变,也就保持了电磁转矩不变。
也可以⽤计算的⽅法: 单叠绕组时并联⽀路数为6,⽀路电流 A I i a a 6106==改为单波绕组, 保持⽀路电流a i 的数值不变,仍为A 610,⽽并联⽀路数为2 (a=1), 电枢电流A i I a a 3102== 电磁转矩 m N T ?==38.13310021.0114.324003。
电气传动与调速系统模拟题
电气传动与调速系统模拟试卷1一、判断题：9个题，每小题2分，合计18分。
1.由电动机作为动力源，通过传动机构拖动各类生产机械，在控制系统的作用下完成一定的生产工艺要求的系统，称为电气传动系统。
（）【A.】√【B.】×2.直流电机中用于产生感应电动势和通过电流的电路部分是励磁绕组。
（）【A.】√【B.】×3. 三相异步电动机的结构包括定子和转子两大部分。
（）【A.】√【B.】×4. 在电源频率一定时，同步电机的转速ｎ恒定，等于同步转速。
（）【A.】√【B.】×5. 一台伺服电动机的机械特性曲线如下图所示，可知，该电动机应该是直流伺服电动机。
（）【A.】√【B.】×6.电动机发热和冷却的情况不但与其所带负载的大小有关，而且与所带负载的持续时间有关。
（）【A.】√【B.】×7. 降压变换器是通过调整输入电压的幅值实现电压的变换。
（）【A.】√【B.】×8. 规则采样法实现SPWM时，采用载波正峰值采样的方法更准确。
（）【A.】√【B.】×9. 交-交无换向器电动机调速系统在高速运行时通常采用电源换流的方法进行换流。
（）【A.】√【B.】×二、单项选择题：12个题，每小题3分，合计36分。
1. 如下图所示的旋转运动系统（箭头方向表示转矩的实际方向），系统的运动状态是（ ）。
【A.】减速 【B.】匀速 【C.】静止 【D.】加速2.电气传动系统做直线运动时，其运动方程为（ ）。
【A.】tvmF F z d d =- 【B.】d d L T T Jt Ω-=【C.】2d 375d L GD nT T t -=【D.】d d L nT T Jt -=3.直流电机中用于产生感应电势和通过电流的电路部分是（ ）。
【A.】励磁绕组 【B.】主磁极 【C.】换向极 【D.】电枢绕组4.三相异步电动机的T 型等效电路如图所示，m 1表示电机的相数，则转子绕组的铜耗可表示为（ ）。
机电传动控制期末考试试卷及答案
五、计算题（要求写出主要步骤每题10分）1.有台直流他励电动机，其铭牌数据为： PN＝5．5kW，UN=Uf=220V，nN=1500r／min，η=0．8，Ra＝0．2 Ω。
试求：①额定转矩TN②额定电枢电流IaN；③额定电枢电流时的反电势；④直接启动时的启动电流；⑤若使启动电流为三倍的额定电流，则电枢应串人多大的启动电阻?此时启动转矩为多少?解：1. TN=9.55PN/nN=9.55*5.5*1000/1500=35 N.m2. IaN=pN/ (ηUN)=31.25A3.E=UN-IaNRa=220-31.25*0.2=213.75V4.Ist=UN/Ra=220/0.2=1100A5.I’st=UN/(Ra+Rad) ≤3IsNRad≥UN/3IaN-Ra=220/(3*31.25)-0.2=2.15ΩT’st=KtφI’st=(9.55E/nN)3IaN=(9.55*213.75/1500)*3*31.25=127.6 N.m2．某一调速系统在高速时的理想空载转速 no1=1450r／min，低速时的理想空载转速n02=100r／min，额定负载时的转速降△nN=50rmin。
①试画出该系统的静特性；②求出调速范围D和低速时系统的静差度s2；③在nmax与s2一定时，扩大调速范围的方法是什么?调速系统中应采取什么措施保证转速的稳定性?解：1.静特性2. D=nmax/nmin=(n01- △nN)/ (n02- △nN)=(1450-50)/(100-50)=28S2= △nN/n02=0.52.有一台三相异步电动机，正常运行时为Δ接法，在额定电压UN下启动时，其启动转矩 Tst=1.2TN(TN为额定转矩)，若采用 Y—Δ换接启动，试问当负载转矩TL=35％TN时，电动机能否启动?为什么?TstY=1/3*1.2TN=0.4TN>0.35TN=TL3.试说明图中几种情况下系统的运行状态是加速?减速?还是勾速?(图中箭头方向为转矩的实际作用方向)一、 分析与简答题1. 请简述机电传动系统稳定运行的条件。
电机计算题习题
一、计算题：1. 三相变压器额定容量为20kVA ，额定电压为10/0.4kV ，Y,y0联结，高压绕组匝数为3300匝，试求：（1）变压器高压侧和低压侧的额定电流；（2）高压和低压侧的额定相电压，（3）低压绕组的匝数。
2、一台三相笼型异步电动机的数据为P N =11kW ，n N ＝1460r/min ，U N =380V ，αMT ＝2。
如果采用变频调速，当负载转矩为0.8T N 时，要使n ＝1000r/min ，则f 1及U 1应为多少？3、一台直流他励电动机，P N =30 kW ，U N =440V ，n N =1000 r/min ，I N =78A ，电枢电阻R a =0.35Ω，计算：(1)全压起动的电流；(2)若限制起动电流不超过800A ，采用电枢串电阻起动法，最少应串入多大起动电阻？4、有一台频率为50Hz 的三相4极异步电动机，在某一运行情况下，电源向电机输出的功率为6kW,，定子铜耗p cu1=300W ，铁耗p Fe =150W ，转子铜耗p cu2=200W ，机械损耗p mec =50W ，附加损耗p ad =30W ，求在这一运行情况下的效率、电磁功率、转差率、转速。
参考答案1.解：（1）高压侧额定电流I 1N =N N U S 13=10320⨯=1.15A 低压侧的额定电流I 2N =N N U S 23=4.0320⨯=28.9A （2）高压额定相电压U 1NP =31NU ＝310103⨯=5773.5V ，低压侧额定相电压U 2NP =34.0＝230V （3）变比k =N N U U 21=4.010=25，低压绕组的匝数N 2=N 1/k=132 2.解：（1）s N =00n n n N -＝150014601500-＝0.027（2）当负载转矩为0.8 T N 时,s B =0.8s N =0.8×0.027＝TN 0.8T Nn B =(1－s B ) n = (1－0.0216 )×1 500 =1467.6 r/min △n B = ( 1 500－1 467.6) r/min = 32.4 r/min要使n C = 1 000 r/min ，则n 0' = (1 000＋32.4) r/min = 1 032.4r/min f 1'=00n n 'f N =15004.1032×50=34.41Hz U 1'=N f f 1'U N =5041.34×380=261.5V 3. 解：（1）I st = U N /R a =440/0.35=1257.14A (2) I st = U N /(R a +R )= 440/(0.35+R )≤800 得R ≥0.2Ω 4、解：总损耗效率电磁功率转差率同步转速n 1=rpm P f 15002506060=⨯= 转速 n =(1-s )n 1=(1-0.036)×1500=1446rpm二、计算题：1、在同一坐标中画出他励直流电动机固有机械特性和人为机械特性曲线。
《电机与拖动基础》试题库及答案
《电机与拖动基础》试题库及答案选择题11、异步电动机气隙较大，则电动机的（C ）。
A励磁电流较小，功率因数较底；B 励磁电流较大，功率因数较高；C励磁电流较大，功率因数较低D励磁电流较小，功率因数较高；2、直流电动机的换向级的作用是（C）A 产生主磁通B产生换向电流 C 改变电流方向D以上都不对3、直流电动机的换向电流愈大，换向时火花（A）A 愈强B愈弱 C 不便D以上都不对4、频率为50Hz的四十八极交流电机，旋转磁势的转速为（D）r/min。
A．48 B．62.5 C．250 D．1255、频率为40Hz的二十极交流电机，旋转磁势的同步转速为（D）r/min。
A．2400 B．2000 C．120 D．2406、串励直流电动机在一定的负载下运行，若电源电压有所降低，则转子的转速将会（A）A 变大B 保持不变C变小D以上都不对7、直流电动机带上负载后，气隙中的磁场是（C）A 由主级磁场和电枢磁场叠加而成的B 由主级磁场和换向磁场叠加而成的C 由主级磁场，换向磁场和电枢磁场叠加而成的8、直流电动机中电枢的主要作用是（B）A 改善直流电动机的换向B 实现电能和机械能的转换C 在气隙中产生磁通D 产生气隙9、改变电枢回路的电阻调速，只能使直流电动机的转速（B）A 上升B 下降C 保持不变D以上都不对10、三相异步电动机当转差率为1时，此电动机为（C）状态A 制动状态B 同步运行状态C 启动状态D 以上都不是11、变压器带感性负载，从轻载到满载，其输出电压将会（B）A 升高B 降低C 不变D以上都不对12、异步电动机要实现回馈制动，则应满足如下条件（D）A 转子转速应小于旋转磁场转速，且同向B转子转速应等于旋转磁场转速，且同向C转子转速应小于旋转磁场转速，且反向D转子转速应大于旋转磁场转速，且同向13、三相异步电动机转子电阻增大时，电动机临界转差率Sm和临界转矩Tm应为（B）A Sm减小，Tm增大B Sm增大，Tm 不变C Sm增大，Tm减小D Sm减小，Tm减小14、三相异步电动机定子电压下降时，电动机临界转差率Sm和临界转矩Tm应为（C）A Sm不变，Tm不变B Sm减小，Tm增大C Sm不变，Tm减小D Sm不变，Tm增大15、三相异步电动机当转差率小于0时，此电动机为（D）状态A 制动状态B 电动状态C 启动状态D 发电状态16、电力变压器的励磁阻抗表示下面哪一物理量（D）A 输入功率B 输出功率C 铜耗D 铁耗17、单相绕组通以交流电时，其磁势为（D ）A 圆形旋转磁势B 椭圆磁势C 无法确定D 脉动磁势18、电力变压器的作用是下面哪一物理量（B）A 改变交流电电压和功率B 改变交流电电压和交流电电流C 改变交流电电压和频率D 改变直流电电压和交流电电流19、变压器的空载损耗（D ），短路损耗（C ）。
机电传动与控制计算题
Tst 19.1
100 25 31.83( N m) 1500
(2)、I fN Uf Rf 110 1.33( A) 82.7
(3)、Pf I fNU f 1.33110 146.3( A)
PN 2.2 (4)、TN 9550 9550 14( N m) nN 1500
(5)、E U N I aN Ra 110 25 0.4 100(V )
3.6已知他励直流电动机的铭牌数据如下：PN=7.5kW，UN=220V ，nN=1500r/min，ηN=88.5%，Ra=0.2Ω。试求该电机的额定电 流和额定转矩。 PN 答： P1 I N U N
N
7.5 1000 IN 38.52( A) U N N 220 0.885 PN
PN 7.5 TN 9550 9550 47.75( N m) nN 1550
3.10 一台他励直流电动机的技术数据如下：PN=6.5kW， UN=220V，IN=34.4A，nN=1500r/min，Ra=0.242 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＝0.8 ΦN时的人为机械特性
(6)、I st
U N 110 275( A) Ra 0.4 UN U 110 (7)、要使I st 2I aN，则R st N Ra 0.4 1.8( A) Ra＋R st I st 2 25
Tst K t N I st 9.55K e N 2I aN 19.1 E I aN nN
Ra Ra 1 59 n1 T TN＝ 2 n 92.2(r / min) 2 N 2 2 2 Ke Kt 0.8 K e K t N 0.8 0.8
新电机拖动答案
第一次习题课（直流拖动部分）1、 一台他励直流电动机，P N =13kw ，U N =220V ，I N =68.7A ，n N =1500rpm ，R a =0.224Ω，电枢串电阻调速，要求δmax =30%。
求：1）电动机带额定负载转矩时的最低转速;2）调速范围；3）电枢需串入电阻最大值；4）带额定负载转矩运行在最低速时，电动机的输入功率、输出功率（忽略T o ）及外串电阻上的损耗。
解：由题数据得：Ce Φ=N N aN U I R n -=22068.7*0.2240.13641500-= 022016130.1364N U n Ce φ=== (rpm) 0(16131500)113N N n n n =-=-=(rpm)1)求最低转速min n 根据δ=0min min 001n n n n n -=-min 0(1)1613(10.3)1129n n =-=-=δ(rpm)2)调速范围D max min 1500 1.331129n D n === 3)电枢需串入电阻最大值R smax min *N N s a a N NU E U Ce n R R R I I α--Φ=-=- 2200.1364*11290.2240.7468.7-=-=Ω 4）输入功率P 1，输出功率P 2，及2a s I R1220*68.715.114N N P U I ===（kW ）2min min *M O M a a P P P P E I Ce n I αφ=-≈==0.1364*1129*68.710.58== (kW)2268.7*0.74 3.49a s I R ==（kW ）2、 在题1中的电动机，降压调速要求δmax =30%求： 1）电动机带额定负载转矩时的最低转速；2）调速范围；3）电源电压需调到的最低值；4）带额定负载转矩运行在最低速时，电动机的输入功率及输出功率（忽略P 0）解：由题数据得：Ce Φ=0.1364 及Δn N =113 (rpm)1）求最低转速min n 降压调速时，Δn N 不变；min 0min 1(1)N N n n n n δ=-∆=∆- 1113(1)263.70.3=-=（rpm ） 2）调速范围Dmax min 1500 5.688263.7n D n === 3）最低电压min Umin 0min min *()N U Ce n Ce n n =Φ=Φ+∆=0.1364（264+113）=51.4 （V ）4）输入功率1P 和输出功率2P1min N P U I ==51.4*68.7=3.53 （kw ）20min M M a P P P P E I α=-≈==0.1364*263.7*68.7=2.471 (kw)3、 一他励直流电动机，N P =18.5kw ，N U =220V ，N I =103A ，N n =500rpm ，a R =0.18Ω，最高转速max n =1500rpm 。
第2章直流电机习题解答
第二章 直流电机的电力拖动2-1 一台他励直流电动机的额定数据为： N P =54 kW ，N U =220 V ，N I =270 A ， N n =1150 r /min 。
估算额定运行时的aN E ，再计算N e C Φ、N T 、0n ，最后画出固有机械特性。
解： 估算额定运行时的 V 20922095.095.0=⨯==N aN U Emin)/r /(V 182.01150209===ΦN aN N e n E C N.m 29.469270182.055.955.9=⨯⨯=Φ=Φ=N N e N N T N I C I C Tr/min 1209182.02200==Φ=N e N C U n 在n -T 直角坐标系中过点A （1209，0）和点B （1150，469.29）作直线，该直线就是他励直流电动机的固有机械特性，如题2-1图所示。
2-2 一台他励直流电动机的额定数据为：N P =7.5 kW ，N U = 220 V ，N I =40 A ，N n =1 000 r /min ，a R =0.5 Ω。
拖动L T =0. 5N T 恒转矩负载运行时电动机的转速及电枢电流是多大?解： V 200405.0220=⨯-=-=Φ=N a N N N e aN I R U n C En /(r/min)1209 1150 T/N.m469.29 题2-1图1V/r.min 2.01000200-===ΦN aN N e n E C r/min 11002.02200==Φ=N e N C U n 由a N T I C T Φ=可知，当L T =0.5N T 时，A 20405.05.0=⨯==N a I Ir/min 10505011002.0205.0110000=-=⨯-=Φ-=∆-=a N e a I C R n n n n2-3 写出题2-3图所示各种情况下系统的运动方程，并说明系统的运行状态。
电机与拖动作业题解
电机与拖动作业题解1-1.一台直流电动机的数据为：额定功率 P N=22kw ,额定电压U N =220V ,额定转速U N =1500r/min,额定功率 N =86%，试求： (1) 额定电流I N ,(2) 额定负载时的输入功率 R N 。
解：：F N 二U N I N Np .R N N =25.58kwN1-8： 一台并励直流电动机的额定数据为:i.】，N 二0.86，试求额定运行时的：(1) 输入功率；(2) 输出功率；(3) 总损耗；(4) 电枢回路铜损耗；(5) 励磁回路铜损耗； (6) 机械损耗与铁损耗之和； 解:(1)p 1 二U N I N =220 92 =20.24kw ；⑵ P 2 =P N =17.41kw;(3) ' p = » - P 2 二 2.83kw;⑷：I f 二丛=2.84AR fP N 3 22 10220 0.86 = 116.3AU N =220V,I N =92A,R a =0.08「R =88.71-9: 一台他励直流电动机的额定数据为：P N =17kw,U N =22CV,I r/min，电枢回路总电阻R=0.1"励磁回路电阻R f=110门，试求：(1) 额定负载时的效率；(2) 额定运行时的电枢电动势巳；(3) 额定负载时的电磁转矩。
P解：(1) N— 100% =84%;U N I N(2) E a二U N -I a R a=211V：I f 二U^=2A= l a=90A;(3) P em=E a I a=18.99kWPT =9550』=120.96N mn K11-10 : 一台他励直流电动机，额定转速为1000r/ min，当满载时电压为(1)转速为额定/励磁电流保持2.5A时的空载电动势;(2)该电机额定运行时的电压变化率。
解：(1)E=C「：-N =92 A, n N =1500 220V,电枢电流E01000=E0' 750E o =234.7V⑵U =UU N 2347 - 220220100% =3.38%U N kC e j N Ra kCjJ - 丄 I -二k=0.902 k 2-3: —台他励直流电动机， P N =18kW,U N =220V,I N = 94A J N=1000r/min ,艮= 0.151】，在额定负载转矩下试求：(1) 欲使转速降至800r/min 稳定运行，采用电枢回路串电阻调速时，电枢回路应串 入多大电阻？(2)欲使转速降至800r/min 稳定运行，采用调压降速时，电枢电压应将为多少？(3) 欲使转速降至1100r/min 稳定运行，弱磁系数①/①N 应为多少？U R +R (2) n 二 艺I N = U 二CJ 」Nn+lN&=178.9V;C e ①N C e ①N⑶ k ，T 二C 」」l a 二C T 「N I N = l a 二严 % kU N R a 1 ,n= - - I NC e" C e 「k解: n 二一 C e 「 R a +R saC e 「n N U NR a C e N =0.206n N(1) n 二 U C e"'" N R a +R sa I R U N - C e N n1 N =电= : N 1 N-R sa =0.44 ';2-4.一台他励直流电动机，P N =30kw,U N = 220V, I N =158.5代n” =1000r/min , R a =0.1.', T L=0.8T，试求：（1）固有机械特性上的稳定转速；（2）电枢回路串入0.31电阻时的电动机稳定转速；（3）电枢外加电压降到180V时电动机的稳定转速；⑷磁通减弱到t=0.8^N时电动机的稳定转速；0.8C「：」N0.8C e「N竺竺—250皿0.8 0.024 0.8 0.204U NU n 二 C e 「 U N -R a + R sa -C e 「 1 N R a f J- n —0 NU R a C e ：」N i C eN U R a +R sa C eN Ce ：」N U R a C ① Ce N - C ，UR a . 解: C e 「 (1) n二 (2) n二 (3) n 二 C e「C e 「 R a0.81 N =820.1r/min ； 0.81 N = 829.8r/ min ； N = 1016r/ min ；」a2—7: —台他励直流电动机,P N =17kw, U N =110V,I N =185A,n N =1000r/min , 凡=0.036门。
电气工程专业电机学考试资料
【例4-1】 他励直流电动机，UN=220 V ，IN=68.6 A ，nN=1500 r/min ，PN=13 kW ，求：（1） 绘制固有机械特性。
（2） 分别绘制下列三种情况下的人为机械特性：电枢回路串入电阻Re=0.9 Ω；电源电压降至额定电压的1/2，即Ud= 110 V ；磁通减弱为额定磁通的2/3，即Φ=（2/3）ΦN 。
（1） 绘制固有机械特性估算Ra ： 计算理想转速： 额定电磁转矩：因此，固有机械特性是过（0，1612 r/min ）和（89.4 N ·m ，1500 r/min ）两点的直线。
（2） 绘制人为机械特性。
① 电枢回路串入电阻Re=0.9 Ω，理想空载转速n0不变，Tem=TN 时电动机的转速为因此，人为机械特性是过（0，1612 r/min ）和（89.4 N ·m ，1048 r/min ）两点的直线。
136.0150022.06.68220N a N N N e =⨯-=-=Φn R I U C :N e C φmin r/1620136.0220N e N 0 ==Φ=C U n Ω 22.06.68130006.68220212122N N N N a =-⨯=-=I P I U R m N I C T N N e N⋅=⨯⨯==4.896.681365.055.955.9φmin r/ 10605.88136.055.99.022.016202N 2N T e e a 01=⨯⨯+-=Φ+-=T C C R R nn② 电源电压Ud=110 V 时，理想空载转速降为Tem=TN 时，电动机的转速为因此，人为机械特性是过（0，806 r/min ）和（89.4 N ·m ，694 r/min ）两点的直线。
③ 磁通减弱为 时，理想空载转速升为Tem=TN 时，电动机的转速【例4-2】 一台他励直流电动机，UN=220 V ，IN=207.5 A ，nN=1500 r/min ，PN=40 kW ，Ra=0.067 Ω，计算：（1） 直接启动时的启动电流为额定电流的几倍?（2） 在额定磁通下启动的启动转矩是多少?'d 0e N 110806r /min 0.136U n C Φ=== min r/ 6944.891365.055.922.08102N 2N T e a '02=⨯⨯-=Φ-=T C C R nn N 32Φ=Φmin r/ 24183/21365.0220e N ''0=⨯=Φ=C U n min r/ 21674.89)3/21365.0(55.9222.02418)3/2(55.92N 2N e a ''03=⨯⨯⨯-=⨯Φ-= T C R n n解：（1） 求启动电流相对于额定电流的倍数。
电机与拖动基础习题答案
5-11 一台他励直流电动机的铭牌数据：PN=10kW ，UN=220V ，IN=55A ，nN=1450r/min ，Ra=0.5Ω。
试求：（1）固有机械特性方程；（2）电枢回路串入1.5Ω电阻时的人为机械特性和此时带额定负载时的转速；（3）电枢电源电压降至额定电压一半的人为机械特性方程和此时带额定负载时的转速；（4）磁通减弱的人为机械特性方程和此时带额定负载时的转速。
解：（1） 固有机械特性方程：220550.50.13314509.559.550.1335569.86.N N a e N N e e N N U I R C n T C I N m --⨯Φ====Φ=⨯⨯=222200.51654.14 2.960.1339.550.133N a e N e T N U R n T T T C C C =-=-=-ΦΦ⨯电枢回路串入1.5Ω电阻时的人为机械特性： 222200.5 1.51654.1411.840.1339.550.133N a c e N e T N U R R n T T T C C C ++=-=-=-ΦΦ⨯ 额定负载时的转速：1654.1411.841654.1411.8469.86827.02/min n T r =-=-⨯=（3）电枢电源电压降至额定电压一半的人为机械特性方程：11102N U U V ==2211100.52827.07 2.960.1339.550.133N a e N e T N U R n T T T C C C =-=-=-ΦΦ⨯带额定负载时的转速：827.07 2.96827.07 2.9669.86620.28/min N n T r =-=-⨯=（4）磁通减弱的人为机械特性方程：2222200.52363.05 6.040.70.70.70.1339.550.490.133a e N e T N R U n T T T C C C =-=-=-ΦΦ⨯⨯⨯带额定负载时的转速：2363.05 6.042363.05 6.0469.861941.1n T =-=-⨯=5-12 一台他励直流电动机铭牌数据：PN=8kW ，UN=220V ，IN=60A ，nN=1450r/min ，Ra=0.55Ω。
一台他励直流电动机额定数据
1、一台他励直流电动机额定数据为：UN =220V，IN=41.4A，nN=1500r/min，电枢电阻Ra=0.4Ω。
如保持负载转矩为额定值不变，试求下列情况下转速的稳定值：（1）电枢回路串入RΩ=1.2Ω的电阻时；（2）电枢电压降为U=160V时；（3）主磁通减弱为Φ=0.95ΦN时。
(同例题9-6类似，只改数字）2、一台他励直流电动机额定数据为：PN =29KW UN=440V，IN=76.2A，nN=1050r/min，电枢电阻Ra=0.393Ω。
（例题9-4 课后9-7结合）（1）电动机带动一个位能负载，在固有特性工作回馈制动下放，Ia =60A，求RN和电动机反向下放转速（2）电动机带动位能负载，作反接制动下放，Ia=50A时，转速n=-600r/min，求串接在电枢电路中的电阻值、电网输入的功率、从轴上输入的功率、电枢电路电阻上消耗的功率和电动机轴上的转距（3）电动机带动反作用负载，从n=500r/min进行能耗制动，若其最大制动电流限制在 100A，试计算串接在电枢电路中的电阻值和电动机轴上的转矩解：（1）RN =UN/IN=440/76.2=5.77ΩCeΦ=UN -INRa/nN=(440-76.2*0.393)/1050=0.39电机反向下方转速nn= -UN -INRa/CNΩ= -UN-IaRa/CeΦ=-440-60*0.393/0.39=-1189r/min（2）电枢电路总电阻RR=Ra+RΩ=U N-CeΦn/Ia=440-0.39*(-600)/50=13.48Ω电枢电路串接电阻RΩRΩ=R-Ra=13.48-0.393=13.087Ω电网输入功率为P1=UNIa=440*50=22000W=22KW电枢电路电阻上消耗的功率为ΔP=Ia平方R=50*50*13.48=33700W=33.7KW 轴上功率为P2=EaIa=(UN-IaRa）Ia=(440-50*13.48)*50W=-11700W=-11.7KWP2为负，即轴上输入功率为11.7KW 电动机轴上的转距为T撇=T*（Ia/IN ）=9550*(PN/nN)*（Ia/IN)=9550*(29/1050)*(50/76.2)=173.1N·m（3）能耗制动时最大电流出现在制动开始时，此时感应电动势Est为 Est=CeΦnst=0.39*500=195V电枢电路总电阻为R=Ra+RΩ=Est/Ist=195/100=1.95Ω电枢电路串接电阻为RΩ=R-Ra=1.95-0.393=1.557电动机轴上的转矩T=9550*(PN /nN)=9550*(29/1050)=264N·m3.一直流调速系统采用改变电源电压调速，已知电动机的额定转速nN=900r/min，高速机械特性的理想空载转速n0=1000r/min;如果额定负载下低速机械特性的转速nmin=100r/min，而相应的理想空载转速n撇=200r/min（例题9-5）（1）试求出电动机在额定负载下运行的调速范围D和静差率δ%（2）如果生产工艺要求静差率δ%≤20%，则此时额定负载下能达到的调速范围是多少？还能否满足原有的要求？解：（1）D=nmax /nmin=900/100=9低速静差率δ%=n0撇-nmin/n撇=200-100/200*100%=50%（2）D撇=nmax /nmin=nmaxδ/ΔnN(1-δ)=900*0.2/100*(1-0.2)=2.254、某台他励直流电动机，PN =5.6KW，UN=220V，IN=31A，nN=1000r/min，Ra=0.4Ω。
第34章交直流电机习题课20100416
（3）、电动机在额定转速时的转子电动势频率f2N。
东南大学机械工程学院
11
T
220 0.104
1.7 14r 0.099
/
min
1962r / min
东南大学机械工程学院
5
习题3、一台他励直流电动机，其额定数据为：
PN=2.2kW,UN=220V,IN=12.4A,nN=1500r/min,Ra=1.7Ω, 如果这台电动机在额定转矩下运行，试求： 1、电动机的电压降到180V时，电动机的转速是多少？
(1)额定电枢电流 IaN (2)额定励磁电流 IfN (3)励磁功率Pf
IN
PN
NU N
2.2 0.8 110
25 A
I fN
Uf Rf
110 1.33A 82.7
((45))额额定定转电矩流T时N 的TN反Pf电900
1500
源电压为多少？
1、额定转矩： TN
9.55 P N nN
0.55 17000 1500
108 .2N.m
2、直接启动电流：
I st
UN Ra
220 0.22
1000 A
东南大学机械工程学院
1
习题2、一台他励直流电动机，其额定数据为：
PN=17kW,UN=220V,IN=91A,nN=1500r/min,Ra=0.22Ω, 试求：
习题2、一台他励直流电动机，其额定数据为：
PN=17kW,UN=220V,IN=91A,nN=1500r/min,Ra=0.22Ω, 试求：
1、额定转矩TN 2、直接启动时的启动电流。
3、如果要启动电流不超过额定电流的两倍，求启动电阻为多
第三章例题
PN 22 = 9550 × = 140.1N ⋅ m nN 1500 2π 2π P2 = T2 Ω = T2 ⋅ n = 140.1 × × 1000 = 14670W 60 60 T2 = 9550 ×
P1 = U N I N = 220 × 115 = 25300W P1 = UI N = 150.5 × 115 = 17308W
2、一电动机经减速机构、卷筒等拖动一起重机的吊钩， 、一电动机经减速机构、卷筒等拖动一起重机的吊钩， 已知电动机每秒转10转时 吊钩上升50cm，如折算到 转时， 已知电动机每秒转 转时，吊钩上升 ， 电动机轴上的负载转矩为290N.m，系统的总飞轮矩为 电动机轴上的负载转矩为 ， 若要求吊钩提升重物的加速度不超过0.8m/s2， 68.8N.m2，若要求吊钩提升重物的加速度不超过 则电动机发出的转矩应不大于多少？ 则电动机发出的转矩应不大于多少？ 与吊钩速度v之比 解：电动机转速n与吊钩速度 之比 电动机转速 与吊钩速度
刨床
3400 9800
0.42 提升1.4
975 1200
0.80 0.75
14 109.2 109.2 150.9 150.9
3.5 36.4 -36.4 208.2 -208.2
17.5 145.6 72.8 359.2 -57.3
起重机
下降1.4 提升1.0
电梯
-1200
950
0.67
0．42
• 例3.1一台他励直流电动机得铭牌数据为UN=220V， IN=115A，nN=1500r/min,PN=22kW，Ra=0.125Ω，求: 固有机械特性上的理想空载点和额定负载点的数据； • 解：固有机械特性数据为
Ce Φ N = U N − I N Ra 220 − 115 × 0.125 = = 0.137 nN 1500
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。
机电传动控制期末考试试卷及答案
五、计算题（要求写出主要步骤每题10分）1.有台直流他励电动机，其铭牌数据为：PN＝5．5kW，UN=Uf=220V，nN=1500r／min，η=0．8，Ra＝0．2 Ω。
试求：①额定转矩TN②额定电枢电流IaN；③额定电枢电流时的反电势；④直接启动时的启动电流；⑤若使启动电流为三倍的额定电流，则电枢应串人多大的启动电阻?此时启动转矩为多少?解：1. TN=9.55PN/nN=9.55*5.5*1000/1500=35 N.m2. IaN=pN/ (ηUN)=31.25A3.E=UN-IaNRa=220-31.25*0.2=213.75V4.Ist=UN/Ra=220/0.2=1100A5.I’st=UN/(Ra+Rad) ≤3IsNRad≥UN/3IaN-Ra=220/(3*31.25)-0.2=2.15ΩT’st=KtφI’st=(9.55E/nN)3IaN=(9.55*213.75/1500)*3*31.25=127.6 N.m2．某一调速系统在高速时的理想空载转速no1=1450r／min，低速时的理想空载转速n02=100r／min，额定负载时的转速降△nN=50rmin。
①试画出该系统的静特性；②求出调速范围D和低速时系统的静差度s2；③在nmax与s2一定时，扩大调速范围的方法是什么?调速系统中应采取什么措施保证转速的稳定性?解：1.静特性2.D=nmax/nmin=(n01- △nN)/ (n02- △nN)=(1450-50)/(100-50)=28S2= △nN/n02=0.52.有一台三相异步电动机，正常运行时为Δ接法，在额定电压UN下启动时，其启动转矩Tst=1.2TN(TN为额定转矩)，若采用Y—Δ换接启动，试问当负载转矩TL=35％TN时，电动机能否启动?为什么?TstY=1/3*1.2TN=0.4TN>0.35TN=TL3.试说明图中几种情况下系统的运行状态是加速?减速?还是勾速?(图中箭头方向为转矩的实际作用方向)一、分析与简答题1.请简述机电传动系统稳定运行的条件。
电力拖动基础 孙克军第二章作业
第二章作业标准答案2－10他励直流电动机的铭牌数据如下为: N N 21U =220V I =115A N P KW =，，，N n =1000r/min ，电枢总电阻a R =0.18Ω。
（1） 计算并绘制固有机械特性；（2） 转速为1100 r/min 时的电枢电流是多少？（3） 电压降至200V ，电枢电流a N I I =时的转速是多少？解：（1）固有特性：2201150.180.19931000e N C φ-⨯== 22200.1811040.470.19939.550.1993n T T =-=-⨯ （2）2200.19931100 4.280.18N e N a a U C n I A R φ--⨯=== （3）2000.181004104900/min 0.19930.1993N n I r =-⨯=-=（3）5240.83n T =-（4）1310 1.3n T =-2－11一台他励直流电动机的额定数据为： N N 1.75U =110V I =18.5A N P KW =，，， N n =1500r/min 0.5a =Ω，R 。
（1） 直接起动的起动电流是多少？（2） 如果要求起动电流限制为2N I ，采用降低电源电压起动，最低电压是多少？若采用电枢串电阻起动，应串入多大电阻？解：（1） 11018.50.50.0671500e N C φ-⨯== 0n =时, 1100.50=2200.0670.067a a I I A -⇒= （2）降压起动：2218.50.518.5N a U I R V ==⨯⨯=串电阻： 1100.5 2.472218.5N a N U R R I =-=-=Ω⨯ 2－12 一台他励直流电动机，其名牌数据：N N 10U =220V I =53A N P KW =，，，0.394a R =Ω N n =1000r/min 。
采用电枢串电阻分级起动，其最大起动电流12N I I =，起动级数3m =，求各段起动电阻值，并计算分段电阻切除时的瞬时速度。
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一台他励直流电动机额
定数据
TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】
1、一台他励直流电动机额定数据为：U
N =220V，I
N
=，n
N
=1500r/min，电枢电阻R
a
=Ω。
如保持负载转矩为额定值不变，试求下列情况下转速的稳定值：（1）电枢回路串入R Ω=Ω的电阻时；（2）电枢电压降为U=160V时；（3）主磁通减弱为Φ=ΦN
时。
(同例题9-6类似，只改数字）
2、一台他励直流电动机额定数据为：P
N =29KW U
N
=440V，I
N
=，n
N
=1050r/min，电枢电
阻R a=Ω。
（例题9-4 课后9-7结合）
（1）电动机带动一个位能负载，在固有特性工作回馈制动下放，I
a =60A，求R
N
和电
动机反
向下放转速
（2）电动机带动位能负载，作反接制动下放，I
a
=50A时，转速n=-600r/min，求串接在电
枢电路中的电阻值、电网输入的功率、从轴上输入的功率、电枢电路电阻上消耗的功
率和电动机轴上的转距
（3）电动机带动反作用负载，从n=500r/min进行能耗制动，若其最大制动电流限制在
100A，试计算串接在电枢电路中的电阻值和电动机轴上的转矩
解：（1）R N=U N/I N=440/=Ω
CeΦ=U
N -I
N
Ra/n
N
=*/1050=
电机反向下方转速n
n= -U N-I N Ra/C NΩ=-U N-IaRa/CeΦ=-440-60*=-1189r/min
（2）电枢电路总电阻R
R=Ra+R
Ω=U N
-CeΦn/Ia=*(-600)/50=Ω
电枢电路串接电阻R
Ω
R
Ω=R-Ra= 电网输入功率为
P
1=U
N
Ia=440*50=22000W=22KW
电枢电路电阻上消耗的功率为ΔP=Ia平方R=50*50*=33700W= 轴上功率为
P
2=EaIa=(U
N
-IaRa）Ia=(440-50**50W=-11700W=
P
2
为负，即轴上输入功率为电动机轴上的转距为
T撇=T*（Ia/I
N ）=9550*(P
N
/n
N
)*（Ia/I
N
)=9550*(29/1050)*(50/=·m
（3）能耗制动时最大电流出现在制动开始时，此时感应电动势Est为
Est=CeΦn
st
=*500=195V
电枢电路总电阻为
R=Ra+R
Ω=Est/Ist=195/100=Ω
电枢电路串接电阻为
R
Ω=R-Ra= 电动机轴上的转矩
T=9550*(P
N /n
N
)=9550*(29/1050)=264N·m
3.一直流调速系统采用改变电源电压调速，已知电动机的额定转速n
N
=900r/min，高速机械特性的理想空载转速n0=1000r/min;如果额定负载下低速机械特性的转速
n
min =100r/min，而相应的理想空载转速n
撇=200r/min（例题9-5）
（1）试求出电动机在额定负载下运行的调速范围D和静差率δ%
（2）如果生产工艺要求静差率δ%≤20%，则此时额定负载下能达到的调速范围是多少？还
（3）
能否满足原有的要求？
解：（1）D=n max/n min=900/100=9
低速静差率
δ%=n
0撇-n
min
/n
撇=200-100/200*100%=50%
（2）D撇=n
max /n
min
=n
max
δ/Δn
N
(1-δ)=900*100*=
4、某台他励直流电动机，P
N =，U
N
=220V，I
N
=31A，n
N
=1000r/min，R
a
=Ω。
如果系统地
飞轮转矩GD2=·m2，T L=39N·m，若电动机原运行与正向电动状态，现要求进行反接制动停车，最大制动电流为2I N。
试就反抗性恒转矩负载，计算：
（1）电动运行时的转速；
（2）反接制动时所需的制动电阻的大小；
（3）反接制动过程中n=f(t)及T=f(t)的表达式；
（4）制动过程所需的时间。
4、某绕线式异步电动机的铭牌参数如下：P
N =75KW，I
1N
=144A，U
1N
=380V
n
N =1460r/min，K
T
=，R
2
=Ω。
（若是给I
2N
和U
2N
，则R
2
=S
N
U
2N
/(√3I
2N
)）（同例题10-2相
似）
（1）当负载T Z=，要求转速n B=600r/min时，转子每相应串入多大的电阻？
（2）从电动状态n A=n N切换到反接制动状态，如果要求开始的制动转矩等于（图中的 C点），则转子回路应串入多大电阻？
（4）如果该电机带位能性负载，负载转矩T Z =，要求稳定的下放速度n D =-400r/min ， 求转子每相的串接电阻值。
5.某起重机吊钩由一台绕线式三相异步电动机拖动，电动机的额定数据为：P N =40KW ，n N =1464r/min ，K T =，K st =1，R a =Ω。
电动机的负载转矩T L 的情况为：提升重物时，T L =T N ，下放重物时，T L =。
（1）提升重物时，要求有低速、高速两档，且高速时转速n A 为工作在固有机械特性上的转
速，低速时转速n B =，工作于转子回路串电阻的特性上。
求两档转速及转子回路 应串入的电阻值。
（2）下放重物时，要求有低速、高速两档，且高速时转速nC 为工作在负序电源的固有机
械特性上的转速，低速时转速n D =-n B ，仍然工作于转子回路串电阻的特性上。
求两档
转速及转子应串入的电阻值。
说明电动机运行在哪种状态。
6、三相异步电动机空载过渡过程中的能量损耗可以表示成
222
1'2
1(1)()2s st x R W J s s R ∆=
Ω+-，其中s st 表示过渡过程开始时的转差率，s x 表示过渡过程结束时的转差率，试推导该结论（推导过程中，忽略励磁电流I 0的影响）。
推导过程
中可能利用到公式'
'22
2
(3)/s R T I s
=Ω。