直流电机习题

直流电机原理

计算题

例题1、 一台并励直流发电机

N P =16kW , N U =230V,N I =69.6A ,N n =1600r/min,电枢回路电阻

a R =0.128Ω,励磁回路电阻f

R =150Ω,额定效率

N η=85.5%.试求额定工作状态下的励磁电流、

电枢电流、电枢电动势、电枢铜耗、输入功率、电磁功率。

解

fN

I =N f U R =230150

=1.53A aN I =N I +fN I =69.6+1.53=71.13A aN E =N U +aN

I a R =230+71.130.128⨯=239.1V

cua p =2

aN I a R =271.130.128⨯=647.6W

aN E aN I =239.171.13⨯=17kW

输出功率1N p =

N N P η=1685.5%1685.5%=18.7kW

例题2、并励直流电动机N P =7.5kW ,

N U =220V , N I =40.6A , N n =3000r/min,Ra=0.213Ω.额定励磁电流

fN I =0.683A,不计附加损耗，求电机工作在额定状态下的电枢电流、额定效率、输出转矩、电枢铜耗、励

磁铜耗、空载损耗、电磁功率、电磁转矩及空载转矩。

解：

a I =N I -fN I =40.6-0.683=40A

P 1=

N U N I =22040.6⨯=8932W

N η=

1N p p 100%⨯=7500

8932

100%⨯=84% 2T =9550

N N

p n =95507.53000

⨯=24N ·m

cua p =2a I Ra=2

40

⨯0.213=341W

2203220.683

N f fN U R I ===Ω

2cuf fN f p I R =∙=2200.683N fN U I ∙=⨯=150W

0189327500341150941

N cua cuf p P P p p =---=---=189323411508441M cua cuf P p p p =--=--=W

T=9550

M

N

p n =9550

8.4413000=27 N ·m

02T T T =-=27-24=3 N ·m

例3，一台他励直流电动机，铭牌数据为

60N P kW =，220N U V =，305N I A =，

1000/min N n r =，试求：（1）固有机械特性并画在坐标纸上。（2）0.75N T T =时的转速。

（3）转速

1100/min n r =时的电枢电流。

解：（1）

a N N a

E U I R =-，

3322

101122030560100.3822305N N N a N U I P R I ⎛⎫⎛⎫-⨯⨯-⨯===Ω ⎪ ⎪⎝

⎭⎝⎭， 2203050.038a E =-⨯，

2203050.0380.2081000

a e N E C n -⨯Φ===，

0220

1058/min 0.208

N e U n r C =

==Φ，

9.559.550.208305606N e N T C I N m =Φ=⨯⨯=∙。

根据（1058，0）和（1000，606）两点可画出机械特性。 （2）当

0.75N T T =时的转速：

（3）当

1100/min n r =时的a I ：

2200.20811002320.038

N a a a U E I A R --⨯===-。

可见当

01100/min 1058/min n r n r =>=时电动机运行在回

馈制动状态。

例题,4、电动机的数据同上题。试计算并画出下列机械特性：（1）电枢回路总电阻为

0.5N R 时的人为

特性。（2）电枢回路总电阻为

2N R 的人为机械特性。（3）电源电压为0.5

N U ，电枢回路不串入电阻时的人为机械特性。（4）电源电压为

N U ,电枢不串入电阻，0.5N Φ=Φ时的人为机械特性。

解：已知321010.0382N N N a N U I P R I ⎛⎫

-⨯==Ω ⎪⎝⎭

，0.208N N a

e N N

U I R C n -Φ==，

9.55606N e N N T C I N m

=Φ=∙，

2200.721305

N N N U R I ===Ω，

02201058/min 0.208

N e N U n r C ===Φ。

（1） 电枢回路总电阻为

0.5N R 时：

2

0.50.721

10586061058528.7529.3/min 9.550.208

n r ⨯=-

⨯=-=⨯，

10580.873n T

=-，

根据（1058，0）和（529.3，606）两点可画出曲线1。

（2） 电枢回路总电阻为

2N R 时：

2

20.721

1058606105821151057/min 9.550.208

n r ⨯=-

⨯=-=-⨯，

10580.761n T =-，

根据（1058，0）和（-1057，606）两点可画出曲线2。 （3） 电源电压为

0.5N U ，0c R =时：

0.038

0.5105830552956473/min

0.208

n r =⨯-⨯=-=，

5290.092n T

=-，

根据（529，0）和（473，606）两点可画出曲线3。

（4）

0.5N Φ=Φ，N U U =，0c R =时：

0220

'2115/min 0.50.50.208

N e N U n r C ===Φ⨯，

21150.368n T

=-，