1、1、 某四极直流电机，电枢槽数 z=36，单迭绕组，每槽导体数为 6，每极磁通 2.2*10e-2Wb，电枢电流 Ia=800A，问此时电磁转矩为多少？如改为单波绕组，保持支路电流不变，其电磁转矩为多少？ 解： 电机内的总导体数 N=6Z=36*6=216， 单迭绕组时 ： a=p=2 22 2 1 6 2 . 2 1 0 8 0 0 6 0 5 . 0 42 2 3 . 1 4 1 6 2M a apNT C I I N ma 改为单波绕组时， 1a ，若要保持支路电流不变， 8002 2 2 1 4 0 02 2 2aaa II a i a Aa 22 2 1 6 2 . 2 1 0 4
2、0 0 6 0 5 . 0 42 2 3 . 1 4 1 6 1M a apNT C I I N ma 2、 某他励直流电动机额定电压 UN=220V，额定电流 IN=10A，额定转速 nN=1500r/min，电枢回路总电阻 Ra=0.5Ohm，试求： (1) 额定负载时的电磁功率和电磁转矩； (2) 保持额定时励磁电流及总负载转矩不变而端电压降为 190V，则稳定后的电枢电流与转速为多少？（电枢反应忽略不计）。 解： (1) 2 2 0 1 0 0 . 5 1 0 2 1 5 0M N a a N N a NP P E I U I R I W 2 1 5 0 6 0 1 3 . 6 8 7
3、2 2 3 . 1 4 1 6 1 5 0 060NNN NNPPT N mn (3) 励磁电流不变时磁通不变，总负载转矩也不变，所以 10ZaNMTI I AC 不变， 1 9 0 1 0 51 5 0 0 1 2 9 0 .7 0 / m in2 2 0 1 0 5a N N aNN a N N N aE U I Rn n n rE U I R 3、 某并励直流电动机额定电压 UN=220V，额定电流 IN=75A，额定转速 nN=1000r/min，电枢回路总电阻 Ra=0.26Ohm，额定时励磁回路总电阻 Rfn =91Ohm，铁耗及附加损耗pFe+pdelta=600W，机械损耗 P
4、Ohm=198W，电枢反应去磁作用不。试求： (1) 额定运行时的电磁转矩 T 与输出转矩 TN； (2) 理想空载转速； (3) 实际空载电流 I0 及实际空载转速。 解： (1) 0 6 0 0 1 9 8 7 9 8Fep p p p W 12212 2 0 7 5 1 6 .52202 .4 2917 5 2 .4 2 7 2 .5 87 2 .5 8 0 .2 6 1 3 6 9 .6 42 .4 2 2 2 0 5 3 2 .41 6 5 0 0 1 3 6 9 .6 4 5 3 2 .4 1 4 5 9 7 .9 61 4 5 9 7 .9 62 2 3 .160NNNfNfna
5、 N N fNc u a a N ac u f fN NM c u a c u fMMNNP U I k WUIARI I I Ap I R Wp I U WP P p p WPPTn 1 3 9 .44 1 6 1 0 0 060Nm 1 3 6 9 . 6 4 5 3 2 . 4 6 0 0 1 9 8 2 7 0 0 . 0 42 2 0 7 5 2 7 0 0 . 0 4 1 3 1 . 7 82 2 3 . 1 4 1 6 1 0 0 06060c u a c u f F eNNNNNNp p p p p p WU I pPT N mn (2) 2 2 0 7 2 .5 8 0 .2
6、 6 0 .2 0 1 1 31000N a N a a NeN NNU I R EC nn 0 0 220 1 0 9 3 .8 20 .2 0 1 1 3NeUn C (3) 0 1 3 9 . 4 1 3 1 . 7 8 7 . 6 2NT T T N m 9 . 5 5 9 . 5 5 0 . 2 0 1 1 3 1 . 9 2 1M N e NCC 00 7 .6 2 3 .9 6 71 .9 2 1a MNTIAC 00 0 2 2 0 3 .9 6 7 0 .2 6 1 0 8 8 .6 9 / m in0 .2 0 1 1 3N a aeU I RnrC 5、 他励直流电动机
7、额定数据如下： PN=60kW， UN=220V， IN=350A， nN=1000RPM，试问： (1) 如果将该机直接起动，则启动电流为多少？ (2) 为使启动电流限制在 2IN，应在电枢回路串入多大电阻？ (3) 如果采用降压启动且使启动电流限制为 2IN，端电压应降为多少？ 解 : (1) 221 220 350 600 00 0.06942 350 2N N Na NU I PR I 220 3 1 7 0 .5 90 .0 6 9 4Na aUIAR (2) 12 220 0 .0 6 9 4 0 .2 4 52 2 3 5 0NaaNUR R R RI (3) 1 2 2 3 5
8、 0 0 . 0 6 9 4 4 8 . 5 8NaU I R V 6、 某他励直流电动机额定数据如下： PN=3kW， UN=220V， IN=18A， nN=1000RPM。电枢回路总电阻 Ra=0.8Ohm。试求： (1) 为使该机在额定状态下进行能耗制动停机，要求最大制动电流不超过 2In，求制动电阻值； (2) 在项 (1)的制动电阻时，如负载为 Tz=0.8TN 位能转矩，求电机在能耗制动后的稳定速度； (3) 设该机带动 Tz=TN 位能负载运行于额定状态，采用能耗制动使之最终以 500rpm 的速度放下重物，求制动电阻及该电阻所对应的最大制动电流； (4) 该机采用能耗制动将
9、Tz=TN 的位能负载稳速下放时，所能达到的最低 下放转速为多少？ (5) 若该机在额定工况下采用能耗制动停机而不接制动电阻，则制动电流为额定电流多少倍？ 解： (1) 2 2 0 1 8 0 .8 0 .2 0 5 61000N N aeN NU I RC n 10 .2 0 5 6 1 0 0 0 0 .8 4 .9 12 2 1 8e N N e N NZ a aNC n C nR R RII (2) 0 .8 0 .8 0 .8 1 8 1 4 .4NzzNM N M NTTI I ACC 0 .8 1 4 .4 5 6 .0 3 / m in0 .2 0 5 6azzeNRn I r
10、C (3) 18NzzNM N M NTTI I ACC 10 . 2 0 5 6 5 0 0 0 . 8 4 . 9 118e N N e N NZ a azC n C nR R RI I (4) 18NzzNM N M NTTI I ACC 0 .8 1 8 7 0 .0 4 / m in0 .2 0 5 6azzeNRn I rC (5) 1 0 0 0 0 .2 0 5 6 2570 .8 0N e Na aznCIARR 257 14.2818aNII 7、 他励直流电动及额定数据为： PN=29kW， UN=440V， IN=76A， nN=1000RPM， Ra=0.377Ohm
11、；试问： (1) 该机以 500rpm 的速度吊起 Tz=0.8TN 负载转矩，在电枢回路应串多大电阻？ (2) 用哪几种方法可使 Tz=0.8TN 的位能负载以 500rpm 的速度 稳速下放？求每种方法的电枢回路串接的电阻值。 解： (1) 4 4 0 7 6 0 .3 7 7 0 .4 1 1 31000N N aeN NU I RC n 0 440 1 0 6 9 .7 8 / m in0 .3 7 7NeNUnrC 0 .8 0 .8 0 .8 7 6 6 0 .8NzaNM N M NTTI I ACC 4 4 0 0 .4 1 1 3 5 0 0 0 .3 7 7 3 .4 7
12、76 0 .8N e N aaU C nRR I (2) 可采用串接电阻能耗制动的方法 10 . 4 1 1 3 5 0 0 0 . 3 7 7 3 . 0 0 56 0 . 8e N e NZ a azC n C nR R RI I 8、 某三相感应电动机的额定数据如下： PN=30kW, UN=380V, nN=1450r/min, cosN=0.80, N=88%, fN=50Hz，试求：（ 1）该机的极数；（ 2）额定转速差；（ 3） 额定电流。 解： (1) 该机的同步转速可以写成： 11 60 6 0 5 0 3 0 0 0 / m i nfnrp p p 当极对数 p=2 时，
13、n1=1500，略高于 n1，所以极对数必为 : 1160 60 50 21500fp n (2) 111 5 0 0 1 4 5 0 0 .0 3 31500NN nnS n (3) 310 30000 6 4 . 7 43 c o s 3 3 8 0 0 . 8 8 0 . 8NN N N NPIAU 9、 某三相四极 50Hz 感应电动 机， PN=10kW， UN=380V， nN=1455rpm，定子绕组三角形接法。 R1=1.375Ohm ， X1=2.43Ohm ， r2=1.04Ohm ， X2=4.4Ohm， rm=8.34Ohm ，Xm=82.6Ohm。额定负载时 pOhm
14、+pdelta=205W。试用简化等值电路计算额定负载时的定子电流、功率因数、输入功率和效率。 解： 1 3 0 3 3 8 0 0 6 5 8 . 1 8 0NU U V 11111 1221 1 265 8. 18 01. 37 5 8. 34 2. 43 82 .60. 87 7. 64 7. 69 83 .4 815 00 14 550. 03150065 8. 18 01. 041. 37 5 2. 43 4. 40. 0317 .6 3 3. 34 17 .9 4mmmNNUIr r j X X jjAnnSnUIrjr j X XSj 121 1116 9. 270. 87 7.
15、 64 17 .6 3 3. 34 18 .5 10 .9 8 21 .5 1 30 .6 9c os c os 30 .6 9 0. 861000010 0% 10 0% 10 0% 82 .1 %3 c os 3 38 0 21 .5 1 0. 86mNNNNN N N NAI I I j j j APPP UI 10、 某 三相四极 50Hz 感应电动机，已知输入功率 P1=10.7kW，定子铜耗 Pcu1=450W，铁耗pfe=200W，转差率 S=0.029。试求此时该机的电磁功率 PM，总机械功率 Pohm，转子铜耗 Pcu2 及电磁转矩 T 各为多少？ 解： 11 1 0 7 0
16、 0 4 5 0 2 0 0 1 0 0 5 0M Cu F eP P p p W 211111 1 0.02 9 100 50 975 8.55291.4560 60 50150 0 / m in22 2 150 0157 .08 /60 601005063.98157.08MCu MMP S P WP P P Wfnrpnrad sPT N m 11、 某三相绕绕式感应电动机的额定数据如下： PN=7.5kW， UN=380V， IN=15.1A， nN=1450rpm，M=2.0。试求： (1)临界转差率 Sm和最大转矩 Tm；（ 2）写出固有机械特性实用表达式；（ 3）该机的固有启动转
17、矩倍数 KM。 解： (1) 11 60 6 0 5 0 3 0 0 0 1 5 0 0 / m i n2fnrpp 111 5 0 0 1 4 5 0 0 .0 3 31500NN nnS n 221 0. 03 3 2 2 1 0. 12 47. 595 50 / 95 00 49 .1 414502 49 .1 4 98 .2 8m N M MN N Nm M NSST P n N mT T N m (2) 固有机械特性为 22 2 9 8 . 2 8 2 4 . 3 7 30 . 1 2 40 . 0 1 50 . 1 2 4m mmT ST SSSSSSS (3) 2 2 2 0 .
18、 4 91 0 . 1 2 40 . 1 2 4 1mNQNmmTTTTSSSS 0.49QM NTK T1、一台 并励直流电动机，额定功率 PN=96KW，额定电压 UN=440V，额定电流 IN=255A，IfN =5A，额定转速为 nN=500r/min，电枢回路总电阻 Ra=0.078 ，电枢反应忽略不计， 试求 ： 1、 额定运行时的电磁功率； 2、额定输出转矩； 3、额定电磁转矩； 4、理想空载转速。 1） AIIIa fNNN 2 5 052 5 5 5.4 2 02 5 00 7 8.04 4 0 RaIaUEa NNN V WEaIaP NNM 1 0 5 1 2 55.4
19、2 02 5 0 2） mNnPPTNNNNN 39.183450014.32 609 6 0 0 060/2/ 3） mNnPPTNMNM 76.2 0 0 850014.32 601 0 5 1 2 560/2/ 4） NNN nEaCe 841.05005.420 m in/19.523841.04400 rCeUn NN A 2、某并励直流电动机额定数据如下： PN=7.2KW， UN=110V， nN=900r/min， Ra=0.08， N=85%， IfN =2A。保持总负载转矩不变 ，若在电枢回路中突然串入 0.2的电阻，问串入瞬间的电磁转矩是多少？稳定运行的转速是多少？ AU
20、 PI NN NN 7785.0110 10002.7 AIIIa fNNN 75277 N NNN n RaIaUCe 1156.0900 08.075110 1047508.0110 RaIaUEa NNN V 43.212.008.0 104110 RRa EaUIa N A（串入电阻瞬间，转速不变，电动势不变） mNIaCT NM 66.2343.211 1 5 6.055.9 稳定运行后：（负载不变，电枢电流不变，为 75A） 89752.008.01 1 0 ）（）（ RRaIaUEa NN V 19.7 7 09 0 01 0 489 NN nEaEan r/min 6、直流他励
21、电动机， PN =22kW， UN =220V， IN =118.3A， nN =1000r/min， Ra =0.145，试计算：阻力转矩为 0.8TN 时，电动机稳定运行时的转速为多 少？阻力转矩为 0.8TN 时，在电枢回路串入 0.73 的电阻，问稳定时电机的转速 ？ 解： (1)根据 U=Ea+IaRa 所以 Ea N=UN - IN Ra=202.8(v) T=T2=0.8TN ， 所以 Ia=0.8 IN Ea=UN - 0.8IN Ra=206.2(v) n/nN = Ea/Ea N 所以 n=1016.8 r/min (2) Ea=UN - 0.8IN (Ra+0.73)=1
22、37.2(v) n/nN = Ea/Ea N 所以 n=676r/min 7、 并励电动机的 eU =220V， eI =122A， aR =0.15， fR =110， en =960r/min。如保持额定转矩不变，使转速下降到 750 r/min，求需在电枢电路中串入电阻 cR 的阻值？ 解：串入电阻前： ARUI fef 21 1 02 2 0 AIII fea 1 1 021 2 2 VRIUE aaea 5.2 0 315.01 1 02 2 0 串入电阻调速后：960750 eeEEaa nnnC nCEE因此 VEa 159 由于额定转矩不变， aTe ICT ，所以 aI 保持
23、不变。 aaea RIUE 所以 51.01 2 01 5 92 2 0aaea I EUR 36.015.051.0 aac RRR 8、 并励电动机的 eU =220V， eI =122A， aR =0.15， fR =110， en =960r/min。如保持电枢电流不变，用调磁方法将转速调到 1100r/min,求：励磁电路的调速电阻 cR 为多大？ 解：串入电阻前后：由于电枢电流不变、电枢电阻不变、电源电压不变，所以 aE 保持 不变。 eeEEaa nnnC nCEE 1 ，所以 1100960 nne 1100960 ffII， 又 AIf 2 所以 AIf 75.1 7.1 2
24、 575.12 2 0fef IUR 所以 7.151107.125 ffc RRR 9、一台他励直流电动机，带有恒转矩负载， PN=22KW， UN=220V， IN=115A， nN=1500r/min，电枢回路总电阻 Ra=0.1 ，忽略空载转矩，电动机带额定负载运行时，要把转速降为1000r/min。试求： 1） 采用串电阻法需串多大电阻？ 2） 采用降压法时，电压应降到多少？ （ 1） 5.2 0 81.01 1 52 2 0 RaIUEa NNN V NNN nEaCe 139.015005.208 604.01.0115 1 0 0 0139.0220RaI nCeUR N NN
25、 （ 2） U=Ce Nn+IaRa= V5.1 5 01.01 1 51 0 0 01 3 9.0 12、 一台他励直流电动机， PN=2.5KW， UN=220V， IN=12.5A， nN=1500r/min，电枢回路总电阻 Ra=0.8。试求： 1）若电动机在 n=1200r/min 下采用能耗制动停车，要求起始制动电流为 2 IN，电枢回路中应串入电阻 Rz=？ 2）保持 = N 不变而使 TZ=0.9TN 的位能负载以 n=120r/min 的速度稳速下放，此时电枢回路中应串入电阻 Rz=？ （ 1） NNNN n RaIUCe 14.01500 8.05.12220 由 RzRa
26、 nCeI N 得： 92.58.05.122 1 2 0 014.02 RaI nCeRz N N （ 2） N 不变 AIC TC TzIzNNE NNE 25.115.129.09.09.0 NEC RzRaIan ）（ 14.0 8.025.111 2 0 ）（ Rz 69.0Rz 14、 一台他励直流电动机的数据为 PN=22 千瓦， UN=220 伏， IN=116 安， nN=1500 转 /分， Ra=0.175， 1）绘制固有特性曲线； 2）绘制电枢电路中串入电阻 0.7的人为机械特性曲线； 3）绘制电源电压降至 110V 时的人为机械特性曲线。（ 15 分） 解： 1）绘制固有特性曲线： 1 3 3.0NaNNNe n RIUC 理想空载点 ： m in )/(1 6 5 40 rCUn Ne N 0emT 额定点 ： m in )/(1 5 0 0 rnn N mNICT NNeem .2.1 4 755.9 绘图 （ 2）串入电阻时，理想空载点不变。 emTT 时 m in )/(8900 rIC RRnn aNepaa 作图 （ 3）降电压时理想空载点与电压成正比，转速降不变 m in )/(1 5 40 rnnn N m in )/(82722011016540 rn emTT 时 m in )/(6 7 31 5 48 2 70 rnnn 作图
