1-18 1-18某六极直流电机电枢为单迭绕组,每极磁通Φ=2.1×102Wb, 电枢总导体数N=398,转速n=1500r/min,求电枢电动势Ea;若其 它条件不变,绕组改变为单波,求电枢电动势Ea=230V时的转速。 解:单迭绕组并联支路对数a=p=3 Ea=Ce·小n= 60a 3×398 ×2.1×10-×1500=20895() 60×3 单波绕组并联支路对数a=1,p=3; ea ea 209 500(r/min) e 3×398 ×2.1×10 60a 60
1-18 某六极直流电机电枢为单迭绕组，每极磁通＝2.1×10-2Wb, 电枢总导体数N＝398，转速n＝1500r/min，求电枢电动势Ea；若其 它条件不变， 绕组改变为单波， 求电枢电动势Ea＝230V时的转速。 解： 单迭绕组并联支路对数a＝p＝3； 2.1 10 1500 208.95( ) 60 3 3 398 60 2 V n a pN Ea Ce n = = = = − 单波绕组并联支路对数a＝1，p＝3； 500( / min) 2.1 10 60 3 398 209 60 2 r a pN Ea C e Ea n = = = = − 1-18
19 1—19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2.2×10-2Wb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:极对数p=2;单迭绕组时 支路对数a=2,电枢绕组总导体数N=36×6=216 p M 2×216 ×22×102x800=60535(NM) 2×丌×2 单波绕组a=1,支路电流a、l_8002004) 2a2×2 电枢电流=2ai=2×200=4004 电磁转矩M M a 2Ta ·l=60535(N.M
1－19 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2.2×10-2Wb,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： 极对数p＝2；单迭绕组时 支路对数a＝2，电枢绕组总导体数N＝36×6＝216 2.2 10 800 605.35( ) 2 2 2 216 2 2 N M I π a pN M C I em M a a = = = = − 单波绕组a＝1， 支路电流 200( ) 2 2 800 2 A a Ia ia = = = 电枢电流 2 2 200 400( ) ' I a = a i a = = A 电磁转矩 605.35( ) 2 I N M a pN M C I em M a a = = = 1－19
1-20 1-20某四极他励直流电动机电枢绕组为单波,电枢 总导体数N=372,电枢回路的总电阻R=0.2089,运行 于U=220V的直流电网并测得转速n=1500r/min,每极 磁通Φ=0.01Wb,铁耗pFe=362W,机械损耗pg 204W,附加损耗忽略不计,试问 (1)此时该机是运行于发电机状态还是电动机状态? (2)电磁功率与电磁转矩为多少? (3)输入功率与效率为多少?
1－20 某四极他励直流电动机电枢绕组为单波， 电枢 总导体数N＝372， 电枢回路的总电阻R＝0.208,运行 于U＝220V的直流电网并测得转速n＝1500r/min，每极 磁通＝0.01Wb， 铁耗pFe＝362W， 机械损耗p ＝ 204W， 附加损耗忽略不计， 试问 （1）此时该机是运行于发电机状态还是电动机状态？ （2）电磁功率与电磁转矩为多少？ （3）输入功率与效率为多少？ 1－20
解:(1)单波绕组a=1 E- pN 2×372 ·n= ×0.01×1500=186( 60a 60×1 Ea<U,所以该机运行于电动机状态 (2)电势平衡式U=Ea+IaRa U-E 220-186 163.46(A 0.208 PBM=Ea·I=186×16346=30.4(KW) M M 30403.56×60 em 2m72×丌×1500 193.65(N·M
解：（1）单波绕组a＝1 0.01 1500 186( ) 60 1 2 372 60 n V a pN Ea = = = Ea<U, 所以该机运行于电动机状态。 （2）电势平衡式 U＝Ea＋Ia·Ra 163.46( ) 0.208 220 186 A R U E I a a a = − = − = 193.65( ) 2 1500 30403.56 60 60 2 186 163.46 30.4( ) N M n P P M P E I K W M M em M a a = = = = = = =
(3)电动机的功率平衡式 P=Pm+ p P2+ pFe+p 输入功率 P=Pn+12R2=3040356+16352×0.208=35.96(KW) 输出功率: P2=Pn1-ph-p2=30403.56-362-204=2984(KW 效率: 29.84 7=×100% 359×100%=83%
(3) 电动机的功率平衡式 = + + = + P P p p P P p em Fe em cu 2 1 ; 输入功率： 30403.56 163.5 0.208 35 96( ) 2 2 P1 = Pem + I a Ra = + = . KW 输出功率： P P p p . . (KW) 2 = em − Fe − = 3040356−362− 204 = 2984 效率： 100% 83% 35.96 29.84 100% 1 2 = = = P P
1-33 33如何改变他励及并联直流发电机的端电压极性? U=EIRo, E =Ceon 他励:改变励磁极性或电机的转速; 并励:改变剩磁方向
1-33 答： U E I R ; E Ce n = a − a a a = 他励：改变励磁极性或电机的转速； 并励：改变剩磁方向 1-33 如何改变他励及并联直流发电机的端电压极性？
1-36 36某台不装换向极的小型直流电动机电刷逆转 向偏离几何中性线一个角度,则在其换向元件中有 哪些电动势?其方向如何?能否用此法来改善换向? 为什么? 电抗电动势 N (与换向前电流相同) n 旋转电动势 deaa* e (与换向前电流相同) ⑧⑧ 电枢电动势 gases (与换向前电流相反) 能改善换向
1-36 Φa ea N S n er •电抗电动势 （与换向前电流相同） •旋转电动势 （与换向前电流相同） •电枢电动势 （与换向前电流相反） 能改善换向 1－36 某台不装换向极的小型直流电动机电刷逆转 向偏离几何中性线一个角度，则在其换向元件中有 哪些电动势？其方向如何？能否用此法来改善换向？ 为什么？ n
2—7 2一7已知某电动机的机械特性入图所示,试问该 机分别与特性2、特性3、特性4这三种负载配合时 平衡点A、B、C、D中哪些是稳定哪些是不稳定? 为什么? 根据稳定点的判据, A d dT em < dh QV 5 稳定点:A、D点;不稳定点:B、C点
2－7 A B C D 根据稳定点的判据， dn dT dn dTem Z 稳定点：A、D点； 不稳定点：B、C点 2－7 已知某电动机的机械特性入图所示， 试问该 机分别与特性2、特性3、特性4这三种负载配合时， 平衡点A、B、C、D中哪些是稳定哪些是不稳定？ 为什么？
2-10 2-10某他励直流电动机额定数据如下:PN=60kWUN 220V,IN=350A,n=1000min 1)如果该机直接起动,起动电流为多少? (2)为使起动电流限制在2IN,应在电枢回路串入多 大电阻? (3)如果采用降压起动且起动电流限制在2IN,端电 压应降为多少? 解:电枢电阻:R=10k=B=07 2 直接起动:Ⅰ U220 =314286( R0.07 串入电阻:R=ON-R2=20-07=0249) 2Ⅰ, 2×350 降压:U=2IR。=2×350×007=49(7)
2－10 解： 3142.86( ) 0.07 220 A R U I a N 直接起动： N = = = 0.07 2 1 2 = − = N N N N a I U I P 电枢电阻：R 0.07 0.244( ) 2 350 220 2 − = = − a = N N T R I U 串入电阻： R U 2I R 2 350 0.07 49( ) 降压： = N a = = V 2－10 某他励直流电动机额定数据如下：PN ＝60kW,UN ＝220V，IN ＝350A，nN ＝1000r/min. （1）如果该机直接起动， 起动电流为多少？ （2）为使起动电流限制在2IN， 应在电枢回路串入多 大电阻？ （3）如果采用降压起动且起动电流限制在2IN， 端电 压应降为多少？
2-16 2-16他励直流电动机额定数据:PN=12kW,UN=220V,I =64A,nN=700r/min,电枢回路总电阻Ra=0.2592。试问 (1)额定工况下采用电压反接制动使之快速停机,制动时 电枢中串入Rz=692的制动电阻,问最大制动电流及电磁转 矩为多少?停机时电流及电磁转矩为多少?如果负载为反抗 性且停机时不切断电源,系统是否会反向起动?为什么? (2)采用反接制动使Tz=0.8T的位能负载以300rmin的速 度稳速下放,求制动电阻值。 解:根据电压方程UN=Ea+XR Ea204 E=220-64×0.25=204(),Ceφ= =0.29 n700 电压反接制动时 220-204 =-6784(A) Ra+R 6+0.25 60 60 Mem=Cmpa=ceol 2丌 2丌 ×0.29×67.84=1889(Nm)
2-16 2-16 他励直流电动机额定数据：PN ＝12kW，UN ＝220V，IN ＝64A，nN ＝700r/min, 电枢回路总电阻Ra＝0.25。试问： （1）额定工况下采用电压反接制动使之快速停机， 制动时 电枢中串入RZ ＝6 的制动电阻， 问最大制动电流及电磁转 矩为多少？停机时电流及电磁转矩为多少？如果负载为反抗 性且停机时不切断电源，系统是否会反向起动？为什么？ （2）采用反接制动使TZ ＝0.8TN的位能负载以300r/min的速 度稳速下放， 求制动电阻值。 解： 根据电压方程 N a N Ra U = E + I 0.29 700 204 = 220 − 640.25 = 204( ), = = = n Ea E V Ce a 电压反接制动时： 67.84( ) 6 0.25 220 204 A R R U E I a T N a T = − + − − = + − − = 0.29 67.84 188.9( . ) 2 60 2 60 Mem = CM I a = Ce I a = = N m
