第三章習題與答案
3.6 已知某他勵直流電動機的銘牌資料如下：pn=7.5kw, u n=220v, n n=1500r/min, ηn=88.5%, 試求該電機的額定電流和轉矩。
pn=uninηn
7500w=220v*in*0.885
in=38.5a
tn=9.55pn/nn
=47.75nm
3.8 一台他勵直流電動機的銘牌資料為：pn=5.5kw, u n=110v, i n=62a, n n=1000r/min,試繪出它的固有機械特性曲線。
ra=(0.50~0.75)(1-pn/unin)un/in
=0.6(1-5500/110*62)*110/62
=0.206ω
n0=nnun/(un-inra)
=1131r/min
tn=9.55*5500/1000
=52.525nm
3.10一台他勵直流電動機的技術資料如下：pn=6.
5kw,u n=220v, i n=34.4a, n n=1500r/min, ra =0.242ω,試計算出此電動機的如下特性：
①固有機械特性；
②電樞服加電阻分別為3ω和5ω時的人為機械特性；
③電樞電壓為u n/2時的人為機械特性；
④磁通φ=0.8φn時的人為機械特性；
並繪出上述特性的圖形。
① n0=unnn/(un-inra)
=220*1500/220-34.4*0.242
= 1559r/min
tn=9.55pn/nn
=9.55*6500/1500
=41.38nm
1559
41.38
② n=u/keφ-(ra+rad)t/kektφ2
= u/keφ-(ra+rad)t/9.55ke2φ2
當3ω n=854r/min
當5ω n=311 r/min
③ n= u/keφ-rat/9.55ke2φ2
當un=0.5un時 n=732 r/min
n0=unnn/2(un-inra)
=780 r/min
④ n= u/0.8keφ-rat/9.55ke2φ20.82
當φ=0.8φ時n=1517 r/min
n0=unnn/0.8keφ
=1964 r/min
n03.11為什麼直流電動機直接啟動時啟動電流很大？
電動機在未啟動前n=0,e=0,而ra很小,所以將電動機直接接入電網並施加額定電壓時,啟動電流將很大.ist=un/ra。
3.12他勵直流電動機直接啟動過程中有哪些要求？如何實現？
他勵直流電動機直接啟動過程中的要求是1 啟動電流不要過大,2不要有過大的轉矩.可以通過兩種方法來實現電動機的啟動一是降壓啟動;二是在電樞迴路內串接外加電阻啟動。
3.15 一台直流他勵電動機，其額定資料如下：pn=2.
2kw,un=uf=110v,nn=1500r/min, ηn=0.8,ra=0.4ω, rf=82.
7ω 。試求：
① 額定電樞電流ian
② 額定勵磁電流ifn;
③ 勵磁功率pf;
④ 額定轉矩tn;
⑤ 額定電流時的反電勢；
⑥ 直接啟動時的啟動電流；
⑦ 如果要是啟動電流不超過額定電流的2倍，求啟動電阻為多少歐？此時啟動轉矩又為多少？
1 pn=unianηn
2200=110*ian*0.8
ian=25a
2 uf= rfifn
ifn=110/82.7
=1.33a
③ pf= ufifn
=146.3w
④額定轉矩tn=9.55 pn/ nn
14nm
⑤ 額定電流時的反電勢en=un-inra
=110v-0.4*25
=100v
⑥ 直接啟動時的啟動電流ist=un/ra
110/0.4
275a
⑦ 啟動電阻 2in> un/ (ra+rst)
rst>1.68ω
啟動轉矩keφ=(un-inra)/nn
0.066
ia= un/ (ra+rst) t=ktiaφ
=52.9a9.55*0.066*52.9
33.34nm
3.17 轉速調節（調速）與固有的速度變化在概念上有什麼區別 ？
速度變化是在某機械特性下,由於負載改變而引起的,二速度調節則是某一特定的負載下,靠人為改變機械特性而得到的.
3.18 他勵直流電動機有哪些方法進行調速？它們的特點是什麼？
他勵電動機的調速方法：
第一改變電樞電路外串接電阻rad
特點在一定負載轉矩下，串接不同的電阻可以得到不同的轉速，機械特性較軟，電阻越大則特性與如軟，穩定型越低，載空或輕載時，調速範圍不大，實現無級調速困難，在調速電阻上消耗大量電量。
第二改變電動機電樞供電電壓
特點當電壓連續變化時轉速可以平滑無級調速，一般只能自在額定轉速以下調節，調速特性與固有特性相互平行，機械特性硬度不變，調速的穩定度較高，調速範圍較大，調速時因電樞電流與電壓無關，屬於恆轉矩調速，適應於對恆轉矩型負載。可以靠調節電樞電壓來啟動電機，不用其它啟動裝置，
第三改變電動機主磁通
特點可以平滑無級調速，但只能弱詞調速，即在額定轉速以上調節，調速特性較軟，且受電動機換向條件等的限制，調速範圍不大，調速時維持電樞電壓和電流步變，屬恆功率調速。
3.19直流電動機的電動與制動兩種運轉狀態的根本區別何在？
電動機的電動狀態特點是電動機所發出的轉矩t的方向與轉速n的方向相同.制動狀態特點使電動機所發的轉矩t的方向與轉速n的方向相反
3.20 他勵直流電動機有哪幾種制動方法？它們的機械特性如何？試比較各種制動方法的優缺點。
1反饋制動
機械特性表示式:n=u/keφ-(ra+rad)t/kektφ2
t為負值,電動機正轉時,反饋制動狀態下的機械特性是第一
象限電動狀態下的機械特性第二象限內的延伸。
反饋制動狀態下附加電阻越大電動機轉速越高.為使重物降速度不至於過高,串接的附加電阻不宜過大.但即使不串
任何電阻,重物下放過程中電機的轉速仍過高.如果放下的
件較重.則採用這種制動方式執行不太安全。
2反接制動
電源反接制動：
電源反接制動一般應用在生產機械要求迅速減速停車和向的場合以及要求經常正反轉的機械上。
倒拉反接制動：
倒拉反接制動狀態下的機械特性曲線實際上是第一象限電動狀態下的機械特性區現在第四象限中的延伸,若電動
反向轉在電動狀態,則倒拉反接制動狀態下的機械特性曲
就是第三象限中電動狀態下的機械特性曲線在第二象限
延伸..它可以積低的下降速度,保證生產的安全,缺點是若
轉矩大小估計不准,則本應下降的重物可能向上公升,機械特
硬度小,速度穩定性差。
3 能耗制動
機械特性曲線是通過原點,且位於第二象限和第四象限的一條直線,優點是不會出現像倒拉制動那樣因為對tl的大小估計錯誤而引起重物上公升的事故.運動速度也較反接制動時穩定。
第3章直流電機的工作原理及特性
習題與思考題 3.1 為什麼直流電記得轉子要用表面有絕緣層的矽鋼片疊壓而成？直流電機的轉子要用表面有絕緣層的矽鋼片疊加而成是因為要防止電渦流對電能的損耗。3.2 並勵直流發電機正傳時可以自勵，反轉時能否自勵？不能,因為反轉起始勵磁電流所產生的磁場的方向與剩與磁場方向相反,這樣磁場被消除,所以不能自勵...
直流電機工作原理
第三章直流電機的原理 本章主要介紹直流電機的結構和基本工作原理 直流電機繞組的構成 直流電機的電樞反應 直流電機繞組的電動勢和電磁轉矩 直流發電機和直流電動機的功率轉矩等內容。本章共有10節課，內容和時間分配如下 1.掌握直流電機的結構及工作原理。2節 2.掌握直流電機繞組有關的結構。2節 3.掌握...
直流電機工作原理
首先，複習e b lv公式，說明e正比於b 結合圖2.1解釋v 2 rn 60 m s，n r min 機械角速度 v r 2 n 60 r s 電角速度 p p2 n 60 rad s 記下來 導體或線圈。將直流電機的簡單工作原理圖結構介紹清楚。包括 n s磁極和a b電刷靜止，換向片 線圈 導體...