电机与拖动复习题及答案

额定电枢电流

IaN?IN?IfN?(304.3?5.72)A?310A

额定电枢电动势

EN?UN?IaNra?2?Ub

?(115?310?0.0243?2)V?124.5V 电磁功率

Pe?ENIaN?124.5?310W?38.6kW

电磁转矩

Te?PeEI?NaNN?m?245.2N?m ?2?1450602. ★一台并励直流电动机，额定数据为：UN?110V，IN?28A，nN?1500r/min，电枢回路总电阻

Ra?0.15?，励磁电路总电阻Rf?110?。若将该电动机用原动机拖动作为发电机并入电压为UN的电网，并

忽略电枢反应的影响，试问：

（1）若保持电压电流不变，此发电机转速为多少？向电网输出的电功率为多少？ （2）当此发电机向电网输出电功率为零时，转速为多少？ 解 （1）电动机状态额定运行时 励磁电流

IfN?电枢电流

UN110?A?1A Rf110IaN?IN?IfN?(28?1)A?27A

感应电动势

EN?UN?IaNRa

V ?(110?27?0.15)V?114.1 由于额定电压不变，励磁电流不变，因此主磁通保持不变。故发电机运行时的转速为

nF?发电机运行时输出功率

EF114.1nN??1500r/min?1615r/min EN106P2?UN(IaF?IfN)?110?(27?1)W

?2860W?2.86kW

（2）发电机向电网输出功率为0，即此时输出电流为0，故发电机的电枢电流等于励磁电流

'IaF?IfN?1A

发电机感应电动势为

''EF?UN?IaFRa

?(110?1?0.15)V?110.2V 发电机的转速

'EF110.2n??nF??1615r/min?1560r/min

EF114.1'F3. ★一台并励直流发电机数据如下：PN?46kW，nN?1000r/min，UN?230V，极对数p?2，电枢电阻

ra?0.03?，一对电刷压降2?Ub?2V，励磁回路电阻Rf?30?，把此发电机当电动机运行，所加电源电压UN?220V，保持电枢电流为发电机额定运行时的电枢电流。试求：

（1）此时电动机转速为多少（假定磁路不饱和）？ （2）发电机额定运行时的电磁转矩为多少？ （3）电动机运行时的电磁转矩为多少？ 解 （1）作发电机运行时，额定电流

PN46?103IN??A?200A

UN230励磁电流

IfN?额定电枢电流

UN230?A?7.67A Rf30IaN?IN?IfN?(200?7.67)A?207.7A

Ce?F? ?今作电动机运行

UN?IaNra?2?Ub

nN230?207.7?0.03?2?0.2382

1000220A?7.33A 30IfD?UN//Rf?Ce?D?电动机转速

IfDIfFCe?F?7.33?0.2382?0.2276 7.67n? ? (2) 发电机额定电磁转矩

UN?raIaN?2?Ub

CE?D220?0.03?207.7?2r/min?930.4r/min

0.2276TeF?CT?FIaN?9.55Ce?FIaN

?9.55?0.2382?207.7N?m?472.5N?m

（3）电动机电磁转矩

TeD?CT?DIaN?9.55C?DIaN

?9.55?0.2276?207.7N?m?451.5N?m

4. 一台并励直流电动机的额定数据如下：PN＝17kw，UN＝220V，n＝3000r/m，IN＝88.9A，电枢回路电阻Ra=0.0896

欧，励磁回路电阻Rf＝181.5欧，若忽略电枢反应的影响，试求：（1）电动机的额定输出转矩；（2）在额定负载时的电磁转矩；（3）额定负载时的效率；（4）在理想空载（Ia＝0）时的转速；（5）当电枢回路串入电阻R＝0.15欧时，在额定转矩时的转速。 解（1） TN?PN?17000?60?54.1 N·m ?N2??3000 （2） IfN?UN?220?1.212? Rf181.5 IaN?IN?IfN?88.9?1.212?87.688 A

EaN?UN?IaNRa?220?87.688?0.0896?212.14V

.13 w PeN?EaNIaN?212.14?87.688?18602.13?60PeN?18602m ??59.2 N·TeN2??nN?N（3） T0?TeN?TN?59.2?54.1?5.1 N·m

P0?T0??5.1?2??3000?1602.2w

60P1N?PeN?Pcua?Pcuf

2 ?PeN?I2aRa?IfRf

＝18602.13+87.6882×0.0896+1.2122×181.5 ＝19557.7 w

?N?PN?100%?86.9%

P1N（4）n0?220?3000UnUN?NN??3111.2r/m

212.14Ce?EaN（5）因为调速前后Te不变，所以Ia不变

E'a?UN?Ia(Ra?R)?220?87.688?(0.0896?0.15)?199V

n'?3000nN?E'a??199?2814.2r/m

212.14EaN5. ★一台并励发电机，PN＝6kW，UN＝230V，n＝1450r/m，电枢回路电阻Ra75??0.921励磁回路电阻Rf?177?，?，

额定负载时的附加损耗P??60W，铁耗PFe?145.5W，机械损耗P??168.4W，求额定负载下的输入功率、电磁功率、电磁转矩及效率。 解：发电机所以 INN?PU?6000?26.09 A N230IaN?IN?UNR?26.09?230?27.39 A

f177EaN?UN?IaNRa?230?27.39?0.921?255.23V

PeN?EaNIaN?255.23?27.39?6990.75 W TeNeN?P.75?60??6990?46.04 N·m

N2??1450P1N?PeN?P??P??PFe

?6990.7?516?8.4?60?7364.65

1?PN6000N?P??81.5% 1N7364.65