浙江科技学院《电机拖动》-思考题与习题的解答

2-3 一台直流发电机，额定功率为PN=145千瓦，额定电压UN=230伏，额定转速nN=1450转/分，额定效率ηN=85%，求该发电机的额定电流？ 解：

PN145?103额定电流 IN???630.4A

UN2302-4 试比较直流发电机和直流电动机的电动势、功率和转矩平衡关系？

解： 发电机 电动机 电动势平衡关系 功率平衡关系

Ea?U?IaRa Ea?U?IaRa

P1?P2??p

P1?P2??p

转矩平衡关系 T1?Tem?T0 Tem?T2?T0

2-5 一台四极直流发电机，单迭绕组，每极磁通为3.79?10马，电枢总导体数为152根，转速为1200转/分，求电机的空载电动势？

6解：

Ea?pN2?152?n??3.79?106?10?8?1200?115V60?30?4

2-6 一台四极直流电动机，nN=1460r/min，Z=36槽，每槽导体数为6，每极磁通为

??2.2?106马，单迭绕组，问电枢电流为800安时，能产生多大的电磁转矩？

解： Tem?pN2?36?6?Ia??2.2?106?10?8?800?605.35N?m 2????4

2-7 直流发电机和直流电动机的电枢 电动势的性质有何区别，它们是怎样产生的？直流发电机和直流电动机的电磁转矩的性质有何区别，它们又是怎样产生的？

解； 直流发电机电枢电动势为电源电动势（Ea与Ia同向），直流电动机为反电动势（Ea与Ia反方向），它们均由电枢绕组切割磁场产生。

直流发电机电磁转矩为制动转矩（Tem与n反向），直流电动机为驱动转矩（TM与n同向），它们均由电枢载流导体在主磁极场作用下产生电磁力而形成转矩。

2-8 把一以他励发电机的转速提高20%，空载电压会提高多少（励磁电阻保持不变）？若是一台并励发电机，则电压升高得多还是少（励磁电阻保持不变）？

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解：

U0?Ea?Ce?n

If?对于他励发电机：

UfRf?C ， 即?=C，

'''U?E?C?n?Ce?(1.2n)?1.2Ce?n?1.2U0，空载电压增加1.2倍。 0ae故

对于并励发电机：若?=C情况同上，空载电压Uo增加1.2倍，但由于Uo增加的同时，

If?U0Rf 也相应加，从而导致?也增大。所以并励发电机空载电压增加的程度比他励发

电机大。

2-9 他励直流电动机的额定数据如下：

PN?96kW,UN?440V，

,IN?255A,nN?500r/min，估计电枢回路总电阻Ra的值。

解：由于一般电机额定运行时效率最高，最高效率时可变损耗与不变损耗相等，即

2p?2I?NRa?UNIN?PN

所以估计电枢回路的电阻为：

Ra?1UNIN?PN440?255?96000??0.1246(?)22IN2?2552

2-11 一台并励直流发电机，励磁回路电阻阻

Rf?44?,负载电阻RL?4?，电枢回路电

Ra?0.25?，端电压U=220V。

试求：（1）励磁电流

（2）电枢电流

If和负载电流I；

Ia和电动势Ea（忽略电刷电阻压降）；

（3）输出功率P2和电磁功率PM。

If?解：(1) 励磁电流

U220??5ARf44

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I?负载电流 (2) 电枢电流 电枢电动势

U220??55ARL4

Ia?I?If?55?5?60AEa?U?IaRa?220?60?0.25?235V

W (3) 输出功率 P2?UI?220?55?12100电磁功率 或

2-12 一台并励直流发电机，

PM?EaIa?235?60?14100W

2PM?P2?IaRa?I2?602?0.25?52?44?14100WfRf?12100PN?35kW,UN?115V,nN?1450r/min，电枢回路电阻

Ra?0.0243?，一对电刷压降2?Ub?2V，励磁回路电阻Rf?20.1?，求额定时的电

磁功率和电磁转矩？

If?解：励磁电流

U115??5.72ARf20.1

IN?负载电流 电枢电流

PN35000??304.3AUN115

Ia?IN?If?304.3?5.72?310A电枢电动势

Ea?UN?IaRa?2?Ub?115?310?0.0243?2?124.533V

电磁功率

PM?EaIa?124.533?310?38605.23W TM?9550PM38.605?9550??254.2NmnN1450

电磁转矩

2-13 并励直流电动机的铭牌数据如下：

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PN?96kW，UN?440V，IN?255A，IfN?5A，nN?500r/min。电枢总电阻Ra?0.078?，电枢反应忽略不计。求：

（1）额定运行时的输出转矩

TN与电磁转矩T。

'nn00（2）理想空载转速与实际空载转速。

（3）如果额定运行时总负载转矩不变，则串入电阻R??0.122?瞬间电枢电流与转速各为多少？

（4）保持额定运行时总负载转矩不变，则串入R??0.122?而稳定后的电枢电流与转速各为多少？

解: (1) 输出转矩 TN?PNP96000?60?N??1833.5[N?m] 2?n?N2??500N60额定运行时，电枢电流：

IaN?IN?IfN?255?5?250[A]

额定运行时，电枢电动势：

EaN?UN?IaNRa?440?250?0.078?420.5[V]

额定运行时，电磁转矩T：

T?EIPM420.5?250?60?aNN??2008[N?m]2?nN?M2??50060

（2）由于额定励磁下，且不计电枢反应，所以空载时的主磁通与额定磁通相同，则额定运行时

?0??N，

Ce?NnN?EaN

所以：

Ce?N?EaN420.5??0.841nN500

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