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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电机与拖动根底,总复习,2023-5-1,第一局部 直流电机,一、根本学问点,(一)直流电机的原理、构造和额定值,1.原理,直流发电机,(1)原动机拖动转子以n旋转；,(2)电机内部须有磁场存在直流励磁或永磁；,(3)转子上的电枢导体切割磁场沟通e=Blv(右手法则判定其方向)电刷直流E。,直流电动机,(1)直流电源电刷在电枢中产生ia；,(2)电机内部须有磁场存在直流励磁或永磁；,(3)电枢导体受到电磁力f=Blia(左手法则判定其方向)T转子旋转负载。,电机存在可逆性,为使直流电势最大，电刷的位置总是在磁极的几何中心线上。,2.构造,但凡旋转电机，其根本构造总是由定子和转子两大局部组成。直流电机构造参见教材29页图3.4。,其定子和转子的根本构成如下,3.额定值,额定值是电机长期运行时允许的各物理量的值。主要有,额定电压(,V,),额定励磁电压(,V,),额定电流(,A,),额定励磁电流(,A,),额定转速(,r/min,),励磁方式(他励方式；自励方式并励、串励、复励),额定功率(,kw,)(为额定输出功率),额定效率 (对电动机，指额定运行时输出机械功率 与电源输入电功率之比),电机的效率公式中，,P,1,泛指输入功率，,P,2,泛指输出功率。,(1)对直流电动机，有,(2)对直流发电机，有,电动机轴上输出的额定转矩,电动机的额定转矩,4.电枢绕组,电枢绕组一般装在直流电机的转子上。有叠绕组(单叠、复叠)、波绕组(单波、复波)和混合绕组。最根本的是单叠绕组、单波绕组。,各种绕组的规律常用绕组开放图来表示。,(二)直流电机的磁场分析,1.励磁方式,直流电机绕组，一般包括定子磁极上的励磁绕组和转子上的电枢绕组。两个绕组的不同连接方式，预备直流电机的励磁方式。励磁方式有两大类四种：他励方式；自励方式并励、串励、复励。,不同励磁方式电机的运行特性也不同。特殊是并励电机的电流关系：,(1)对直流电动机,(2)对直流发电机,分别为电枢电流、负载电流和励磁电流。,2.空载磁通,空载磁通密度,B,ox,分布呈“平顶波”。主磁通,的路径为闭合磁路：气隙电枢齿电枢轭电枢齿气隙主磁极定子轭主磁极气隙。,励磁磁势的绝大局部是消耗在气隙中。,3.电枢反响,电枢磁通密度Box分布呈“马鞍形”。在负载运行时，电枢磁场对空载磁场的影响称作电枢反响。,(三)直流电机的电动势、功率、转矩平衡,1.直流电动势表达式,(1)对直流电动机：它为反电势Ea与Ia反向,(2)对直流发电机：它为正电势Ea与Ia同向,构造参数p、a、z 分别为极对数、并联支路数、电枢绕组总导体数。,2.电磁转矩表达式,(1)对直流电动机：它为拖动性转矩T与n同向,(2)对直流发电机：它为制动性转矩T与n反向,构造参数p、a、z 分别为极对数、并联支路数、电枢绕组总导体数。,注意公式 的应用,3.电动势平衡方程式参看下页模型,(1)对直流电动机(,U,E,a,):,(2)对直流发电机(,U,I,N,T,S,C,T,N,I,S,T,N,R,a,直流电动机,通常有两种,起动方法：,1降压起动,2电枢回路串电阻起动,14.,直流电动机的调速优点及其调速方法各有哪些,？,直流电动机的调速的突出优点是能在较大的范围内具有平滑、平稳的无级调速性能。,直流电动机的调速,适用于那些对调速性能要求较高的场合。,2直流电动机调整转速的电气方法主要有：,1直流电动机的调速优点,电枢回路串电阻,转变励磁电流,转变电枢回路的电源电压,15.,已知某直流电动机铭牌数据如下，额定功率 ，额定电压 ，额定转速 ，额定效率,，试求该电机的额定电流。,解：对于直流电动机，,故该电机的额定电流,16.,已知某直流发电机的额定功率 ，,额定电压,，,额定转速,，,试求该电机的,额定电流,。,解：由于,故该电机的额定电流,17.,一台直流发电机额定容量180kw，额定电压230伏，额定转,速1450r/m，额定效率89.5%,求额定输入功率和额定电流,。,解：此电机的额定输入功率,额定电流,18.,何谓主磁通？何谓漏磁通？漏磁通大小与那些因素有关,？,答：要通过空气隙与主磁极和电枢绕组交链的磁通，就是主磁极磁通。,只与励磁绕组交链而不通过气隙与电枢绕组交链的磁通称为漏磁通。,漏磁通与电机磁极构造、励磁绕组、气隙等有关。,19.,电动机与机械之间有哪些传动方式,？,答：、靠背轮式直接传动；,、皮带传动；,、齿轮传动；,、蜗杆传动；,、链传动；,、摩擦轮传动。,20.一台15千瓦、220伏的并励电动机，额定效率N85.3，电枢回路总电阻Ra=0.2欧，并励回路电阻Rf=44欧，今欲使所电枢起动电流限制为额定电流的1.5倍，试求在电枢回路应串接的起动电阻应为多少？其电流容量为多少？假设起动时不接启动电阻，则起动电流为额定电流的多少倍？串接起动电阻以后呢？,解：并励电动机的额定电流,设电枢起动变阻器电阻为,R,S,，则有起动时，,假设不用起动器而直接起动，则起动电流,直接起动电流与额定电流倍数关系,其电阻的电流容量 A,串接起动电阻以后，起动电流与额定电流倍数关系,21.一并励电动机，PN=5.5kw，UN110伏，nN=1470r/m,If=58A,Rf=138欧,Ra=0.15欧，额定负载时突然在电枢电路中串入0.5欧的电阻，当不计电枢电路中的电感并略去电枢反响的影响时，试计算瞬间的：1电枢电势；2电枢电流；3电磁转矩；4当总制动转矩不变时，试求到达稳定状态的转速。,解1电枢电势Ea和2电枢电流Ia,额定状态时，各电量为,当无视串入电阻Rj后，瞬间n未及转变，而也不变,此时,由于电枢电压方程为,所以,3电磁转矩Tm,额定时,串入电阻R,j,瞬间,4当总制动转矩不变时，即Tc=Tm=TN时，有,此时,所以,24.某直流电动机，,P,N,125,kw,，,U,N,220,V,，,n,N,1500,r,min,，,N,89.5，试求：(1)额定时的输入功率,P,1,；(2)额定电流,I,N,。,22.某直流发电机的主要额定值为:,P,N,67,kw,，,U,N,115,V,，,n,N,960,r,min,，,N,87。试求额定电流,I,N,。,23.,某台直流发电机额定功率为11,kw,，极数为4，额定转速为l 450,r,min,，电枢绕组形式为单叠绕组，总导体数,N,620根，每极磁通,0.00834,wb,，试求该台发电机的空载电势,E,a,。,24.,某台直流电机，电枢绕组为单叠绕组，磁极数2,P,4，槽数,Z,35槽，每槽有10根导体，转速,n,N,1450,r,min,，并测得感应电势为230,V,，问每极下的磁通,是多少?,25.,某并励直流发电机，额定功率,P,N,82,kw,，,U,N,230,V,，,n,N,970,r,min,，磁极数：2,P,4极电枢回路总电阻,R,a,0.026,，励磁回路总电阻,R,f,26.3,。试求额定运行时的:1)电磁功率,P,M,，(2)电磁转矩,T,。,37.某并励直流发电机，UNl15V，IaN15A，nNl 000rmin，电枢回路总电阻Ra1 ，励磁回路总电阻Rf600 ，假设将这台电机作为电动机运行，接在110 V的直流电源上，当电动机的IaN也等于15A时，求电动机的转速n为多少(分析时略去电枢反响)?,28.某并励直流电动机，PN17kw，UN220V，nN3000rmin，IN88.9A，电枢回路总电阻Ra0.0896 ，励磁回路总电阻Rf181.5 ，略去电枢反响影响，试求：(1)额定输出转矩T2N；(2)额定时的电磁转矩T；(3)额定效率N；(4)抱负空载转速n01；(5)设负载为恒转矩，则电枢回路串入电阻R0.15 稳定后的转速n。,26.,某并励直流发电机，,P,N,27,kw,，,U,N,115,V,，,n,N,l460,r,min,。满载时电枢绕组铜耗,p,a,0.6,kw,，励磁回路总损耗,p,f,0.3,kw,，电刷的接触压降2,u,b,2,V,。试求：,I,N,，I,f,，I,a,，R,a,，R,f,和,T,分别为多少?,29.,某并励直流电动机，,P,N,l0,kw,，,U,N,=220,V,，,n,N,1500,r,min,N,84.5,电枢回路总电阻,R,a,0.316,，励磁回路总电阻,R,f,178,。现欲使电枢起动电流限制为额定电枢电流的l.5倍，试求起动变阻器的电阻,R,S,应为多大?,30.,某并励直流电动机，,U,N,220,V,，电枢回路总电阻,R,a,0.032,，励磁回路总电阻,R,f,27.5,。现将电机装在起重机上，当使重物上升时，,U,U,N,，,I,a,350,A,，,n,N,795,r,min,。而将重物下放时(重物负载不变，,T,也不变)，,U,和,I,f,保持不变，转速,n,300,r,min,，问电枢回路中串的电阻,R,tj,?,31.某台他励直流电动机：PN40kw，UN220V，IN206A，电枢回路总电阻Ra0.067，试求：,(1)假设电枢回路不串接电阻起动，则起动电流倍数IsIN？,(2)假设起动电流限制到1.5IN，求电抠回路外串电阻Rs值。,32.某他励直流电动机数据：PN=12kw，UN=220 V，IN=62A，Nn=1340 rmin，电枢回路总电阻Ra=0.25 。试分析：,(1)额定转矩时，开头在电动机状态下运行，为使电动机降速承受电源反接，允许的最大制动转矩为2TN，求反接时的外串制动电阻RF；,(2)电源反接后，当转速降低到0.2nN时,换接成能耗制动以便使其牢靠停转,能耗制动的最大转矩也为2TN，求能耗制动时外串制动电阻RZ；,(3)画出上述状况的机械特性。,题323的机械特性曲线图见下页。,工作点应从曲线A点B点 C点 D点，最终停顿。,1-固有特性,2-串电阻反接制动,3-能耗制动,直流电机局部思考题(教材),3.1 、3.8、3.9、3.17、3.18、3.1,4.1 、4.2、4.7、4.12、4.13,
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