感应电动势
Ea1?Ce?n?13?0.0392?1200?611.52(V)
（2）速度为900r/min，磁通不变时电动机的感应电动势为
Ea2?Ce?n??13?0.0392?900?458.64(V)
（3）磁通为0.0435Wb，n＝900r/min时电动机的感应电动势为
Ea3?Ce??n??13?0.0435?900?508.95(V)
（4）每一线圈电流的允许值为50A，则电机中总电枢电流为
Ia?2aI?6?50?300(A) 电磁功率
?3P?EI?508.95?300?10?152.7(kW) ema3a3-26 一台并励直流电动机的额定数据如下：PN?17kW，UN?220V，
?1，励磁回路电阻nN?3000r/min，IN?88.9A，电枢回路电阻Ra?0.0896Rf?18.15?，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?时，在额定转矩时的转速。 解 （1）电动机的额定输出转矩
T2N?9550PN17?9550??54.1(N?m) nN3000（2）额定励磁电流、电枢电流分别为
IfN?UN/Rf?220/181.5?1.21(A) IaN?IN?IfN?88.9?1.21?87.69(A)
电枢电动势
Ea?UN?IaNRa?220?87.69?0.08961?212.14(V)
5
额定负载时的电磁功率
Pem?EaIaN?212.14?87.69?18602(W)
电磁转矩
T?9.55（3）效率
Pem18602?9.55??59.2(N?m) nN3000?N?（4）理想空载转速
PN17000?100%??100%?86.9% UNIN220?88.9Ce??Ea212.14??0.0707 nN3000n0?UN220??3111.7(r/min) Ce?0.0707（5）额定转矩时，Ia?IaN?87.69A
n?n0?Ra?RΩ0.08961?0.15Ia?3111.7??87.69?2814.5(r/min) Ce?0.07073-27 一直流电机并联于U＝220V电网上运行， a＝1，p＝2，N＝398，
??0.0103Wb，电枢回路总电阻Ra?0.17?（包括电刷接触电阻），nN?1500r/min，IfN?1.83A，pFe?276W，pmec?379W，pad?0.86%P1，试问此电机是发电机还是电动机？计算其电磁转矩和效率。
解 （1）通过比较Ea与U的大小来判断该电机的运行状态
Ea?pN2?398?nN??0.0103?1500?204.97(V) 60a60?1因为Ea?UN，所以该电机为电动机运行状态。 （2）求电磁转矩T
Ia?T?
UN?Ea220?204.97??88.4(A) Ra0.17pN2?398?Ia??0.0103?88.4?115.35(N?m) 2?a2??16
电磁功率Pem为
Pem?EaIa?204.97?88.4?18119(W)
或
Pem?T??T2?nN2??1500?115.35??18119(W) 6060输入功率P1
P1?UI?U(Ia?IfN)?220?(88.4?1.83)?19850.6(W)
输出功率PN
P2?Pem?pFe?pmec?pad?18119?276?379?170.7?17293.3(W)
其中，pad?0.86%P1?0.86%?19850.6?170.7(W) 效率
??
P217293.3?100%??100%?87.12% P19850.614-1 什么是他励直流电动机的机械特性? 什么是它的固有特性? 什么是人为特性?
答 他励直流电动机的机械特性便是指，在电源电压U、磁通?及电枢总电阻均为常数的条件下，电动机的电磁转矩T与转速n之间的关系曲线，即n=f (T)，
n?R?RΩU-aT Ce?CeCT?2当他励直流电动机的供电电压U?UN，励磁磁通???N，电枢回路外串电阻
RΩ?0的情况下所对应的机械特性，称之为他励直流电动机的固有机械特性。
电力拖动系统运行时，经常需要人为地改变电动机的工作条件，以获得所需要的机械特性，这种特性统称为人为机械特性。他励直流电动机包括改变供电电压U、减弱磁通量?及电枢回路外串电阻R?的人为机械特性。
4-3 他励直流电动机拖动恒转矩负载时采用弱磁调速，忽略磁通变化的过渡过
7
程，试分析电动机从高速向低速调速过程中，电动机经历过哪些运行状态?
答 弱磁调速的机械特性如图所示，系统原运行在固有特性的A点。当减弱磁通，由?N变为?1（?1??N），若忽略磁通变化的电磁过渡过程，则工作点由A跳到A'点。由于此时电动机电磁转矩T>TL，故系统加速，直到工作点运动到B，电动机电磁转矩TB?TL为止。若再减弱磁通，即由?1变为?2（?2??1），则又会最终稳定运行在C点。
nn02C?1??2??Nn01BAA?n0?1?2?NT
0TL习题4-2附图
4-4 拖动位能性恒转矩负载的他励直流电动机有可能工作在反向电动运行状态吗? 试举例说明。
答 他励直流电动机进行电压反接制动时，如果拖动位能性负载，则系统将有可能工作在反向电动运行状态，而后进入反向回馈制动稳定运行状态。如图所示，设开始时电动机带位能性恒转矩负载正向稳定运行于第Ⅰ象限的A点。进行电压反接制动时，转速迅速降到n=0，工作点运动到C点。此时，若不立即切断电源并用刨闸刹住电动机轴，由于T?TL，系统还将迅速降速，即开始反转，工作点沿机械特性继续向下运动。经过CD段的反向电动状态后，越过n??n0的D点进入第Ⅳ象限，最后稳定运行于与机械特性的交点E。此时T?0，n<0，电机处于回馈制动运行状态。
8