电机与拖动基础 作业习题答案

第六章

6-1如何改变直流电动机的旋转方向

答:使他励直流电动机反转的方法有两种:(1)电枢绕组接线不变,将励磁绕组反接,这种方法称为磁场方向。(2)励磁绕组接线不变,电枢绕组反接,称为电枢反向

6-2 如何实现直流电动机的能耗制动?

答:如图所示的电动状态,将开关S投向制动电阻RB上可实现制动,即切断电源串入电阻。由于惯性,电枢保持原来方向继续旋转,电动势Ea方向不变。由Ea产生的电枢电流Iab的方向与电动状态时的Ia方向相反,对 应的电磁转矩Temb与Tem方向相反,为制动性质,电机处于制动状态。

6-3 直流电动机的电气制动有哪些方法?各有什么特点? 答:(1)能耗制动。

能耗制动是把正在做电动运行的他励直流电动机的电枢从电网上切除,并接到一个外加的制动电阻上构成闭合回路。特点:能量消耗在电阻上。 (2)反接制动。

反接制动就是将正向运行的他励直流电动机的电源电压突然反接,同时电枢回路串入制动电阻来实现。特点:制动力矩大,制动效果好,可实现快速停车,电能全部消耗到电枢回路电阻上,不经济。 (3)回馈制动。

回馈制动就是电动机工作在发电机状态。电动机向电源回馈电功率。 特点是此时转速大于理想空载转速,电机运行在第二、四象限,节约电能。

能耗制动、反接制动用于快速停车,三种制动均可用于恒速下放重物。回馈制动的转速大于理想空载转速,电机运行在第二、四象限。

IN?90A,UN?220V,6-12一台他励直流电动机的铭牌参数为PN?17kW,

nN?1500r/min,Ra?0.23?,当电源电压降压160V时,电动机拖动

额定负载转矩时的转速和电枢电流分别为多少? 解:(1)额定运行时

Ce?N?UN?INRa220?90?0.23??0.133(V?min/r) nN1200PN17?103 TL?TN?9.55n?9.55?1500?108.23(N?m)N则

有Te=TL ?

Te?9.55Ce?NIa?9.55?0.133?Ia?108.23(N?m)?Ia?85.2(A)

Ce?Nn?UN?I(133n=220-Ia?1.23?220?85.2?1.23?115.2 aRa+ Rc)?0.n?866.2(rpm)

(2)D?2

nmax?1500(rpm) nmix?750(rpm) UN?(Ra?R)?INn? Ce?N R? UN?Ce?Nn220?0.133?750?Ra??0.23?1.106(?) IN90

IN?60A,UN?220V,6-15一台他励直流电动机的铭牌参数为PN?9kW,

nN?1200r/min,Ra?0.3?,当电源电压降压160V时,电动机拖动额

定负载转矩时的转速和电枢电流分别为多少? 解:

额定运行时

Ce?N?UN?INRa220?60?0.3??0.168(V?min/r)nN1200

TeN?9.55Ce?NIN?9.55?0.168?60?96.45(N?m)

PN9?103 TN?9.55n?9.55?1200?71.625(N?m)

N 空载转矩和空载损耗为

T0?TeN?TN?96.45?71.625?24.825(N?m)

T0nN24.825?1200??3119.37(W) P0?9.559.55 负载运行时,认为空载损耗保持不变,即有如下关系 Te?TL?9.55P0PP?TN?9.550=71.625+9.550 nnn Ce?Nn?UN?IaRa?0.168n=160-Ia?0.3 Te?CT?NIa?9.55Ce?NIa=9.55?0.168Ia 求解上面的三个方程,可得电动机的转速和电枢电流 n?832.85(r/min) Ia?66.94(A)

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