新电机拖动答案

第一次习题课（直流拖动部分）

1、 一台他励直流电动机，P N =13kw ，U N =220V ，I N =68.7A ，n N =1500rpm ，R a =0.224Ω，电枢串电阻调速，要求δmax =30%。

求：1）电动机带额定负载转矩时的最低转速;

2）调速范围；

3）电枢需串入电阻最大值；

4）带额定负载转矩运行在最低速时，电动机的输入功率、输出功率（忽略T o ）及外串电阻上的损耗。

解：由题数据得：

Ce Φ=N N a

N U I R n -=22068.7*0.2240.13641500

-= 022016130.1364

N U n Ce φ=== (rpm) 0(16131500)113N N n n n =-=-=(rpm)

1)求最低转速min n 根据δ=0min min 00

1n n n n n -=-

min 0(1)1613(10.3)1129n n =-=-=δ(rpm)

2)调速范围D max min 1500 1.331129

n D n === 3)电枢需串入电阻最大值R s

max min *N N s a a N N

U E U Ce n R R R I I α--Φ=-=- 2200.1364*11290.2240.7468.7

-=-=Ω 4）输入功率P 1，输出功率P 2，及2a s I R

1220*68.715.114N N P U I ===（kW ）

2min min *M O M a a P P P P E I Ce n I αφ=-≈==

0.1364*1129*68.710.58== (kW)

2268.7*0.74 3.49a s I R ==（kW ）

2、 在题1中的电动机，降压调速要求δmax =30%

求： 1）电动机带额定负载转矩时的最低转速；

2）调速范围；

3）电源电压需调到的最低值；

4）带额定负载转矩运行在最低速时，电动机的输入功率及输出功率（忽略P 0）

解：由题数据得：

Ce Φ=0.1364 及Δn N =113 (rpm)

1）求最低转速min n 降压调速时，Δn N 不变；

min 0min 1(1)N N n n n n δ

=-∆=∆- 1113(1)263.70.3

=-=（rpm ） 2）调速范围D

max min 1500 5.688263.7

n D n === 3）最低电压min U

min 0min min *()N U Ce n Ce n n =Φ=Φ+∆

=0.1364（264+113）=51.4 （V ）

4）输入功率1P 和输出功率2P

1min N P U I ==51.4*68.7=3.53 （kw ）

20min M M a P P P P E I α=-≈==0.1364*263.7*68.7=2.471 (kw)

3、 一他励直流电动机，N P =18.5kw ，N U =220V ，N I =103A ，N n =500rpm ，a R =0.18Ω，最高转速max n =1500rpm 。

1) 带动恒转矩负载L N T T =时，弱磁调速至13

N Φ=Φ，求电枢电流和稳定转速，能否长期运行？为什么？

2) 带动恒功率负载L N P P =时，弱磁调速至13

N Φ=Φ，求负载转矩和电枢电流，此时能否长期运行？为什么？

解：220103*0.18()0.403500

N N a N N U I R Ce n --Φ=== 1） 在L N T T =，13

N Φ=Φ时， Ce Φ =13

N Ce Φ=0.1343 由于(()L N a N N T T I I =Φ=Φt t 定值），C C 故，

33*103309()a N I I A ===

220309*0.181224()0.1343

N N a U I R n rpm Ce --===Φ 由于a I >N I ，故不能运行。

2） 在L N P P =，13

N Φ=Φ时， 因为max 260L L P T n π=, 260

N N N P T n π=, 按照L N P P =则有， max 500115003N L N

N N n T T T T n === 承上式：1()3

a N N I I Φ=Φt t C C 103a N I I ∴==（A ）

220103*0.181500()0.1343

N a a U I R n rpm Ce --===Φ 由于a I =N I ，故能够长期运行。

4、 一他励直流电动机N P =2.5kw ，N U =220V ，N I =12.5A ，N n =1500rpm ，a R =0.8Ω，则

1） 运行中在n=1200rpm 时系统转入能耗制动停车，要保证起始制动电流为2N I ，问电枢应串入多大电阻？

如电枢不接入制动电阻，则制动电流为多大？

2） 若负载是位能性恒转矩负载，0.9L N T T =，采用能耗制动使负载以120rpm 的转速恒速下放，问所

需制动电阻为多大？

解：22012.5*0.80.141500

N N a N U I R Ce n --Φ=== 1）当n=1200rpm 时，0.14*1200168a

E Ce n =Φ==（V ） 能耗制动电阻1680.8 5.9222*12.5

a Br a N E R R I =-=-=Ω 如不接入制动电阻，则制动电流为： 1682100.8

a a a E I R ===A=16.8*N I 2）若0.9L N T T =，则0.9a N I I ==0.9*12.5=11.25（A ）

根据能耗制动机械特性 (120a Br a R R n I rpm Ce φ

+=-=-） 0.14(120)0.8 1.490.80.6911.25

a a Ce n R I φ⋅-=--=--=-=Br R Ω 5、某他励直流电动机额定数据如下：Ω====8.0m in,/1500,5.12,220a N N N

R r n A I V U 。试

求： （1） 当N Φ=Φ，而min /1000r n =时使系统转入能耗制动停车，要求起始制动电流为2I N ，电