《机电传动控制》习题课

《《机电传动控制》习题课》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第3章直流电机的工作原理及特性习题3.1为什么直流电机的转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠压而成？答案：直流电动机工作时，（1）电枢绕组中流过交变电流，它产生的磁通当然是交变的。这个（2）变化的磁通在铁芯中产生感应电流。铁芯中产生的感应电流，在（3）垂直于磁通方向的平面内环流，所以叫涡流。涡流损耗会使铁芯发热。为了减小这种涡流损耗，电枢铁芯采用彼此绝缘的硅钢片叠压而成，使涡流在狭长形的回路中，通过较小的截面，以（4）增大涡流通路上的电阻，从而起到（5）减小涡流的作用。如果没有绝缘层，会使整个电枢铁芯成为一体，涡流将增大，使铁芯发热。因此，如果没有绝缘，就起不到削减

2、涡流的作用。习题3.4一台他励直流电动机在稳态下运行时，电枢反电势E＝E1，如负载转矩TL＝常数，外加电压和电枢电路中的电阻均不变，问减弱励磁使转速上升到新的稳定值后，电枢反电势将如何变化？是大于、小于还是等于E1？答案：∵当电动机再次达到稳定状态后，输出转矩仍等于负载转矩，即输出转矩T＝TL＝常数。又根据公式（3.2），T＝KtФIa。∵励磁磁通Ф减小，T、Kt不变。∴电枢电流Ia增大。再根据公式（3.11），U＝E＋Ia·Ra。∴E=U－Ia·Ra。又∵U、Ra不变，Ia增大。∴E减小即减弱励磁到达稳定后，电动机反电势将小于E1。习题3.8一台他励直流电动

3、机的铭牌数据为：PN＝5.5KW，UN＝110V，IN＝62A，nN＝1000r/min，试绘出它的固有机械特性曲线。（1）第一步，求出n0（2）第二步，求出（TN，nN）答案：根据公式（3.15），（1-1）Ra＝（0.50~0.75）()我们取Ra＝0.7()，计算可得，Ra＝0.24Ω再根据公式（3.16）得，（1-2）KeФN＝（UN－INRa）/nN=0.095又根据（1-3）n0＝UN/（KeФN），计算可得，n0＝1158r/min根据公式（3.17），（2-1）TN＝9.55，计算可得，TN＝52.525N·M根据上述参数，绘制电动机固有机械特

4、性曲线如下：3.10一台他励直流电动机的技术数据如下：PN=6.5KW，UN=220V，IN=34.4A，nN=1500r/min，Ra=0.242Ω，试计算出此电动机的如下特性：①固有机械特性；　　②电枢附加电阻分别为3Ω和5Ω时的人为机械特性；③电枢电压为UN/2时的人为机械特性；④磁通φ=0.8φN时的人为机械特性；并绘出上述特性的图形。①n0=UNnN/(UN-INRa)=220*1500/220-34.4*0.242=1559r/min求出Keφ=0.1411TN=9.55PN/nN=9.55*6500/1500=41.38Nm155941.38②n

5、=U/Keφ-(Ra+Rad)T/KeKtφ2=U/Keφ-(Ra+Rad)T/9.55Ke2φ2=1559-(0.242+Rad)41.38/9.55Ke2φ2当3Ωn=854r/min当5Ωn=311r/min③n=U/Keφ-RaT/9.55Ke2φ2　当UN=0.5UN时n=732r/minn0=UNnN/2(UN-INRa)=780r/min④n=U/0.8Keφ-RaT/9.55Ke2φ20.82当φ=0.8φ时n=1517r/minn0=UN/0.8Keφ=1949r/minn03.11为什么直流电动机直接启动时启动电流很大？电动机在未启动前n=

6、0，E=0，而Ra很小，所以将电动机直接接入电网并施加额定电压时，启动电流将很大.Ist=UN/Ra习题3.13直流他励电动机启动时，为什么一定要先把励磁电流加上？若忘了先合励磁绕组的电源开关就把电枢电源接通，这时会产生什么现象（试从TL＝0和TL＝TN两种情况加以分析）？当电动机运行在额定转速下，若突然将励磁绕组断开，此时又将出现什么情况？答案：直流他励电动机启动前必须先加励磁电流，是为了产生主磁通Ф。若忘了先合励磁绕组的电源开关就把电枢电源接通会产生的现象是：（1）当TL＝0时此时，虽然没有励磁电流但是电动机内部的主磁极上仍会有剩磁（T＝KtФIa），当接

7、通电枢电源时，电磁转矩不等于0，而TL＝0，故电动机会转动，但是电动机转速会不断上升，最后发生“飞车”。（2）当TL＝TN时此时，电动机内部同样由于主磁极上有剩磁，而产生电磁转矩。如果此时的电磁转矩大于负载转矩，电动机则会转动；如果此时的电磁转矩小于负载转矩，电动机则不会转动，且由于此时反电动势E等于0，因此电枢电流Ia会很大，可能会损坏电枢绕组。当电动机运行在额定转速下，突然将励磁绕组断开，电动机主磁通Ф迅速减小，同时电枢电流会急剧增大。如果此时的电磁转矩大于负载转矩，电动机则会继续转动；如果此时的电磁转矩小于负载转矩，电动机则会慢慢减速直至停止。习题3.1

8、5一台直流他励电动机，其额定数据如下：