机电传动控制第四版习题及其答案(2)

⑦ 如果要是启动电流不超过额定电流的2倍，求启动电阻为多

少欧？此时启动转矩又为多少？

① PN=UNIaNηN

2200=110*IaN*0.8

IaN=25A

② Uf= RfIfN

IfN=110/82.7

=1.33A

③ Pf= UfIfN

=146.3W

④额定转矩TN=9.55 PN/ nN

=14Nm

⑤ 额定电流时的反电势EN=UN-INRa

=110V-0.4*25

=100V

⑥ 直接启动时的启动电流Ist=UN/Ra

=110/0.4

=275A

⑦ 启动电阻 2IN> UN/ (Ra+Rst)

Rst>1.68Ω

启动转矩 Keφ=(UN-INRa)/nN

=0.066

Ia= UN/ (Ra+Rst) T=KtIaφ

=52.9A =9.55*0.066*52.9

=33.34Nm

3.16 直流电动机用电枢电路串电阻的办法启动时，为什么要逐渐切

除启动电阻？如切出太快，会带来什么后果？

如果启动电阻一下全部切除,,在切除瞬间,由于机械惯性的作用

使电动机的转速不能突变,在此瞬间转速维持不变,机械特性会转

到其他特性曲线上,此时冲击电流会很大,所以采用逐渐切除启动

电阻的方法.如切除太快,会有可能烧毁电机.

3.17 转速调节（调速）与固有的速度变化在概念上有什么区别 ？

速度变化是在某机械特性下,由于负载改变而引起的,二速度调节

则是某一特定的负载下,靠人为改变机械特性而得到的.

3.18 他励直流电动机有哪些方法进行调速？它们的特点是什么？

他励电动机的调速方法：

第一改变电枢电路外串接电阻Rad

特点在一定负载转矩下，串接不同的电阻可以得到不同的转速，

机械特性较软，电阻越大则特性与如软，稳定型越低，载空或轻

载时，调速范围不大，实现无级调速困难，在调速电阻上消耗大

量电量。

第二改变电动机电枢供电电压

特点 当电压连续变化时转速可以平滑无级调速，一般只能自在额

定转速以下调节，调速特性与固有特性相互平行，机械特性硬度

不变，调速的稳定度较高，调速范围较大，调速时因电枢电流与

电压无关，属于恒转矩调速，适应于对恒转矩型负载。可以靠调

节电枢电压来启动电机，不用其它启动设备，

第三改变电动机主磁通

特点可以平滑无级调速，但只能弱词调速，即在额定转速以上调

节，调速特性较软，且受电动机换向条件等的限制，调速范围不

大，调速时维持电枢电压和电流步变，属恒功率调速。

3.19直流电动机的电动与制动两种运转状态的根本区别何在？

电动机的电动状态特点是电动机所发出的转矩T的方向与转速n

的方向相同.制动状态特点使电动机所发的转矩T的方向与转速

n的方向相反

3.20 他励直流电动机有哪几种制动方法？它们的机械特性如何？试

比较各种制动方法的优缺点。

1反馈制动

机械特性表达式:n=U/Keφ-(Ra+Rad)T/keKtφ2

T为负值,电动机正转时,反馈制动状态下的机械特性是第一

象限电动状态下的机械特性第二象限内的延伸.

反馈制动状态下附加电阻越大电动机转速越高.为使重物

降速度不至于过高,串接的附加电阻不宜过大.但即使不串

任何电阻,重物下放过程中电机的转速仍过高.如果放下的

件较重.则采用这种制动方式运行不太安全.

2反接制动

电源反接制动

电源反接制动一般应用在生产机械要求迅速减速停车和

向的场合以及要求经常正反转的机械上.

倒拉反接制动

倒拉反接制动状态下的机械特性曲线实际上是第一象限

电动状态下的机械特性区现在第四象限中的延伸,若电动

反向转在电动状态,则倒拉反接制动状态下的机械特性曲

就是第三象限中电动状态下的机械特性曲线在第二象限

延伸..它可以积低的下降速度,保证生产的安全,缺点是若

转矩大小估计不准,则本应下降的重物可能向上升,机械特

硬度小,速度稳定性差.

3 能耗制动

机械特性曲线是通过原点,且位于第二象限和第四象限的一条直

线,优点是不会出现像倒拉制动那样因为对TL的大小估计错误而

引起重物上升的事故.运动速度也较反接制动时稳定.

3.21 一台直流他励电动机拖动一台卷扬机构，在电动机拖动重物匀

速上升时讲电枢电源突然反接，试利用机械特性从机电过程上说

明：

①从反接开始到系统新的稳定平衡状态之间，电动机经历了几

种运行状态？最后在什么状态下建立系统新的稳定平衡点？ ②各种状态下转速变化的机电过程怎样？

① 从反接开始到系统到达新的稳定平衡状态之间,电动机经历

了电动机正向电动状态,反接制动状态,反向电动状态,稳定平

衡状态.

电动机正向电动状态由a到b特性曲线转变; 反接制动状态转速逐

渐降低,到达c时速度为零, 反向电动状态由c到f速度逐渐增加.

稳定平衡状态,反向到达f稳定平衡点,转速不再变化.

第五章

5.1 有一台四极三相异步电动机，电源电压的频率为50HZ，满载时电

动机的转差率为0.02求电动机的同步转速、转子转速和转子电

流频率。

n0=60f/p S=(n0-n)/ n0

=60*50/2 0.02=(1500-n)/1500

=1500r/min n=1470r/min

电动机的同步转速1500r/min. 转子转速1470 r/min,

转子电流频率.f2=Sf1=0.02*50=1 HZ

5.2 将三相异步电动机接三相电源的三根引线中的两根对调，此电动

机是否会反转？为什么？

如果将定子绕组接至电源的三相导线中的任意两根线对调,例如

将B,C两根线对调,即使B相遇C相绕组中电流的相位对调,此时

A相绕组内的电流导前于C相绕组的电流2π/3因此旋转方向也

将变为A-C-B向逆时针方向旋转,与未对调的旋转方向相反.

5.3 有一台三相异步电动机，其nN=1470r/min,电源频率为50HZ。设

在额定负载下运行，试求：

① 定子旋转磁场对定子的转速；

1500 r/min

② 定子旋转磁场对转子的转速；

30 r/min

③ 转子旋转磁场对转子的转速；

30 r/min

④ 转子旋转磁场对定子的转速；

1500 r/min

⑤ 转子旋转磁场对定子旋转磁场的转速。

0 r/min

5.4 当三相异步电动机的负载增加时，为什么定子电流会随转子电流

的增加而增加？

因为负载增加n减小,转子与旋转磁场间的相对转速( n0-n)增加,

转子导体被磁感线切割的速度提高,于是转子的感应电动势增加,转子

电流特增加,.定子的感应电动使因为转子的电流增加而变大,所以定