第二章习题_习题第二章

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第二章

直流电动机的电力拖动

思考题与习题

2.1 什么是电力拖动系统？举例说明电力拖动系统都由哪些部分组成。

2.2 写出电力拖动系统的运动方程式，并说明该方程式中转矩正、负号的方法。2.3 怎样判断运动系统是处于动态还是处于稳态？

2.4 生产机械的负载转矩特性常见的有哪几类？何谓反抗性负载,何谓位能性负载?

2.5 电动机理想空载转速与实际空载转速有何区别？

2.6 什么是固有机械特性？什么是人为机械特性？他励直流电动机的固有特性

和各种人为特性各有何特点？

2.7 什么是机械特性上的额定工作点？什么是额定转速降？

2.8 电力拖动系统稳定运行的条件是什么？一般来说，若电动机的机械特性是向下倾斜的，则系统便能稳定运行？这是为什么？

2.9 在下列的图中，哪些系统是稳定的？哪些系统是不稳定的？

2.10 他励直流电动机稳定运行时，其电枢电流与哪些因素有关？如果负载转矩不变，改变电枢回路电阻，或改变电源电压，或改变励磁电流，对电枢电流有何影响？

2.11 直流电动机为什么不能直接起动？如果直接起动会引起什么后果？

2.12 怎样实现他励直流电动机的能耗制动？试说明在反抗性恒转矩负载下，能耗制动过程中的n、Ea、Ia、及Tem的变化情况。

2.13 采用能耗制动和电压反接制动进行系统停车时，为什么要在电枢回路中串入制动电阻？哪一种情况下串入的电阻大？为什么？

2.14 实现倒拉反转反接制动和回馈制动的条件各是什么？ 2.15 当提升机下放重物时：（1）要使他励电动机在低于理想空载转速下运行，应采用什么制动方法？（2）若在高于理想空载转速下运行，又应采用什么制动方法？

2.16 试说明电动状态、能耗制动状态、回馈制动状态及反接制动状态下的能量关系。

2.17 直流电动机有哪几种调速方法，各有什么特点？

2.18 什么是静差率？它与哪些因素有关？为什么低速时的静差率较大？ 2.19 何谓恒转矩调速方式及恒功率调速方式？他励直流电动机的三种调速方法各属于什么调速方式？

2.20 为什么要考虑调速方式与负载类型的配合？怎样配合才合理？

2.21 串励电动机为什么不能实现回馈制动？怎样实现能耗制动和反接制

怎样改变他励、并励、串励及复励电动机的转向？ 2.23 串励电动机为何不能空载运行？

2.24 积复励电动机与他励、串励电动机比较有何特点？

2.25 他励直流电动机的数据为：PN=10kW，UN=220V，IN=53.4A,nN=1500r/min,Ra=0.4Ω。求:（1）额定运行时的电磁转矩、输出转矩及空载转矩;（2）理想空载转速和实际转速；（3）半载时的转速;（4）n=1600r/min时的电枢电流。

2.26 电动机数据同题2.25，试求出下列几种情况下的机械特性方程式，并在同一坐标上画出机械特性曲线。（1）固有特性；（2）电枢回路串入1.6Ω电阻；（3）电源电压降至原来的一半；（4）磁通减少30%。2.27 他励直流电动机的UN=220V, IN=207.5A，Ra=0.067Ω，PN=10KW，试问:（1）直接起动时的起动电流是额定电流的多少倍？（2）如限制起动电流为1.5IN，电枢回路应串入多大的电阻？

2.28 他励直流电动机的数据为：PN=7.5kW，UN=110V，IN=85.2A，nN=750r/min，Ra=0.13Ω，如采用三级起动，最大起动电流限制为2IN，求:各段起动电阻。

2.29他励直流电动机的PN=2.5kW,UN=220V,IN=12.5A，nN=1500r/min,Ra=0.8Ω，求:（1）当电动机以1200r/min的转速运行时，采用能耗制动停车，若限制最大制动电流为2IN，则电枢回路中应串入多大的制动电阻;（2）若负载为位能性恒转矩负载,负载转矩为TL=0.9TN,采用能耗制动使负载以120r/min转速稳速下降，电枢回路应串入多大电阻。

2.30 一台他励直流电动机，PN=10kW ,UN=110V, IN=112A，nN=750r/min，Ra=0.1Ω，设电动机带反抗性恒转矩负载处于额定运行。求:（1）采用电压反接制动，使最大制动电流为2.2IN，电枢回路应串入多大的电阻？（2）在制动到n=0时，不切断电源，电机能否反转？若能反转，试求稳态转速，并说明电机工作在什么状态？ 2.31 一台他励直流电动机，PN=4kW ,UN=220V, IN=22.3A，nN=1000r/min，Ra=0.91Ω，运行于额定状态，为使电动机停车，采用电压反接制动，串入电枢回路的电阻为9Ω，求：（1）制动开始瞬间电动机的电磁转矩；（2）n=0时电动机的电磁转矩；（3）如果负载为反抗性负载，在制动到n=0时不切断电源，电机能否反转？为什么？

2.32 他励直流电动机的数据为：PN=30kW，UN=220V，IN=158.5A，nN=1000r/min，Ra=0.1Ω，TL=0.8TN，求:（1）电动机的转速;（2）电枢回路串入0.3Ω电阻时的稳态转速；（3）电压降至188V时，降压瞬间的电枢电流和降压后的稳态转速；（4）将磁通减弱至80%ΦN时的稳态转速。

2.33 一台他励直流电动机，PN=4kW ,UN=110V, IN=44.8A，nN=1500r/min，Ra=0.23Ω，电机带额定负载运行，若使转速下降为800r/min，那么：（1）采用电枢串电阻方法时，应串入多大电阻？此时电机的输入功率、输出功率及效率各为多少（不计空载损耗）？（2）采用降压方法时，则电压应为多少？此时的输入、输出功率和效率各为多少（不计空载损耗）？

2.34 一台他励直流电动机，PN=29kW ,UN=440V,IN=76A，nN=1000r/min，Ra=0.38Ω，采用高压及弱磁调速，要求最低理想空载转速为250r/min，最高理想空载转速为1500r/min，求在额定转矩时的最高转速和最低转速，并比较这两条机械特性的静差率。

2.35 一台直流电动机，PN=74kW，UN=220V，IN=378A，nN=1430r/min，采用降压调速，已知Ra=0.023Ω，直流电源内阻为0.022Ω，当生产机械要求静差率为20%时，系统的调速范围是多少？若静差率为30%，则调速范围又为多少？

2.36 一台串励直流电动机,UN=220V, IN=40A,nN=1000r/min，电枢回路总电阻为0.5Ω，设磁路不饱和，并忽略电枢反应，试问：当Ia=20A时，电动机的转速及电磁转矩为多少？（2）若电磁转矩保持上述值不变，而将电压降至110V，此时电动机的转速和电枢电流各为多少？

2.37 一台串励直流电动机，PN=14.7kW，UN=220V，IN=78.5A，nN=585r/min，电枢回路总电阻为0.26Ω，采用电枢串电阻调速，在额定负载下要将转速降至350r/min，需串入多大电阻？