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1、机电传动第三次作业机电传动第三次作业 3.11 为什么直流电动机直接启动时启动电流很大？ 解答：电机启动时的启动电流为： UNIst=， Ra由于电机启动瞬间转速n=0，E=0，而且Ra很小，所以Ist很大，一般会达到额定电流的1020倍，造成事故，因此不能直接启动。 3.12 他励直流电动机启动过程中有哪些要求？如何实现？ 解答：他励直流电动机启动过程中要求启动电流 IstIN， 限制直流电动机的启动电流，主要由以下两种方法： 采用降压启动； 电枢回路串接外加电阻进行启动。 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
2、什么现象？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？ 解答：直流他励电动机启动时，为了防止电机出现“飞车”和“堵转”现象，所以一定要先把励磁电流加上。 若忘加励磁电流，1当TL=0启动时：If=0，但是励磁绕组还有一定剩磁，所以稍大于0；但因为0，所以E仍不大，UN大部分仍要加在电阻Ra上，产生很大的启动电流和不大的电磁转矩T，使系统不断加速，使转速上受到机械强度所不允许的值，从而出现“飞车”现象，此时系统在相当大的某一转速下稳速运行，由于 TKtIa=TL 0，所以Ia 0，此时，E相当大。2当T=TL启动时：If=0，但是励磁绕组还有一定剩磁，所以稍大于0；但因
3、为0，TKtIa0，所以出现TTL情况，电动机又不能启动，所以启动电流又会远远大于额定电流，出现“堵转”现象。 当电动机运行在额定转速下，若突然将励磁绕组断开，就会出现0，从而If=0，当空载时出现“飞车”，在满载时出现“堵转”，都会损坏电动机。 3.15 一台直流他励电动机，其额定数据如下：PN=2.2kW，UN=Uf=110V，nN=1500r/min，N=0.8，Ra=0.4，Rf=82.7 。试求： 额定电枢电流IaN；额定励磁电流IfN；励磁功率Pf；额定转矩TN； 额定电流时的反电势； 直接启动时的启动电流； 如果要使启动电流不超过额定电流的2倍，求启动电阻为多少？此时启动转矩又为
4、多少？ 解： 电动机铭牌标注的电压和电流相乘是电机的输入功率，即电动机的实际额定功率是输入功率减去损耗功率：PN所以该电机额定电流为： =UNIaNN， IaN2.21000=25(A)UNhN1100.8PN额定励磁电流IfN为： IfN励磁功率Pf为： 110=1.34(A) =Rf82.7UfPf=IfNUf=1.34110=148(A)额定转矩TN为： 额定运行条件下的反电动势ENUNIaN的反电势为： PN2.2 TN=9550=9550=14(Nm) nN1500Ra，所以额定电流时ENUNIaNRa=110250.4=100(V ) 直接启动时的启动电流Ist为： Ist= 如果
5、要使启动电流不超过额定电流的2倍，求启动电阻为多少？此时启动转矩又为多少？ 如果要使启动电流不超过额定电流的2倍，即 Ist2IaN，所以由 UN110=275(A)Ra0.4UN知， Ist=Ra+Rst U110Rst= N-Ra=-0.4=1.8(W)Ist225Tst=KtFNIst=9.55KeFN2IaN此时启动转矩为： 而 E=KtFNnN，所以 Tst=KtFNIst=9.55KeFN2IaN=19.110025=32(Nm)1500E=19.1IaN nN3.18 他励直流电动机有哪些方法进行调速？它们的特点是什么？ 解答：他励直流电动机的调速方法主要有三大类： 1机械特性较
6、 (1) 改变电枢电路外串电阻调速；其特点主要有：2空载或轻载时，调速范围不大；3实现无级调速困软，稳定度低；4电阻上消耗电能大。用于起重机、卷扬机等低速运转时间不长难；的传动系统。 1电源电压连续变化时， 改变电动机电枢供电电压调速；2特性与固有特性平转速可以平滑无级调节，需在额定转速以下调；3属恒转矩调速，适合拖动行，硬度不变，稳定度高，调速范围大；4可以靠调电枢电压启动电机，不用其它设备。 恒转矩负载；1可无级调速，改变电机主磁通调速；额定转速以上调；3属恒功率调速，适合于恒功率负载。往往和调压调速配合围不大；使用。 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？ 解答：电动运转状态：电动机发出的转矩T与转速n方向相同； 制动运转状态：电动机发出的转矩T与转速n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。 解答：(1) 反馈制动：运行在二、四象限，转速大于理想空载转速。用于起重机调速下放重物，电网吸收电能，运行经济。 (2) 电源反接制动：制动迅速，能量靠电阻吸收，但容易反向启动。 (3) 倒拉反接制动：可得较低下降速度，对TL大小估计不准，本应下降，也许会上升，特性硬度小，稳定性差，电阻消耗全部能量。 (4)能耗制动：用于迅速准确停车及恒速下放重物，电阻消耗全部能量。
