姓名：学 号： 年级：学习中心：—————————————————————————————1-13 已知直流电机的极对数p=2，槽数z=22，元件数及换向片数s=k=22，试画出单迭绕组展开图、磁极和电刷位置，并画出并联支路图。

答： 此电机绕组是单迭所以1k y y ==不是整距绕组，采用省铜且有利于换向的短距绕组1225222z y p εε=±=-=⨯根据参数画出展开图，并作出并联支路图如下1-19 某四极直流电机，电枢槽数z=36，单迭绕组，每槽导体数为6，每极磁通2.2*10e-2Wb ，电枢电流Ia=800A ，问此时电磁转矩为多少？如改为单波绕组，保持支路电流不变，其电磁转矩为多少？解： 电机内的总导体数N=6Z=36*6=216，单迭绕组时：a=p=2[]222162.210800605.04223.14162M a a pN T C I I N m a π-⨯=Φ=Φ=⨯⨯⨯=•⨯⨯ 改为单波绕组时，1a '=，若要保持支路电流不变，[]8002221400222a a a I I a i a A a '''=•==⨯⨯=⨯[]22216 2.210400605.0422 3.14161M a a pN T C I I N m a π-⨯'''=Φ=Φ=⨯⨯⨯=•'⨯⨯1-21 某他励直流电动机额定电压U N =220V ，额定电流I N =10A ，额定转速n N =1500r/min ，电枢回路总电阻R a =0.5Ohm ，试求： (1) 额定负载时的电磁功率和电磁转矩；(2) 保持额定时励磁电流及总负载转矩不变而端电压降为190V ，则稳定后的电枢电流与转速为多少？（电枢反应忽略不计）。

解： (1) ()()[]220100.5102150M N a a N N a N P P E I U I R I W ==•=-•=-⨯⨯=[]21506013.68722 3.1416150060N N N N N P P T N m n π⨯====•Ω⨯⨯ (3) 励磁电流不变时磁通不变，总负载转矩也不变，所以[]10Za N M T I I A C ===Φ不变， []19010515001290.70/min 220105a N N a N N aN N N a E U I R n n n r E U I R '-•-⨯=•=•=⨯=-•-⨯ 1-22 某并励直流电动机额定电压U N =220V ，额定电流I N =75A ，额定转速n N =1000r/min ，电枢回路总电阻R a =0.26Ohm ，额定时励磁回路总电阻R fn =91Ohm ，铁耗及附加损耗p Fe +p delta =600W ，机械损耗P Ohm =198W ，电枢反应去磁作用不。

试求： (1) 额定运行时的电磁转矩T 与输出转矩T N ； (2) 理想空载转速；(3) 实际空载电流I 0及实际空载转速。

解： (1)[]0600198798Fe p p p p W Ω∆=++=+=[][][][][][]12212207516.52202.429175 2.4272.5872.580.261369.642.42220532.4165001369.64532.414597.9614597.9622 3.160N N N fN fn aN N fN cua aN a cuf fN N M cua cuf M M NN P U I kW U I A R I I I A p I R W p I U W P P p p W P P T n π=•=⨯=====-=-===⨯===⨯==--=--====⨯Ω[]139.4416100060N m =•⨯[][]1369.64532.46001982700.04220752700.04131.7822 3.141610006060cuacuf Fe N N N N NN p pp p p p W U I p P T N m n πΩ∆=++++=+++=-⨯-====•⨯⨯Ω∑∑(2) 22072.580.260.201131000N aN a aN e N N N U I R E C n n --⨯Φ====002201093.820.20113N e U n C ===Φ (3) []0139.4131.787.62N T T T N m =-=-=•9.559.550.20113 1.921M N e N C C Φ=Φ=⨯=[]007.623.9671.921a M N T I A C ===Φ[]000220 3.9670.261088.69/min 0.20113N a a e U I R n r C --⨯'===Φ1-31 两台完全相同的并励直流电动机，电枢回路总电阻均为Ra=0.1Ohm ，两机在1000r/min时的空载特性均为：现将两机在机械上同轴联结，电路上并联于同一个230V 的直流电源，轴上不带其他负载，电枢反应及附加损耗均忽略不计。

已知当甲机励磁电流为1.4A ，乙机的励磁电流为1.3A 时，机组的转速为n=1200rpm 。

试问： (1) 此时哪一台为发电机？哪一台为电动机？ (2) 机组总的机械损耗和铁耗为多少？(3) 只调节励磁电流能否改变两机的运行状态（转速不变）？解：（1）当甲励磁电流为1.4A ，转速为1000r/min 时，从空载特性解得此转速下的电动势为195.9V ，则当转速为1200r/min 时，a E 甲）（V 235100012005.195=⨯= >230(v), 同理，你乙在转速为1200r/min 时的电动势为：a E 乙）（V 224100012007.186=⨯= >230(v), 因为a E 甲 >U N ,a E <U N ,故甲为发电机，乙为电动机。

（2）据项（1）有： 电动机：a I 乙）（乙A R E U 601.0224-230a a ==-=；甲甲甲甲甲甲甲甲甲乙乙乙乙乙乙乙）（）（发电机：；）（）（)P (--1175050235501.0230-235-1344060224Fe 101a a a a a e 202a a +≈==⨯=====++≈+==⨯==ΩΩP P P P W I E P A R U E I P P P P P W I E P M F M由于电动机乙与发电机甲同轴联结，乙机的轴上输出功率P 2乙即为甲机的输入功率， 即()甲甲甲乙e 12F M P P P P P ++==Ω则：()[]()()）（得：甲乙甲乙甲甲乙W P P P P P P P P P M M P P P P M F F M M F F 169011750-13440-,e ee 0e ===+++=++++=∑∑∑∑ΩΩΩΩ（3）调节励磁电流可以改变两机的运行状态，例如将↓甲f I 使U E <甲a 的同时，将↑乙f I ，使U E >乙a ，这样就可以使甲机变为电动机，乙机成为发电机，也可以调I f ，使两机在1200r/min 时都作电动机运行，它们都从电网吸收电功率，共同拖动轴上的同一个机械负载，但是不能使两机都作发电机运行（因为无源电动机）。

2-10 他励直流电动机额定数据如下：P N =60kW ，U N =220V ，I N =350A ，n N =1000RPM ，试问：(1) 如果将该机直接起动，则启动电流为多少？(2) 为使启动电流限制在2IN ，应在电枢回路串入多大电阻？(3) 如果采用降压启动且使启动电流限制为2IN ，端电压应降为多少？ 解: (1) []221220350600000.069423502N N N a N U I P R I ⎛⎫-⨯-===Ω ⎪⨯⎝⎭[]2203170.590.0694N a a U I A R ===(2) []122200.06940.24522350N a a N U R R R R I =-=-=-=Ω⨯(3) []1223500.069448.58N a U I R V ==⨯⨯=2-15 某他励直流电动机额定数据如下：P N =3kW ，U N =220V ，I N =18A ，n N =1000RPM 。

电枢回路总电阻Ra=0.8Ohm 。

试求：(1) 为使该机在额定状态下进行能耗制动停机，要求最大制动电流不超过2In ，求制动电阻值；(2) 在项(1)的制动电阻时，如负载为Tz=0.8T N 位能转矩，求电机在能耗制动后的稳定速度；(3) 设该机带动Tz=TN 位能负载运行于额定状态，采用能耗制动使之最终以500rpm 的速度放下重物，求制动电阻及该电阻所对应的最大制动电流；(4) 该机采用能耗制动将Tz=TN 的位能负载稳速下放时，所能达到的最低下放转速为多少？(5) 若该机在额定工况下采用能耗制动停机而不接制动电阻，则制动电流为额定电流多少倍？ 解：(1) 220180.80.20561000N N a e N N U I R C n --⨯Φ===[]10.205610000.8 4.912218e N N e N N Z a a N C n C n R R R I I ΦΦ⨯=--=--=-=Ω-⨯(2) []0.80.80.81814.4N zz N M N M NT T I I A C C ====⨯=ΦΦ[]0.814.456.03/min 0.2056a z z e N R n I r C ⨯=-•=-=-Φ(3) []18N zz N M N M NT T I I A C C '====ΦΦ[]10.20565000.8 4.9118e N N e N N Z a a zC n C n R R R I I ΦΦ⨯'=--=--=-=Ω'(4) []18N zz N M N M NT T I I A C C ====ΦΦ[]0.81870.04/min 0.2056a z z e N R n I r C ⨯=-•=-=-Φ(5) []10000.20562570.80N e N a a z n C I A R R Φ⨯=-=-=++25714.2818a N I I ==2-17 他励直流电动及额定数据为：P N =29kW ，U N =440V ，I N =76A ，n N =1000RPM ，Ra=0.377Ohm ；试问： (1) 该机以500rpm 的速度吊起Tz=0.8TN 负载转矩，在电枢回路应串多大电阻？(2) 用哪几种方法可使Tz=0.8TN 的位能负载以500rpm 的速度稳速下放？求每种方法的电枢回路串接的电阻值。