在调速过程中，无论速度高低，当电动机电流保持不变时，功率也不变，叫恒功率调 速。 5.18 异步电动机有哪几种制动状态？各有何特点？ 答：反馈制动：用于起重机高速下放重物，反馈制动时，动能变为电能回馈给电网，较经 济，只能在高于同步转速下使用。
反接制动：电源反接时，制动电流大，定子或转子需串接电阻，制动速度快容易造成 反转，准确停车有一定困难，电能损耗大。当倒拉制动时，用于低速下放重物，机械功率、 电功率都消耗在电阻上。
2.7 如图所示，电动机轴上的转动惯量 JM＝2.5kg.m2，转速 nM＝900r/mim；中间传动轴的 转动惯量 J1＝2kg.m2，转速 n1＝300r/mim；生产机械轴的惯量 JL＝16kg.m2，转速 nL＝ 60r/mim。试求折算到电动机轴上的等效转动惯量。
答： j1=ωM/ω1= nM/n1=900/300=3 jL=ωM/ωL= nM/nL=900/60=15
n0
60 f p
60 50 1500 (r / min) 2
因为S N
n0
nN n0
，nN
(1 S N )n0
(1 0.02) 1500
1470 r / min
f2 S N f1 0.02 50 1(Hz )
5.3 有一台三相异步电动机，其 nN=1470r/min，电源频率为 50Hz。当在额定负载下运行， 试求：(1) 定子旋转磁场对定子的转速；(2) 定子旋转磁场对转子的转速；(3) 转子旋转 磁场对转子的转速；(4) 转子旋转磁场对定子的转速；(5) 转子旋转磁场对定子旋转磁场 的转速。 答：
齿轮、滑轮和卷筒总的传动效率为 0.83。试求提升速度 v 和折算到电动机轴上的静态转矩
TL 以及折算到电动机轴上整个拖动系统的飞轮惯量 GDZ2。
答：
nL
nM j1 j2
950 44
59.4(r / min)

v Dn L 0.24 59.4 0.37(m / s)
60 j3
60 2
P1
INUN
PN
N
答：
IN
PN
U NN
7.5 1000 220 0.885
38.52( A)
TN
9550
PN nN
9550 7.5 1550
47.75(N m)
3.8 一台他励直流电动机的铭牌数据为：PN=5.5kW，UN=110V，IN=62A，nN=1000r/min，试 绘出它的固有机械特性曲线。 答：
TN
9550
PN nN
9550 5.5 1000
52.53(N m)
3.9 一台并励直流电动机的技术数据如下：PN=5.5kW，UN=110V，IN=61A，额定励磁电流 IfN=2A，nN=1500r/min，电枢电阻 Ra=0.2 Ω，若忽略机械磨擦和转子的铜耗、铁损，认为 额定运行状态下的电磁转矩近似等于额定输出转矩，试绘出它近似的固有机械特性曲线。 答：
⑷
当 0.8 N时，n01
U Ke
UN 0.8K e N
n0 1559 0.8 0.8
1949 (r / min)
n1
Ke
Ra Kt2
TN
Ra
0.8
2
K
e
K
t
2 N
TN＝
1 0.8
2
n
59 0.82
92.2(r / min)
n1 n01 n1 1949 92.2 1856 .8(r / min)
K t N I st
9.55 Ke N 2I aN
19.1 nN
I aN
Tst
19.1 100 25 31.83(N m) 1500
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。 答：
能耗制动：比较常用的准确停车方法，制动效果比反接制动差。
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？
T KtIa TL 常数
答：因为 当Φ ↓时，→ Ia↑ 由 U=E+IaRa，E＝U－IaRa，当 Ia ↑时， →E ↓，所以： E<E1
3.6 已知他励直流电动机的铭牌数据如下：PN=7.5kW，UN=220V，nN=1500r/min，ηN=88.5%， Ra=0.2Ω。试求该电机的额定电流和额定转矩。
(1)、因为I aNU N
PN N
，所以I aN
PN U NN
2.2 1000 110 0.8
25( A)
答：
(2)、I fN
Uf Rf
110 1.33(A) 82.7
(3)、Pf I fNU f 1.33 110 146 .3( A)
(4)、TN
9550
PN nN
9550 2.2 1500
动？ 若采用自耦变压器降压启动，设降压比为 0.64，求电源线路中通过的启动电流和电动
机的启动转矩。
答：
(1)、TN
9550
PN nN
9550 40 1470
260 (N m)
U U N时，Tst 1.2TN 1.2 260 312 TL，能启动
U1 0.8U N时，Tst1 0.82 Tst 0.82 312 200 TL，不能启动
(2) 求 n0，p，SN，TN，Tst，Tmax，Ist； (3) 额定负载时电动机的输入功率是多少？
答： (1) Y 接法。
(2)、因为nN 960 r / min, 所以n0 1000 r / min, p 3
SN
n0 nN n0
＝1000－960 ＝0.04 1000
TN
9550
PN nN
Ra
0.50
~
0.751
PN UNI
N
UN IN
Ra
0.50
~
0.751
5.5 1000 110 62
110 62
0.172
~
0.258 ()
n0
UN Ke N
U N nN U N I N Ra
110 1000
n0
110
62(0.172
~
0.258 )
1107
~ 1170 (r / min)
14(N m)
(5)、E U N I aN Ra 110 25 0.4 100 (V )
(6)、I st
UN Ra
110 0.4
275( A)
(7)、要使 I st
UN Ra＋R st
2
I
，则
aN
R
st
UN I st
Ra
110 2 25
0.4 1.8( A)
E
Tst
TL=9.55Fv/(η1nM)=9.55×100×0.37/(0.83×950)=0.45N.m
GDZ2
GDM2
365 Fv2 nM2
GD
2 Z
(1.1 ~ 1.25) 1.05 365 100 0.37 2 950 2
1.16
~ 1.32 N m2
3.3 一台他励直流电动机所拖动的负载转矩 TL＝常数，当电枢电压或电枢附加电阻改变时，
(2)、TstY
1 3 Tst
1 3 1.2TN
0.4TN
所以，在 TL 0.45TN时，无法启动，在 TL 0.35TN时，能启动
答：
5.15 异步电动机有哪几种调速方法？各种调速方法有何优缺点？ 答：调压调速：可无级调速，但减小 U 时，T 按 U2 减少，所以调速范围不大。
转子电路串电阻调速：只适于线绕式。启动电阻可兼作调速电阻，简单、可靠，但属 有级调速。随转速降低，特性变软，低速损耗大，用在重复短期运转的机械，如起重机。
(1)、因为nN 1470 r / min, 所以n0 1500 r / min, p 2
(2)、n0－nN 1500 1470 30(r / min)
(3)、S N
n0 nN n0
＝1500－1470 ＝0.02 1500
f2 S N f1 0.02 50 1(Hz )
n2
60 f 2 p
60 1 30(r / min) 2
(4)、n02 n2 nN 30 1470 1500 (r / min) (5)、n21 n02 n0 1500 1500 0(r / min)
5.6 有一台三相异步电动机，其技术数据如下表所示。 试求: (1) 线电压为 380V 时，三相定子绕组应如何接法？
1＋
R ad Ra
2
n
n2
1＋ 5 0.242
59
1278 (r
/ min)
n2 n0 n2 1559 1278 281(r / min)
⑶
当U
UN
/ 2时，n01
U Ke
UN 2Ke
n0 2
1559 ＝779 .5(r / min) 2
n1 n01 n 779 .5 59 720 .5(r / min)
能否改变其稳定运行状态下电枢电流的大小？为什么？这时拖动系统中哪些量必然要发生 变化？ 答：因为
T KtIa TL 常数
所以，当改变电枢电压或电枢串电阻时，Ia 均不变。
n
U Ke
Ra KeKt2
T
由
知
n 会变化。
3.4 一台他励直流电动机在稳定运行时，电枢反电势 E=E1，如负载转矩 TL=常数，外加电压
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， ηN=0.8，Ra=0.4Ω，Rf=82.7 Ω。试求： ① 额定电枢电流 IaN；②额定励磁电流 IfN； ③励磁功率 Pf；④额定转矩 TN；⑤ 额定电流时的反电势；⑥ 直接启动时的启动电流；⑦ 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？此时启动转矩又为多少？