2-1 他励直流电动机的机械特性指的是什么？是根据那几个方程式推倒出来的？ 答：T C C R R C u n T e c a e φφφ+-= 据以下三个方程：)(c a a a R R I E u ++=n C E e a φ=a T I C T φ=2-2 他励直流电动机的机械特性的斜率与那些量有关？什么叫硬特性？什么叫软特性？答：β与所串电阻R C 及励磁磁场Φ有关；β值较小的机械特性称硬特性，反之为软特性2-3 为什么0n 称为理想空载转速？堵转点是否只意味着电动机转速为零？为什么？答：因为实际中空载转矩T 0不可避免，故n 0达不到。

堵转就是n=0的点。

2-4 什么叫人为机械特性？从物理概念上说明为什么电枢外串电阻越大，机械特性越软？答：人为机械特性指通过改变u 、φ、R 参数得到的机械特性。

2-5 为什么降低电源电压的人为机械特性是互相平行的？为什么减弱气隙每极磁通后机械特性会变软？答：u 与β值无关；因为φφβ∴∝1减小，β增大，特性边软。

2-6 什么是电力拖动系统的稳定运行？能够稳定运行的充分必要条件是什么？答：系统在某种外界扰动下离开原的平衡状态，在新的条件下获得的新的平衡；或当扰动消失后系统能自动恢复到原来的平衡状态。

满足上述条件，系统就是稳定的。

系统稳定运行的充分必要条件是：1）电机的机械特性与负载转矩特性必须有交点，在交点处L T T =；2）在交点附近应有dndT dn dT L <。

2-7 他励直流电动机稳定运行时，电枢电流的大小由什么决定？改变电枢回路电阻或改变电源电压的大小时，能否改变电枢电流的大小？答：I a 由负载T L 决定。

不能。

2-8 他励直流电动机为什么不能直接起动？直接起动会引起什么不良后果？答：起动开始瞬间，由于机械惯性的影响，电动机转速,0,0==a E n 这时起动电流为 a N st R U I =，因电枢电阻数值很小，因此，st I 很大，可达额定电流的（10~20）倍。

因此不能直接起动。

直接起动可能产生如下后果：1、大电流使电枢绕组受到过大的电磁力，易损坏绕组；2、使换向困难，主要是在换向器表面产生火花及环火，少坏电刷与换向器；3、过大的起动电流还会产生过大的起动转矩，从而使传动机构受到很大的冲击力，加速过快，易损坏传动变速机构；4、过大的起动电流会引起电网电压的波动，影响电网上其他用户的正常用电。

2-9 起动他励直流电动机前励磁绕阻断线，没发现就起动了，下面两种情况会引起什么后果？(1)空载起动；(2)负载起动，T L ＝T N 。

答：（1）电机飞车，转速太高，容易造成事故。

（2）电机电枢中电流很大，却很可能起动不了，由于C T I C T φ=，此时磁场只有点剩磁很小。

2-10 如何判断他励直流电动机是处于电动运行状态还是制动运行状态？答：电机所发出的电磁转矩与转速方向相同，即为电动状态。

若电磁转矩与转动方向相反，则为制动状态。

2-11 电动机在电动状态和制动状态下运行时机械特性位于哪个象限？答：电动状态机械特性位于一、三象限；制动状态机械特性位于二、四象限。

2-12 能耗制动过程和能耗制动运行有何异同点？答：相同点：两种状态下，电磁转矩都与电机转向相反。

不同点：能耗制动中负载转矩与电磁转矩同向；而能耗运行中负载转矩与电磁转矩反向。

2-13 电压反接制动与电动势反接制动有何异同点？答：相同点：两种状态都是制动状态，即电磁转矩都与转向相反。

不同点：电压反接制动中，电流方向发生改变；而电动势方向制动中电流流向不变。

2-14 什么叫电力拖动系统的过渡过程？在过渡过程中为什么电动机的转速不能突变？答：指系统从一个稳定工作状态过渡到另一个稳定运行状态。

由于机械惯性时间远大于电磁惯性时间，在过渡过程中可以把电磁量任务是突变的，而机械量不能。

2-15什么是机械过渡过程？推导他励直流电动机拖动系统机械过渡过程解析式时作了哪些假定？答：指机械量如转速的变化过程（从一个稳态到另一个稳态）假设：1）电源电压u恒定不变2）磁通φ恒定不变3）负载转矩T L保持常数不变2-16什么是他励直流电动机拖动系统机械过渡过程的三要素？机电时间常数的大小与哪些量有关？答：三要素指：初始值、稳态值、机电时间常数。

机电时间常数与系统的转动惯量、所串电阻、及励磁磁场有关。

2-17 他励直流电动机有那几种调速方法？各有什么特点？答：1）电枢串电阻调速特点：优点：设备简单、初投资少；缺点：1、有级调速，级数有限，平滑性差2、轻载时，调速范围小3、低速时，η低，电能损耗大4、低速运行，转速稳定性差适用于调速性能要求不高的场合。

2）降低电压调速特点：优点：1、电源电压能连续调节，调速的平滑性好，可达到无级调速；2、无论是高速或低速，机械特性硬度不变，低速时稳定性好；3、低速时电能损耗小，效率高。

缺点：设备的初投资大。

适用于对调速性能要求较高的设备上。

3）减弱励磁磁通调速特点：优点：1、电流较小的励磁电路中进行调节、控制方便，功率损耗小2、用于调速的变阻器功率小，可较平滑调速，实现无级调速。

缺点：调速范围较小。

2-18 静差率与机械特性的硬度有何区别？ 答：00n n n -=δ，机械特性越硬，δ越小。

可以利用δ来衡量机械特性的硬度。

2-19 调速范围与静差率有什么关系？为什么要同时提出才有意义？ 答：调速范围m inm ax n n D =，其中n min 受到调速相对稳定性限制，而稳定性则通过δ（静差率）反映，故同时考察D 与δ对调速系统才有意义。

2-20什么叫恒转矩调速方式和恒功率调速方式？他励直流电动机的三种调速方法各属于哪种调速方式？答： 恒转矩调速方式：当采用电枢串电阻调速和降低电枢电压调速时，N a N I I =Φ=Φ,，则电动机容许输出的转矩为===N N N T cy T I C T φ常数。

由此可见，这两种调速方法在整个调速范围内，不论转速等于多少，电动机容许输出的转矩都为一恒值，因此称为恒转矩调速方式。

恒功率调速方式：当采用弱磁调速时，磁通φ是变化的，因此容许输出转矩cy T 与转速n 成反比。

而输出功率k n n c T P cy =⨯=Ω=602π，即为一恒定值。

故称为恒功率调速方式。

串电阻调速和降电压调速属于恒转矩调速方式，弱磁调速属于恒功率调速。

2-21 电动机的调速方式为什么要与负载性质匹配？不匹配时有什么问题？答：电动机的容许输出转矩和容许输出功率，仅仅表示电动机的利用限度，并不代表电 动机的实际输出，电动机的实际输出是由负载的需要来决定的。

负载有三种类型：恒转矩负载、恒功率负载、通风机型负载。

每种类型的负载，在不同转速下所需要的转矩和电流是不同的。

所以要根据电动机所拖动负载的性质来选择调速方式，达到合理使用电动机的目的。

2-22是否可以说他励直流电动机拖动的负载只要转矩不超过额定值，不论采用哪一种调速方法，电动机都可以长期运行而不致过热损坏？答：不可以。

串电阻调速和降压调速可以这样认为，但弱磁调速时N L T T =时，绕组N a I I >，故不能长时间运行。

2-23 一台他励直流电动机，铭牌数据为P N =60kW ，U N =220V ，I N =305A ，n N =1000r/min ，试求：（1） 固有机械特性并画在坐标纸上。

（2） T =时的转速。

（3） 转速n =1100r/min 时的电枢电流。

解：（1）Ω=⨯-⨯=-=038.0)30530560000305220(21)(212N N N N a I P I u R ， =-=ΦN a N N N e n R I U C min 208.01000038.0305220⋅=⨯-r V min 1058208.02200r C U n N e N ===φ m N I C T N N e N ⋅=⨯⨯==8.605305208.055.955.9φ∴通过（1058，0）及（1000，）可以作出固有机械特性（2）时N NT N e N a N e N T T C C T R C U n 75.0=∴-=φφφ min 1016208.0208.055.98.60575.0038.0208.0220r n =⨯⨯⨯⨯-= （3）n=1100r/minN Ne a N e N I C R C U n φφ-= A R C n C U I a N e N e N N 9.229038.0208.0)11001058()(-=-=-=∴φφ 2-24 电动机的数据同上题，试计算并画出下列机械特性：（1） 电枢回路总电阻为时的人为机械特性。

（2） 电枢回路总电阻为2R N 的人为机械特性。

（3） 电源电压为，电枢回路不串电阻时的人为机械特性。

（4） 电源电压为U N ，电枢不串电阻，ф=фN 时的人为机械特性。

注：R N =U N /I N 称为额定电阻，它相当于电动机额定运行时从电枢两端看进去的等效电阻。

解：（1）Ω===721.0305220N N N I U R 当外串后总电阻为时：T T C C R C U n NT N e n N e N 874.010585.0-=⋅-=φφφ （2）当电枢总电阻为Ω=442.12n R 时：T T C C R C U n NT N e n N e N 49.310582-=⋅-=φφφ （3）N U U 5.0=T T C C R C U n N T e a N e N 092.0529)(5.02-=-=φφ （4）N φφ5.0=T T C C R C U n N T e a N e N 368.02116)(25.05.02-=-=φφ 2-25 Z2—71型他励直流电动机,P N =， U N =110V ， I N =85.2A ， n N =750r/min ，R a =Ω。

采用电枢串电阻分三级起动,最大起动电流为2l n ，试计算各级起动电阻值。

解：选N I I 21=，Ω=⨯==646.02.8521101I U R N m 711.1129.0646.033===a m R R γ Ω=⨯==∴221.0129.0711.11γa R RΩ=⨯==378.0711.1221.012γR RΩ=-=-=∴092.0129.0221.011a st R R RΩ=-=-=157.0221.0378.0122R R R stΩ=-=-=268.0378.0646.0233R R R st2-26 一台他励直流电动机，P N =，U N =220V ， I N =41A ， n N =1500r/min ，R a =Ω，拖动恒转矩负载运行，T=T N 。

当把电源电压降到U=180V 时，问：（1） 降低电源电压瞬间电动机的电枢电流及电磁转矩是多少？（2） 稳定运行时转速是多少？ 解：1min 316.01500376.041220-⋅=⨯-=-=r V n R I U C N a N N N e φ ∴机械特性 T C C R C U n N T e a N e N ⋅-=2)(φφ （1）当在额定点运行时 V n C E N N e N 2041500136.0=⨯=⋅=φ∴降压瞬间 180a a R I ⋅+=204 A I a 8.63376.0204180-=-= m N I C T a N T ⋅-=-⨯⨯==9.82)8.63(136.055.9φ (2) min 1211113132441136.0376.0136.0180r n =-=⋅-= 2-27上题中的电动机拖动恒转矩负载运行，T=T N ，若把磁通减小到φ=φN ,。