? UN Rf
?
220 A ? 91
2.42 A
所以输入功率：P1 ? UN (IaN ? I fN ) ? 220? (75 ? 2.42)KW ? 17.03KW
所以额定效率： ? ? P2 P1 ? 100% ? 12.5 17.03 ? 100% ? 73%
第1章 直流电机
1.29
解：励磁电流：
（2）电枢绕组为单波绕组a=1
Tem
?
CT? Ia
?
pN 2? a
?
I
a
?
3? 398 ? 2 ? 3.14 ? 1
2.1? 10?2 ? 10 3
N.m ? 13.31N.m
第1章 直流电机
? 1.25一台直流发电机，其额定功率 PN ? 17KW ，额定电压
UN ? 230V ，额定转速 nN ? 1500r / min ，极对数p=2，电枢总导 体数N=468，单波绕组，气隙每极磁通 ? ? 1.03? 10?2 Wb ，求：
?
?
N
P
151.84
和效率 ?
?m
?
73.9N
?m
电机的总损耗：? P ? PCua ? PCuf ? Pmec ? PFe ? Pad
=（972.5+246.2+104+442+0）W
=1764.7W
输入功率：P1 ? P2 ? ? P ? (10000? 1764.7)W ? 11764.7W
效率:
A
?
43.48A
额定负载时的输入功率：
P1
=
PN
?N
=
10? 103 0.85
KW
?
11.76KW
第1章 直流电机
? 1.20一台直流电动机的额定数据为：额定功率 PN =17KW ，额定
电压 UN =220V ，额定转速 nN =1500r / min ，额定效率 ? N =83% 。 求它的额定电流及额定负载时的输入功率。 解：额定负载时的输入功率：
直流电机及其拖动 习题课
第1章 直流电机
? 1.19一台直流发电机额定数据为：额定功率 PN =10KW ，额 定电压 UN =230V，额定转速 nN =2850r / min ，额定效率 ? N =85% 。 求它的额定电流及额定负载时的输入功率。
解：额定电流：
IN
=
PN UN
=
10 ? 103 230
所以额定负载时输出功率：
P2 ? Pem ? P0 ? Pem ? (PFe ? Pmec )
第1章 直流电机
=（15037.5-2589）W=12448.5W
所以额定负载时输出转矩为：
T2
?
P2 ?
= 12448.5 N ?m ? 118.93N ?m
1000 ? 2? 60
（2）励磁电流
因为
I fN
额定电流：
P1
=
PN
?N
=
17 0.83
KW
?
20.48KW
IN =
P1 UN
=
20480 220
A
?
93.10A
第1章 直流电机
? 1.23一台直流电机的极对数p=3，单叠绕组，电枢绕组总 导体数N=398，气隙每极磁通 ? =2.1? 10-2 Wb。当转速分别 为n=1500r/min和n=500r/min时，求电枢绕组的感应电动势。
励磁回路电阻 Rf ? 215? ，电枢回路电阻 R a ? 0.49? ，额定 负载时，PFe =442W ，Pmec ? 104W，忽略附加损耗。试求：
（1）励磁电流 I f 和电枢电流 Ia ； （2）电磁功率 pem 和电磁转矩Tem ；
（3）电机的总损耗 ? P 和效率? 。
解：（1）励磁电流 I f 和电枢电流 Ia ：
（1）额定电流；（2）电枢电动势。 解：（1）额定电流
IN
?
PN UN
?17? 103 230 NhomakorabeaA?
73.91A
（2）电枢电动势
Ea
?
CE? nN
?
PN 60a
?
n
N
?
2 ? 468 ? 1.03? 10?2 ? 1500V 60 ? 1
?
241V
第1章 直流电机
? 1.26一台并励直流发电机，PN =10KW ，UN =230V ，nN =1450r / min
?N
?
P2 P1
? 100% ?
10000 11764.7
?
85%
第1章 直流电机
1.28 解：（1）额定负载时电枢电动势：
Ea ? U N ? RaIaN ? (220 ? 0.26? 75)V ? 200.5V
因为额定负载时电磁功率：
Pem ? Ea IaN ? 200.5 ? 75W ? 15037.5W
电磁功率： pem ? PN ? PCua ? PCuf ? (10000? 972.5 ? 246.2)W ? 11218.7W
电枢机械角速度： ?
N
?
2? nN
60
?
2? 1450 rad / s ? 151.84rad
60
/s
第1章 直流电机
电磁转矩： Tem ? （3）电机的总损耗
Pem ? 11218.7 N
If
? Uf Rf
?
220 A ? 0.5 A 440
励磁损耗： PCuf
空载时: P2 ?
? I f 2Rf
0
?
Uf2 Rf
?
2202 W
励磁电流：
If
? UN Rf
?
230 A ? 1.07A 215
额定电流：IN
?
PN UN
?
10 ? 103 230
A?
43.48 A
第1章 直流电机
电枢电流： Ia ? IN ? I f ? (43.48 ? 1.07) A ? 44.55A
（2）电磁功率 pem 和电磁转矩Tem ：
电枢回路铜损耗：PCua ? Ia2Ra ? 44.552 ? 0.49W ? 972.5W 励磁回路铜损耗：PCuf ? I f 2Rf ? 1.072 ? 215W ? 246.2W
? 1.24同题1.23中数据，设电枢电流 Ia ? 10 A，磁通? 保持不 变，问其中电磁转矩为多大？如果把此电枢绕组由单叠绕 组改为单波绕组，并保持支路电流不变，问这种情况下的 电磁转矩又为多大？
解：（1）电枢绕组为单叠绕组a=3
Tem
?
CT? Ia
?
pN 2? a
?
I
a
?
3? 398 ? 2.1? 10?2 ? 10N.m ? 13.31N.m 2? 3.14 ? 3
解：（1） n=1500r/min时
Ea =CE? n=
pN
?n
60a
?
3? 398 ? 60 ? 3
2.1? 10?2 ? 1500V
?
209V
（2） n=500r/min时
Ea =C E? n=
pN ? n ?
60a
3 ? 398 ? 60 ? 3
2.1? 10?2 ? 500V
?
69.65V
第1章 直流电机