第二章 机电传动系统的动力学基础
2.3 试列出如题2.3图所示几种情况下系统的运动方程式，并说明系统的运动状态是加速，减速，还是匀速？（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向）
TM TL TM TL
N
TM=TL TM< TL
TM-TL=0说明系统处于匀速。 TM-TL<0 说明系统处于减速
TM TL TM TL
TM> TL TM> TL
系统的运动状态是减速 系统的运动状态是加速
TM TL TM TL
TM= TL TM= TL
系统的运动状态是减速 系统的运动状态是匀速 2.9 一般生产机械按其运动受阻力的性质来分可有哪几种类型的负载？
可分为
1恒转矩型机械特性
2离心式通风机型机械特性 3直线型机械特性
4恒功率型机械特性,4种类型的负载.
2.11 在题2.11图中，曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性，试判断哪些
是系统的稳定平衡点？哪些不是？
a 交点是系统的稳定平衡点. b 交点是系统的平衡点
c 交点是系统的平衡 d 交点不是系统的平衡点 e 交点是系统的平衡点
3.4 一台他励直流电动机在稳态下运行时，电枢反电势E= E1，如负载转矩TL=常数，外加电压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态值后，电枢反电势将如何变化? 是大于，小于还是等于E1？ T=IaKtφ, φ减弱,T是常数,Ia增大.根据EN=UN-IaRa ,所以EN减小.,小于E1.
3.6 已知某他励直流电动机的铭牌数据如下：PN=7.5KW, U N=220V, n N=1500r/min, ηN=88.5%, 试求该电机的额定电流和转矩。 PN=UNINηN
7500W=220V*IN*0.885 IN=38.5A TN=9.55PN/nN
=47.75Nm
3.10一台他励直流电动机的技术数据如下：PN=6.5KW,U N=220V, I N=34.4A, n N=1500r/min, Ra =0.242Ω,试计算出此电动机的如下特性：
①固有机械特性；
②电枢服加电阻分别为3Ω和5Ω时的人为机械特性； ③电枢电压为U N/2时的人为机械特性； ④磁通φ=0.8φN时的人为机械特性； 并绘出上述特性的图形。 ① n0=UNnN/(UN-INRa)
=220*1500/220-34.4*0.242 = 1559r/min TN=9.55PN/nN =9.55*6500/1500 =41.38Nm
1559
41.38
② n=U/Keφ-(Ra+Rad)T/KeKtφ2 = U/Keφ-(Ra+Rad)T/9.55Ke2φ2 当3Ω n=854r/min 当5Ω n=311 r/min
③ n= U/Keφ-RaT/9.55Ke2φ2 当UN=0.5UN时 n=732 r/min n0=UNnN/2(UN-INRa) =780 r/min
④ n= U/0.8Keφ-RaT/9.55Ke2φ20.82 当φ=0.8φ时n=1517 r/min n0=UNnN/0.8Keφ =1964 r/min
n0
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=82.7Ω 。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 如果要是启动电流不超过额定电流的2倍，求启动电阻为多少欧？此时启动转矩又为多少？ PN=UNIaNηN
2200=110*IaN*0.8 IaN=25A Uf= RfIfN IfN=110/82.7 =1.33A
③ Pf= UfIfN =146.3W
④额定转矩TN=9.55 PN/ nN =14Nm
⑤ 额定电流时的反电势EN=UN-INRa =110V-0.4*25 =100V
⑥ 直接启动时的启动电流Ist=UN/Ra =110/0.4 =275A ⑦ 启动电阻 2IN> UN/ (Ra+Rst)
Rst>1.68Ω
启动转矩 Keφ=(UN-INRa)/nN =0.066 Ia= UN/ (Ra+Rst) T=KtIaφ
=52.9A =9.55*0.066*52.9 =33.34Nm
4.6 有一台三相异步电动机，其技术数据如下表所示。
型号 Y132S-6 PN/kW 3 UN/V 满载时 nN/r·min-1 IN/A ηN×100 cosφ Ist/IN 6.5 Tst/TN 2.0 Tmax/TN 2.0 220/380 960 12.8/7.2 83 0.75 试求：①线电压为380V时，三相定子绕组应如何接法？ ②求n0,p,SN,TN,Tst,Tmax和Ist；
③额定负载时电动机的输入功率是多少？
① 线电压为380V时，三相定子绕组应为Y型接法. ② TN=9.55PN/nN=9.55*3000/960=29.8Nm
Tst/ TN=2 Tst=2*29.8=59.6 Nm Tmax/ TN=2.0 Tmax=59.6 Nm Ist/IN=6.5 Ist=46.8A
一般nN=(0.94-0.98)n0 n0=nN/0.96=1000 r/min SN= (n0-nN)/ n0=(1000-960)/1000=0.04 P=60f/ n0=60*50/1000=3 ③ η=PN/P输入
P输入=3/0.83=3.61
4.8 三相异步电动机断了一根电源线后，为什么不能启动？而在运行时断了一
线，为什么仍能继续转动？这两种情况对电动机将产生什么影响？
三相异步电动机断了一根电源线后，转子的两个旋转磁场分别作用于转子
而产生两个方向相反的转矩，而且转矩大小相等。故其作用相互抵消，合转矩为零，因而转子不能自行启动，而在运行时断了一线，仍能继续转动转动方向的转矩大于反向转矩，这两种情况都会使电动机的电流增加。 4.11有一台三相异步电动机，其铭牌数据如下： PN/kW nN/r·min-1 UN/V ηN×cosφIst/IN Tst/TN Tmax/TN 接100 法 N 40 1470 380 90 0.9 6.5 1.2 2.0 △ ① 当负载转矩为250N·m时，试问在U=UN和U`=0.8UN两种情况下电动机能否启动？ TN=9.55 PN/ nN
=9.55*40000/1470 =260Nm
Tst/TN=1.2 Tst=312Nm
Tst=KR2U2/（R22+X202） =312 Nm
312 Nm>250 Nm 所以U=UN时 电动机能启动。