过程，是因为系统中存在着储存能量的惯性环节，致使其一些物理量不能突变。在电机传动系统中，实际存在的惯性环节较多，有机械惯性、电枢回路电磁惯性、励磁回路电磁惯性及热惯性等等。这些惯性环节对电动机在过渡过程中各参量变化的影响形式不尽相同，在不同的传动系统中的表现也不相同。对于一般的他励直流电动机拖动系统，只需考虑机械惯性引起的机械过渡过程即可。只有当电枢回路串入较大电感时，才同时考虑机械与电磁两种惯性。
从理论上说，从一稳态点过渡到另一稳态点的过渡过程时间是无限长的，无法也无需具体计算，工程上常用（3~4）TM来估算。
4-9 静差率与机械特性硬度有什么关系? 又有什么区别?
答 静差率是指在同一条机械特性上，从理想空载到额定负载的转速降?n与理想空载转速n0之比。用?表示之，即???nn0?n0?nn0 。静差率?反映了系统相对稳
定性。显然，电动机机械性越硬，静差率就越小，转速的相对稳定性就越高。静差率与两个因素有关。一方面，当n0一定时，机械特性越硬， ?n越小，静差率?越小；另一方面，机械特性硬度一定时，n0越高，?越小。
但静差率与机械特性硬度两者之间又有区别，两条相互平行的机械硬度相同，但静差率却不同。同样硬度的特性，理想空载转速越低，静差率越大，越难满足生产机械对静差率的要求。
4-9 静差率与调速范围有什么关系? 为什么要同时提出才有意义?
答 调速范围D与静差率?两项指标是相互联系，相互依存的。采用同一种方法调速时，?数值较大，即静差率要求较低时可以得到较高的调速范围。若?一定时，采用不同的调速方法，其调速范围D不同。
另一方面，静差率与调速范围又是相互制约、相互限制的。系统可能达到的最低转速决定于低速特性的静差率，因此，D受低速特性的?的制约，即调速范围必须在具体的静差率限定下才有意义。
因此，对于需要调速的电机传动系统，必须同时提出来静差率与调速范围这两项指标。
4-10 什么叫恒转矩调速方式? 什么叫恒功率调速方式? 它们各自与什么性质
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的负载配合才合适?
答 在采用电枢回路串电阻调速和降低电枢电压调速时，如果在不同转速时，维持电流Ia?IN，则电磁转矩T?CT?NIN?TN?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，电机容许输出的转矩都为一恒值，因此称为恒转矩调速方式。当采用弱磁调速时，若保持Ia?IN不变，则电磁转矩T与转速n成反比，这时输出功率P2?TΩ为恒值。可见弱磁调速时的容许输出功率为常数，故称为恒功率调速方式。
采用恒转矩调速方式拖动恒转矩负载是匹配的，而恒功率调速方式拖动恒功率负载时是匹配的。
UN?220V，IN?53.7A，4-11 一台他励直流电动机额定数据如下：PN?10kW，
nN?3000r/min，试求
（1）固有特性；
（2）当电枢回路总电阻为50%RN时的人为特性（RN?UN/IN）； （3）当电枢回路总电阻为150%RN时的人为特性； （4）当电枢回路端电压为50%UN时的人为特性； （5）当每极磁通??80%?N时的人为特性。 解 损耗法估算Ra
1UI?P1220?53.7?10?10Ra??NN2N???0.315(?)22Ia253.73
Ce?N?UN?INRanN?220?53.7?0.3153000?0.0677
CT?N?9.55Ce?N?9.55?0.0677?0.647
（1） 固有特性方程式为
n?UNCe?N?RaCe?NIa?2200.0677?0.3150.0677Ia?3250?4.7Ia
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或 n?UNCe?N?RaCeCT?2NT?2200.0677?0.3150.0677?0.647T?3250?7.2T
n0?3250r/min
TN?CT?NIN?0.647?53.7?34.74(N?m)
过点（0，n0），（TN，nN）作图，即得固有机械特性。 （2） 当电枢回路总电阻为50%RN时的人为特性
R1?0.5RN?0.5UNIN?0.5?22053.7?2.05(?)
此时人为特性方程式为
n?UNCe?NR1CeC?T2?R1Ce?NIa?2200.0677?2.050.06772.05Ia?3250?30.3Ia
或 n?UNCe?N?T?N?0.06772200.0?677T?325?00.64746T. 8T?TN时，Ia?IN
n??3250?30.3Ia?3250?30.3?53.7?1623(r/min)
过点（0，n0），（TN，n?）作图，即得此人为机械特性。 （3） 当电枢回路总电阻为150%RN时的人为特性
R2?1.5RN?1.5UNIN?1.5?22053.7?6.15(?)
此时人为特性方程式为
n?UNCe?N?R2Ce?NIa?2200.0677220?6.150.0677Ia?3250?90.8Ia
或 n?UNCe?N?R2CeC?T2T?N?0.06776.150.0?677T?325?00.647140T .4T?TN时，Ia?IN
n???3250?90.8Ia?3250?90.8?53.7??1626(r/min)
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过点（0，n0），（TN，n??）作图，即得此人为机械特性。
（4） 当电枢回路端电压为50%UN时的人为特性
U?0.5UN?110V
此时人为特性方程式为
n?UCe?NRaCC?eT2?RaCe?NT?NIa?1100.0677?0.3150.06770.315Ia?1625?4.7Ia
或 n?UCe?N??0.0677110T?162?50.0?6770.6477T. 2T?TN时，Ia?IN
n????1625?4.65Ia?1625?4.7?53.7?1373(r/min)
?）过点（0，n0，（TN，n???）作图，即得此人为机械特性。
（5） 当每极磁通??80%?N时的人为特性
Ce??0.8Ce?N?0.8?0.0677?0.054
此时人为特性方程式为
n?UNCe?Ra9.55(Ce?)2
?RaCe?T?Ia?2200.054?0.3150.0540.3159.55?0.0542Ia?4074?5.83Ia
或 n?UNCe??2200.054?T?4074?11.28T
???4074r/minn0
IN0.8?53.70.8?67.1(A)
T?TN时，Ia?n????4074?5.83Ia?4074?5.83?67.1?3683(r/min)
??）过点（0，n0，（TN，n???）作图，即得此人为机械特性。
4-12一台他励直流电动机，数据如下：PN?21kW，UN?220V，IN?112A，
nN?950r/min，求：
（1）若负载转矩为0.8TN时，电动机的转速；
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（2）若负载转矩为0.8TN，在电枢回路中串入0.589Ω附加电阻，求电阻接入瞬间和转入新稳态时的转速、电枢电流和电磁转矩；
（3）若U?0.2UN，??0.7?N，求额定负载时的电机转速。 解 （1）损耗法估算Ra
1UI?P1220?112?21?10Ra??NN2N???0.145(?) 22Ia21123Ce?N?UN?INRanN?220?112?0.145950?0.214
CT?N?9.55Ce?N?9.55?0.214?2.04T?0.8TN
时，Ia?0.8IN?0.8?112?89.6(A)
电动机的转速
n?UN?IaRaCe?N?220?89.6?0.1450.214?967.3(r/min)
（2）电枢回路内总电阻
R?Ra?R1?0.145?0.589?0.734(?)
电阻接入瞬间，由于机械惯性转速不变，n?967.3r/min 电枢电流
Ia?UN?Ce?NnR?220?0.214?967.30.734?17.7(A)
电磁转矩
T?CT?NIa?2.04?17.7?36.1(N?m)
转入新稳态后，由于负载转矩不变，所以电磁转矩
T??TL?0.8TN?0.8CT?NIa?0.8?2.04?112?182.8(N?m)
电枢电流不变
??Ia?0.8IN?0.8?112?89.6(A)Ia
电动机的转速
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