(3)电动机运行时的电磁转矩为多少? 解 (1)作发电机运行时,额定电流
PN46?103IN??A?200A
UN230励磁电流
IfN?额定电枢电流
UN230?A?7.67A Rf30IaN?IN?IfN?(200?7.67)A?207.7A
Ce?F? ?今作电动机运行
UN?IaNra?2?Ub
nN230?207.7?0.03?2?0.2382
1000220A?7.33A 30IfD?UN//Rf?Ce?D?电动机转速
IfDIfFCe?F?7.33?0.2382?0.2276 7.67n? ? (2) 发电机额定电磁转矩
UN?raIaN?2?Ub
CE?D220?0.03?207.7?2r/min?930.4r/min
0.2276TeF?CT?FIaN?9.55Ce?FIaN
?9.55?0.2382?207.7N?m?472.5N?m
(3)电动机电磁转矩
TeD?CT?DIaN?9.55C?DIaN
?9.55?0.2276?207.7N?m?451.5N?m
11. ★★一台并励直流发电机,额定功率4.6kW,额定电压230V,每极励磁绕组匝数为500匝,
已知在额定转速下空载时产生额定电压的励磁电流为0.8A,而在额定负载时产生额定电压的励磁电流需1.2A,今欲将该电机改为差复励直流发电机,问每极应加入多少匝串励绕组? 解 额定电流
PN4.6?103IN??A?20A
UN230 设每极串励绕组匝数为Ns,依题意为差复励
NsIN?If0?(IfN?If0)Nf
Ns?(IfN?If0)IN?If0Nf?(1.2?0.8)?500匝/极
20?0.8 ?10匝/极
12. ★★设有一台差复励直流发电机,空载和满载电压均为230V,额定转速nN?1000r/min,
其空载特性可用式E?500If5?If表示,并励绕组1000匝,串励绕组10匝,电枢回路总电阻
,满载时电枢电流50A,电刷处在几何中性线上。试求: Ra?0.2?(包括电刷接触电阻)
(1)电机在满载时的电枢反应的等效去磁安匝数;
(2)如将发电机并联运行于200V的电网上,然后从轴上取去原动机,并加上机械负载,使其转为电动状态运行,试分析它是哪种励磁方式的电动机,它的转向是否改变,在相同的满载电枢电流下,它的转速为多少?
解 当空载电压U?230V时,因Ia?0
U?E?IaRa?E?励磁电流
500If5?If?230V
If?并励绕组电阻
230?5A?4.26A 270Rf?并励磁动势
U230???54? If4.26NfIf?1000?4.26A/极?4260A/极
(1)满载时E?U?RaIa?(230?0.2?50)V?240V 等效励磁电流
Ifef?5E5?240?A?4.62A
500?E500?240满载时,因为端电压仍为230V不变,故励磁电流If不变,按磁动势关系有
IfefNf?NfIf?NaIa??Fa
电枢反应的等效去磁磁动势
?Fa?NfIf?NaIa?IfefNf
?(1000?4.26?10?50?4.62?1000)A/极?140A/极
(2)并联于电网后,由发电机转为电动机,电枢电流反向,如串励绕组不反接,则串励磁势了随之改变方向。因励磁绕组电流方向未变,故此时为差复励运行状态。旋转方向仍与原来发电机状态相同,没有改变。在差复励电动机状态工作时
If?U220?A?4.07A Rf54IfefNf?NfIf?Naia??Fa
求得
Ifef?按Ce??1000?4.07?10?50?140A?3.43A
1000500If(5?If)nN,在Ifef?3.43A时
Ce??500?3.43?0.2034
(5?Ifef)?1000(5?3.43)?1000?500Ifefn?U?IaRa220?50?0.2?r/min?1032r/min
Ce?0.203413. ★某串励电动机,PN?14.7kW,UN?220V,IN?78.5A,nN?585r/min,
。欲在总负载制动转矩不变的情况下把转速降到Ra?0.26?(包括电刷接触电阻)
350r/min,问需串入多大的电阻(假设磁路不饱和)?
解 串励电动机励磁电流等于电枢电流,依题意磁路不饱和,磁通与励磁电流成正比,因此有
2 Te?CT?Ia?CTC?IfIa?CTC?Ia式中,C?——比例常数。
22串电阻调速前后,因总制动转矩不变,即电磁转矩保持不变,因此CTC?Ia,?CTC?IaN故电枢电流保持不变
Ia?IaN?IN?78.5A
调速前的电动势为
EN?UN?IaNRa?UN?INRa
?(220?78.5?0.26)V?199.6V 需串入的电阻为
Rj?UN?E?Ra Ia ???220?119.4??0.26???1.02?
78.2??14. ★一台并励直流发电机,PN?19kW,UN?230V,nN?1450r/m,电枢电路各绕组
总电阻ra75??0.183?,2?Ub?2V,励磁绕组每极匝数Wf?880匝,IfN励磁绕组电阻Rf?81.1?,当转速为1450r/m时测得电机的空载特性为:
?2.79A,
If(A) 0.37 0.91 1.45 2.0 104 160 2.38 2.74 3.28 258 275 U0(v) 44 210 240 求:(1)欲使空载产生额定电压,励磁电路应串入多大电阻?
(2)电机的电压变化率?U;
(3)在额定运行的情况下电枢反应的等效去磁安匝。Faqd 解:(1)根据U0=230伏,在空载曲线上查得If0?2.253A 所以
U0?230?102.7?
If02.253故励磁回路应串入的电阻
Rf0?Rf?Rf0?Rf?102.7?81.1?20.97?
(2)电机额定时励磁电阻
RfN=UN?82.44?,
IfN我们将空载曲线在If?2.74~3.28内线性化,得到电压
U0?258?
275?258?(If?2.74)
3.28?2.74
?171.74?31.48If而If?U0U0代入上式得到空载端电压U0?277伏 ?RfN82.44?277?230?U?U0UN??20.4%
230UN故电压变化率
(3)额定电流
IN?PUNN?19000?82.61A 230I在额定条件下电机的感应电势
aN?IN?IfN?85.40A
EN?UN?2?Ub?IaNRa
?230?2?85.4?0.183?24.7伏 在空载特性上查得等效励磁总电流