直流电机原理
例题
1、 一台并励直流发电机PN=16kW,
IN=69.6A,
UN=230V,
nN=1600r/min,电枢回路电阻
Ra=0.128?,励磁回路电阻Rf=150?,额定效率?N=85.5%.
试求额定工作状态下的励磁电流、电枢电流、电枢电动势、电枢铜耗、输入功率、电磁功率。
解
IfNUN230=R=150=1.53A
fIaN=IN+IfN=69.6+1.53=71.13A
EaN=UN+IaN
Ra=230+71.13?0.128=239.1V
2Ipcua=aNRa=71.132?0.128=647.6W
EaNIaN=239.1?71.13=17kW
PN1616p输入功率1N=?==18.7kW
85.5?.5%N例题2、并励直流电动机PN=7.5kW,
UN=220V,
IN=40.6A,
nN=3000r/min,Ra=0.213?.额定励磁电流IfN=0.683A,不计附
加损耗，求电机工作在额定状态下的电枢电流、额定效率、输出转矩、电枢铜耗、励磁铜耗、空载损耗、电磁功率、电磁转矩及空载转矩。
解： Ia=IN-IfN=40.6-0.683=40A
P1=UNIN=220?40.6=8932W
?NpN7500?100%=84% =p?100%=
89321pNT2=9550=9550?7.5=24N·m
nN3000pcua=Ia2Ra=40?0.213=341W
2UN220Rf???322?
IfN0.683pcuf?IfN2?Rf=UN?IfN?220?0.683=150W
p0?P1?PN?pcua?pcuf?8932?7500?341?150?941PM?p1?pcua?pcuf?8932?341?150?8441W
pM8.441
T=9550n=95503000=27 N·m
NT0?T?T2=27-24=3 N·m
一台他励直流电动机，铭牌数据为PN?60kW，UN?220V，
IN?305A，nN?1000r/min，试求：（1）固有机械特性并画
在坐标纸上。（2）T?0.75TN时的转速。（3）转速
n?1100r/min时的电枢电流。
解：（1）Ea?UN?INRa，
1?UNIN?PN?103?1?220?305?60?103?Ra???????0.38?， 222?IN305??2?Ea?220?305?0.038，
Ea220?305?0.038Ce????0.208，
nN1000UN220n0???1058r/min，
Ce?0.208TN?9.55Ce?IN?9.55?0.208?305?606N?m。
根据（1058，0）和（1000，606）两点可画出机械特性。 （2）当T?0.75TN时的转速：
（3）当n?1100r/min时的Ia：
UN?Ea220?0.208?1100Ia????232A。
Ra0.038可见当
n?1100r/min?n0?1058r/min时电
动机运行在回馈制动状态。
例题3、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0.5RN时的人为特性。（2）电枢回路总电阻为2RN的人为机械特性。（3）电源电压为0.5UN，电枢回路不串入电阻时的人为机械特性。（4）电源电压为UN,电枢不串入电阻，??0.5?N时的人为机械特性。
1?UNIN?PN?103???0.038?，解：已知Ra??22?IN?UN?INRaCe?N??0.208，
nNTN?9.55Ce?NIN?606N?m，
UN220RN???0.721?，
IN305UN220n0???1058r/min。
Ce?N0.208（1） 电枢回路总电阻为0.5RN时： n?1058?0.5?0.721?606?1058?528.7?529.3r/min，29.55?0.208n?1058?0.873T，
根据（1058，0）和（529.3，606）两点可画出曲线1。 （2） 电枢回路总电阻为2RN时：
2?0.721n?1058??606?1058?2115??1057r/min29.55?0.208，
n?1058?0.761T，
根据（1058，0）和（-1057，606）两点可画出曲线2。 （3） 电源电压为0.5UN，Rc?0时： 0.038n?0.5?1058??305?529?56?473r/min0.208，
n?529?0.092T，
根据（529，0）和（473，606）两点可画出曲线3。
??0.5?N，U（4） ?UN，Rc?0时：
UN220n0'???2115r/min，
0.5Ce?N0.5?0.208n?2115?0.368T，
根据（2115，0）和（2004，606/2）两点可画出曲线
例题4 Z2?71型他励直流电动机，PN?7.5kW，
IN?85.2A，nN?750r/min，Ra?0.129?，采用电枢串电
阻分三级起动，最大起动电流为2IN，试计算各级起动电阻值。 解：I1?2IN?2?85.2?170.4A，