拖动系统中变化的量:对U变化,n0 ,n, P 对R变化,n, ?n (S), P
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?
解:TL=常数;电动机从一个稳态到另一个稳态(而不涉及瞬态过程),电枢反电势是稳态值。
TL?T?Kt?Ia?C???Ia?
E?U?IaRaU?Ra?CIa??E?
?E?E1
3.5 直流发电机
PN=180kW, UN=230V, nN=1450r/min,?N=89.5% 求:(1) IN,
(2) 电流保持I=IN,电压下降U=100V;原动机P输出 解:(1) IN?PN180?1000??782.6A UN230782.6?100?87.4kW
0.895(2) P原=INU/?N?
3.6 已知某他励直流电动机的铭牌数据如下:PN=7.5kW,UN=220V,nN=1500r/min,?N=88.5%,试求该电动机的额定电流和额定转矩。 解:根据PN =IN UN?N
有:IN =PN/ UN?N=7500/(220х0.885)=38.52A 而:TN=9.55 PN / nN =9.55х7500/1500=47.75Nm
3.7 一台他励直流发电机:PN=15kW,UN=230V,IN=65.3A,nN=2850r/min,Ra=0.25,其空载特性为: U0/V 115 184 230 253 265 If/A 0.442 0.802 1.2 1.686 2.1 今需在额定电流下得到150V和220V的端电压,问其励磁电流分别应为多少?
解:根据给定数据,作空载特性曲线如图。
对于他励发电机,其电路关系为:
U?E?IaRa
给定I=IN=65.3A,U=150V,则
E?U?INRa=150+65.3?0.25=166.33V
由空载曲线观察求得,当E=166.33V时,If=0.75A 用线性差值:
166.33?115184?115 ?If?0.4420.802?0.442If=51.33?0.36?69+0.442=0.71A 给定I=IN=65.3A,U=220V,则
E?U?INRa=220+65.3?0.25=236.33V
由空载曲线观察求得,当E=236.33V时,If=1.3A 用线性差值:(取(230V,1.2A),(253V,1.666A)两点)
236.33?230253?230 ?If?1.21.686?1.2If=6.33?0.486?23+1.2=1.33A
3.8 一台他励直流电动机铭牌数据为:PN=5.5kW,UN=110V,IN=62A,nN=1000r/min,试绘出它的固有机械特性曲线。 解:TN=9.55PN/nN=9.55?5500/1000=52.525N?m 估算Ra
??5.5?103?110PN?UNRa?0.5?1??0.5?1??0.172? ???110?62?62?UNIN?IN求:Ke?N?(110?62?0.172)/1000=0.0993 求no62
n0?UN/(Ke?N)=110/0.0993=1107r/min
n1120110010801060104010201000980010固有机械特性曲线T2030405060
3.9一台并励直流电动机的技术数据如下:PN=5.5kW,UN=110V,IN=61A,额定励磁电流IfN=2A,nN=1500r/min,电枢电阻Ra=0.2?,若忽略机械磨损和转子的铜耗、铁损,认为额定运行状态下的电磁转矩近似等于额定输出转矩,试绘出它近似的固有机械特性。
解:只要求得n0,TN,就能绘出固有机械特性(直线)
在额定运行状态下,由Ke?N?(UN?INRa)/nN 可得:Ke?N?(110?61?0.2)/1500=0.0652 和:n0?UN/(Ke?N)=110/0.0652=1687r/min TN=9.55PN/nN=9.55?5500/1500=35N?m 由此,可绘出固有机械特性曲线如下:
n170016501600155015001450024固有机械特性曲线T6810121416
3.10一台他励直流电动机的技术数据如下:PN=6.5kW,UN=220V,IN=34.4A,nN=1500r/min,Ra=0.242?,试计算出此电动机的如下特征:
1) 固有机械特性
2) 电枢附加电阻分别为3?和5?时的人为机械特性 3) 电枢电压为UN /2时的人为机械特性 4) 磁通=0.8时的人为机械特性 并绘出上述特性的图形。
)/1500=0.1411 解:(1) Ke?N?(UN?INRa)/nN?(220?34.4?0.242n0?UN/(Ke?N)=220/0.1411=1559r/min TN=9.55PN/nN=9.55?6500/1500=41.38N?m
(2) 附加电阻为3?时
根据:n?UNR?Ra?adT?n0??n Ke?NKeKt?2NTNRa41.38?0.242??0.17
n0?nN1559?1500可求得:KeKt?2N?所以,PN、UN、TN、IN保持不变,附加电阻为3?时
nN?UNR?RaRad?Ra3.242?adT?n?T?1559??41.38=770r/min N0N2Ke?NKeKt?20.17KK?NetN附加电阻为5?时
nN?n0?Rad?Ra5.242T?1559??41.38=283r/min N20.17KeKt?N(3) 电枢电压为UN /2=110时的人为机械特性
n0?UN/(Ke?N)=110/0.1411=780r/min 当TN=41.38N?m
nN?n0?Ra0.242T?780??41.38=721 N0.17KeKt?2N(4) 磁通=0.8时
n0?UN/(Ke?N)=220/(0.8х0.1411)=1949r/min 当TN=41.38N?m
0.17Kt?N??1.2 , Ke?N?0.1411
0.1411nN?n0?Ra0.242T?780??41.38=688 N21.2?0.8?0.1411?0.8KeKt?N