【正文】 減壓起動能量損耗很少，起動平滑，但需要專用電源設備。 直接起動電流太大。 答；對理想空載轉(zhuǎn)速沒有影響。 答：電磁功率是電動機由電能轉(zhuǎn)換為機械能的那一部分功率。 第三章 習 題 答 案 答：用各種原動機帶動生產(chǎn)機械的工作機構(gòu)運轉(zhuǎn)，完成一定生產(chǎn)任務的過程稱之為拖動，用電動機作為原動機的拖動稱為電力拖動。 1他勵直流電動機常用哪幾種方法進行調(diào)速？它們的主要特點是什么？ 1 一臺他勵直流電動機 PN=29kW， UN=440V ， nN=1050r/min， Ra=?，IN=，重物類額定負載。 他勵直流電動機有哪幾種調(diào)速方法？各有什么優(yōu)缺點？ 第三章 習 題 當提到某臺電動機處于制動狀態(tài)時，是不是僅僅意味著減速停車？反之如果電動機在減速過程中，可否說電機一定處于制動狀態(tài)？ 比較各種電磁制動方法的優(yōu)缺點，它們各應用在什么地方？ 1他勵直流電動機的額定數(shù)據(jù)為 PN=17kW， UN=220V ， IN=90V ，nN=1500r/min， Ra=?，求： （ 1）直接起動時的起動電流； （ 2）拖動額定負載起動，若采用電樞回路串電阻起動，應串多大的電阻？若采用降低電樞電壓起動，電壓應降到多少？（順利起動為條件） 1一臺他勵直流電動機，銘牌數(shù)據(jù)為 PN=， UN=220V ，IN= ， nN=1500r/min， Ra=?，求： (1)當 Ia=，電機的轉(zhuǎn)速 n； (2)當 nN=1500r/min時，電樞電流 Ia。 電車前進方向為轉(zhuǎn)速正方向，定性畫出電車走平路與下坡時的負載轉(zhuǎn)矩特性。 原因： 電樞繞組中有短路現(xiàn)象；導體各聯(lián)接點接觸不良；換向器上的火花太大；電刷接觸不良。 原因： 機械上有摩擦、軸承太緊、電樞回路中引線相碰或有短路現(xiàn)象、電樞電壓太高等。 解決方法： 首先檢查串勵繞組極性是否準確，減小勵磁電阻并增大勵磁回路電流；若電刷沒有放在中性線上應加以調(diào)整。 （ 3）轉(zhuǎn)速不穩(wěn)。 原因： 電樞回路中連接點接觸不良，使電樞電路的電阻壓降增大。 a e e I C Ra C U n F F = （ 2）轉(zhuǎn)速偏低。如帶負載很重，電動機速度也不致升高，這時電流劇增，使開關的保護裝置動作后跳閘；對串勵電動機，勵磁線圈斷線即電樞開路，電動機停止運行。 （ 1）轉(zhuǎn)速偏高。一般外加平波電抗器的電感值約為直流電機電樞回路電感的 2倍左右。 原因： 使用晶閘管整流裝置代替直流發(fā)電機組，這種電源帶來了諧波電流和快速暫態(tài)變化。 原因： 可能是換向極磁場不合適引起的。 原因：換向極或補償繞組短路 直流電機的故障分析及維護 直流電機運行時的換向故障 （ 3）換向極繞組不合適。 （ 2）換向極或補償繞組短路。 現(xiàn)象：換向火花急劇增大，換向片明顯灼黑。 現(xiàn)象： 電刷接觸和離開的瞬間呈現(xiàn)較大的點狀火花，使斷路元件兩側(cè)的換向片灼黑；若用電壓表檢查換向器片間電壓，斷線元件或換向器焊接不良的元件兩側(cè)的換向片片間電壓特別高 直流電機的故障分析及維護 直流電機運行時的換向故障 （ 2）電樞繞組短路。 處理辦法： 使各磁極、電刷安裝合適、分布均勻，電刷架保持出廠時的位置，固定牢固。 直流電機的故障分析及維護 直流電機運行時的換向故障 由機械引起的電氣原因 現(xiàn)象： 產(chǎn)生有害火花或火花增大。 原因： 電刷彈簧壓力不合適；電刷材料不符合要求；電刷型號不一致；電刷與刷盒間配合太緊或太松；刷盒邊離換向器表面距離太大。 直流電機的故障分析及維護 直流電機運行時的換向故障 （ 3）電刷。 原因： 換向器變形；片間云母突出；表面有疤痕或毛刺；換向器表面有油污。 （ 2）換向器。 處理辦法： 進行平衡。 現(xiàn)象： 電刷在換向器表面跳動。 他勵電動機的調(diào)速 直流電機的故障分析及維護 直流電動機安裝時，有哪些基本要求？ 電機發(fā)生故障時，應從哪些方面做常規(guī)檢查？ 影響換向惡化的原因主要有哪些？ 電機振動的原因和帶來的危害有哪些？通過什么手段來檢測振動情況？ 換向器對表面光潔度和清潔度都有嚴格要求，如出現(xiàn)異常，分別采取哪些方法處理？ 電刷與換向器的接觸面積有什么要求？對電刷的壓力有什么要求？為什么同一臺電機必須使用統(tǒng)一型號的電刷？新更換的電刷需做什么處理？ 電刷架的位置能隨便移動嗎？為什么？ 電樞繞組匝間短路的后果是什么？ 在電源電壓一定的情況下，轉(zhuǎn)速偏高的原因是什么？ 如果電機出現(xiàn)局部過熱，試列出幾個原因。 1） 計算電樞串入電阻的數(shù)值 CeFN=（ UNIN Ra） /nN=（ 220115 ） /1500= 電樞串電阻為 R，則有 R=（ UN CeFNn） /INRa =( 1000/115)=? 2） 計算降低后的電樞電壓數(shù)值 U=CeFNn+IN Ra=（ 1000+115 ） = (2) F=3FN/4時，電動機的轉(zhuǎn)速和電樞電流的計算 根據(jù)電磁轉(zhuǎn)矩公式 T=CTFN Ia 拖動恒轉(zhuǎn)矩負載 T=TL=常數(shù) 則有， Ia=FN IN/F=4IN /3=4 115/3=153A 電動機轉(zhuǎn)速 n=（ UNIaRa） /CeF=（ 200153 ） / =1964r/min 可見，由于電動機的電樞電流 Ia＞ IN，故不能長期運行。 （ 2） 當減弱磁通至 F=3/4 FN時，拖動恒轉(zhuǎn)矩負載時，求電動機穩(wěn)定轉(zhuǎn)速和電樞電流 。 2）轉(zhuǎn)速的升高受到電動機換向能力和機械強度的限制，升速范圍不可能很大； 為了擴大調(diào)速范圍，通常把降壓和弱磁兩種調(diào)速方法結(jié)合起來，在額定轉(zhuǎn)速以上，采用弱磁調(diào)速，在額定轉(zhuǎn)速以下采用降壓 調(diào)速。 調(diào)速時，電流變化及轉(zhuǎn)速變化曲線如下： 弱磁調(diào)速 優(yōu)點： 由于在電流較小的勵磁回路中進行調(diào)節(jié)，因而控制方便，能量損耗小，設備簡單，調(diào)速平滑性好。 01n1FA’ 1n B NFT nTL 0nA Nn調(diào)節(jié)磁場前工作點 弱磁瞬間工作點 A→A ’→B 弱磁穩(wěn)定后的工作點 圖 323 減弱磁通調(diào)速 弱磁調(diào)速 減弱磁通調(diào)速前、后轉(zhuǎn)速變化曲線 減弱磁通前、后的電樞電流變化曲線 (Ea=CeFn，弱磁瞬間 n不能突變， F減小則 Ea減小， UN= Ea+IaRa， Ia增大 ) t t=0 n aNInNn1n1aIaiai結(jié)論： 磁場越弱，轉(zhuǎn)速越高。 弱磁調(diào)速 拖動恒轉(zhuǎn)矩負載為例。 4）電能損耗較小。 2）調(diào)速前后的機械特性的斜率不變，硬度較高，負載變化時穩(wěn)定性好。 T 0nnNUTL NnA 1U01nA’ B 1n降壓前工作點 A 降壓瞬間工作點 穩(wěn)定后工作點 降壓調(diào)速過程與電樞串電阻調(diào)速過程相似，調(diào)速過程中轉(zhuǎn)速和電樞電流（或轉(zhuǎn)矩）隨時間變化的曲線也相似。 缺點 ： 降低電源電壓調(diào)速 拖動恒轉(zhuǎn)矩負載為例。 3）低速時特性曲線斜率大 ,靜差率大 ,所以轉(zhuǎn)速的相對穩(wěn)定性差；（即受負載波動的影響大） 4）輕載時調(diào)速范圍小，額定負載時調(diào)速范圍一般為 D≦2 ； 5）損耗大，效率低，不經(jīng)濟。 調(diào)速時，電流變化及轉(zhuǎn)速變化曲線如下： 電樞回路串電阻調(diào)速 優(yōu)點： 電樞串電阻調(diào)速設備簡單，操作方便。（穩(wěn)定時 T=TL，T=CTFIa，故 Ia不變） 調(diào)速過程轉(zhuǎn)速變化曲線。 保持電源電壓及主極磁通為額定值不變，在電樞回路內(nèi)串入不同的電阻。 他勵電動機的調(diào)速 衡量調(diào)速好壞的指標： （ 5）調(diào)速時電動機的容許輸出 是指電動機得到充分利用的情況下，在調(diào)速過程中所能輸出的功率和轉(zhuǎn)矩。在保證一定的 δ 指標的前提下 ,要擴大 D,須減少 Δ n,即提高機械特性的硬度。靜差率 δ ， 是指電動機在某機械特性上運轉(zhuǎn)時，由理想空載至滿載時的轉(zhuǎn)速降對理想空載轉(zhuǎn)速的百分比，即： δ %越小，相對穩(wěn)定性越好； δ %與機械特性硬度和 n0有關。調(diào)速不連續(xù)時，級數(shù)有限，稱為有級調(diào)速。 他勵電動機的調(diào)速 （ 1）調(diào)速范圍 m inm a x nnD =衡量調(diào)速好壞的指標： （ 2）調(diào)速的平滑性 在一定的調(diào)速范圍內(nèi)，調(diào)速的級數(shù)越多，調(diào)速越平滑。 他勵直流電動機的制動 例 32： Z292型的直流他勵電動機額定數(shù)據(jù)如下： PN=40kW， UN=220V，IN=210A， nN=1000r/min，電樞內(nèi)電阻 Ra=?，試求： （ 1） 在額定負載下進行能耗制動，欲使制動電流等于 2IN時，電樞應接入多大