第二章 直流电动机的电力拖动

答：由电动机作为原动机来拖动生产机械的系统为电力拖动系统。

一般由电动机、生产机械的工作机构、传动机构、控制设备及电源几部分组成。电力拖动系统到处可见，例如金属切削机床、桥式起动机、电气机车、通风机、洗衣机、电风扇等。 答：电动机的理想空载转速是指电枢电流Ia=0时的转速，

即 。实际上若Ia=0，电动机的电磁转矩Tem=0，这 时电动机根本转不起来，因为即使电动机轴上不带任何负载,电机本身也存在一定的机械摩擦等阻力转矩（空载转矩）。要使电动机本身转动起来，必须提供一定的电枢电流Ia0（称为空载电流），以产生一定的电磁转矩来克服这些机械摩擦等阻力转矩。由于电动机本身的空载摩擦阻力转矩很小，克服它所需要的电枢电流Ia0及电磁转矩T0很小，此所对应的转速略低于理想空载转速，这就是实际空载转速。实际空载转速为简单地说，Ia=0是理想空载，对应的转速n0称为理想空载转速；是Ia= Ia0实际空载，对应的转速n0’的称为实际空载转速，实际空载转速略低于理想空载转速。

答：固有机械特性与额定负载转矩特性的交点为额定工作点，额

定工作点对应的转矩为额定转矩，对应的转速为额定转速。理想空载转速与额定转速之差称为额定转速降，即：

答：电力拖动系统稳定运行的条件有两个，一是电动机的机械特

性与负载的转矩特性必须有交点；二是在交点（Tem =TL）处，满足

，或者说，在交点以上（转速增加时）,TemTL。一般来说，若电动机的机械特性是向下倾斜的，则系统便能稳定运行，这是因为大多数负载转矩都随转速的升高而增大或者保持不变。

答：只有（b）不稳定，其他都是稳定的。 答：他励直流电动机稳定运行时，电枢电流：

可见，电枢电流Ia与设计参数U、CeΦ、Ra有关，当这些设计参数一定时，电枢电流的大小取决于电动机拖动的负载大小，轻载时n高、Ia小，重载时n低、Ia大，额定运行时n=nN、Ia=IN。 当恒转矩负载下，电枢回路串入电阻或改变电源电压进行调速，达到稳定后，电枢电流仍为原来的数值，但磁通减

小时，电枢电流将增大。

答：起动瞬间转速n=0，电动势Ea=CeΦn=0，最初起 动电流 。

若直接起动，由于Ra很小，Ist会达到十几倍 甚至几十倍的额定电流，造成电机无法换向，同时也会过热，因此不能直接起动。

答：将处于电动状态运行的他励直流电动机的电枢两端从电源断

开后投向制动电阻两端，便进入能耗制动状态。制动瞬间，n和Ea的大小及方向均不变，Ia和Tem的大小不变，但方向改变，之后随着制动过程的进行，这四个量均由制动瞬间的值逐渐减小到零，制动过程结束。

答：进行制动时，如果不在电枢回路串入制动电阻，则制动瞬间

电枢电流将很大。例如，能耗制动瞬间电枢电流为

,电压反接制动瞬间 ,由于Ra很小，所以IaB很大。制动时在电枢回路串入适当的制动电阻RaB ，是为了限制过在的制动电流。由IaB和IaB’两个公式可知，电压反接制动时的制动电流IaB’约为能耗制动时的制动电流IaB的2倍，故电压反接制动时应串入较大的制动电阻。

答：这两种制动方式的实现都是以位能性负载为前提条件，当电

枢回路串入较大的电阻，使电动机的机械特性与位能性负载转矩特性的交点（工作点）处于第四象限时，电动机便处于