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3.13答： 当TL=0启动时：因为励磁绕组有一定剩磁，使Φ≈0；启动时，n＝0，E＝0，根据UN=E+IaRa 知，UN全加在电阻Ra上，产生很大的Ia （(10~20)IN） ，但因为Φ≈0，所以 T＝KtΦIa并不大，因为TL≈0，所以动转矩大于0，系统会加速启动；启动后，虽有n，使E变大点，但因为Φ≈0，所以E仍不大， UN大部分仍要加在电阻Ra上，产生很大Ia和不大的T，使系统不断加速；当系统达到“飞车”时，在相当大的某一n稳速运行时， T＝KtΦIa=TL ≈0，所以Ia ≈0，此时，E相当大，UN几乎和E平衡。
当TL=TN启动时：n＝0，E＝0，根据UN=E+IaRa 知，UN全加在电阻Ra上，产生很大的Ia（(10~20)IN），但因为Φ≈0，所以 T＝KtΦIa并不大，因为TL= TN，所以系统无法启动。 当电动机运行在额定转速下， T＝KtΦNIaN = TL＝TN，n＝nN，此时断开励磁， Φ≈0，虽然仍有n＝nN，但E ≈0，根据UN=E+IaRa 知，UN全加在电阻Ra上，产生很大的Ia，但因为Φ≈0，所以 T＝KtΦIa并不大，因为TL= TN，所以T＜ TL，系统逐渐减速到停车。 3.15
答
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(1)、因为IaNUN?PN?N，所以IaN?PNUN?N?2.2?1000?25(A)110?0.8(3)、Pf?IfNUf?1.33?110?146.3(A)(2)、IfN?UfRf?110?1.33(A)82.7(4)、TN?9550PN2.2?9550??14(N?m)nN1500(6)、Ist?UN110??275(A)Ra0.4(5)、E?UN?IaNRa?110?25?0.4?100(V)(7)、要使Ist?UNU110?2IaN，则Rst?N?Ra??0.4?1.8(A)Ra＋RstIst2?25E100IaNTst?19.1??25?31.83(N?m)nN1500
Tst?Kt?NIst?9.55Ke?N2IaN?19.13.16
答：见书上图3.23。如果只一段启动电阻，当启动后，把电阻一下切除，则电流会超
过2IN，冲击大。所以应采用逐级切除电阻办法，切除太快，也会产生电流冲击大，见书上图3.24。
3.17答：调速：在一定负载条件下，人为地改变电动机的电路参数，以改变电动机的稳定转速。
速度变化：由于电动机负载转矩发生变化而引起的电动机转速变化。
3.18答：改变电枢电路外串电阻调速：机械特性较软，稳定度低；空载或轻载时，调速围不
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大；实现无级调速困难；电阻上消耗电能大。用于起重机、卷扬机等低速运转时间不长的传动系统。
改变电动机电枢供电电压调速：电源电压连续变化时，转速可以平滑无级调节；在额定转速以下调；特性与固有特性平行，硬度不变，稳定度高，调速围大；属恒转矩调速，适合拖动恒转矩负载，可以靠调电枢电压启动电机，不用其它设备。
改变电机主磁通调速：可无级调速，额定转速以上调（弱磁升速），特性软，最高转速不得超过额定转速的1.2倍，调速围不大；属恒功率调速，适合于恒功率负载。往往和调压调速配合使用。
3.19答：电动：电动机发出的转矩T与转速n方向相同；制动：T与n相反。 3.20答：反馈制动：运行在二、四象限，转速大于理想空载转速。用于起重机调速下放重物，电网吸收电能，运行经济。
电源反接制动：制动迅速，能量靠电阻吸收，但容易反向启动。
倒拉反接制动：可得较低下降速度，对TL大小估计不准，本应下降，也许会上升，特性硬度小，稳定性差，电阻消耗全部能量。
能耗制动：用于迅速准确停车及恒速下放重物，电阻消耗全部能量。
3.21 答：（1）经历反接制动、反向电动、反向回馈制动，最后在反向回馈制动运行状态下建立系统新的稳定平衡点。
（2）当电压反向时，n不变，电压平衡方程式：
－U＝E＋Ia(Ra+Rad)，Ia=(-U-E)/(Ra+Rad)<0 所以T反向，与n方向相反，制动；
T与TL一起使n ↓，→E↓→ 反向Ia↓ → 反向T ↓，最后到c点，n=0； 此时，TL和T使电动机n反向，重物下降。处于反向电动状态。因为n反向，所以E也反向， Ia=(-U＋E)/(Ra+Rad)，即反向电流Ia ↓ → 反向T↓；
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在T和TL作用下，反向n ↑ → 反向E ↑，在某一时刻，－U＋E＝0， → Ia=0，T＝0，即达到d点。
但此时仍有TL → 反向n ↑ → 反向E ↑ → －U＋E＞0 →Ia>0，T＞0，产生制动。当T＜TL时，还会 → 反向n ↑→ E ↑→Ia ↑ → T ↑，达到T＝TL，达到e点，稳速运行。 5.1
答
：
n0?60f60?50??1500(r/min)p2因为SN?n0?nN，nN?(1?SN)n0?(1?0.02)?1500?1470r/minn0
f2?SNf1?0.02?50?1(Hz)5.2答：会反转。因为三相绕组中电流的相序发生改变。 5.3
答
：
(1)、因为nN?1470r/min,所以n0?1500r/min,p?2(2)、n0－nN?1500?1470?30(r/min)(3)、SN?n0?nN1500－1470＝＝0.02n01500
n2?60f260?1??30(r/min)p2f2?SNf1?0.02?50?1(Hz)(4)、n02?n2?nN?30?1470?1500(r/min)(5)、n21?n02?n0?1500?1500?0(r/min)
5.4答：当负载增加时，转子电流增加；因为转子相当于变压器的副边，而定子相当于变压器的原边，所以当转子电流增加时，定子电流也会增加。
5.5答：原来运行在a点，当电压减小时，运行在b点，因为n不变，s不变，所以cos φ2不变
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因为U≈E1=4.44Kf1N1Φ ，所以当U ↓ → Φ ↓ →I2 ↓ 时，根据T=KmΦI2cosφ2知：T ↓，此后： →n ↓ →s ↑ →I2 ↑ →T ↑直到c点。
c点和a点比，因为U ↓ → Φ ↓，而且s ↑ → cosφ2 ↓,根据T=KmΦI2cosφ2＝TL＝常数
，
知
：
I2
↑
(2)、因为nN?960r/min,所以n0?1000r/min,p?3
5.6答： (1) Y接法。
SN?n0?nN1000－960＝＝0.04n01000TN?9550PN3?9550??29.84(N?m)nN960Tst??stTN?2?29.84?59.69N?mTmax??mTN?2?29.84?59.69N?m
Ist?6.5IN?6.5?7.2?46.8A(3)、P1?5.7答：电动机电流增大，烧坏电机。
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PN?N?3?3.61(KW)0.83
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5.8
答：断了一根电源线后，变成单相异步电动机，没有旋转磁场，所以不能启动。但仍能继续运转。
启动时，脉动磁场使转子产生交变电流，发热。
运转时，因为断了一相，变成单相，而单相产生的脉动磁场，分解成两个转向相反的旋转磁场后，存在： Bm1=Bm2=Bm/2
与转子旋转方向相同的旋转磁场的Φ比三相运转时的Φ要小，所以I2增大；另外，与转子旋转方向相反的旋转磁场的Φ使T减小。所以，断了一根电源线后，如果较大的TL还不变，当稳定运行时，不但n下降，面且I2相当大，会烧坏电机。
如果电流：iA=Imcosωt
则电流：iB=Imcos（ωt-180°），即 iB为流出，与iA相位相反 当ωt=0时，
BA最大BA1和BA2转到A轴上
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《机电传动控制》冯清秀版课后习题答案
