电机课后习题答案

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1、电力拖动基本部分课后习题答案1-8 某起重机电力拖动系统如图1-13所示。电动机,,传动机构转速比,各级齿轮传递效率,各轴的飞轮矩,卷筒直径,吊钩重,被吊重物,忽视电动机空载转矩、钢丝绳重量和滑轮传递的损耗,试求:(1)以速度提高重物时,负载(重物及吊钩)转矩、卷筒转速、电动机输出功率及电动机的转速;(2)负载的飞轮矩及折算到电动轴上的系统总飞轮矩;(3) 以加速度为提高重物时,电动机输出的转矩。解:(1)卷筒速度:折算到电机转矩: (另: )电机输出功率: (2)负载飞轮矩: 折算到电机轴总飞轮矩: (3) 而 1-9 某龙门刨床的主传动机构图如图1-14所示。齿轮1与电动机直接联接,各齿轮

2、数据见表1-1所示。 表1-1传动机构各齿轮数据序号名称重量齿数1齿轮8.30302齿轮40.25553齿轮19.50384齿轮56.80645齿轮37.50306齿轮137.2075G1工作台14700G2工件9800刨床的切削力,切削速度,传动机构总效率,齿轮6的节距,电动机的飞轮矩,工作台与床身的摩擦系数。试求:(1)折算到电动机轴上的系统总飞轮矩及负载转矩;(2) 切削时电动机的输出功率;(3) 空载不切削时当工作台以加速时,电动机的转矩。解: 电机转速为 (1) (2) (3) 29 她励直流电动机的额定数据为: 测得。是计算并画出下列机械特性:(1) 固有机械特;(2) 电枢电路串

3、入电阻时的人为机械特性;(3) 电枢电压时的人为机械特性;(4) 磁通时的人为机械特性。解:(1)固有特性: (2) (3)(4)210她励直流电动机的铭牌数据如下为: 电枢总电阻。(1) 计算并绘制固有机械特性;(2) 转速为1100 r/min时的电枢电流是多少?(3) 电压降至200V,电枢电流时的转速是多少?解:(1)固有特性: (2) (3) 211一台她励直流电动机的额定数据为: 。(1) 直接起动的起动电流是多少?(2) 如果规定起动电流限制为2,采用减少电源电压起动,最低电压是多少?若采用电枢串电阻起动,应串入多大电阻?解:(1) , (2)降压起动: 串电阻: 212 一台她

4、励直流电动机,其名牌数据:。采用电枢串电阻分级起动,其最大起动电流,起动级数,求各段起动电阻值,并计算分段电阻切除时的瞬时速度。解: 串入最大电阻: 校验: 第一次切换: r/min 第二次切换: r/min第三次切换: r/mmin214一台她励直流电动机的铭牌数据为: 电枢总电阻。电动机运营于额定工况。若最大制动电流不容许超过,则:(1) 若采用能耗制动,求电枢应串入的最小电阻值;(2) 若采用电压反接制动,求电枢应串入的最小电阻值。解:(1) (2)215一台她励直流电动机,铭牌数据为: 。拖动起重机的提高机构,忽视空载转矩:(1) 若规定电动机以800 r/min的转速起吊重物,求电枢

5、电路应串入多大电阻?(2) 断开电源,同步在电枢电路内串入20电阻,问电动机稳定转速是多少?(3) 若规定电动机以1200 r/min的转速下放重物,有哪几种措施可以实现?试计算阐明。解: (1) (2)(3) 电势反向反接制动: 能耗制动: 回馈制动: 216 一台她励直流电动机,其额定值为:测得。拖动位能性恒转矩负载,忽视空载转矩:(1) 重物吊起后规定停在空中,问如何实现。计算并阐明。(2) 在电动机以510 r/min的转速起吊重物时,忽然将电枢反接,若电枢电流不容许超过,求电动机稳定转速。解:(1)则 (2) 217 她励直流电动机的名牌数据:测得。拖动位能性恒转矩负载,忽视空载转矩

6、:(1)电动机在能耗制动下工作,电枢串入0.5电阻,问电动机的转速是多少?(2)电动机在回馈制动下工作,电枢不串电阻,问电动机转速是多少?解:(1) 输入P=0,输出 (2) 输入: 输出:218 一台她励直流电动机,其额定数据为:。当生产机械规定静差率为20%时:(1) 采用调压调速,问调速范畴是多少?(2) 采用电枢串电阻调速,问调速范畴是多少? 解:(1) 调压时不变 (2) 219她励直流电动机的额定数据:。带恒转矩负载,采用调压与调磁结合的调速措施,生产机械规定最高运营速度为1200 r/min,最低运营转速为400 r/min,求:(1) 调速范畴:(2) 在低速下工作时电源电压;

7、(3) 最低转速机械特性的静差率。解:(1)(2)低速时采用调压励磁额定, (3)220一台她励直流电动机,其额定数据为:。电动机带额定的恒转矩负载工作,当磁通削弱为时,电动机的稳定转速和电枢电流是多少?电机能否长期运营,为什么? 解: 221 某她励直流电动机,其额定数据为:。若生产机械规定:(1) 调速范畴D=5,采用调压调速,最低转速是多少?低速机械特性的静差率是多少?(2) 静差率=25%采用调压调速,最低转速是多少?调速范畴是多少? 解:(1) (2) 222 一台串励直流电动机,已知Ia=10A,n=1000r/min,若负载转矩增大为本来的4倍,电枢电流和转速各位多少(不计磁饱和

8、)?解: 当时, 311 一台笼型三相感应电动机,极数2p6,额定电压UN380V,额定频率fN50Hz,额定转速nN960r/min,定子绕组为Y联结,2.06,3.13,1.58,4.27。试求该电动机的额定转矩TN,最大转矩Tmax,过载能力,最大转矩相应的临界转差率sm(忽视空载转矩T0)。解:(1) (2) (3) (4) (5) (6) 312 一台绕线转子三相异步电动机,极数2p4,额定功率PN75kW,额定电压UN380V,额定电流IN144A,额定频率fN50Hz,转子额定电动势E2N399V,转子额定电流I2N116A,额定转速nN1460r/min,过载能力2.8。用简化

9、实用体现式及较精确的实用体现式绘制电动机的固有机械特性。解: 313. 一台绕线转子三相感应电动机,极数2p4,额定功率PN150kW,额定电压UN380V,额定频率fN50Hz,0.014,0.065。当忽视励磁阻抗Zm时,使用简化等效电路求取:(1)直接起动时的起动转矩和起动电流;(2)在转子每相绕组中串入起动电阻0.12时的起动转矩和起动电流;(3)在定子每相绕组中串入起动电抗Xst0.12时的起动转矩和起动电流。314 一台笼型三相异步电动机,极数2p4,额定功率PN28kW,定子绕组为接,额定电压UN380V,额定电流IN58A,额定频率fN50Hz,额定功率因数cosN=0.88,

10、额定转速nN1455r/min,起动电流倍数K16,起动转矩倍数KT1.1,过载能力2.3。车间变电站容许最大冲击电流为150A,生产机械规定起动转矩不不不小于73.5Nm,试选择合适的降压起动措施,写出必要的计算数据。若采用自耦降压变压器降压起动,抽头有55、64、73三种。解:(1)直接起动: (2)降压起动: (3)Y起动: (不满足规定)(4)自耦降压: (最合适) 315 一台绕线转子三相异步电动机,极数2p8,额定功率PN30kW,额定电压U1N380V,额定电流I1N71.6A,额定频率fN50Hz,额定转速nN725r/min,转子额定电动势E2N257V,转子额定电流I2N7

11、3.2A,过载能力2.2。拖动恒转矩负载起动,负载转矩TL0.75TN。若用转子串电阻四级起动,1.8,求各级起动电阻多大?解: 316 一台绕线转子三相感应电动机,极数2p4,额定功率PN150kW,额定电压UN380V,额定频率fN50Hz,定、转子绕组均为Y联结,额定负载时测得转子铜耗PCu22205W,机械损耗P2645W,杂散损耗P1010W。其他电动机参数为0.013,0.06。试求:(1)额定运营时的电磁功率Pe、额定转差率sN、额定转速nN和电磁转矩Te;(2)负载转矩不变(觉得Te不变),转子回路中串入调速电阻0.10时,电动机的转差率s、转速n和转子铜耗PCu2;(3)转子

12、回路不串电阻和串入调速电阻两种状况下的临界转差率;(4)欲使起动时产生的转矩最大,应在转子回路串入的起动电阻(归算到定子侧的值)。解:(1) 总机械功率: (2) (3)不串电阻: 串入电阻:(4) 317 一台绕线转子三相异步电动机拖动一桥式起重机的主钩,其额定数据为:极数2p10,额定功率PN60kW,额定频率fN50Hz,额定转速nN577r/min,额定电流IN133A,转子额定电流I2N160A,转子额定电动势E2N253V,过载能力2.9,额定功率因数cosN=0.77,额定效率N=0.89。设电动机转子转动35.4转时,主钩上升一米。如规定带额定负载时,重物以8m/min的速度上

13、升,试求电动机转子电路每相串入的电阻值;解: 上升速度 相似转矩:318 一绕线转子三相异步电动机有关数据为:极数2p6,额定功率PN75kW,额定电压UN380V,额定转速nN976r/min,过载能力2.05,转子额定电动势E2N238V,转子额定电流I2N210A。转子回路每相可以串入电阻为0.05,0.1和0.2时,求转子串电阻调速的(1)调速范畴;(2)最大静差率;(3)拖动恒转矩负载TLTN时的各档转速为多少?解: 319 某绕线转子三相异步电动机,技术数据为:极数2p6,额定功率PN60kW,额定频率fN50Hz,额定转速nN960r/min,转子额定电动势E2N200V,转子额

14、定电流I2N195A,过载能力2.5。其拖动起重机主钩,当提高重物时电动机负载转矩TL530Nm,不考虑传动机构损耗转矩,试求:(1)电动机工作在固有机械特性上提高该重物时,电动机的转速: (2)若使下放速度为n280 r/min,不变化电源相序,转子回路应串入多大电阻?(3)若在电动机不断电的条件下,欲使重物停在空中,应如何解决,并作定量计算。(4)如果变化电源相序在反向回馈制动状态下下放同一重物,转子回路每相串接电阻为0.06,求下放重物时电动机的转速。解:(1) (2) (3)串电阻使,则 (4)反向回馈制动,串电阻 正向串0.06后, 4-1(1) (2) 4-2 4-2解:(1)能耗制动,制动停车时间相等 起始: 制动前: 虚稳态点: 停车时间: 位能性稳态时间: 对抗性稳态时间=停车时间(2)反接制动,停车时间,对抗、位能性相似 对抗性n=0时, 位能性负载,稳态时间为1.945s4-3 位能性负载 5-6 5-7解:5-8 预选:5-8解:预选电机平均功率 预选: 校验: 校验通过,预选符合规定。 5-9解:(1)电机起动输出功率: 过载能力: (2)电机起动输出功率: 过载能力: 选用第二台5-10解:提高时有功功率: 提高重物时间为 下放空钩功率: (本题中速度单位为m/min,而不是r/min)

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