电机与拖动答案

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1、电机与拖动答案1、某四极直流电机，电枢槽数z=36，单迭绕组，每槽导体数为6,每极磁通2.2*10e-2Wb,i=liiJ电枢电流Ia=800A，问此时电磁转矩为多少？如 改为单波绕组，保持支路电流不变，其电磁转矩 为多少？解：电机内的总导体数N=6Z=36*6=216，单迭 绕组时：a=p=2T = C O/ =虬 O/ =2 X 216 x 2.2 x 10-2 x 800 = 605.04 n mMa 2 兀 a a 2 x 3.1416 x 2改为单波绕组时，。，若要保持支路电流不 a = 1变，I = 2a i = 2a -a = 2 x1x= 400 A aa2a2 x 2T =

2、C I =LI =_2x216_x2.2x10-2 x400 = 605.04N mM a 2兀 a a 2 x 3.1416x12、某他励直流电动机额定电压Un=220V，额 定电流IN=10A，额定转速nN=1500r/min，电 枢回路总电阻Ra=0.5Ohm，试求：(1) 额定负载时的电磁功率和电磁转矩；(2) 保持额定时励磁电流及总负载转矩不变而端电压降为190V，则稳定后的电枢电流 与转速为多少？(电枢反应忽略不计)。解：(1)P = P = E I =(U I R )/ =(220-10x0.5)x10 = 2150【WM N a a N N a NT =乌=v = 2150 贝

3、=13.687 N mN Q n M 2 x3416 x 1500 60(3)励磁电流不变时磁通不变，总负载转矩也不变，所以I广吾=I疽10成不变，Mn = n 乌=n U. 一、 Ra = 1500x 190-10x5 = 1290.70r/min E n U -1 R220 -10 x 53、某并励直流电动机额定电压Un=220V，额 定电流In=75A，额定转速nN=1000r/min，电 枢回路总电阻Ra=0.26Ohm，额定时励磁回路 总电阻Rfn=91Ohm，铁耗及附加损耗 PFe+Pdelta=600W，机械损耗 POhm=198W，电 枢反应去磁作用不。试求： 额定运行时的电磁

4、转矩 T与输出转矩N；(2)理想空载转速;(3) 实际空载电流I0及实际空载转速。解： p= Pf +七=600+198 = 798 W P = U I = 220 x 75 = 16.5 IkW,U220 “I = n = 2.42 l_AfN R91IN = IN -1 = 75 - 2.42 = 72.58 ap = I 2R = 72.582 x 0.26 = 1369.64 W p = I U = 2.42 x 220 = 532.4 W P = P - p - p = 16500 -1369.64 -532.4 = 14597.96 WM 1 cua cuf14597闽 =1394

5、 n m 2兀 n 2 x 3.1416x 10009 NT = 土危Q6060N p = p + p + p + p + p = 1369.64 + 532.4 + 600 +198 = 2700.04 W cua cuf -ReQ AT =乌=UnU P = 220 x 75-2700.04 = 131 78 n m N Q2 兀 n2 x 3.1416 x1000.NN6060(2) C =UN、Ra = En = 220 一 72.58 x 0.26 = 0.20113 e N n n1000n =- = 220 = 1093.82 0 CQ 0 0.20113(3) t = T -

6、T = 139.4 -131.78 = 7.62扇 m 0NCmn = 9.55C n = 9.55 x 0.20113 = 1.921I = T0= 762 = 3.967 Aa 0 CR 1.921n = La0Ra = 220 3.967x0.26 = 1088.69,/min0 C中 e 00.201135、他励直流电动机额定数据如下：PN=60kW， Un=220V，In=350A，nN=1000RPM，试问: (1)如果将该机直接起动，则启动电流为多少？(2)为使启动电流限制在2IN,应在电枢回路串入多大电阻?(3)如果采用降压启动且使启动电流限制为2IN，端电压应降为多少?解：(

7、1)220 x350 - 60000 = 0.0694 3502 x 222L = 3170.59 a 0.0694 R = R -R = -R =-0.0694 = 0.245屋12 a 21 a 2 X 350N(3)U= 2 InR = 2 X 350 X 0.0694 = 48.58【V 6、某他励直流电动机额定数据如下：PN=3kW,Un=220V, In=18A, nN=1000RPM。电枢回路 总电阻Ra=0.8Ohm。试求：(1) 为使该机在额定状态下进行能耗制动停 机，要求最大制动电流不超过2In，求制动 电阻值；(2) 在项(1)的制动电阻时，如负载为 Tz=0.8Tn位能

8、转矩，求电机在能耗制动后的 稳定速度；(3) 设该机带动Tz=TN位能负载运行于额定 状态，采用能耗制动使之最终以500rpm的 速度放下重物，求制动电阻及该电阻所对应 的最大制动电流；(4) 该机采用能耗制动将Tz=TN的位能负载 稳速下放时，所能达到的最低下放转速为多 少？(5) 若该机在额定工况下采用能耗制动停机 而不接制动电阻，则制动电流为额定电流多 少倍？解： C 二%-1土 =竺 一18 X 0.8 = 0.2056 e NnN1000RZ(2)=_ CWn - R =Ia1C%nreN N R-21aN0.2056 X1000 - 0.8 = 4.9血2 x 18T 0.8TI

9、= -=忒=0.8 In = 0.8 x 18 = 14.4 LaM N M Nn 一二I = 0 = -56.03,/mm zC N z 0.2056(3) I = Tz = Tn = I = 18 a Z Cmn Cm 气NR；(4)CnM M KN NI -1C n n 0.2056 x 500Nn - R =0.8 = 4.910z18I = z = N=I = 18 aZ CM气CM气N70.8 x 18. I = 一 02056 = -70.04 r / mm (5) I =-nEn = -1000 X 0.2056 = 257 a a R + R0.8 + 0=14.28I 25

10、7 a =In 187、他励直流电动及额定数据为：PN=29kW, Un=440V , In=76A , nN=1000RPM , Ra=0.377Ohm ；试问：(1)该机以500rpm的速度吊起Tz=0.8TN负 载转矩，在电枢回路应串多大电阻？（2）用哪几种方法可使Tz=0.8TN的位能负载以500rpm的速度稳速下放？求每种方法的电枢回路串接的电阻值。1000解：(1) C 中=1巳=440 一 76 3 0.377 = 0.4113UN-C中e Ne N nN-44 = 1069.78 r /min 0.377.8TN = 0.81 = 0.8 3 76 = 60.8 A匕中nN(2

11、)%一 C气n - R= 440 一0.4113 3 迎 0.377 = 3.477 屋 a60.8ia可采用串接电阻能耗制动的方法C n 八 C 中 n 八 0.4113 3 500Rz- R =- e N - R =608-0.377 = 3.005 1z8、某三相感应电动机的额定数据如下:PN=30kW,Un=380V, nN=1450r/min, cos%=0.80, nN=88%, fN=50Hz，试求：（1）该机的极数；（2）额定转 速差；（3）额定电流。解:（1）该机的同步转速可以写成:60f 60 3 50 3000/ .n =1 =r / min 1 ppp当极对数p=2时，

12、n1=1500，略高于马，所以极对数必为: S = a = 1500 一1450 = 0.033 nn11500 I = _ 十03=_ = 64.74 An侦3U/n cos气3 x 380x0.88x 0.89、某三相四极50Hz感应电动机，PN=10kW, UN=380V, nN=1455rpm，定子绕组三角形接 法。R1=1.375Ohm， X1=2.43Ohm， r2=1.04Ohm， X2=4.4Ohm， rm=8.34Ohm， Xm=82.6Ohm 。 额定负载时 pOhm+pdelta=205W。试用简化等值电路计算 额定负载时的定子电流、功率因数、输入功率 和效率。解：U =

13、国 /0。=、：如 380Z00 = 658.18Z0oV 1N。-(尸 + r )+ j(x + X ) (1.375 + 8.34)+人2.43 + 82.6) 1 m1bm=0.87 - j7.64 = 7.69Z - 83.48。aS = d = 1500-1455 = 0.03 nn11500,-U-658.18/0。【2 =:,)()=了1.04 )(；.r + M + j (X + X)1.375 + 却 + j(2-43 + 4-4)1 S1b2bV0.03 7V 7-j10.98 = 21.51/- 30.69。LJ= -17.63 + j3.34 = 17.94/169.2

14、7。a=【12 = 0.87 - j7.64 +17.63 - j 3.34 = 18.5cos 气=cos30.69。= 0.86丑=M x 100% =_Px 100% =000x 100% = 82.1%N P1N& 1N【1N cos气3 x 380x 21.51X 0.8610、某三相四极50Hz感应电动机，已知输入功 率P1=10.7kW，定子铜耗Pcu1=450W，铁耗 pfe=200W,转差率S=0.029。试求此时该机的 电磁功率PM，总机械功率Pohm，转子铜耗 Pcu2及电磁转矩T各为多少？解：, P = P -p - p = 10700-450-200 = 10050W

15、J M 1 京 1 FeP =(1 - S ) P =(1 0.029 )x 10050 = 9758.55 w P = P - P = 291.45 W二过=60x50 = 1500 r 国1 p 2Q广詈=2兀斜500 =157.08 湖 / sT = Pm =10050 = 63.98 N m Q 157.08111、某三相绕绕式感应电动机的额定数据如下:PSkW ,Un=380V ,In=15-1A ,解：nN=1450rpm, &=2.0。试求：（1）临界转差率 Sm和最大转矩Tm；（2）写出固有机械特性实 用表达式;（3）该机的固有启动转矩倍数KM。n =也=冬=四= 1500 ,

16、/mm1 p p 2S = d = 1500 一1450 = 0.033 nn11500S = SN (肱 +%M T )= 0.033 ( + j22-1 )= 0.124T = 9550P /n = 9500x3 = 49.14In mNN N1450T =X T = 2x49.14 = 98.28n m(2) 固有机械特性为2T_2 x98.28_ 24.373SS :SS 0.124 = S2 + 0.015+ m+S S 0.124 Sm(3) T = 2TL =2 x 2%= 0 49Ttq s s0WN+ m + SS0.1241mT均=-Q = 0.49N1、一台并励直流电动机

17、，额定功率Pn=96KW， 额定电压Un=440V，额定电流In=255A，IfN=5A， 额定转速为nN=500r/min,电枢回路总电阻 Ra=0.078Q，电枢反应忽略不计，试求：1、额定运行时的电磁功率；2、额定输出转矩;3、额定电磁转矩;4、理想空载转速。D I。、= - f = 255 - 5 = 250人EaNPM2)斗ga = 440-0.078 x 250 30.5 V二 IaNEaN = 250 x 420.5 = 105125WT = P / Q = PN= 96000 x 60 = 1834.39N - mN N N 2%/60 2 x 3.14 x5003)T = P

18、 / Q = Pm = 105125 x 60 = 2008.76N - mM N 2叫/60 2 x 3.14 x 5004)Ce =竺n =竺5 = 0.841N n 500-l = J4L = 523.19尸 /min ACe n 0.8412、某并励直流电动机额定数据如下:Pn=7.2KW,UN=110V , nN=900r/min , Ra=0.08 Q , n n=85%, IfN=2A。保持总负载转矩不变，N若在电枢回路中突然串入0.2Q的电阻，问串入瞬间的电磁转矩是多少？稳定运行的转速是多少?/ = PN = 7.2 x1000 = 77AN=顽一=77 AIaN = IN -

19、 % = 77 - 2 = 75ACe O = U nR = 110 一 75 x 0.08 = 0.1156n nN900EQ、= 住=110 - 0.08 x 75 = 104VIa = U - Ea = 110-104 = 2143 A (串入电阻瞬间，转 Ra + Rq 0.08 + 0.2速不变，电动势不变)T = CMNIa = 9.55 x 0.1156 x 21.43 = 23.66N - m稳定运行后：（负载不变，电枢电流不变，为 75A）Ea = /-外(Ra + Ro)=110-(0.08 + 0.2)x75 = 89Vn = n =四x900 = 770.19 r/mi

20、n EaN N 1046、直流他励电动机，PN=22kW，Un=220V，In =118.3A，nN=1000r/min，Ra =0.145Q，试计算: 阻力转矩为08Tn时，电动机稳定运行时的转速 为多少？阻力转矩为08Tn时，在电枢回路串入 0.73Q的电阻，问稳定时电机的转速？解：(1)根据 U=Ea+IaRa所以 Ea n=Un- In Ra=202.8(v)T=T2=0.8Tn，所以 Ia=08 INEa=UN 0.8In Ra=206.2(v)n/nN = Ea/Ea N 所以 n=1016.8 r/min(2) Ea=UN - 0.8In (Ra+0.73)=137.2(v)n/

21、nN = Ea/Ea N 所以 n=676r/min7、并励电动机的 =220V, I =122A, R =0.15 ee-a . .Q, R =110Q, n =960r/min。如保持额定转矩 fe不变，使转速下降到750 r/min，求需在电枢电路中串入电阻.的阻值？Rc解：串入电阻前：/ 一 土一 220 _ 2A f %110I = I - If = 122 - 2 = 110AE = U -1 R = 220 -110 x 0.15 = 203.5V串入电阻调速后：E； _ 气饥 _ n _ 750 因此E 气中n n 960E _159V由于额定转矩不变，T_ C可，所以I保持不

22、e Taa变。EaVT%所以R _ Ue _丑孩_ 0.51Q a I120R _ R - R _ 0.51 - 0.15 _ 0.36Q8、并励电动机的 U =220V， I =122A， R =0.15ee. a. 一 一Q, R =110Q, n =960r/min。如保持电枢电流fe不变，用调磁方法将转速调到1100r/min,求：励磁电路的调速电阻.为多大？解：串入电阻Rc前后：由于电枢电流不变、电枢电阻不变、电源电压不变，所以E保持不变。aE C n n , 所以 中n 960_ 1 _ E _ = _ E气中nn n 1100土上_竺，又I _ 2 AI1100ffR_ U_ 竺

23、fI1.75_ 125.7。所以所以R _ R - Rc f fI _ 1.75A f_ 125.7 -110 _ 15.7。9、一台他励直流电动机，带有恒转矩负载，Pn=22KW, Un=220V, In=115A, nN=1500r/min, 电枢回路总电阻Ra=0.1Q，忽略空载转矩，电 动机带额定负载运行时，要把转速降为1000r/min。试求：1）采用串电阻法需串多大电阻？2）采用降压法时，电压应降到多少？（1） VEa = Un-IR = 22。- ll5 X 0.1 = 2085Ce =匹=2085 = 0.139 %1500=U - g _ Ra = 220*X1000 0.1

24、 = 0.6040QIn115（2）U-Ce Nn+IaRa- 0.139 乂 1000+115 x 0.1 = 150.5712、一台他励直流电动机，Pn=2.5KW, Un=220V,In=12.5A , nN=1500r/min,电枢回路总电阻Ra=0.8Q。试求：1）若电动机在n=1200r/min下采用能耗制 动停车，要求起始制动电流为2上，电枢回 路中应串入电阻Rz=?2）保持=气 不变而使TZ=0.9TN的位能 负载以n=120r/min的速度稳速下放，此时 电枢回路中应串入电阻Rz=? Ce. = Un * = 220 T2.5X些=0 14N n 1500由I _- Ce必得

25、:Ra + RzRz = n 一 Ra =- .14 -1200 - 0.8 = 5.92Q-2In- 2 x 12.5(2)七不变 NIz = = 9 = 0.9 / = 0.9 x 12.5 = 11.25 A， n /nN一la (Ra + Rz) n =，N-11.25 x(0.8 + Rz)120 =0.14Rz = 0.69。14、一台他励直流电动机的数据为P=22千瓦，NUn=220 伏，In=116 安，nN=1500 转/分，R=0.175Q,村1)绘制固有特性曲a线；2）绘制电枢电路中串入电阻0.7Q的人为机械特性曲线；3）绘制电源电压降至110V时的 人为机械特性曲线。（

26、15分） 解: 1）绘制固有特性曲线：C%=空 = 0.133N理想空载点n = n = 1654(尸 / min)e NTm = 0额定点:n = n = 1500(尸 /min)NT = 9.55C Jn = 147.2N.m图(2)串入电阻时，理想空载点不变。T = Temn = n pa I = 890(r / min)0 C中 。作图(3) 降电压时理想空载点与电压成正比，转速降不变 An = n。 nN = 154( r/min)作图n0 = 1654 * 110=827(r /min) 220T = Temn = n An = 827 154 = 673( r /min) 0一台JQW 92 石.拜一步乜钠机，飘定电压38。侏，定于三角弗扬去-30 Hz - 眦定以率-73 kw， 濒定育专彳枣舰*宜俄 我止卜心口用中=OrHNA . 之子生闻才毛424 W. 23 I W . 机中戒 骚桂43*.阿才击口推申37 一 3* , 试计算规泛食载时，(！)袖受 率；宁)转孑电流刊频率；(3 转芋4)皴率二 定了电5衣*f = S = 0.04 50 = 1ff3 尸=户“ + p + p =-+- 37 .5 4- 43 = 75=75K2.5 +315.94-1-474-1- 231 = 86(/44wK6O3.44X3KCJXO.K24