1、电机与拖动基础各章习题第9章习题P39 例9-2一台他励直流电动机，其额定功率为29kW，额定电压为440V，额定电流为76A，额定转速为1000r/min，电枢电阻为0.377.试用解析法计算采用四级起动，且最大起动电流为两倍额定电流时的各段起动电阻。解：由于起动级数m = 4 ，且最大起动电流为I1 = 2IN = 276 =152A 则各级起动总电阻为于是各分段电阻为P78 9-6某一他励直流电动机的数据为：PN=29kW，UN=440V，IN=76A，n N=1000r/min，测得Ra=0.065RN。若忽略空载损耗，试计算：(1)电动机以转速500r/min吊起负载，Tz=0. 8
2、TN，试求这时串接在电枢电路内的电阻R；(2)用哪几种方法可以使负载（0. 8TN）以500r/min转速下放？求每种方法电枢电路内的电阻I N(3)在500r/min时吊起负载，Tz=0. 8TN，忽略将电枢反接，并使电流不超过，求最后稳定下降的转速。解：（1）Tz= 0. 8 TN时，Ia= 0. 8IN = 0. 876 = 60.8A（2）可有4种方法1）在额定电压下，电枢电路接电阻2）降低电枢两端电压，并电枢电路串电阻。以U=0. 5UN为例3）能耗制动4）电枢电压降低且反接，回馈制动V（3）如果忽略将电枢反接，并使电流不超过IN，则电枢回路总电阻为最后稳定下降的转速r/minP78
3、 9-7 某他励直流电动机的数据为：PN=29kW，UN=440V，IN=76.2A，n N=1050r/min，Ra=0.068RN。(1) 电动机在回馈制动下工作，设Ia=60A，电枢回路不串联电阻，求电动机转速；(2) 电动机在能耗制动下工作，转速n =500r/min，电枢电流为额定电流，求回路电枢内串联电阻值、电动机轴上转矩；(3) 电动机在转速反向的反接制动下工作，转速n =-600r/min，电枢电流Ia=50A，求电枢回路内串联电阻值、电动机轴上转矩、电网供给的功率、从电动机轴上输入的功率、在电枢回路内电阻值所消耗的功率。解：（1） r/min（2） 此时电动机轴上转矩Nm（3
4、）电枢回路内串联电阻值根据，可得于是电动机轴上转矩Nm电网供给的功率kW电动机轴上输入的功率 kW在电枢回路内电阻值所消耗的功率 kWP78 9-8一台他励直流电动机铭牌数据为：PN=10kW，UN=220V，IN=53A，n N=1100r/min，测得Ra=0.3。采用能耗制动和反接制动，试计算这两种情况下电枢应该串接多大的电阻。两种情况下的电枢电流不得超过2 IN解：由题设可得（1）采用能耗制动时应该串接的电阻（2）采用反接制动时应该串接的电阻P78 9-9一台他励直流电动机铭牌数据为：PN=40kW，UN=220V，IN=207.5A，Ra=0.067。试计算（1）如果电枢电路不串接电
5、阻起动，则启动电流为额定电流的多少倍？（2）如果将启动电流限制为1.5额定电流，则电枢电路应串接多大的起动电阻。解：（1）采用直接时的启动电流A（2）电枢电路串电阻起动时应串接的电阻值P79 9-10一台他励直流电动机的技术数据为，PN = 29kW，UN = 440V，IN = 76.2A，nN = 1050r/min，Ra = 0.068.试用解析法计算采用三级起动，且最大起动电流为两倍额定电流时的各段起动电阻，。解：由于起动级数m = 3 ，且最大起动电流为I1 = 2IN = 276.2 =152.4A 于是各分段电阻为P78 9-10某他励直流电动机的数据为：PN=29kW，UN=4
6、40V，IN=76.2A，n N=1050r/min，Ra=0.068RN。分三级起动，其最大起动电流不得超过额定电流的两倍，求各段的电阻值。解：各段电阻为P79 9-11一台他励直流电动机铭牌数据为：PN=1.75kW，UN=110V，IN=20.1A，n N=1100r/min，Ra=0.57。如果采用三级起动，且启动电流不超过2 IN，试求出各段的电阻值，及各段电阻切除时的瞬时转速。解：根据电枢电阻Ra的求解于是 理想空载转速为r/min由于启动电流不超过2 IN，所以启动时的最大电流为A各段电阻切除时的切换电流为A各段总切换电阻值各分段电阻值或各段电阻切除时的瞬时转速r/minr/mi
7、n r/minP79 9-12一台直流电动机部分参数： UN=220V，IN=40A，n N=1000r/min，Ra=0.5。当电压减低到180V，负载为额定负载时，求：（1）电动机接成它励（励磁电流不变）时转速和电枢电流；（2）电动机接成并励（励磁电流随电压正比变化）时转速和电枢电流（设铁不饱和）。解：（1）电动机接成它励时r/minIa = IN =40A（2）电动机接成并励时根据铁不饱和、且励磁电流随电压正比变化可得于是 根据，且负载为额定负载，可得A于是 r/minP79 P9-13一台他励直流电机的数据如下：PN=29kW，UN=440V，IN=76A，n N=1000r/min，
8、Ra=0.065RN。采用调压及调磁的方法进行调速，要求最低理想空载转速为250r/min，最高理想空载转速为1500r/min，求在额定转矩时的最高转速和最低转速，并比较最高转速机械特性和最低转速机械特性的硬度系数和静差率。解：最高转速的机械特性（弱磁调速）根据，可得额定转矩时的电枢电流为 r/min最低转速的机械特性（调压调速）由于 Ia= IN = 76A ，Ce = CeN = 0.4114 r/minP79 P9-14某一生产机械采用它励直流电机作为其拖动电机，该电动机采用弱磁调速，其技术数据为：PN=18.5kW，UN=220V，IN=103A，Ra=0.18，n N=500r/m
9、in，最高转速n max=1500r/min。（1）若电动机带动恒转矩负载（TZ= TN），当减弱磁通=1/3N时，求电动机稳态转速和电枢电流。此时电动机能否长时间运行？为什么？（2）若电动机带动恒功率负载（PZ= PN），当减弱磁通=1/3N时，求电动机稳态转速和电枢电流。此时电动机能否长时间运行？为什么？解：（1）当电动机带动恒转矩负载（TZ= TN）时，如果减弱磁通=1/3N，则根据T=CTI有电动机电枢电流增加3倍。即Ia=3IN=3103=309A电动机稳态转速为r/min由于电枢电流过大（Ia=309 IN=103），将烧毁电动机，所以电动机不能长时间运行。（2）当电动机带动恒功率
10、负载（PZ= PN）时，如果减弱磁通=1/3N，则根据有：于是 而 ，所以 即 于是电动机稳态转速为r/min由于电枢电流等于额定电流（Ia=IN=103），所以电动机可以能长时间运行。P79 P9-15一直流电动机的额定数据为：PN=74kW，UN=220V， n N=1430r/min，IN=378A，电枢Ra=0.18，整流电源内阻（在发电机-电动机组的电枢电阻）R0=0.022。当生产机械要求静差率为20%时，求系统的调速范围。如果静差率为30%，系统的调速范围应为多少？解： r/min要求静差率为20%时的调速范围为要求静差率为30%时的调速范围为P79 P9-17一台它励直流电动机
11、的额定数据为：PN=21kW，UN=220V， n N=980r/min，IN=115A，电枢Ra=0.1。如果最大起动电源为2IN，负载电流为0.8 IN。（1）求电动机起动电阻的最小级数及相应电阻值（2）设系统总飞轮力矩GD2 = 64.7Nm2，试求系统的起动时间以及起动过程中的Ia=f (t)及n = f (t)曲线。解：（1） 由于负载电流为0.8 IN，所以，I2可以取0.9 IN ，即I2 = 0.9 IN于是 于是，取m = 3，则因此各级起动总电阻值为各段电阻值为（2）各段启动过程的机电时间常数为ssss各段启动过程的的电流AAA于是总启动时间为在总电阻为R3的机械特性段上r
12、/minnst1 = 0 r/min在总电阻为R2的机械特性段上r/minr/min在总电阻为R1的机械特性段上r/minr/min在总电阻为Ra上的固有机械特性段上r/minr/min第10章习题P123 例11-3某转子绕线型异步电动拖动，转子电路采用Y型接线，其技术数据为：PN = 28kW，nN =1420r/min，cosN=0.87, N=87%, U1N =220/380V, I1N =96/55.5A， E2N = 250V，I2N =71A，过载能力KT =2。设最大允许起动转矩为T1 = 1. 7TN,试用解析法求解三级空载起动时的每相各段起动电阻。 在计算时可以将机械特性
13、近似为直线。解：电动机额定转差率为 电动机转子绕组每相电阻为 由于最大允许起动转矩为T1 = 1. 7TN，且分三级启动m=3, 则由于s在0 sm区段机械特性可以近似为直线，所以有 由于是空载起动，TZ 0，所以切换转矩T2=0.762TN TZ于是转子每相各段起动电阻为P109 10-1某绕线转子异步电动机，定子绕组采用Y型连接，其技术数据：PN=75kW，nN=720r/min， I1N=148A，I2N=220A，N=95%，Cos1N=0.85，KT=2.4，E2N=213V。(1)用实用表达式绘制电动机的国有特性；(2)用该电动机带动位能负载，如果下放负载时要求转速n = 300
14、r/min，负载转矩Tz =TN时转子每相应该串联多大的电阻；(3)电动机在额定状态下运行，为了停转采用反接制动，如果要求制动转矩在启动时为2TN，求每相应该串联多大的电阻；(4)采用工程计算法计算异步电动机的下列参数：TN，Tm，R2，k，R2，R1，sm，X1，X2，X2，I0及X0。解：(1)用实用表达式表达的固有特性为其中 Nm Nm(2)r/min，因为Tz =TN=995 Nm，所以Tm，KT均保持不变。则 如果忽略转子漏电抗X2，则(3)反接制动时 因为T =-2TN，Tm=-KTTN而 =3.652或1.052所以 =0.424或0.106(4)根据定子绕组采用Y型连接，可得V
15、AP109 10-2某绕线转子异步电动机带动一桥式起重机的主钩，其技术数据：PN=60kW，nN=577r/min， I1N=133A，I2N=160A，N=89%，Cos1N=0.77，KT=2.9，E2N=253V。电动机在启动与反接制动状态下的机械特性如图所示。（1）设电动机转子每转动35.4转，主钩上升1m。如果要求带额定负载时重物以8m/min的速度上升，求电动机转子电路串接的电阻值；、（2）为了消除起重机各机构齿轮间的间隙，使启动时减小机械冲击，转子电路备有预备级电阻。设计时如果要求串接预备电阻后，电动机启动转矩为额定转矩的40%，求预备级电阻值；（3）预备级电阻值一般也作为反接电
16、阻，用以在反接制动状态下下放负载。如果下放时电动机的负载转矩TZ= 0.8TN，求电动机下放时的转速；（4）如果电动机在回馈制动状态下下放负载，转子串联电阻为0.06，如果下放负载时TZ= 0.8TN，求此时电动机的转速。解：（1）电动机的转速nN=35.48=283r/min特性曲线A点（2） Tst= 40%TN = 0.4 TN启动时 n = 0，sB =1Tm=KTTN =2.9993.07=2879.9Nm由于 所以 ； ，此根不合理，舍弃由于 （3）由于 TZ= 0.8TN，所以有 ； ，此根不合理，舍弃（4）由于 忽略R1，并且认为，则所以有 ； ，由于4.158 0.58493
17、处于不稳定，此根不合理，舍弃 r/min第11章习题P145 11-1某转子绕线型异步电动拖动，其技术数据为：PN = 44kW，nN =1435r/min，E2N = 243V，I2N =110A。设起动时负载转矩Tz = 0.8TN,最大允许起动转矩为T1 = 1.87TN, 起动切换转矩T2 = TN，试用解析法求起动电阻的级数及每极的电阻值（在计算时可以将机械特性近似为直线）。解：电动机额定转差率为 电动机转子绕组每相电阻为 由于s在0 sm区端可以将机械特性近似为直线，所以有 于是转子每相各段起动电阻为P145 11-2某生产机械用转子绕线型异步电动拖动，其技术数据为：PN = 11
18、kW，n N =715r/min，E2N = 163V，I2N =47.2A，负载转矩TZ =98Nm，起动最大转矩与额定转矩之比T1/TN =1.8。试用解析法求三级起动时的每级电阻。解：电动机额定转差率为 电动机转子绕组每相电阻为 由于T1 =1.7TN 符合起动要求于是转子每相各段起动电阻为 P145 11-4某台绕线异步电动机的技术数据：PN = 30kW，n N =725r/min，E2N = 257V，I2N =74.3A.该电动机的转子电路串接对称电阻，起动级数为六级。试计算各相的分段电阻（T1/TN =1.8）。解：当m = 6时，根据有由于，符合要求。于是六段电阻阻值计算如下
19、：则转子每相串联主电阻为P145 11-5某笼型异步电动机的的技术数据：PN = 40kW，nN =2930r/min，U1N = 380V， 起动电流倍数KI = 5.5，N =90%，cos=0.3（即R = Zcos =0.3Z）。用定子电路串接对称电阻降压起动。设在串接对称电阻应使起动电流减小到1/4，求串接电阻阻值（计算时可以忽略I0）。解：根据得A(1)如果定子绕组采用Y型联接R = Zcos =0.3Z = 0.3 0.538 = 0.1614于是串接电阻(2)如果定子绕组采用D型联接R = Zcos =0.3Z = 0.3 1.614 = 0. 4842于是串接电阻 友情提示：范文可能无法思考和涵盖全面，供参考!最好找专业人士起草或审核后使用，感谢您的下载！
