例题思考题习题.docx
- 文档编号:8945809
- 上传时间:2023-05-16
- 格式:DOCX
- 页数:24
- 大小:277.51KB
例题思考题习题.docx
《例题思考题习题.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《例题思考题习题.docx(24页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
例题思考题习题
例题思考题习题
例题思考题习题
CP2电力拖动
思考题
2.1选择题
(1)电动机经过速比j=5的减速器拖动工作机构,工作机构的实际转矩为20N.m,飞轮矩为1N.m²,不记传动机构损耗,折算到电动机轴上的工作机构转矩与飞轮矩依次为(D)。
A.20N.m,5N.m²B.4N.m,1N.m²
C.4N.m,0.2N.m²D.4N.m,0.04
E0.8N.m,0.2N.m²F.100N.m,25N.m²
(2)恒速运行的电力拖动系统中,已知电动机电磁转矩为80N.m,忽略空载转矩,传动机构效率为0.8,速比为10,未折算前实际负载转矩应为(D)。
A.8N.mB.64N.mC.80N.m
D.640N.mE.800N.mF.100N.m
(3)电力拖动系统中已知电动机转速为1000r/min,工作机构转速为100r/min,传动效率为0.9,工作机构未折算的实际转矩为120N.m,电动机电磁转矩为20N.m,忽略电动机空载转矩,该系统肯定运行于(C)。
A.加速过程B.恒速C.减速过程
2.2
电动机拖动金属切削机床切削金属时,传动机构损耗由电动机还是负载负担?
2.3
起重机提升重物与下放重物时,传动机构损耗由电动机还是重物负担?
提升或下放同一重物时,传动机构损耗的转矩一样大吗?
传动机构的效率一样高吗?
例题
2.1
下图所示的电力拖动系统中,已知飞轮矩GDa²=14.5N.m²,GDb²=18.8N.m²,GDƒ²=120N.m²,传动效率η1=0.91,η2=0.93,转矩Tƒ=85N.m,转速n=2450r/min,nb=810r/min,nf=150r/min,忽略电动机空载转矩,求:
(1)折算到电动机轴上的系统总飞轮矩GD²;
(2)折算到电动机轴上的负载转矩TF。
解:
(1)系统总飞轮矩
GD²=GDb²/(n/nb)+GDƒ²/(n/nf)+GDa²=17N·m2
(2)负载转矩
TF=Tf/(nη1η2/nf)=6.15N·m
2.3
下图所示的起重机中,已知减速箱的速比ј=34,提升重物时效率η=0.83,卷筒直径d=0.22m,空钩重量G0=1470N,所吊重物G=8820N,电动机的飞轮矩GDD²=10N.m²,当提升速度为v=0.4m⁄s时,求:
(1)电动机的转速;
(2)忽略空载转矩时电动机所带的负载转矩;
(3)以v=0.4m⁄s下放该重物时,电动机的负载转矩。
答案:
2.4
某起重机的电力拖动系统如下图所示。
电动机PN=20KW,nN=950r/min,传动机构的速比ј1=3,ј2=3.5,ј3=4,各级齿轮传递效率都是η=0.95,各转轴上的飞轮矩GDa²=123N.m²,GDb²=49N.m²,GDC²=40N.m²,GDd²=465N.m²,卷筒直径d=0.6m,吊钩重G0=1962N,被吊重物G=49050N,忽略电动机空载转矩,忽略钢丝绳重量,忽略滑轮传递的损耗,求:
(1)以速度v=0.3m⁄s提升重物时,负载(重物及吊钩)转矩,卷筒转速,电动机输出转矩及电动机转速;
(2)负载及系统的飞轮矩(折算到电动机轴上的);
(3)以加速度ɑ=0.1m⁄s²提升重物时,电动机输出的转矩。
解:
(1)以v=0.3m/s提升重物时,负载(吊钩及重物)转矩
Tf=(
卷筒转速
nf=(60<2v>)/(∏d)=19.1r/min
电动机输出转矩
T2=TF=Tf/(jη)=212.5N·m
电动机转速
n=nfj=802.2r/min
(2)吊钩及重物飞轮矩
GDF2=(365
系统总飞轮矩
GD²=GDa²+(GDb²)/j12+(GDC²)/(ј1ј2)2+(GDd²)/(ј1ј2ј3)2+GDF2=131.7N·m2
(3)电动机转速与与重物提升的关系为
n=nfј1ј2ј3=(60×2vј1ј2ј3)/∏d
电动机加速度与重物提升加速度的关系为
dn/dt=d(<60×2vј1ј2ј3>/∏d)/dt=(60×2vј1ј2ј3)a/∏d
以加速度a=0.1m/s2提升重物时电动机加速度大小为
dn/dt=267.4r/(min.s)
电动机输出转矩为
T=TF+(GD²dn)/(375dt)=306.4N·m
CP3直流电机原理
例题
3-3
已知一台10KW、4极、2850r/min的直流发电机,电枢绕组是单波绕组,整个电枢总导体数为372。
当电动机发出的电动势Ea=250V时,求这时气隙每极磁通量Φ。
解:
已知这台电动机的极对数p=2,单波绕组的并联支路对数a=1,于是可以算出系数
Ce=pz/60a=(2×372)/(60×1)=12.4
根据感应电动势公式Ea=CeΦn,气隙每极磁通量Φ为
Φ=Ea/Cen=250/(12.4×2850)=70.7×10-4Wb
3-4
已知一台四极直流电动机额定功率为100KW,额定电压为330V,额定转速为730r/min,额定效率为0.915,单波绕组,电枢总导体数为186,额定每极磁通为6.98×10-2Wb,求额定电磁转矩。
解:
转矩常数
Ct=pz/2a∏=(2×186)/(2×1×3.1416)=59.2
额定电流
IN=PN/UNηN=(100×103)/(330×0.915)=331A
额定电磁转矩
TN=CtΦNIN=59.2×6.98×10-2×331=1367.7N·m
3-5
一台额定功率PN=20KW的并励直流发电机,它的额定电压UN=230V,额定转速nN=1500r/min,电枢回路总电阻Ra=0.156Ω,励磁回路总电阻Rf=73.3Ω。
已知机械损耗和铁损耗pm+pFe=1kW,附加损耗Ps=0.01PN。
求额定负载情况下各绕组的铜损耗、电磁功率、总损耗、输入功率及效率。
解:
先计算额定电流
Ia=TL/CtΦN=0.85IN=97.75A
电枢电动势
Ea=CeΦNn=210.2V
或Ea=UN-INRa=210.2V
思考题
3-3直流电机铭牌上的额定功率是指什么功率?
答:
指转轴上输出的机械功率。
3-11一台他励直流发电机由额定运行状态转速下降到原来的60%,而励磁电流、电枢电流都不变,则(A).
A、Ea下降到原来的60%B、T下降到原来的60%
C、Ea和T都下降到原来的60%D、端电压下降到原来的60%
3-17改变并励直流电动机电源的极性能否改变它的转向?
为什么?
答:
旋转方向不变。
并励直流电动机它的电枢和磁场是并联的,改变电源极性时,电枢的电流方向改变了,可是磁场的电流方向也改变了。
所以旋转方向不变。
3-18改变串励直流电动机电源的极性能否改变它的转向?
为什么?
答:
旋转方向不变。
并励直流电动机它的电枢和磁场是串联的,改变电源极性时,电枢的电流方向改变了,可是磁场的电流方向也改变了。
所以旋转方向不变。
习题
3-1某他励直流电动机的额定数据为:
PN=17KW,UN=220V,nN=1500r/min,ηN=0.83,。
计算IN、T2N及额定负载时的P1。
3-3一台直流电机的极对数p=3,单叠绕组,电枢总导体数N=398,气隙每极磁通为2.1×10-2Wb,当转速分别为1500r/min和500r/min时,求电枢感应电动势的大小。
若电枢电流Ia=10A,磁通不变,电磁转矩是多大?
3-4某他励直流电动机的额定数据为:
PN=6KW,UN=220V,nN=1000r/min,PCua=500W,P0=395W。
计算额定运行时电动机的T2N,T0,TN,PM,nN及Ra.
3-7某他励直流电动机的额定数据为:
PN=7.5KW,UN=220V,IN=40A,nN=1000r/min,Ra=0.5Ω。
TL=0.5TN恒转矩负载运行时,电动机的转速及电枢电流是多大?
CP4他励直流电机的运行
例题
4-1某他励直流电动机,额定功率PN=96KW,额定电压UN=440V,额定电流IN=250A,额定转速nN=500r/min,电枢回路总电阻Ra=0.078Ω,拖动额定大小的恒转矩负载运行,忽略空载转矩。
(1)若采用电枢回路串电阻启动,启动电流IS=2IN时,计算应串入的电阻值及启动转矩。
(2)若采用降压启动,条件同上,求电压应降至多少并计算启动转矩。
解:
电枢回路串电阻启动,应串电阻
RS=(UN/IS)-Ra=0.802Ω
额定转矩
TN≈(9.55PN)/nN=1883.5N·m
启动转矩
TS=2TN=3667N·m
(4)降压启动时,启动电压
US=ISRa=39V
启动转矩
TS=2TN=3667N·m
4-2某台他励直流电动机,额定功率PN=22KW,额定电压UN=220V,,额定电流IN=115A,额定转速nN=1500r/min,电枢回路总电阻Ra=0.1Ω,忽略空载转矩T0,电动机带额定负载运行时,要求把转速降到1500r/min,计算:
(1)采用电枢串电阻调速需串入的的电阻值;
(2)采用降低电源电压调速需把电源电压降到多少;
(3)上述两种调速情况下,电动机的输入功率和输出功率(输入功率不及励磁回路之功率)。
解:
(1)先计算CeΦN
CeΦN=(UN-INRa)/nN=0.139V/(r·min-1)
理想空载转速
n0=UN/(CeΦN)=1582.7r/min
额定转速降落
ΔnN=n0-nN=82.7r/min
电枢串电阻后转速降落
Δn=n0-n=582.7r/min
电枢串电阻为R,则有
(Ra+R)/Ra=Δn/ΔnN
R=0.605Ω
(2)降低电源电压的理想空载转速
N01=n+ΔnN=1082.7r/min
降低后的电源电压为U1,则
U1/UN=n01/n0
U1=150.5V
(3)电动机降速后,电动机输出转矩
T2=(9550PN)/nN=140.1N·m
输出功率
P2=T2Ω=14670W
电枢串电阻降速时,输入功率
P1=UNIN=25300W
降低电源电压降速时,输入功率
P1=UNIN=17308W
思考题
4-3图4.29所示为一台空载并励直流电动机的接线,已知按图(a)接线时电动机顺时针启动,请标出按图(b)、(c)、(d)接线时,电动机的启动方向。
4-6降低磁通升速的他励直流电动机不能拖动太重的负载,除了电流过大不允许以外,请参考图4.30分析一下其他的理由。
习题
4.1Z2-71他励直流电动机的额定数据为:
PN=17KW,UN=220V,,IN=90A,nN=1500r/min,Ra=0.147Ω。
(!
)求直接启动时的启动电流;
(2)拖动额定负载启动,若采用电枢回路串电阻启动,要求启动转矩为2TN,问应串入多大的电阻;若采用降电压启动,电压应降到多大?
4.2Z2-51他励直流电动机的额定数据为:
PN=7.5KW,UN=220V,,IN=41A,nN=1500r/min,Ra=0.376Ω,拖动横转矩负载运行,TL=TN,把电源电压降到150V。
(1)电源电压降低了但电动机转速还来不及变化的瞬间,电动机的电枢电流及电磁转矩各是多大?
电力拖动系统的动转矩是多少?
(2)稳定运行转速是多少?
4.2Z2-51他励直流电动机的额定数据为:
PN=7.5KW,UN=220V,IN=41A,nN=1500r/min,Ra=0.376Ω,拖动横转矩负载运行,若把磁通减下到Φ=0.8ΦN,不考虑电枢电流过大的问题,计算下述两种情况下,改变磁通前(ΦN)后(0.8ΦN)电动机拖动负载稳定运行的转速。
(1)TL=0.5TN
(2)TL=TN
4.3
4.8一台他励直流电动机的PN=17KW,UN=110V,,IN=185A,nN=1000r/min,已知电动机最大允许电流Iamax=1.8IN,电动机拖动TL=0.8TN负载电动运行,求:
(3)若采用能耗制动停车,电枢应串入多大的电阻;
(4)若采用反接制动停车,电枢应串入多大的电阻;
(5)两种制动方法在制动开始瞬间的电磁转矩各是多大;
(6)两种制动方法在制动到n=0时的电磁转矩各是多大;
CP5变压器
例题
5-1一台三相电力变压器,Y/Y接法,额定容量SN=100KV·A,额定电压U1N/U2N=6000/400V,额定电流I1N/I2N=9.62/144.3A,每相参数:
一次绕组漏阻抗Z1=R1+jX1=(4.2+j9),励磁阻抗Zm=Rm+jXm=(514+j5526)Ω。
计算:
(1)励磁电流及其与额定电流的比值;
(2)空载运行时的输入功率;
(3)一次相电压、相电动势及漏阻抗压降,并比较它们的大小;
解
(1)励磁电流
Z1+Zm=4.2+j9+514+j5526
=5559.2∠84.65º(Ω)
5-2一台三相电力变压器的额定容量SN=750kV·A,额定电压U1N/U2N=10000/400V,Yy接法。
已知每相短路电阻RK=1.40Ω,短路阻抗XK=6.48Ω。
该变压器一次侧接额定电压,二次侧接三相对称负载运行,负载为Y接法每相负载阻抗ZZ=0.20+j0.07。
计算:
(1)变压器一、二次电流;
(2)二次电压;
(3)输入及输出的有功功率和无功功率;
(4)效率。
解
一、二次电流(均指线值)、
变比
负载阻抗
忽略I0,采用简化等值电路计算。
从一次侧看进去每相总阻抗
一次电流
二次电流
(2)二次电压(指线值)
(3)一次功率因数角
输入有功功率
输入无功功率
二次功率因素
二次有功功率
输出无功功率
(4)效率
例5—3某台三相电力变压器SN=600KVA,U1N/U2N=10000/400V,Dy-11接法,短路阻抗ZK=1.8+j5Ω。
二次带Y接的三相负载,每相负载阻抗ZZ=0.3+j0.1Ω,计算该变压器的以下几个量:
(1)一次电流I1及其与额定电流I1N的百分比β1;
(2)二次电流I2及其与额定电流I2N的百分比β2;
(3)二次电压U2及其与额定电压U2N相比降低的百分值;
(4)变压器输出容量。
解一次电流计算。
变比
负载阻抗
从一次侧看进去每相阻抗
一次电流
一次额定电流
(2)二次电流计算
二次电流
二次侧额定电流
(3)二次电压计算。
二次电压
二次侧电压比额定值降低
二次侧电压降低的百分比
(4)变压器的输出容量
思考题
5.5两台变压器的一、二次绕组感应电动势和主磁通规定正方向如图5.47(a)、(b)所示,试分别写出E·1=f(Φ·m)及E·2=f(Φ·m)
的关系式。
5-47
5.6某单相变压器额定电压为220/
110V,如图5.2所示,高压边加220V电压
时,励磁电流为I0。
若把X和a连在一起,在Ax加330V电压,励磁电流是多大?
若把X和x连在一起,Aa加110V电压,励磁电流又是多大?
5-2
5.8变压器一次漏阻抗Z1=R1+jX1的大小是哪些因素决
定的?
是常数吗?
答:
变压器原边漏阻抗中的R1是原绕组电阻。
X1是原绕组
漏电抗,满足X1=ωLs1,其中Ls1是原绕组单位电流产生的原绕组
漏磁链数,其大小与原绕组的匝数及漏磁路的磁阻有关;因此X1
与变压器的频率、原绕组匝数及漏磁路磁阻有关。
对某台具体的
变压器来讲,这些因素都固定不变,因此X1也就是常数。
5.10变压器空载运行时,电源送入什么性质的功率?
消耗
在哪里?
答变压器空载运行时,电源送入最多的是无功功率,主要消
耗在铁心磁路中,用于建立主磁场;还有很小一部分消耗在漏磁路
中。
电源还送入较少的有功功率,主要消耗在铁心磁路中的磁滞
63和涡流损耗;还有很小部分消耗在绕组的电阻上。
5.15选择正确结论。
(1)变压器采用从二次侧向一次侧折合算法的原则
是。
A.保持二次侧电流I2不变
B.保持二次侧电压为额定电压
C.保持二次侧磁通势不变
D.保持二次侧绕组漏阻抗不变
(2)分析变压器时,若把一次侧向二次侧折合,则下面说法中
正确的是。
A.不允许折合
B.保持一次侧磁通势不变
C.一次侧电压折算关系是U′1=kU1
D.一次侧电流折算关系是I′1=kI1,阻抗折算关系是
Z′1=k2Z1。
(3)额定电压为220/110V的单相变压器,高压侧漏电抗为
0.3Ω,折合到二次侧后大小为。
A.0.3ΩB.0.6Ω
C.0.15ΩD.0.075Ω
(4)额定电压为220/110V的单相变压器,短路阻抗Zk=
0.01+j0.05Ω,负载阻抗为0.6+j0.12Ω,从一次侧看进去总阻抗
大小为。
65A.0.61+j0.17ΩB.0.16+j0.08Ω
C.2.41+j0.53ΩD.0.64+j0.32Ω
(5)某三相电力变压器的SN=500kV·A,U1N/U2N=10000/
400V,Y,yn接法,下面数据中有一个是它的励磁电流值,应该
是。
A.28.78AB.50A
C.2AD.10A
(6)一台三相电力变压器的SN=560kV·A,U1N/U2N=
10000/400V,D,y接法,负载运行时不计励磁电流。
若低压侧
I2=808.3A,高压侧I1应为。
A.808.3AB.56A
C.18.67AD.32.33A
5.17某单相变压器的SN=22kV·A,U1N/U2N=220/110V,一、二次侧电压、电流、阻抗的基值各是多少?
若一次侧电流I1=50A,二次侧电流标幺值是多大?
若短路阻抗标幺值是0.06,其实际值是多大?
5.6一台单相降压变压器额定容量为200kV·A,额定电压为1000/230V,一次侧参数R1=0.1Ω,X1=0.16Ω,Rm=5.5Ω,Xm=63.5Ω。
带额定负载运行时,已知I1N落后于U1N相位角为30°,求空载与额定负载时的一次侧漏阻抗压降及电动势E1的大小。
并比较空载与额定负载时的数据,由此说明空载和负载运行时有U1≈-E1,E1不变,Φm不变。
5.7某铁心线圈接到110V交流电源上时,测出输入功率P1=10W,电流I=0.5A;把铁心取出后,测得输入功率P1=100W,电流I=76A。
不计漏磁,画出该铁心线圈在电压为110V时的等效电路并计算参数值(串联型式的)。
5.9一台三相变压器/接,额定数据为SN=200kV·A,1000/400V。
一次侧接额定电压,二次侧接三相对称负载,每相负载阻抗为ZL=0.96+j0.48Ω,变压器每相短路阻抗Zk=0.15+j0.35Ω。
求该变压器一次侧电流、二次侧电流、二次侧电压各为多少?
输入的视在功率、有功功率和无功功率各为多少?
输出的视在功率、有功功率、无功功率各为多少?
5.10某台1000kV·A的三相电力变压器,额定电压为U1N/U2N=10000/3300V,/△接。
短路阻抗标幺值Zk=0.015+j0.053,带三相△接对称负载,每相负载阻抗为ZL=50+j85Ω,试求一次侧电流I1、二次侧电流I2和电压U2。
5.17根据图5.16中的四台三相变压器绕组接线确定其连接组别,要求画出绕组电动势相量图。
解
(1)见图5.17(a),Y,d5连接。
图5.16
CP8三相异步电机的启动与制动
例题
8-3
解:
CP10三相交流电机的调速
例题
10-1P312
解:
注意,非额定负载时,
10-2P319
解:
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 例题 思考题 习题