电机与拖动练习题(12答案) 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/17 10:28:06星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

(T?TN?150,n?nN2?1844)。

(3) 电压下降为U=150V时 n0?\UCe?N?1500.137?1095(r/min)

RaTN?1095?0.1259.55?0.1372nN3?n0?\RaCeCT?2TN?n0?\9.55?Ce?N?2?150?990

(r/min)

求得理想空载点(T?0,n?n0?1095) 和额定负载点为

(T?TN?150,n?nN3?990)。

\4. 一台他励直流电动机的额定数据为:Ra=0.48?,PN=7.5kW,UN=220V,IN=40A,

nN=1500r/min。现拖动TL?0.8TN的恒转矩负载,采用三级起动,试用解析法求解各级

电阻和各分段电阻的数值。

解 取I1?2IN?2?40?80A 已知m?3,故总电阻 Rm?R3?UNI1?22080?2.75(Ω)

代入式(2.23),可得 ??mRmRa?32.750.48?1.79

校验切换电流I2 I2?I1??801.79?44.7(A)

TL?0.8TN 则 IL?0.8IN?0.8?40?32(A) I2?I2ILIL?44.732IL?1.4IL?2.2IL

可以满足起动要求。根据式(2.21)可求得各级电阻为

R1??Ra?1,79?0.48?0.859(Ω)

R2??R1?1,79?0.859?1.538(Ω) R3??R2?1,79?1.538?2.753(Ω)

各分段电阻为

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R?1?R1?Ra?0.859?0.48?0.379(Ω)

R?2?R2?R1?1.538?0.859?0.679(Ω) R?3?R3?R2?2.753?1.538?1.215(Ω)

5.一台他励直流电动机,其Ra?0.225?,UN?220V,IN?68.5A,

nN?1500r/min,PN?13kW。现拖动额定负载运行,忽略空载转矩,求:

(1) 采用电枢串电阻调速,使电动机转速降为1000r/min,串入的电阻应为多大? (2) 采用降电压调速,使电动机转速降为1000r/min,电源电压应降为多少伏? (3) 采用弱磁调速,当??0.85?N时,电动机转速为多少?能否长期运行?

(4) 如要求静差率??30%,分别采用(1)、(2) 两种调速方法能达到的调速范围有多大? 解 根据已知数据求得 Ce?N?UN?INRanN?220?68.5?0.2251500?0.1364

(1) 电枢串电阻调速,当???N,T?TN时,Ia?IN?68.5(A)

n?UNNCe??Ra?R?CeCT?2NT?UN??Ra?R??IaCe?N?220??0.225?R??68.50.1364?1000

解得 R??0.995(Ω)

(2) 降电压调速,当???N,T?TN时,Ia?IN?68.5A

n?UCe?N?RaCeCT?2NT?U?RaIaCe?N?U?0.225?68.50.1364?1000(r/min)

解得 U?152.8( V)

(3) 弱磁调速,当??0.85?N,T?TN时,由T?CT?Ia,TN?CT?NIN,得

TTN??Ia?INN?0.85??NIaINN?0.85IaIN?1

所以 Ia? n?UNIN0.85?68.50.85?80.59(A)

Ce??RaCeCT?2T?UN?RaIaN0.85Ce??220?0.225?80.590.85?0.1364?1741(r/min)

由于Ia?80.59A?IN,故电动机不能长期运行。 (4) 额定条件下(固有特性)

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n0?Ia?n?UNT?CT?NIN?C??IaNCTe??2200.1364?1613(r/min)

?N1IN??41.4?46A?nN?0.?9n?n?1613?1500?113 (r/min)

220?46?0.4'1647r/min??n?NCe?0.136?.9?0??30%时,额定负载容许的转速降为 n0不变,电枢串电阻调速时,

n0UN?IaRa?nN?30%n0?0.3?1613?484(r/min)

'容许的最低转速为 nmin?n0??nN?1613?484?1129(r/min) 调速范围为 D?nmaxnmijn?nnnmin?15001129?1.33

'降电压调速时,?nN不变,??'?nNn0'?30%时,容许的最低理想空载转速为

?n0??nN??1130.3'?376.7 r/min

容许的最低转速为 nmin?n0??nN?376.7?113?263.7 (r/min) 调速范围为 D?或用公式直接计算得 D?nmax??nN?1????1500?0.3113?1?0.3??5.69nmaxnmijn?nnnmin?1500263.7?5.69

6.一台他励电动机的数据为: 当额定负载时:

(1)如果在电枢电路中串入电阻 求串接电阻后的转速;

UN?220V,IN?41.4AnN?(2)如果电源电压下降为110V,求电枢内无串接电阻时的转速; 1500r/min,Ra?0.4?,(3)若减弱励磁使磁通减小10%,求电枢内无串接电阻时的转速(调速前后转矩不变)。

R??1.65?,解:

U?INRa220?41.4?0.4Ce?N?N??0.136

nN1500

UN?I(Ra?R?)220?41.4?(0.4?1.65)a(1)n???994r/min

Ce?N0.136

U?IaRa110?41.4?0.4(3)按调速前后转矩不变的条件得: (2)n???687r/minCe?N0.136

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7. 一台他励直流电动机,Ra?0.067?PN?40KW, UN?220V,IN?207.5A, 。 1) 若电枢回路不串电阻直接起动,则起动电流为额定电流的几倍? 2) 若将起动电流限制为1.5IN,求电枢回路应串入的电阻大小。 解:(1)Ist?UNRa?2200.067?3283.6A Ist/IN=3283.6/207.5=15.8倍 2)Rp?UN1.5IN?Ra?220(1.5?207.5)?0.067?0.64? 8. 一台并励直流电动机的额定数据如下:PN=17kw,UN=220V,nN=3000r/m, IN=88.9A,电枢回路电阻ra=0.0896欧,励磁回路电阻Rf=181.5欧,若忽略电枢反应的影响,试求:(1)电动机的额定输出转矩;(2)在额定负载时的电磁转矩;(3)额定负载时的效率;(4)在理想空载(Ia=0)时的转速;(5)当电枢回路串入电阻R=0.15欧时,在额定转矩时的转速。

解(1)

TN?P??NN?17000?602??3000?54.1

N·m

(2)

IfNURNf?220181.5?1.212?

IaN?IN?INfN?88.9?1.212?87.688 A

EaN?U?IaNRa?220?87.688?0.0896?212.14V

PT (3)T?emN?EIaNaN?212.14?87.688?18602.13 w

emN?P?NemNN?18602.13?602??n?59.2 N·m

N0TemN?T??59.2?54.1?5.1

2??300060N·m

w

P0T???5.1?0?1602.2P1NPPemN?P2acua?P2fcuf

?emN?IRa?IR

f 24

=18602.13+87.6882×0.0896+1.2122×181.5 =19557.7 w ?(4)

nN?PPeN1N?100%?86.9%

?3111.2r/m0?UC?N?NUnENaNN?220?3000212.14

(5)因为调速前后T E

'aem不变,所以I不变

a?UN?I(Raa?R)?220?87.688?(0.0896?0.15)?199V

n'?nENaN?E'a?3000212.14?199?2814.2r/m

9. 一台他励直流电动机以n?nN/2的速度下放位能性额定负载的重物。电动机额定数据为:Ra=0.7?,UN=110VV,IN=20A,nN=1450r/min,PN=2.75kW。求:

(1) 采用转速反向的反接制动时,电枢回路串入的电阻应为多大? (2) 采用能耗制动时,电枢回路串入的电阻应为多大?

(3) 采用回馈制动时,电枢回路不串电阻,电源电压应降为多少伏? (4) 在上述三种制动情况下,电枢回路上的损耗功率有多大? 解

Ce?N?UN?INRanN?110?20?0.71450?0.066

???N,T?TN时,Ia?IN?20A 以上升方向为转速正向,则下放时的转速为 n??(1)转速反向的反接制动时,U?UN不变,则

n?UNNnN2??14502??725(r/min)

Ce??Ra?R?1CeCT?2NT?UN??Ra?R?1?IaCe?N?110??0.7?R?1?200.066??725(r/min)

解得 R?1=7.19Ω

(2)能耗制动时,U?0,则

n??Ra?R?2CeCT?2NT???Ra?R?2?IaCe?N???0.7?R?2?200.066??725(r/min)

解得 R?2=2.69Ω

(3)回馈制动时, R?1=0

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