精编电机拖动复习资料资料

1、电机拖动思考题及作业题第三章直流电机原理知识点：1、结构、原理、特点1）定子：磁极（绕组、铁芯）、电刷（铁芯的目的是增大磁通）2）转子：电枢（绕组、铁芯）、换向片3）原理：定子供电产生主磁极磁场。转子通过电刷和换向片供电，使得同一极性下的导体电流方向保持不变， 获得恒定转矩使转子旋转。（注意，电枢元件中的感应电势和电流方向是改变的）4）特点：调速性能好。但是制作工艺复杂，成本高，维护量大2、励磁方式：他励、并励、串励，复励3、机械特性性1）固有特性2）人为特性思考题:3.1换向器在直流电机中起什么作用？在直流发电机中，换向器起整流作用，即把电枢绕组里的交流电整流为直流电, 在正、负电刷两端输出

2、。在直流电动机中，换向器起逆变作用，即把电刷外电路中 的直流电经换向器逆变为交流电输入电枢元件中。3.4直流电机主磁路包括哪几部分？磁路未饱和时，励磁磁通势主要消耗在哪一部分？直流电机的主磁路由以下路径构成：主磁极N经定、转子间的空气隙进入电枢铁心，再从电枢铁心出来经定、转子间的空气隙进入相邻的主磁极S,经定子铁心磁轭到达主磁极N，构成闭合路径。磁路未饱和时，铁的导磁率是空气的几百到上千倍，所以尽管定转子间的空气隙很 小，但磁阻比磁路中的铁心部分大得多，所以，励磁磁通势主要消耗在空气隙上。3.5填空(1) 直流电机单叠绕组的支路对数等于主磁极对数，单波绕组的支路对数等于 1(2) 为了使直流电

3、机正、负电刷间的感应电动势最大，只考虑励磁磁场时，电刷应放置在对准主磁极中心线换向器的表面。3.6说明下列情况下无载电动势的变化：(1) 每极磁通减少，其他不变；(2) 励磁电流增大，其他不变；(3) 电机转速增加，其他不变。根据直流电机感应电动势与主磁通的大小成正比，与电机转速成正比的关系，可得 出以下结论：(1) 每极磁通减小10%，其他不变时，感应电动势减小 10%。(2) 励磁电流增大10%，其他不变时，假定磁路不饱和，则每极磁通量增大10%，因此感应电动势增大10%。(3) 电机转速增加20%，其他不变时，感应电动势增加 20%。3.8指出直流电机中以下哪些量方向不变，哪些量是交变的

4、：(1)励磁电流是直流电流，不交变 电枢电流 指的是电刷端口处的总电流，为直流电流，不交变 电枢感应电动势 指的是电刷端口处的总感应电动势，为直流电动势，不交变(4) 电枢元件感应电动势电枢元件有效导体不断交替切割N极磁力线和S极磁力线，产生感应电动势为交流电动势，交变(5) 电枢导条中的电流为交变电流，交变(6) 主磁极中的磁通励磁绕组通入直流励磁电流形成主磁通，不交变(7) 电枢铁心中的磁通主磁通本身不交变，但电枢铁心的旋转使得电枢铁心中的任意一点都经历着交变的磁通，所以电枢铁心中的磁通为交变磁通习题：3.1某他励直流电动机的额定数据为：PN =17kW UN =220V，nN =1500

5、r/min ,n n =0.83。计算In , T2N及额定负载时的Pin。(1) 额定电流In = PN /( n n UN ) =17000/(0.83 x 220 )= 93.1 A(2)额定输出转矩T 2N = 9550 PN /n n = 9550 x 17/1500 = 108.2 N m(3) 额定输入功率Pin = PN / n n = 17/0.83 = 20.5 kW3.4某他励直流电动机的额定数据为：PN =6 kW ,U n =220 V,riN = 1000 r/min , Pcua =500 W ,Po = 395 W。计算额定运行时电动机的 T2N , To ,T

6、 N ,Pm , n N 及 Ra o解：额定输出转矩T2N=9550Pn /n n = 9550 x 6/1000=57.3 N m空载转矩T0=9.55 P 0 / nN = 9.55 x 395/1000 = 3.77 N m额定电磁转矩Tn =T 2N + T0 = 57.3 + 3.77 = 61.1N m额定电磁功率PM =Pn + P0 = 6 + 0.395 = 6.395 kW额定输入功率P1 N=Pm+ PCua = 6.395 + 0.5 = 6.895 kW额定效率n n=Pn /P1N x 100% = 6 / 6.895x 100% = 87.1%额定电枢电流I a

7、 =P1N /Un= 6.895 / 200 = 31.3 A电枢电阻Ra =PCua/ I2 2a =500 / 31.3= 0.51Q3.6 某他励直流电动机的额定数据为，Pn=54 kW,UN = 220 V,ZN = 27OA,nN = 115O r/min,.估算额定运行时的En，再计 聲C/Zn，Tn 力o，最后画出固有机械特性。解（1）根据额定容撼知，这台电动机属于中等容就电机，取= 0. 95Un = 0. 95 X 220 = 209 V（2）C惑的计算皿=弘=需=0.1817nN 1150（3）Cn的计算C4n = 9. 55Cn = 9. 55 X0. 1817 = 1.

8、 735(4) 额定电磁转矩Tn的计算Tn = Cn】n 1 735 X 270 = 46& 5 N m(5) 理想空载转速并Un =220_ 0. 1817=1211 r/min理想空载点1211 r/min,0 N m（6）固有机械特性上的两个特殊点如下:理想空载点(1211 r/min,0 N m) 额定工作点(1150 “min,46& 5 N m)3.8 画出习题3.6中那台电动机电枢回路串入R = 01R 和电压降到cr=i5o v的两条人为机械特性。解1）电枢电阻220 一 209270-=0. 0407 n 串入电阻R=0的人为机械特性。 理想空载转速不变，为nQ = 1211

9、 r/min额定电磁转矩g下的转速n的计算n=220- 1.1 X 0. 0407 X 270071817=1144 r/min得人为机械特性上的两个特殊点如下:额定负载工作.点1144 r/Tnint4&8. 5 N m 特性曲线略。(3) 电压降到U = ：L50 V的人为机械特性。 理想空载转速如=民=品瓯5 r/min 额定转矩时的转速150-0. 0407 X 2706 17765. 1 r/min得人为机械特性上的两个特殊点如下,理想空载点 825. 5 r/minT0 N m额定负载工作点 765.1 r/min,468. 5 Nm 特性曲线略.第四章他励直流电动机启动方式：1电

10、枢回路串电阻启动2、降电压启动(降低电源电压)调速方法：1、电枢串电阻调速2、降低电源电压调速3、弱磁调速思考题:4U 一般的他励直流电动机为什么不能直接启动？采用什么启动方法比较好？答 他励直流电动机启动时由于电枢感应电动势E =G物=入最初启动电流，若直接启动，由于R.很小*b会 十几倍甚至几倍于额定电流，无法换向，同时也会过热因此不 能直接启动.比较好的启动方法是降低电源电压启动，只要满足 TXL11.2)7即可启动，这时/启动过程中，随着 转速不断升高逐渐提高电源电压，始终保持这个条件，直 至U=US,启动便结束了。如果通过自动控制使启动过程中始终有L=Zairax习题：4.1 Za-

11、?1他励直流电动机的额定数据为：珂=17 kW,UN-220.Vf/N=90 A,阳= 1500 r/min,Ra0-147 Qo(1) 求直接启动时的启动电涼$(2) 握动额定负載启动，若采用电枢回路串电阻启动，要求启 动播疙为2Tn,求应串入多大电阻.若采用悴电压启动，电压应降 到多大？解(1)直接启动时的启动电流鸟=也一吕匚-1497 As R, 0, 147I；= 1,1INC2)拖动额定负载启动，采用电枢回路串电阻启动，启动电阻 的计算。因以顺利启动为条件，需最小启动电流=1, 1 X 90 = 99 A应串入电阻R=半一& =器-6 147 = 2.075 n 拖动额定负载启动，采

12、用降电压启动时电压U = RJs= 0. 147 X 99 = 14. 6 V4.2 Z汀51他励直流电动机的额定数据为匕J = 7*5kW, U=220 V,fw = 41 AtnN -T500 r/uun,Ka=O, 376 fl,拖动恒转矩 负载运行tTL = T把电源电压降到tr=150 VD(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？解：(1)电源电压降低，转速来不及变化时电枢电流和电磁转矩的计算。电枢感应电动势在降压瞬间保持不变E点=UN -RJN = 220 一 0. 376

13、X 41 = 204. 6 V电枢电流150 204* 61-杠高0. 376 一 叽 2 A电磁转矩2/t2O4,6X C-145. 2) 189. 1 N- m(2) 稳定运行时转速的计算。因电动机带恒转矩额定负载，所以稳定运行时的电枢电流为Et= URJa - 150 0, 376 X 41 = 134, 6 V转速黑M X 1500 = 986, 9 r/minZu4. 04.4 Z2-62他励直流电动机的铭牌数据为；Pn = 13 kWtL7rt=220 VrN = 68. 7 A、怒= 1500 r/min?J?4=0- 224 CL 电枢串电 阻调速，要求几=30%,求：(1)

14、电动机带额定负载转矩时的最低转速；(2) 调速范围；(3) 电枢需串入的电阻最大值；(4) 运行在最低转速带额定负载转矩时，电动机的输入功率、输出功率，及外串电 阻上的损耗。解(1)电动机带额定负载转矩时的最低转翹计算. 电动机的1500=血二空=瑯一 0：翌X 鉞丁 = 0 1364理想空载转速Um220= -t ti i *= TTV- = a 寸=1513 r/mm0.13 64鼠低转速时的转差率斤叭=爲。=0.3 X 1613 = 48S. 9 r/tnin最低转速710= n0 = ISIS 483. 9 = 1129 r/min(2)调速范围D =归=黑=1.329C3)电枢回路需

15、串入的电阻最大值计算。p =匚陀_ p2N0. 1364 X 483. 9 _0i224=005=7g7n若采用倒拉反接制动法，电枢回路串电阻0. 8 X 29. 5卜心致绚二謂孕型“5=26,第五章变压器知识点：结构：铁芯(硅钢片，加大磁通，减小涡流)，原副绕组变压器额定数据：(1) 额定容量Sn :单位为V A或kV A(2) 额定电压UlN U2N :线电压，UlN为一次绕组额定电压，U2N 次绕组加 上额定电压后二次绕组开路(即空载运行时)二次绕组端电压。(3) 额定电流IlN I2N :线电流。(4) 额定频率f : f=50Hz。公式：单项双绕组变压器 Sn = UlN IlN =

16、 U2N I2N二相双绕组变压器 Sn = V 3Uin Iin = V 3U2N I2NP11 P131思考题：5.1变压器能否用来直接改变直流电压的大小？不能。变压器是利用电磁感应原理实现变压的。如果变压器一次绕组接直流电压， 绕组中则产生大小一定的直流电流，建立直流磁通势，铁心中磁通也就是恒定不变 的，因此绕组中就没有感应电动势，输出电压为零。5.12实验时，变压器负载为可变电阻，需要加大负载时，应该怎样调节电阻值？ 增大负载需要减小电阻值，加大电流 I2。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（C ）A. 保持二次侧电流丨2不变B. 保持二次侧电压为额定

17、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（B ）A.不允许折合保持一次侧磁通势不变C. 一次侧电压折算关系是U； =kU.D 一次侧电流折箕关系曼阻抗折算关系長 Z=k2Z,额定电压为220/110V的单相变压器，高压侧漏电抗为0.3 Q。折合到二次侧后大 小为（D ）A. 0,3 00.6 0U 0. 15 HD 0.075 fl（4）额定电压为220/110 V的单相变压器，短路阻抗Z = 0.01+j0. 05 负载阻抗为0.6十jO. 12 fl,从一次侧看进去总阻 大小为（C）A. 0. 61+j0.17n

18、B. 0.16+jO. 08 QU 九 41+j0. 53 flD 0. 64+jO. 32 ft、（5）某三相电力变压器的SN = 500 kV - A, LJ1N/U1N = 10 000/400 V,Yryn接法，下面数据中有一个是它的励磁电流值, 应该是（C）A. 2& 78 AB. 50 AC. ZAD. 10 A（6）台三相电力变压器的SN = 560 kV =10 000/400 V,Dfy接法,A t运行时不计励感电流；若低压侧 A=80& 3 A,高压侧人应为”A, 80&3AB. 55 AC. 18.67 AD 32. 33 A5.16变压器运行时，一次侧电流标幺值分别为0

19、.6和0.9时，二次侧电流标幺值应为多大？当一次侧电流标幺值分别为 0.6和0.9时，二次侧电流标幺值分别为 0.6和0.9习题: 1 额定零量SN = 100 kV -定电压UW绑35 000/400 V的三相变压器，求一.二次侧额定电流。解：一次侧额定电流100 X 103V3l/1N=L 65 AV3 X 35 000欲使放大器输出功率最大，变压器变比应设计为多少变压器在电路中的作用是什么？二次侧额定电流孕3 =V3 X4005.8 晶体饋功率放大器从输出信号来说相当于一个交流电 源，若其电动势为E产&5 V,內阻& = 72血另有一扬声器，电阻 为现采用两种方法把扬声器接入放大器电路作

20、负裁，一 种是直接接入一种是经过变比为点=3的变压蛊接入，如图5. 13 所示.若忽略变压器的漏阻抗及励磁电流.(1)求两种接法时扬声器获得的功率；两种接法时扬声器获得的功率计算解：(1)扬声器直接接入时获得的功率pEm r = ( & 5 从+R 丿 72-h8j8.5_72383 X 3Z X 8 = 0, 25 W扬声器经变压器接入时获得的功率宀岛）4（寻）加=（2）欲使放大器输出功率最大，变压器变比 k的计算。 输出功率表达式F 对上式求导，根据导数为0时k取最大值可求得=3（3）变压器在电路中的作用是：利用变压器的阻抗变换作用实现扬声器阻抗与功率放大器内阻的阻抗匹配，使扬声器获得最大

21、功率。5,10 某台1000 kV - A的三相电力变压黑，額定电压为 Uin/Sk = 10 000/3300 V,丫/接法=短路阻抗标幺值三=0. 015 + 053,带三相接法对称负载，每相负载阻抗为ZL = 50+j85 Q, 试求一次侧电流I】.二次侧电流h和电压U”解:一次侧相电压额定值一次侧相电流额定值一次侧相阻抗基值T 备 IS短路阻抗实际值Zk =ZkZjL = (Q. 015 + j0. 053) X 100 =1-5 + j5. 3 1二次侧每相电压U = U织=3300 Vk_U：_Jh_ 10000. _175变压器变比也相U训#X 3300负载阻抗折合值ZY盘=1,

22、 75z X _ n 234.5 十 75234 5 + 75234.5 + 30弘江=Pt 234 5+0 = 2.()41 x 冠=h両=Z 388 Q高压侧绕组电阻凤及低压側绕组电阻折算值疋为Rj = R； = yKwsv = y X 2. 388 = L 194 G 高压侧绕组漏电抗X】及低压侧绕组漏电抗折算值X；为Xi = X； = *Xh = * X 7* 137 = 3* 569 fl第六章 交流电机电枢绕组的电动势与磁通量概念题第七章异步电机原理知识点：1、机械特性参数表达式：P239（固有机械特性，人为机械特性）2、P247P250思考题：7.13已知三相异坊电动机的极对数孙

23、根據同歩转速补转 速小定子频聲子小转子频郢九、转差率$及转子族转磁通势相 对于转子的转速如之间的关联请填满表7.1中的空格。答 (1) 30DOf29n,l. 5,90 1500*16.5 33,500；(3) 2,1710,0.05,90(4) 50,9E7,1.33,1100)(5 1200,50,10,-200；(6) 750,0,50,750*序号Ptti/(r mm_J)n/(r min-1/i/HzA/Hzsn2/(r min )1500. 03(Z)210005018006035500-500310000. 2(6)45017.27填空。忽略空载损耗，拖动恒转矩负载运行的三相异步电动机，其小亠止Elm电磁功率- W kW.若运行时转速n二1455r/mi n ,输出机械功率9.7 kW ,若 n = 900 r/miti, N P= 6.0 kW，若注=33 r/min* 则 几=2