电力拖动与控制课后答案

1、第二章直流电机的电力拖动2-23 台他励直流电动机，铭牌数据为PN=60kW , Un=220V , In=305A , nN=1000r/min ,试求：（1）固有机械特性并画在坐标纸上。（2）T=0.75Tn时的转速。（3）转速n=1100r/min时的电枢电流。解:( 1)R!(UN|NfPNH1(220305 -60000lN305 305)=0.0381，Ce'1" N -220 -305 0.038nN1000=0.208V r minUn2200.208=1058r. minTn =9.55Ce nIn =9.55 0.208 305 = 605.8N m.通过

2、（1058，0）及（1000，605.8）可以作出固有机械特性(2)门二 Un 一Raj丁 =0.75Tn时CeNCN Cnn 二型-°.°38 O'75 605J1016r.min0.2089.55 0.208 0.208(3) n=1100r/minUnz亍 _cR|nCe N Ce NIn珂严-“)詈Ce NRa= (1058 -1100)0208 二-229.9A0.0382-24 电动机的数据同上题，试计算并画出下列机械特性：（1）电枢回路总电阻为 0.5Rn时的人为机械特性。（2）电枢回路总电阻为 2Rn的人为机械特性。（3）电源电压为0.5Un,电枢回

3、路不串电阻时的人为机械特性。（4）电源电压为un，电枢不串电阻，e =0.5e N时的人为机械特性。注：Rn = Un/In称为额定电阻，它相当于电动机额定运行时从电枢两端看进去的等效电阻。U 220解：(1)Rn =出二丝=0.721-IN 305当外串后总电阻为 0.5Rn时:U n 0.5尺Ce N Ce nCt NT =1058 -0.874T(2 )当电枢总电阻为 2尺=1.4421时:2Rn_ TCe N Ce nCt NnN= 1058 3.49T(3)U -0.5Unn _ 0.5U N - a T CeNCeG 仲N)Ra= 529 -0.092T(4)，05nUnRan牙T

4、 =2116 0.368T0.5Ce N 0.25CeCT( N)2-25 Z2 71 型他励直流电动机，PN=7.5kW，Un=110V，In=85.2A，nN=750r/min ,Ra=0.129Q。采用电枢串电阻分三级起动，最大起动电流为2ln,试计算各级起动电阻值。U110解：选 h =2In , Rm =-N 0.6461 1I12 汉 85.2=3 0.646 0.129= 1.711=1.711 0.129 =0.221R2 =即=0.221咒1.711=0.3780Rst1-Ra =0.221 -0.129 =0.092门Rst2 =R2 R =0.378-0.221 =0.1

5、57门Rst3 二 R3 - R2 二 0.646 - 0.378 二 0.268 12-28 他励直流电动机的数据为Pn= 13kW , Un=220V , In=68.7A , nN=1500r/min , Ra=0.224Q。采用电枢串电阻调速，要求S max=30%求：(1 )电动机拖动额定负载时最低转速。(2 )调速范围。(3 )电枢需串入的电阻值。(4)拖动额定负载在最低转速下运行时电动机电枢回路输入的功率，输出功率(忽略To)及外串电阻上的消耗的功率。no.n_ O.7n0. nmin=0.7n0UNNRa 220 -68.7 0.224Ce NnN1500=0.136V min

6、 二 rno二尹1618r minCe Nnmin =0.7 1618 = 1133r. minnmax15叭 1.324nmin11331133 二0.136空一 °旦 68.70.136R =UnIn =220 汉 68.7=15.1kW60F2 =9.55 0.136 68.72 3.14 1133 =10.6kWFRn = lN Rn = 68.72 x 0.736 = 3474W2-29上题中的电动机，如果采用降低电源电压调速，要求S max=30%求：(1) 电动机拖动额定负载运行时的最低转速。(2) 调速范围。(3) 电源电压需调到的最低数值。(4) 电动机拖动额定负载

7、运行在最低转速时，从电源输入的功率及输出功率(不计T。)。解：(1) nN =让-nN =1618-1500 = 118r. min、0.3 -0.3n°118 /叽二乔=393rminminnmin 二 n0- nN =393-118 = 275r min归=1500 =5.5nmin 275no imin一 min®V(4)(4) R =UminIn =53.4x68.7 = 3672W6 28 X 275F2 二Tn 八=9.55 0.136 68.72568W602-31 一台他励直流电动机 Rn=3KW , Un=110V , In=35.2A , nN=750r

8、/min , Ra=0.35Q。电动机原工作在额定电动状态下，已知最大允许电枢电流为lamax=2lN,试问：(1) 采用能耗制动停车，电枢中应串入多大电阻？(2) 采用电压反接制动停车，电枢中应串入多大电阻？(3) 两种制动方法在制动到 n=0时，电磁转矩各是多大？(4) 要使电动机以-500r/min的转速下放位能负载，Tl=tn，采用能耗制动运行时电枢应串入多大电阻？解：Ce N 二Un "NRa = 0.1304V. r min“n(1)En 二 Ce Wn =0.13024 750 = 97.68/能耗制动：0 =En Ia(Ra R)代入数据，可解得尺=1.0375

9、9; 1(2) -Un 二 EnIa(Ra Rn)& = 2.6"(3)能耗制动时：n=0则T=0 ；反接制动时：n = URaRnTCe°NCe°NCT°N将 U= -110V，R =26代入:得 t = -46.3N mnTCe°NCT°N2RnRn = 1.5'第三章 三相异步电动机的电力拖动3-32 台笼型异步电动机额定数据为：Uin=380V , Iin=20A , nN=1450r/min , Ki=7, Kt=1、4,入t=2。试求： 若要保证满载起动，电网电压不得低于多少伏？ 如用Y-D起动，起动电流为

10、多少？能否带半载起动？ 如用自耦变压器在半载下起动，起动电流为多少？并确定此时的变化 k为多少？解:（ 1）设业厂，Tst 二!丁戎二! 1.4TnUiCtotTst .4_iTnaa< 1.4 -1.183Ui = Un _ 380321V1.18317（2） list list |i = 46.7 A3311TstTst1.4Tn - 0.467Tn : 0.5Tn33所以不能带半载起动.NRa2list=0.5Tnl 1st7|iN2.8-50A3-38 某绕线转子异步电动额定值PN=55kW，Uin=380V，Iin=121.1A，nN=580r/min ,E2n=212V ,

11、I2n=159A ,入t=2. 3;电动机带一个 Tl= 0. 9Tn的位能负载，当负载下降时， 电动机处于回馈制动状态。试求： 转于中未中电阻时电动机的转速。 当转子中串入0.4Q的电阻时电动机的转速。 为快速停车，采用定子两相反接的反接制动，转于中串人0. 4Q，则电动机刚进入制动状态时的制动转矩（设制动前电动机工作在520r/min的电动状态）。解: 1) r2 hSNE2NJ3I2N0.033 212.3 159600580“ 600=0.033Sm =弘(T T 一1) =0.033(2.3. 2.32 -1) = 0.144Tma , Tn =9550旦-905.6N mSm +

12、SSSm0.9T n-2 2.3Tn0.144 S+S 0.1442整理有 0.9s 0.66s 0.019 =0解得 S, = -0.03或 $ = -0.703 (舍去).n = n<1 -s)二-600(1 0.03) = -618r min2) R2 =0.026 0.4 =0.426"-2sm = 2.3 5 92smSm2R20.9Tn-2 2.3Tn2.359 s 一s 2.35920.9s -10.85s 5.0085 =0解得 s = -0.483或 s2 = 11.57 (舍)n 二 n 1(1 -S1) = -600(1 0.483) = -889.8r

13、min-600 - 5203)当 n =520r. min 时 s1.867-600sm = 2.359_ 4.6Tn1.8672.356= -2027.17N m 0SSm2.3591.867第七章电气控制线路设计7-2试问下列控制线路能否实现点动运行？为什么?a)Ec)d)图7-32点动控制线路 答：a)不行，因为装有自锁触点b) 不行，线圈被短路c) 可以 d)不行e)不行7-4设计某机床刀架进给运动的控制线路，具体要求如下：按下起动按钮后，刀架开始进给，到一定位置时，刀架进给停止，开始进行无进给 切削，经过一段时间后刀架自动返回，回到原位自动停止。答：KM 1控制刀架进给，KM2控制刀架返回，SQ1进给终止处，SQ2原位处。KM 27-5某机床主轴由一台异步电动机拖动，润滑泵由另一台异步电动机拖动。要求:(1) 主轴必须在油泵开动后，才能起动；(2) 主轴正常为正向运行，但为调试方便，应能正反向点动；(3) 主轴停止后，才允许油泵停止。试设计电气控制线路。答：KM 1轴正向运行，KM 2轴反向运行，KM 3泵机运行。7-7 皮带运输机是由异步电动机拖动的。试设计由三台皮带运输机组