电力拖动课后习题(DOC)

1、3-31 一台三相绕线转于异步电动机，已知：PN=75kW , nN=720r/minIin=148A , n n=90.5%,cos $ in=0.85 ,入 t=2 . 4, E2n=213V , I2n=220A。试求： 电动机的临界转差率Sm和最大转矩Tmax ； 用实用表达式计算并绘制固有机械特性。解：（1） Sn750 一 720a7501Sm 二 Sn( TT二1) =0.04(2.4. 2.42 -1) = 0.183Tmax 二 tTn 二 T 9550 Pn =2.4 9550752387.5N mnN720(2) T -SmS2TmaxASm47750.183 s s 0

2、.183（固有特性）47750.183 5.464= 845.5N3-32台笼型异步电动机额定数据为：U1n=380V，I1n=20A，nN=1450r/min，K1=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UnU11 .4Tn1.4Tn-1= 1.183U1Un3801.1 83= 32V l1stJi1 st/i1N= 46.7A1.4Tn =0.467Tn0.5Tn所以不能带半载起动1.RTn =0.5TnZ；&qu

3、ot;673r _AI -1st2 1st 一Ra加50A3-33 某台绕线转于异步电动机的数据为： 起动最大转矩与额定转矩之比Ti/Tn=1 .PN=11kW , nN=715r/ min , E2n=163V , I2n=47.2A ,8，负载转矩TL=98N?m。求三级起动时的每级起动电阻值。解：sN750 - 715 =0.0477501 = 2.28Ti1.8Tn2.28 "16Nm 1.1Tl = 107.8N mSnE2N0.047 163 =0.094 3I2N 3 47.2R3=r2 = 2.28 r2 =0.214i |R2二 R352.28 0.214 = 0.

4、489门Ri二 R2、2.28 0.489 = 1.114Rs3二 R, -r2 =0.214-0.094 = 0.12Rs2 二 R2 - R3 二 0.489 - 0.214 二 0.275' 1Rs1 = R"i - R2 = 1.114 - 0.489 = 0.625:3-34 台三相六极绕线型异步电动机，Uin=380V , nN=950r/min , fi=50Hz，定子和转于绕组均为Y接法，且定于和转子（折算）的电阻、电抗值分别为ri=2 Q , xi=3 Q , r 2=1 . 5 Q ,x 2=4 Q。 转子电路串电阻起动，为使起动转矩等于最大转矩，转于每相

5、串人的电阻值应为多少（折算到定子侧）？600r/ min，求应串人的电阻uiwi2r< . ri2 (xi X2)2转子电路串电阻调速，为使额定输出转矩时的转速调到 值（折算到定子侧的）。T _ pmi 2Dw1St 一 Ui (ri - r2)2 (xiX2)2Tmax Tst '22,53(2 r2)2 49 r7.28' 1.R =7.28-1.5 =5.78"（2）Sn1000 950= 0.0510001.5TnSnBP 230W (2r2)2 (3 4)2U1w1(2 30)2 72当 n =600r min 时,s000 600 =0.41000U

6、10.4(2 0：)2 72.187.5R2-2382.5R 1590 =0 二 R =12 门R串 =12-1.5 =10.5"3-35 三相笼型异步电动机的额定数据为：PN=40kW , U1N=380kV , I1n=75 . 1A, nN=1470r22/min ,入t=2，定子D接法；拖动系统的飞轮矩 GD =29 . 4N m ,电动机空载起动，求: 全电压起动时的起动时间；解:/八1500 14700 02(1) Sn°.°21500sm = sN (打 + J珥1) =0.02(2 +V3) =0.075 采用Y-D减压起动时的起动时间。P40Tm

7、ax 二 TTN = T 9550 -2 9550519.7N mnN1470GD2n1375Tm ax=0.226s七豊吨）0.226 1 - 0.0222(2 0.0750.075ln10.02=0.786s1(2)TmaxtTn =173.2N m3GD2 n.Tm2 = 0.679s375Tmax20 679 1 -0.02 1tst(0.075 ln )= 2.36s22 0.0750.022-36 采用题3-2中的电动机数据。试求:用该电动机带动位能负载，如下放负载时要求转速n=300r / min，负载转矩等于额定转矩，转于每相应串人多大电阻 电动机在额定状态下运转，为了停车，采

8、用反接制动，若要求制动转矩在起始时为2Tn，则转于每相串接的电阻值为多少解:(1) "Tx严）2 1其中“7Tx = Tn可得為=6.414或0.306 (舍).R =2(如 -1) =0.75门smSN E2N°.°4 2®0.0223 220"飞汁96 "()21 =3.646 或 1.058Sm646时，心心熬“心件sm =1.058 时，R=0.1053-37 某异步电动机，Un=380V，定于D接，nN=1460r/min ,入t=2，设Tl=Tn=常数。问:是否可以用降低电压的办法使转速n=1100r/ min?为什么？如

9、采用降压调速，转速最低只能调到多少 当电压降到多少时，可以使n=1300r / min?解：（1）环二15"027Sm = Sn ('T- t -1) = 0.027( 2 ./ 3) = 0.11500 -1100当 n = 1100r min 时 s0.2671500由于降压调速不改变 sm，此时s - sm，所以不能降到1100 r min。(2) 当 s=% 时,n 二 ru =1350r min(3) 降电压调速无法使转速降为1300 r min。3-38 某绕线转子异步电动额定值PN=55kW，U1n=380V，I1n=121.1A，nN=580r/min ,E2

10、n=212V , 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:sm =弘(T . T -1) =0.033(2.32.32 -1) = 0.144Tmax ，TN = 9550PN =905.6N msm + snNssm_ 2 x 2 3T0.9TN 整理有 0.9s2 - 0.6

11、6s 0.019 二 0N 0.144* ss 0.144解得 & =0.03 或 &二-0.703 (舍去)n = n<1 -s)二-600(1 0.03) = -618r. min2) R2 =0.026 0.4 =0.426"Sm =&Sm =2.3 5 9r2R2r23-390.9Tn20.9s 10.85s 5.0085 =0-2 2.3Tn2.359 s-+s 2.359解得 s = -0.483或 S2 = -11.57 (舍)n = n<1= 600(1 0.483) = 889.8r. min3)当 n =520r min 时 s

12、 二 一6°° 一52° =1.867 -600sm = 2.359- 4.6Tn1.8672.3592.3591.867台笼型异步电动机,-2027.17N m 0PN=7.5kW , U 1n=380V , I1n=15.4A , nN=1440r/ min ,入该电动机拖动一正反转的生产机械。设电网电压为额定值， 正转时电机带额定负载运行，采用定于两相反接使电机制动，然后进入反转，反转时电机空载，空载转矩为0.1Tnt=2.2。现试利用机械特性的近似公式计算: 反接瞬间的制动转矩。 反转后的稳定转速。画出正、反转时的机械特性及负载转矩特性，并标明电动机运行点

13、的变化过程。解：(1) sN1500 -14401500= 0.04sm = sN( T . T 一1) =0.04(2.2. 2.22 -1) =0.166所以反接时的机械特性为-2池s 0.1660.166 s制动瞬间：n -1440r min 1500 1440 s =-1500= 1.96Tsm.96 - i°.37Tn(2) T = -0.1Tn代入机械特性- 4.4Tns 0.166s2 -7.304 s 0.028 = 00.166-0.1Tn(3).s=7.3 (舍)或 0.004.n =(1 -s)ri = 1494r. min3-40 一台绕线转于异步电动机带动一

14、桥式起重机的主钩，已知：PN=60kW ,nN=577r/ min ,Iin=133A , I2n=160A , E2n=253V ,入 t=2.9 , cos $ in=077 , n n =89%。 设电动机转子转 35.4转，则主钩上升一米。如要求额定负载时，重物以8m/min的速度上升，求电动机转于电路应串入的电阻值； 为消除起重机各机构齿轮间的间隙，使起动时减小机械冲击，转子电路设有预备级电阻。设计时要求串接预备级电阻后，电动机起动转矩为额定转短的40%，求预备级电阻值； 预各级电阻一般也作为反接制动用电阻，用以在反接制动状态下下放重物。如下放时电动机负载转矩Tl=0.8Tn，求电动

15、机在下放负载时的转速； 如果电动机在回馈制动状态下下放重物，转子串接电阻为0. 06Q ,设重物Tl=0,8Tn,求此时电动机的转速。解：(1) SN 二600 - 577600= 0.038snE2n =0.0351 3I2NSm =sn( t T -1) =0.038(2.92.92 -1) =0.21n =35.4 8 = 283.2r minSx =600 - 283600=0.053Sm =x= 0.053(2.9292 -1)=2.98 或 0.094 (舍)FR = r2 (sm _ 1) = 0.461 1 sm(2) Sx =1, Tx =0.4Tn+2.92）2-1“（話-

16、:體2-1）0.4-55711.5 (11.5) =139279 J=14.43 或 0.07 (舍)14 43R =0.035(1) =2.37 门0.21将T =0.8Tn代入，整理有(3) sm "4.43 , T = _2，tTn 宝+ _LsSms2 104.6s 208.2 =0 解得 s =-102.55 (舍)或 -2.05n 二(1sm = -1830r minsm0.06 0.035sm0.0350.095= 2.710.0350.8T n2s 4.13s 0.32 = 0_2 2.9Tn"s0.570.57 ss = -0.08 或一4.05 (舍)n

17、 = (1 - s)R| - -648r. min3-41台双速笼型异步电动机，P=2 时，PNi=40kW , nN1=1450r/min ,入 t1=2 ; P=1 时，22zPN2=55kW , nN2=2920r/min ,入 t2=2，已知拖动系统的GD =44.3N m , /r 2=1.5，电动机空载。试求： 一级起动到最高转速时电动机的能量损耗， 两级起动到最高转速时电动机的能量损耗， 由最高转速逐级制动，试计算电动机的能量损耗。第一级制动（由n12tnn）用回馈制动，第二级制动（由nn 0）用能耗制动。解：(1) $ = 1, $ = sN :“ 0丄型(込22 4g 60&

18、amp;(2)第一级:0 1500r minS| = 1, S2 = 0:WSt2詁"2（1 m（S2s|） = 221 GD （奧）2（1 為4g 60=13927.8 2.5 -34819J第二级:1500 3000r minS = 0.5, s2 = 0叫=;碌+;?（4422GD （箒（1+;严52-0）-34819J总 WSt2 = 69638J3-42 有一台四极绕线转子电动机，其额定数据为:PN=30kw , Un=380V , nN=720r/min ,1=0.143 Q , r 2=0.134 Q，定转子接法均为星形接法。现要求在额定负载时，转速降到500r/min，试求:(1)每相绕组中应串入多大电阻?(2)此时转子电流及电磁功率的数值是否发生变化?解：（1）Sn 二 750 -720 =0.04750S-丁 0.333 Rs=（込SnT_-1）r（0.333-1）2 =0.982门0.04丨2F(2)打色S2N Rs+叮U1”（1 +?）2 +（X1 +X2）2所以I2不变，又；Pm二叶匚丄-Pm亦不变S3-43 某一笼型电动机，PN=11kw , Un=380V , fN=50Hz , nN=1460r/