電力拖動作業(yè)

1、2-2 一臺四極并勵直流電機接在 220V 的電網(wǎng)上運行，為單波繞組，已知電樞表面的總導體數(shù) N=381, n=1500r/min, © =0.0105wb,電樞回 路的總電阻Ra=0.205Q，勵磁電流lfN=1.73A,鐵損耗PFe = 362W機械損 耗Pmec=240W(忽略附加損耗)，試問：1)該電機運行在發(fā)電機狀態(tài)， 還是電動機狀態(tài)？ 2)電磁轉矩是多少？ 3)輸入功率和效率各是多 少？解：1 ) Ea=N*p/(60a)*n* =381 X 2 - ( 60 X 1 ) X 1500 X 0.0105=200.025V<U=220V當Ea<U時，直流電動機工

2、作在電動機狀態(tài)，二該電機工作在電動機 狀態(tài)2)根據(jù)直流電動機的電壓平衡方程式，得la=(U 1-Ea)/Ra=(220-200.025)/0.205=97.439A電磁轉矩：Tem=G© I a=NP/(2 n a)*© Ia=(381 X 2) - (2n X 1) X 0.0105X 97.439=124.14N m電磁功率： Pem=EaIa=200.025X 97.439=19490.24W輸入功率：P1=U1I1=U1(Ia + If)=220 X( 97.439+1.73)=21817.18W 輸出功率： P2=PemPFePmec=19490.24 36224

3、0=18888.24W 效率：n = P2/ P1X 100 % = 18888.24 /21817.18 X 100 % =86.58 %題 2-4：某臺他勵直流電動機的銘牌數(shù)據(jù)為： P N =22kW， U N =220V,I N =115A,n N=1500r/min,電樞電阻 R=0.1 Q ,忽略空載轉矩，電動 機帶額定負載運行時，要求轉速降到 1000r/min 。試求：1) 采用電樞回路串電阻降速時，應串入多大的電阻值？2) 采用降低電源電壓降速時，外加電壓應降為多少？(不3) 上述兩種情況下，電動機的輸入功率與輸出功率各為多少計勵磁回路的功率)？(1)解：根據(jù)電壓平衡方程得：Q

4、 N =U n - Rs IN= 0.139nN當采用電樞回路串電阻降速時，電路穩(wěn)定后由于負載轉矩不變，根據(jù)Tn = Ct N In可知 |a = I N由此可得：R + Ra = aUN -CenI a解得 R =0.604 Q-(2)解：由(1)可得 |a = |nU= Ce n n + Ra |a = 150.4 V (n=1000r/ min)(3)解：當采用串電阻降壓時輸入功率：P1 = Un Ia = 25.3 kW輸出功率：P2=CeN n X Ia = 15.985 kW當采用降壓降速時 輸入功率：P仁U X |a =150.5X 115=17.308 kW輸出功率：P2=Ce

5、 N n X |a = 15.985 kW題2-7一臺他勵直流電動機的數(shù)據(jù)如下：P N =96kW U N =440V, | N=250A,nN=500r/min, R a=0.078 Q ,試求：1)固有機械特性上的理想空載點和額定負載點的數(shù)據(jù)。2)當電樞回路的總電阻為 50%RRn=UN/I n）時的人為機械特性。3)當電樞回路的端電壓 U=50%IU寸的人為機械特性。4)當=80% n時的人為機械特性。(1)解：CeN =Un - Ra l N= 0.841nN理想空載點：Tem= 0； no= UNCeN=523.187 r/ min額疋負載點：Tn = Ct n l n =2007.

6、888 N mn =500 r/ min解：由（i）可知 no =523.187 r/ minRa= 0.5Rn =0.88q在 UN=ua , N=的情況下，TemTn= (Pn X 9550)/ nN =1833.6 N mFn =Un-ERa X Tem =284.23 r/ minC eNCe“CtN(3)解：根據(jù)電壓平衡方程得Un - 0.5Un =Ra I a得：la =2820.5 ATem=Ce N la =22652.987Ano=Un=523.187 r/min5CeNn = UnCeJR X Tem =261.595 r/ minCeN。(4)解：no=Un=653.98

7、4r/min0.8Ce nFn = Un -R X Tem =620.877 r/ min0.8 C eCN0.8 Ce NCt 3-2 .某他勵直流電動機的額定數(shù)據(jù)為：Pn=1.75KW,U=110V,In=20.1A , n N=1450r/min , Ra=0.57Q,若采用三級起動，起動電流最大值不超過21 n，試求:1）各段的電阻值2）各段電阻切除時的瞬時轉速解：(1)取 I i=2I n =2*20.1=40.2A 已知m=3故末級電阻為 Rm=F3=U/ I i=110/40.2 Q =2.736 Q B =3V (R3/Ra)=3 V (2.736/0.57)=1.687切換電

8、流:12=11/ B =2In/1.687=1.186I n各級電阻：Ri=B Ra=1.687*0.57 Q =0.96 QR2=B Ri=B 2Ra=1.6872*0.57 Q =1.622 QR3= B R?= B 3Ra=1.6873*0.57 Q =2.737 Q各分段電阻：RQ 仁R-Ra= (0.962-0.57 ) Q =0.392 QRQ2=R>-R仁(1.622-0.962) Q =0.660 QRQ 3=RJ-R2=(2.737-1.622) Q =1.115 Q(2) Ce N=(U3aRa)/nN=0.068/ E仁U- 2Ri= Ce n nini= Un-I

9、 2Ri/ Ce n =(110-1.186*0.962)/0.068=1433 r/minn2= Un-I 2R?/ Ce n =(110-1.186*1.622)/0.688=1422 r/minn3= Un-I 2R3/ Ce n=(110-1.186*2.737)/0.688=1405 r/min63-6某他勵直流電動機的額定數(shù)據(jù)如下： PN=18.5KW,UN=220V，IN=103A , Ra=0.18,n N=500r/min ,最高轉速應限制 nN=1500r/min 電動機帶動負載進行弱磁調 速，試分析：1) 若電動機拖動恒功率負載(pi=pn ；當磁通減少至 =1/3n時，

10、求電動機穩(wěn) 態(tài)運行的轉速和電樞電流，并說明電動機能否長期運行？2) 若電動機拖動恒轉矩負載(TI=Tn);當磁通減少至 =1/3n時，求電動機穩(wěn) 態(tài)運行的轉速和電樞電流，并說明電動機能否長期運行？解：1)電動機拖動恒功率負載運行減弱磁通時，電樞電流大小不變,因而UN-la.Ra=Ea常數(shù) 而Ea =Cen n n = Cen貝Ug =*n減弱磁通后的轉速n=(n/)*n n,而=1/3n所以 n=3* n N =3*500r/min=1500r/min電樞電流l= N =103A,恰好在允許范圍內(nèi)且n=1500r/min,所以電動機能長期運行2)由機械特性知 Ce n = ( Un In *

11、Ra) / Ce n =(220-103*0.18)/500 =0.403 電動機拖動恒轉矩負載運行減弱磁通時，有TI=Tn = Cen In = Cela當=1/3n時電樞電流la=(N)* In =3*103A=309A.轉速 n= (UN-la.Ra /Ce=(220-309*0.18)/(0.403*1/3)=1225r/min雖然 n<n(max). 但電流 la=3 lN , 會造成不能換向及電機過熱而燒壞的結果， 因 此不能長期運行。3-8 已知他勵直流電動機的額定數(shù)據(jù)如下：pN=30KW,UN=220V， lN=156.9A ,nN=1500r/min ,Ra=0.082

12、忽略空載損耗，試求：1) 電動機帶位能性額定負載轉矩，以 800r/min 的速度下放時，可用那些方法？ 電樞回路分別應串入多大電阻？2) 電動機帶抗性額定負載轉矩運行時進行電壓反接制動停車，欲使起始制動轉矩為 2 TN ，電樞回路應串入多大電阻？3) 電動機帶位能性負載， TI=0,8TN ,欲以 1800r/min 的速度下放時，應采用什么 方法？電樞回路應串入多大電阻？解： 1 )第一種：能耗制動時能耗制動的機械特性n= (Ra+R)/Cen *la機械特性：Ce n = ( Un In * Ra / Ce n ,代入數(shù)據(jù)得：Cen =0.138把 Ce n =0.138 代入 n=-(Ra+R)/Ce n *la 得 R=0.622第二種：轉速反向的反接制動時轉速反向的反接制動機械特性n=( UN/ Ce