電機課后習(xí)題答案2014

1、電力拖動基礎(chǔ)部分課后習(xí)題答案1-8 某起重機電力拖動系統(tǒng)如圖1-13所示。電動機,，傳動機構(gòu)轉(zhuǎn)速比，各級齒輪傳遞效率，各軸的飛輪矩，卷筒直徑，吊鉤重,被吊重物,忽略電動機空載轉(zhuǎn)矩、鋼絲繩重量和滑輪傳遞的損耗，試求：(1)以速度提升重物時，負載(重物及吊鉤)轉(zhuǎn)矩、卷筒轉(zhuǎn)速、電動機輸出功率及電動機的轉(zhuǎn)速；(2)負載的飛輪矩及折算到電動軸上的系統(tǒng)總飛輪矩；(3) 以加速度為提升重物時，電動機輸出的轉(zhuǎn)矩。解：（1）卷筒速度：折算到電機轉(zhuǎn)矩： （另： ）電機輸出功率： （2）負載飛輪矩： 折算到電機軸總飛輪矩： （3） 而 1-9 某龍門刨床的主傳動機構(gòu)圖如圖1-14所示。齒輪1與電動機直接聯(lián)接，各齒輪

2、數(shù)據(jù)見表1-1所示。 表1-1傳動機構(gòu)各齒輪數(shù)據(jù)序號名稱重量齒數(shù)1齒輪8.30302齒輪40.25553齒輪19.50384齒輪56.80645齒輪37.50306齒輪137.2075G1工作臺14700G2工件9800刨床的切削力,切削速度，傳動機構(gòu)總效率，齒輪6的節(jié)距，電動機的飛輪矩，工作臺與床身的摩擦系數(shù)。試求：(1)折算到電動機軸上的系統(tǒng)總飛輪矩及負載轉(zhuǎn)矩；(2) 切削時電動機的輸出功率；(3) 空載不切削時當(dāng)工作臺以加速時，電動機的轉(zhuǎn)矩。解： 電機轉(zhuǎn)速為 （1） （2） （3） 29 他勵直流電動機的額定數(shù)據(jù)為: 測得。是計算并畫出下列機械特性：（1） 固有機械特；（2） 電樞電路串

3、入電阻時的人為機械特性；（3） 電樞電壓時的人為機械特性；（4） 磁通時的人為機械特性。解：（1）固有特性： （2） （3）（4）210他勵直流電動機的銘牌數(shù)據(jù)如下為: 電樞總電阻。（1） 計算并繪制固有機械特性；（2） 轉(zhuǎn)速為1100 r/min時的電樞電流是多少？（3） 電壓降至200V，電樞電流時的轉(zhuǎn)速是多少？解：（1）固有特性： （2） （3） 211一臺他勵直流電動機的額定數(shù)據(jù)為： 。（1） 直接起動的起動電流是多少？（2） 如果要求起動電流限制為2，采用降低電源電壓起動，最低電壓是多少？若采用電樞串電阻起動，應(yīng)串入多大電阻？解：（1） , （2）降壓起動： 串電阻： 212 一臺他

4、勵直流電動機，其名牌數(shù)據(jù)：。采用電樞串電阻分級起動，其最大起動電流，起動級數(shù)，求各段起動電阻值，并計算分段電阻切除時的瞬時速度。解： 串入最大電阻： 校驗： 第一次切換： r/min 第二次切換： r/min第三次切換： r/mmin214一臺他勵直流電動機的銘牌數(shù)據(jù)為: 電樞總電阻。電動機運行于額定工況。若最大制動電流不允許超過，則：（1） 若采用能耗制動，求電樞應(yīng)串入的最小電阻值；（2） 若采用電壓反接制動，求電樞應(yīng)串入的最小電阻值。解：（1） （2）215一臺他勵直流電動機，銘牌數(shù)據(jù)為: 。拖動起重機的提升機構(gòu)，忽略空載轉(zhuǎn)矩：（1） 若要求電動機以800 r/min的轉(zhuǎn)速起吊重物，求電樞

5、電路應(yīng)串入多大電阻？（2） 斷開電源，同時在電樞電路內(nèi)串入20電阻，問電動機穩(wěn)定轉(zhuǎn)速是多少？（3） 若要求電動機以1200 r/min的轉(zhuǎn)速下放重物，有哪幾種方法可以實現(xiàn)？試計算說明。解： （1） （2）（3） 電勢反向反接制動： 能耗制動： 回饋制動： 216 一臺他勵直流電動機，其額定值為：測得。拖動位能性恒轉(zhuǎn)矩負載，忽略空載轉(zhuǎn)矩：（1） 重物吊起后要求停在空中，問如何實現(xiàn)。計算并說明。（2） 在電動機以510 r/min的轉(zhuǎn)速起吊重物時，忽然將電樞反接，若電樞電流不允許超過，求電動機穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。解：（1）則 (2) 217 他勵直流電動機的名牌數(shù)據(jù)：測得。拖動位能性恒轉(zhuǎn)矩負載，忽略空載轉(zhuǎn)矩

6、：（1）電動機在能耗制動下工作，電樞串入0.5電阻，問電動機的轉(zhuǎn)速是多少？（2）電動機在回饋制動下工作，電樞不串電阻，問電動機轉(zhuǎn)速是多少？解：（1） 輸入P=0,輸出 （2） 輸入： 輸出：218 一臺他勵直流電動機，其額定數(shù)據(jù)為：。當(dāng)生產(chǎn)機械要求靜差率為20%時：（1） 采用調(diào)壓調(diào)速，問調(diào)速范圍是多少？（2） 采用電樞串電阻調(diào)速，問調(diào)速范圍是多少？ 解：（1） 調(diào)壓時不變 （2） 219他勵直流電動機的額定數(shù)據(jù)：。帶恒轉(zhuǎn)矩負載，采用調(diào)壓與調(diào)磁結(jié)合的調(diào)速方法，生產(chǎn)機械要求最高運行速度為1200 r/min，最低運行轉(zhuǎn)速為400 r/min，求：（1） 調(diào)速范圍：（2） 在低速下工作時電源電壓；

7、（3） 最低轉(zhuǎn)速機械特性的靜差率。解：（1）（2）低速時采用調(diào)壓勵磁額定， （3）220一臺他勵直流電動機，其額定數(shù)據(jù)為：。電動機帶額定的恒轉(zhuǎn)矩負載工作，當(dāng)磁通減弱為時，電動機的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速和電樞電流是多少？電機能否長期運行，為什么？ 解： 221 某他勵直流電動機，其額定數(shù)據(jù)為：。若生產(chǎn)機械要求：（1） 調(diào)速范圍D=5，采用調(diào)壓調(diào)速，最低轉(zhuǎn)速是多少？低速機械特性的靜差率是多少？（2） 靜差率=25%采用調(diào)壓調(diào)速，最低轉(zhuǎn)速是多少？調(diào)速范圍是多少？ 解：（1） （2） 222 一臺串勵直流電動機，已知Ia=10A，n=1000r/min，若負載轉(zhuǎn)矩增大為原來的4倍，電樞電流和轉(zhuǎn)速各位多少（不計磁飽和

8、）？解： 當(dāng)時， 311 一臺籠型三相感應(yīng)電動機，極數(shù)2p6，額定電壓UN380V，額定頻率fN50Hz，額定轉(zhuǎn)速nN960r/min，定子繞組為Y聯(lián)結(jié)，2.06，3.13，1.58，4.27。試求該電動機的額定轉(zhuǎn)矩TN，最大轉(zhuǎn)矩Tmax，過載能力，最大轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的臨界轉(zhuǎn)差率sm（忽略空載轉(zhuǎn)矩T0）。解：（1） （2） （3） （4） （5） （6） 312 一臺繞線轉(zhuǎn)子三相異步電動機，極數(shù)2p4，額定功率PN75kW，額定電壓UN380V，額定電流IN144A，額定頻率fN50Hz，轉(zhuǎn)子額定電動勢E2N399V，轉(zhuǎn)子額定電流I2N116A，額定轉(zhuǎn)速nN1460r/min，過載能力2.8。用簡化

9、實用表達式及較準確的實用表達式繪制電動機的固有機械特性。解： 313. 一臺繞線轉(zhuǎn)子三相感應(yīng)電動機，極數(shù)2p4，額定功率PN150kW，額定電壓UN380V，額定頻率fN50Hz，0.014，0.065。當(dāng)忽略勵磁阻抗Zm時，使用簡化等效電路求取：（1）直接起動時的起動轉(zhuǎn)矩和起動電流；（2）在轉(zhuǎn)子每相繞組中串入起動電阻0.12時的起動轉(zhuǎn)矩和起動電流；（3）在定子每相繞組中串入起動電抗Xst0.12時的起動轉(zhuǎn)矩和起動電流。314 一臺籠型三相異步電動機，極數(shù)2p4，額定功率PN28kW，定子繞組為接，額定電壓UN380V，額定電流IN58A，額定頻率fN50Hz，額定功率因數(shù)cosN=0.88，

10、額定轉(zhuǎn)速nN1455r/min，起動電流倍數(shù)K16，起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)KT1.1，過載能力2.3。車間變電站允許最大沖擊電流為150A，生產(chǎn)機械要求起動轉(zhuǎn)矩不小于73.5N·m，試選擇合適的降壓起動方法，寫出必要的計算數(shù)據(jù)。若采用自耦降壓變壓器降壓起動，抽頭有55、64、73三種。解：（1）直接起動： （2）降壓起動： （3）Y起動： （不滿足要求）（4）自耦降壓： （最合適） 315 一臺繞線轉(zhuǎn)子三相異步電動機，極數(shù)2p8，額定功率PN30kW，額定電壓U1N380V，額定電流I1N71.6A，額定頻率fN50Hz，額定轉(zhuǎn)速nN725r/min，轉(zhuǎn)子額定電動勢E2N257V，轉(zhuǎn)子額定電流

11、I2N73.2A，過載能力2.2。拖動恒轉(zhuǎn)矩負載起動，負載轉(zhuǎn)矩TL0.75TN。若用轉(zhuǎn)子串電阻四級起動，1.8，求各級起動電阻多大？解： 316 一臺繞線轉(zhuǎn)子三相感應(yīng)電動機，極數(shù)2p4，額定功率PN150kW，額定電壓UN380V，額定頻率fN50Hz，定、轉(zhuǎn)子繞組均為Y聯(lián)結(jié)，額定負載時測得轉(zhuǎn)子銅耗PCu22205W，機械損耗P2645W，雜散損耗P1010W。其它電動機參數(shù)為0.013，0.06。試求：（1）額定運行時的電磁功率Pe、額定轉(zhuǎn)差率sN、額定轉(zhuǎn)速nN和電磁轉(zhuǎn)矩Te；（2）負載轉(zhuǎn)矩不變（認為Te不變），轉(zhuǎn)子回路中串入調(diào)速電阻0.10時，電動機的轉(zhuǎn)差率s、轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)子銅耗PCu2；（

12、3）轉(zhuǎn)子回路不串電阻和串入調(diào)速電阻兩種情況下的臨界轉(zhuǎn)差率；（4）欲使起動時產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩最大，應(yīng)在轉(zhuǎn)子回路串入的起動電阻（歸算到定子側(cè)的值）。解：（1） 總機械功率： （2） （3）不串電阻： 串入電阻：（4） 317 一臺繞線轉(zhuǎn)子三相異步電動機拖動一橋式起重機的主鉤，其額定數(shù)據(jù)為：極數(shù)2p10，額定功率PN60kW，額定頻率fN50Hz，額定轉(zhuǎn)速nN577r/min，額定電流IN133A，轉(zhuǎn)子額定電流I2N160A，轉(zhuǎn)子額定電動勢E2N253V，過載能力2.9，額定功率因數(shù)cosN=0.77，額定效率N=0.89。設(shè)電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動35.4轉(zhuǎn)時，主鉤上升一米。如要求帶額定負載時，重物以8m/min

13、的速度上升，試求電動機轉(zhuǎn)子電路每相串入的電阻值；解： 上升速度 相同轉(zhuǎn)矩：318 一繞線轉(zhuǎn)子三相異步電動機有關(guān)數(shù)據(jù)為：極數(shù)2p6，額定功率PN75kW，額定電壓UN380V，額定轉(zhuǎn)速nN976r/min，過載能力2.05，轉(zhuǎn)子額定電動勢E2N238V，轉(zhuǎn)子額定電流I2N210A。轉(zhuǎn)子回路每相可以串入電阻為0.05，0.1和0.2時，求轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速的（1）調(diào)速范圍；（2）最大靜差率；（3）拖動恒轉(zhuǎn)矩負載TLTN時的各檔轉(zhuǎn)速為多少？解： 319 某繞線轉(zhuǎn)子三相異步電動機，技術(shù)數(shù)據(jù)為：極數(shù)2p6，額定功率PN60kW，額定頻率fN50Hz，額定轉(zhuǎn)速nN960r/min，轉(zhuǎn)子額定電動勢E2N200V

14、，轉(zhuǎn)子額定電流I2N195A，過載能力2.5。其拖動起重機主鉤，當(dāng)提升重物時電動機負載轉(zhuǎn)矩TL530N·m，不考慮傳動機構(gòu)損耗轉(zhuǎn)矩，試求：（1）電動機工作在固有機械特性上提升該重物時，電動機的轉(zhuǎn)速： （2）若使下放速度為n280 r/min，不改變電源相序，轉(zhuǎn)子回路應(yīng)串入多大電阻？（3）若在電動機不斷電的條件下，欲使重物停在空中，應(yīng)如何處理，并作定量計算。（4）如果改變電源相序在反向回饋制動狀態(tài)下下放同一重物，轉(zhuǎn)子回路每相串接電阻為0.06，求下放重物時電動機的轉(zhuǎn)速。解：（1） （2） （3）串電阻使，則 （4）反向回饋制動，串電阻 正向串0.06后， 4-1（1） （2） 4-2 4-2解：（1）能耗制動，制動停車時間相等 起始： 制動前： 虛穩(wěn)態(tài)點： 停車時間： 位能性穩(wěn)態(tài)時間： 反