電機(jī)拖動(dòng)課件例題

1、例例3-4 一臺(tái)四極復(fù)勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的額定數(shù)據(jù)為一臺(tái)四極復(fù)勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的額定數(shù)據(jù)為PN=6kW,UN=230V,nN=1450r/min,電樞回路電阻電樞回路電阻Ra=0.92歐，歐，并勵(lì)回路電阻并勵(lì)回路電阻Rf=177歐，歐，2Ub=2V,空載損耗空載損耗P0=355歐。試歐。試求額定負(fù)載下的電磁功率、電磁轉(zhuǎn)矩及效率。求額定負(fù)載下的電磁功率、電磁轉(zhuǎn)矩及效率。解：解：600026.1230NNNPIAU2301.3177fffUIAR27.4aNfIIIA2257.2NaabEUI RUV 7047emaPEIW70479.5546.4 .ememNPTN mn1070473557402emPP

2、PW21600081.1%7402PP上上 下下例例:計(jì)算一臺(tái)計(jì)算一臺(tái)YR型繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的固有特性和型繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的固有特性和Ra=0.053時(shí)的人為機(jī)械特性時(shí)的人為機(jī)械特性.電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)據(jù):PN=60kW,nN=720r/min,=2.2,E2N=175V,I2N=216A.解解: (1)電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩為電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩為:mNTN.8 .795720609550 (2)最大轉(zhuǎn)矩為最大轉(zhuǎn)矩為:mNTTN.1750max (4)臨界轉(zhuǎn)差率為臨界轉(zhuǎn)差率為:166. 0)1(2 Nmss(3)額定轉(zhuǎn)差率為額定轉(zhuǎn)差率為:04. 0750720750 Ns(5)固有機(jī)械特性

3、為固有機(jī)械特性為:166. 0166. 0175022maxssssssTTmmem 取不同的取不同的s值值,得出對(duì)應(yīng)的得出對(duì)應(yīng)的Tem值值,可繪出固有機(jī)械特性曲線。可繪出固有機(jī)械特性曲線。（6）轉(zhuǎn)子繞組每相電阻為：）轉(zhuǎn)子繞組每相電阻為： 0187. 021673. 104. 01753222NNNIsEr（7）串入附加電阻的臨界轉(zhuǎn)差率為：）串入附加電阻的臨界轉(zhuǎn)差率為：635. 022 mamsrRrs（8）串入附加電阻的人為機(jī)械特性為：）串入附加電阻的人為機(jī)械特性為：635. 0635. 0175022maxssssssTTmmem 取不同的取不同的s值值,得出對(duì)應(yīng)的得出對(duì)應(yīng)的Tem值值,可

4、繪出人為機(jī)械特性曲線?？衫L出人為機(jī)械特性曲線。例：一臺(tái)例：一臺(tái)YR127-8型繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)，銘牌數(shù)據(jù)：型繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)，銘牌數(shù)據(jù)：PN=130kW,nN=730r/min,=2.3,E2N=314V,I2N=263A.計(jì)算起動(dòng)電計(jì)算起動(dòng)電阻。阻。解：解：（1）選用）選用5級(jí)起動(dòng)電阻，級(jí)起動(dòng)電阻，m=5，預(yù)備級(jí)數(shù)，預(yù)備級(jí)數(shù)i=1，加速級(jí)數(shù)，加速級(jí)數(shù)n=4（2）選）選8 . 0,8 . 0max aaTT （3）計(jì)算第）計(jì)算第1加速級(jí)的額定轉(zhuǎn)差率：加速級(jí)的額定轉(zhuǎn)差率：458. 0)1(211 mNss2)11(121 aams （4）確定公比）確定公比q0267. 0750730750,

5、03. 241 NNNsssq（5）求第）求第1加速級(jí)電阻加速級(jí)電阻 316. 0211NNRsR 689. 03222NNNIER（6）求各級(jí)電阻：）求各級(jí)電阻： 077. 0,156. 02312qRRqRR 018. 0,038. 02234NNsRrqRR（7）求各段電阻：）求各段電阻：43342445,RRRrRR 21123223,RRRRRR （8）計(jì)算平均轉(zhuǎn)矩：）計(jì)算平均轉(zhuǎn)矩： 464. 012211max mmbbqsqsTT mNTTbaav.24712max mNnPTTNNN.39109550max 例例1：一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)額定數(shù)據(jù)為：一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)額定數(shù)據(jù)為：P

6、N=100kW，UN=220V，IN=517A，nN=1200r/min，電樞回路電阻，電樞回路電阻Ra=0.044，試求：試求：1）固有機(jī)械特性方程式；）固有機(jī)械特性方程式；2）額定）額定負(fù)載時(shí)的電樞電勢(shì)和額定電磁轉(zhuǎn)矩；負(fù)載時(shí)的電樞電勢(shì)和額定電磁轉(zhuǎn)矩；3）額）額定輸出轉(zhuǎn)矩和空載轉(zhuǎn)矩；定輸出轉(zhuǎn)矩和空載轉(zhuǎn)矩；4）理想空載轉(zhuǎn)速）理想空載轉(zhuǎn)速和實(shí)際空載轉(zhuǎn)速；和實(shí)際空載轉(zhuǎn)速；5）電機(jī)額定運(yùn)行，分別）電機(jī)額定運(yùn)行，分別求電樞回路外串電阻求電樞回路外串電阻Ra=0.206時(shí)的轉(zhuǎn)速、時(shí)的轉(zhuǎn)速、電壓電壓U=50V時(shí)的轉(zhuǎn)速和磁通時(shí)的轉(zhuǎn)速和磁通=75%N時(shí)的時(shí)的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速。上上 下下解：解： （1）求固有機(jī)械特性

7、方程式）求固有機(jī)械特性方程式 （2）求電樞電勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩）求電樞電勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩 電樞電勢(shì)為：電樞電勢(shì)為： 電磁轉(zhuǎn)矩為：電磁轉(zhuǎn)矩為：164. 01200044. 0517200NaNNNenRIUCTTTCCRCUnNTeaNeN17. 01341164. 055. 9044. 0164. 022022)(8 .1961200164. 0VnCENNea9.559.55 0.164 517809.7()emeNaTCIN m上上 下下 （3）額定輸出轉(zhuǎn)矩和空載轉(zhuǎn)矩）額定輸出轉(zhuǎn)矩和空載轉(zhuǎn)矩 輸出轉(zhuǎn)矩為：輸出轉(zhuǎn)矩為： 空載轉(zhuǎn)矩為：空載轉(zhuǎn)矩為： （4）求理想空載轉(zhuǎn)速和實(shí)際空載轉(zhuǎn)速）求理想空載轉(zhuǎn)速和實(shí)際

8、空載轉(zhuǎn)速 理想空載轉(zhuǎn)速為：理想空載轉(zhuǎn)速為： 實(shí)際空載轉(zhuǎn)速為：實(shí)際空載轉(zhuǎn)速為：)(8 .79512001010055. 955. 932mNnPTNNN02809.7795.813.9()emNTTTN mmin)/(13410rCUnNeNmin)/(6 .13389 .1317. 0134117. 0134100rTn上上 下下0002aeTRnnTC C （5）電樞回路外串電阻）電樞回路外串電阻Ra=0.206時(shí)的時(shí)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 （6）電壓）電壓U=50V時(shí)的轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速2213419.55()0.0440.2061341809.7553( /min)9.55 0.164aaeNRRnTCr

9、min)/(1667 .809164. 055. 9044. 0164. 050)(55. 922rTCRCUnNeaNe上上 下下 （7）磁通）磁通=75%N時(shí)的轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速TCRCUnNeaNeN2)%75(55. 9%75min)/(1542)164. 075. 0(55. 97 .809044. 0164. 075. 02202r上上 下下 例例2 2一臺(tái)一臺(tái)Z2 型他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)為：型他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)為：kW22NPV220NUA116NImin/ r1500Nn試計(jì)算其機(jī)械特性。試計(jì)算其機(jī)械特性。 解解174. 011622000116220323222NNNNI

10、PIURaV/(r/min)133.0V/(r/min)1500174.0116220NNNNnRIUCae理想空載點(diǎn)理想空載點(diǎn)0TNN0eCUnnr/min1650r/min133. 0220額定點(diǎn)額定點(diǎn)mN3 .147mN116133. 055. 955. 9NNNICTTe上上 下下 例例4-24-2 一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)為：一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)為： N22kWP N220VUN120AIN600r/minn 求起動(dòng)電阻。求起動(dòng)電阻。 解解1N22 120A240AII選擇選擇12200.9171240NkmURI上上 下下起動(dòng)級(jí)數(shù)起動(dòng)級(jí)數(shù)m未知，先確定未知，先確定m（1

11、）確定）確定I1、I2，計(jì)算，計(jì)算取取AIIN1441202 . 12 . 12667. 1144/240/21II（2）計(jì)算）計(jì)算kmR(3)計(jì)算計(jì)算m：153. 0)10(2123NNNNaIPIUR504. 3667. 1ln153. 0917. 0lnlnlnakmRRm將將m取整得：取整得：m=4修正修正、I2：565. 1makmRRAII3 .153565. 1/12上上 下下上上 下下（4）計(jì)算各級(jí)電阻：）計(jì)算各級(jí)電阻：08. 0153. 0) 1565. 1 () 1(1akRr135. 012kkrr211. 023kkrr331. 034kkrr例例4-3、一他勵(lì)直流電動(dòng)

12、機(jī)：、一他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)：PN=22KW， UN=220V, IN=115A, nN=1500rpm, Ra=0.1 。該電動(dòng)機(jī)帶額定負(fù)載。該電動(dòng)機(jī)帶額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩運(yùn)行時(shí)，要求把轉(zhuǎn)速從額定降到轉(zhuǎn)矩運(yùn)行時(shí)，要求把轉(zhuǎn)速從額定降到1000rpm,試計(jì)算：試計(jì)算：1）采用電樞串電阻，需要）采用電樞串電阻，需要RC=？串電阻瞬間串電阻瞬間Ea 、 Ia 、T 各為多少？各為多少？ P1、 P2=？2）采用降低）采用降低U，U=？降壓？降壓瞬間瞬間Ea 、 Ia 、T 各為多少？各為多少？ P1、 P2=？3) 電動(dòng)機(jī)帶額定轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行時(shí)，當(dāng)將電動(dòng)機(jī)帶額定轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行時(shí)，當(dāng)將降至降至0.80.8N N，試計(jì)算

13、試計(jì)算減少瞬間的電樞電流、電動(dòng)勢(shì)、電磁轉(zhuǎn)矩，調(diào)減少瞬間的電樞電流、電動(dòng)勢(shì)、電磁轉(zhuǎn)矩，調(diào)速后穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速輸入功率和輸出功率，電動(dòng)機(jī)在此工作方速后穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速輸入功率和輸出功率，電動(dòng)機(jī)在此工作方式下能否帶額定轉(zhuǎn)矩負(fù)載長(zhǎng)期運(yùn)行？式下能否帶額定轉(zhuǎn)矩負(fù)載長(zhǎng)期運(yùn)行？上上 下下上上 下下解：解：+-UN額定運(yùn)行時(shí)：額定運(yùn)行時(shí)：aaNaNNRIEU V5 .2081 .0115220EaN Nm65.15260/150021155 .20860/n2IEPTNaNaNNemNN 1、串電阻調(diào)速：、串電阻調(diào)速：nTTLNRaR1ACB調(diào)速前后調(diào)速前后T不變，不變， Ia也不變也不變=115A調(diào)速前調(diào)速前A點(diǎn)點(diǎn):NeaN

14、nCE 調(diào)速后調(diào)速后C點(diǎn)點(diǎn):nCEea V1395 .20815001000Ea C點(diǎn)電壓方程點(diǎn)電壓方程:)RR(IEUcaaNaN )R1 . 0(115139220c 604. 0Rc上上 下下nTTLNRaR1ACB串電阻瞬間串電阻瞬間n =nN=1500, Ea =EaN=208.5V串電阻瞬間電壓方程為：串電阻瞬間電壓方程為：)RR(IEUcaaaN )1 . 0604. 0(I5 .208220a A33.16Ia ICTaT NTaNTCINm68.2165.15215533.16TIITNaNa 上上 下下nTTLNRaR1ACB功率：功率：KW3 .25115220IUPNN

15、1 調(diào)速前后調(diào)速前后I不變，輸入功率相等不變，輸入功率相等NLNN2TP LN2TPKW67.142215001000PPN2N2 2、降壓調(diào)速：、降壓調(diào)速：調(diào)速前后調(diào)速前后T不變，不變， Ia也不變也不變=115A調(diào)速前調(diào)速前A點(diǎn)點(diǎn):NeaNnCE 調(diào)速后調(diào)速后C點(diǎn)點(diǎn):nCEea V1395 .20815001000Ea C點(diǎn)電壓方程點(diǎn)電壓方程:aaNaRIEU V5 .1501 . 0115139U nTTLNUNU1ACB上上 下下降壓瞬間降壓瞬間n =nN=1500, Ea =EaN=208.5V降壓瞬間電壓方程為：降壓瞬間電壓方程為：aaaRIEU 1 . 0I5 .2085 .15

16、0a A580Ia ICTaT NTNICT Nm9 .76965.152155580TIITNaNa nTTLNUNU1ACB功率：功率：KW3 .171155 .150IUPN1 KW67.142215001000PPN2N2 上上 下下3）弱磁調(diào)速）弱磁調(diào)速nTTLN NADF調(diào)速瞬間工作點(diǎn)由圖中調(diào)速瞬間工作點(diǎn)由圖中A點(diǎn)移至點(diǎn)移至F點(diǎn)，點(diǎn)，nF=nN=1500r/min,VEnCEaNNFeaF8 .1665 .20818 . 0.F點(diǎn)電壓方程為：點(diǎn)電壓方程為：aaFaFNRIEU1 . 08 .166220aFI弱磁瞬間：弱磁瞬間：AIaF532mNTIIICTNaNaFNaFTemF

17、.12.565.調(diào)速后電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定與調(diào)速后電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定與D點(diǎn)。點(diǎn)。aNNTaDTemNemDICICTT75.1438 . 0115.aNNaDII例例3、起重用并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)：、起重用并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)： UN=220V,起重時(shí)起重時(shí)IN=350A, nN=795rpm,Ra=0.032 , RfN=275 。1）將額定重物以）將額定重物以300rpm速度速度下放下放，且勵(lì)，且勵(lì)磁電流額定時(shí)，電樞應(yīng)串電阻磁電流額定時(shí)，電樞應(yīng)串電阻Rc=？若以？若以300rpm速度速度提升提升， Rc=？ 2）將額定重物高速下放，且勵(lì)磁電流額）將額定重物高速下放，且勵(lì)磁電流額定、定、 Rc=0時(shí)，時(shí)，n=?上上 下下

18、UEaIaIfIN解：解：額定提升運(yùn)行時(shí)：額定提升運(yùn)行時(shí)：A8.0275220RUIfNNfN A2 .3498 . 0350IIIfNNaN V8 .208032. 05 .349220RIUEaaNNN DnTTLNRaR1AB上上 下下B點(diǎn)低速下放點(diǎn)低速下放n=-300,Ia=IaN=349.2AV8 .78E795300EN )RR(IEUcaaNaN )R032. 0(2 .3498 .78220c 824. 0Rc低速提升低速提升n=300,工作于工作于D點(diǎn)點(diǎn) 372. 0Rc上上 下下高速下放時(shí)，規(guī)定高速下放時(shí)，規(guī)定n向下向下為正，工作于第二象限為正，工作于第二象限C點(diǎn)。點(diǎn)。nT

19、TLNRaR1AC-TLN此時(shí)：此時(shí)：T、I0Ia=-IaN=-349.2AaaaNRIEU 032. 02 .349E220a V1 .231Ea rpm8807958 .2081 .231nEEnNaNa 方法二，用三角形相似計(jì)算方法二，用三角形相似計(jì)算四、改變定子電壓調(diào)速四、改變定子電壓調(diào)速1、調(diào)速原理、調(diào)速原理恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí)：恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí)：U1 m22cos ICTmTem 0;n1。1B1Bn)n(ns -n0BATLn1nTkTmaxTem自然特性自然特性串串Ra特性特性習(xí)題課習(xí)題課1、三相四極異步機(jī)，、三相四極異步機(jī)， P1 =10.7KW,pcu1 =450W,pFe =200W

20、,s=0.029求：求：Pem，Pmec,pcu2 ,Tem.2、三相異步機(jī)，、三相異步機(jī)， PN =260KW,UN =380V,nN =722rpm, m =2.13,求：求：sm;s=0.02時(shí)，時(shí)，Tem；0.8TN,時(shí)時(shí)n=?3、三相繞線異步機(jī)，、三相繞線異步機(jī)， U1N /U2N =380/210V,Y/Y,nN =960rpm,cos 1N =0.89;轉(zhuǎn)子靜止時(shí)轉(zhuǎn)子靜止時(shí),Z2 = r2 +jx2 =0.05+j0.2 ;pcu1=1.5 pcu2, pFe=pcu2 ,忽略忽略p0 。求額定。求額定運(yùn)行時(shí)：運(yùn)行時(shí)：I2N, cos 2N , Tem, PN , I1N , P

21、1N , N 。4、三相繞線異步機(jī)，、三相繞線異步機(jī)， PN =11KW,UN =380V,IN =30.8A, I2N =46.7A,nN =715rpm; m =2.9.求求1)高速下放高速下放0.8TN重物重物時(shí)的自然轉(zhuǎn)速時(shí)的自然轉(zhuǎn)速n？串入？串入3r2的附加電阻后的轉(zhuǎn)速？的附加電阻后的轉(zhuǎn)速？2）將）將額定額定重物以重物以150rpm下放，需多大的下放，需多大的附加電阻？附加電阻？解：解：W10050ppPPFe1cu1em W5 .9758P) s1(Pemmec W45.291sPpem2cu NmPTemem64601、三相四極異步機(jī)，、三相四極異步機(jī)，

22、P1 =10.7KW,pcu1 =450W,pFe =200W,s=0.029求：求：Pem，Pmec,pcu2 ,Tem.2、三相異步機(jī)，、三相異步機(jī)， PN =260KW,UN =380V,nN =722rpm, m =2.13,求：求：sm;s=0.02時(shí)，時(shí)，Tem；0.8TN,時(shí)時(shí)n=?解：解：0373.0750722750nnnS1N1N 15. 0)1(SSm2mNm NmssssTTmmNmem191902. 015. 015. 002. 0343913. 222 Nm343960/n2PTNNN 0.8TN,時(shí)時(shí)n=728rpm3、三相繞線異步機(jī)，、三相繞線異步機(jī)， U1N /U2N =380/210V,Y/Y,nN =960rpm,cos 1N =0.89;轉(zhuǎn)子靜止時(shí)轉(zhuǎn)