電拖習(xí)題解答資料

1、第一章直流電機(jī)T1-3 直流發(fā)電機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)中的電磁轉(zhuǎn)矩 有何區(qū)別？它們是怎樣產(chǎn)生的？而直流發(fā)電機(jī)和直流E電動(dòng)機(jī)中的電樞電動(dòng)勢(shì)，又有何區(qū)別？它們又是怎樣產(chǎn)生的？a解：直流發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩T是制動(dòng)性質(zhì)的，直流電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩T是驅(qū)（拖）動(dòng)性質(zhì)的，它們都是由載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到的電磁力，形成了電磁轉(zhuǎn)矩；直流發(fā)電機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì) E 大于電樞端電壓，a直流電動(dòng)機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì) E 小于電樞端電壓，電樞電動(dòng)勢(shì) E 都是運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體切割磁場(chǎng)感應(yīng)產(chǎn)生的。aa1-4 直流電機(jī)有哪些主要部件？各起什么作用？1-5 直流電機(jī)里的換向器在發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)中各起什么作用？解：換向器與電刷滑動(dòng)接觸，在直流發(fā)電機(jī)中起整流作用，

2、即把線圈（元件）內(nèi)的交變電整流成為電刷間方向不變的直流電。在直流電動(dòng)機(jī)中起逆變作用，即把電刷間的直流電逆變成線圈（元件）內(nèi)的交變電，以保證電動(dòng)機(jī)能向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。145kW,U 230V,n 1450r/min,1-6 一臺(tái) Z2 P求該發(fā)電機(jī)額定電流。NNN145103PI NN630.43A解：U230NP 160kW,U V, 90%,n 1500r/min,1-7 一臺(tái) Z2 型直流電動(dòng)機(jī)，定電流是多少？解：求該額NNNN160103PNI 808.08A2200.9UNNN1-12 如何判斷直流電機(jī)是發(fā)電機(jī)運(yùn)行還是電動(dòng)機(jī)運(yùn)行？它們的電磁轉(zhuǎn)矩、電樞電動(dòng)勢(shì)、電樞電流、端電壓的方向有何不同

3、？解：用E 與 U 的關(guān)系來(lái)判斷：直流發(fā)電機(jī)的E ，電樞電流I 與電樞電動(dòng)勢(shì) E 同方向，電磁轉(zhuǎn)矩Taaaa是制動(dòng)性質(zhì)的(方向與轉(zhuǎn)向 n )，電流是流到電壓 U 的正端；直流電動(dòng)機(jī)的 U E ，電樞電流 I 與電樞aa電動(dòng)勢(shì) E 反方向，電磁轉(zhuǎn)矩 T是驅(qū)動(dòng)性質(zhì)的(方向與轉(zhuǎn)向 n )，電流是從電壓 U 的正端流出的。a1-13 直流電機(jī)的勵(lì)磁方式有哪幾種？在各種不同勵(lì)磁方式的電機(jī)中，電機(jī)輸入（輸出）電流I 與電樞電流 I 及勵(lì)磁電流 I 有什么關(guān)系？af解：直流電機(jī)的勵(lì)磁方式有四種：他勵(lì)、并勵(lì)、串勵(lì)、復(fù)勵(lì)。以直流電動(dòng)機(jī)為勵(lì)：他勵(lì)的I=I （與 Iaf I= I + I ，串勵(lì)的 I= I = I

4、 ，復(fù)勵(lì)的 I= I + I。afafaf并1-14 一臺(tái)并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，U=220V，I=80A，電樞回路總電阻 R =0.036,勵(lì)磁回路總電阻 R =110NNaf0.01pN, 0.85 ，附加損耗 p。試求：額定輸入功率 P ；額定輸出功率 P ；總損耗2；1psnpppp；機(jī)械損耗和鐵心損耗之和電樞銅損耗；勵(lì)磁損耗；附加損耗cuafso解：URI f2A I I I 278ANfaNf電樞銅耗 I R 78 0.036 W2 2cuaaa勵(lì)磁損耗 I R 2 110 W22fff額定輸入功率 U I 22080 W1NN額定輸出功率 P 176000.85WN1N附加損耗 0.01

5、P 0.0114960 W總損耗SNp P P 1 7 6 4 9 026 01N空載損耗 P P pP P PomFecuafs 2 6 42 1 9 . 4 4 9 8 3 1 .3 8 W1-15 一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，額定數(shù)據(jù)為：P10 , 220 , 1200 /min,電樞回路總kW U V n rNNNNR 電阻。試求：12）額定輸出轉(zhuǎn)矩和空載a轉(zhuǎn)矩。解1010P3P U I I A 他勵(lì)I(lǐng) IaNN220NNNNNUNNNUE I R E U I R VaaaaNNaP E I Wema aPemnT NmN3PNnT NNmNT TT Nm0N1-19 何謂換向？討論換向過(guò)程有

6、何實(shí)際意義？解：直流電機(jī)運(yùn)行時(shí)，電樞繞組的線圈（元件）由一條支路經(jīng)電刷短路進(jìn)入另一條支路，該線圈中的電流方向發(fā)生改變，這種電流方向的改變叫換向。討論實(shí)際的換向過(guò)程，了解影響換向的電磁原因，才能對(duì)癥下藥，實(shí)施改善換向的方法。1-20 反了，電機(jī)在運(yùn)行時(shí)會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？換向極的作用是改善換向，它應(yīng)裝在主磁極的幾何中心線處，換向極繞組與電樞繞組串聯(lián)，且使換向極磁通勢(shì)的方向與電樞磁通勢(shì)的方向相反。如果極性接錯(cuò)，使兩種磁通勢(shì)的方向相同，那就會(huì)更惡化換向，運(yùn)行時(shí)后刷邊的火花更大，甚至可能燒壞電刷和換向器。第二章 直流電機(jī)的電力拖動(dòng)2-3 電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的充分必要條件是什么？充分條件是：交點(diǎn)（T=T

7、）處滿足 dT/dn dT /dn。LL fT)2-4 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)在什么條件下得到固有機(jī)械特性 n的？一臺(tái)他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性有幾條？人為機(jī)械特性有幾類？有多少條？ U=U I= I （磁通 為額定磁通 ）NffNN的條件下，得到固有機(jī)械特性的。一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)有一條固有機(jī)械特性，人為機(jī)械特性有降壓、電樞回路串電阻、弱磁三大類，有無(wú)數(shù)條。2-6一 臺(tái) 直 流 他 勵(lì) 電 動(dòng) 機(jī) ，電 樞 電 阻P 21 ,U V, r / I A,NNNR 0.1。計(jì)算：a1）全壓起動(dòng)時(shí)電流I 。st2 電壓為多少？2200.1解：1）URI st 2200ANa2）UR stR NIastU I

8、R 2 0 0. 2 0 Vststa2-9 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)， 18 , 220 , 94 , 1000 /min, kWU V I AnNPrRNNNa求在額定負(fù)載下：設(shè)降速至800r/min 穩(wěn)定運(yùn)行，外串多大電阻？采用降壓方法，電源電壓應(yīng)降至多少伏？解：U I R94C aNaeNnN1）U C2200.201800nR R 0.202 eNIa94a2） U Cn I R0.20194 VeNNa第四章三相異步電動(dòng)機(jī)4-2 三相異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速由什么決定？試問(wèn)工頻下246810極的異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速各為多少？頻率為 60Hz時(shí)的呢？解：三相異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速與電源頻率成

9、正比，與電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)成反比。工頻下246、8、10極的異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速各為300015001000750600r/mim；頻率為60Hz下 2、46、8、10極的異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速各為：3600、1800、1200、720 r/mim。4-3 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向由什么決定？解：在三相繞組空間排序不變的情況下，由三相電流的相序決定。4-4 試述三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理，并解釋“異步”的意義。解：當(dāng)三相異步電動(dòng)機(jī)接到三相交流電源上，氣隙中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，則靜止的轉(zhuǎn)子繞組便相對(duì)切割磁場(chǎng)，感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)。轉(zhuǎn)子繞組是閉合的，就有轉(zhuǎn)子電流產(chǎn)生，該電流再與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用，便在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生電磁力 f，而轉(zhuǎn)

10、子繞組中均勻分布的每一導(dǎo)體上的電磁力對(duì)轉(zhuǎn)軸的力距之總和即為電磁轉(zhuǎn)矩T，它驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子沿旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向旋轉(zhuǎn)起來(lái)。三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速最終不會(huì)加速到等于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速。因?yàn)槿绻剑D(zhuǎn)子繞組與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，就不會(huì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)并產(chǎn)生電流，也不會(huì)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩使轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。所以轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速 n 總要略低于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速 n ，這就是異步電動(dòng)機(jī)的“異步”由1來(lái)。4-7 一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)的50 , 960 /min，該電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)和額定轉(zhuǎn)差率是多Hz n rfNN少？另有一臺(tái) 4極三相異步電動(dòng)機(jī)，其s=0.03，那么它的額定轉(zhuǎn)速是多少？N解：因異步電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速n略低于但很接近于對(duì)應(yīng)的同步速，

11、因此選擇1000r/min的同步速，其極N對(duì)數(shù)為60f 6050p 41額定轉(zhuǎn)差率：750nn1000960s NN0.041n11000對(duì) 4極s=0.05的電動(dòng)機(jī)：Nn=n(1s)=1500(10.05)r/min=1425r/min1N4-10一 臺(tái) 聯(lián) 結(jié) 的 Y132M-4 異 步 電 動(dòng) 機(jī) ， 其 P=7.5kW， U=380V， n=1440r/min,NNNcos 0.82=87%,N，求其額定電流和對(duì)應(yīng)的相電流。N解：P7.5103I15.97ANU Cos33800.870.821NNNN3I I1NA1N34-19 異步電動(dòng)機(jī)主磁通的大小是由外施電壓大小決定的還是由空載

12、電流大小決定的？4-28 為什么異步電動(dòng)機(jī)的功率因總數(shù)是滯后？解：因?yàn)槿喈惒诫妱?dòng)機(jī)要從電網(wǎng)吸收感性無(wú)功電流建立旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，對(duì)電網(wǎng)來(lái)說(shuō)異步電動(dòng)機(jī)永遠(yuǎn)是一個(gè)感性負(fù)載，即功率因總數(shù)是滯后。只不過(guò)空載時(shí)，功率因數(shù)低些，負(fù)載時(shí)功率因數(shù)高些。4-29 一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，s=0.02N有百分之幾轉(zhuǎn)化為機(jī)械功率？解：此時(shí)通過(guò)氣隙傳遞的電磁功率有百分之二轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)子銅耗。有百分之九十八轉(zhuǎn)化為機(jī)械功率。4-30 一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)輸入功率為8.6kW,s=0.034 425W 210W機(jī)的電磁功率 P 、轉(zhuǎn)差功率p 和總機(jī)械功率 P。m解：電磁功率：P =P-p -p =8600-210-425=7965W1轉(zhuǎn)差

13、功率：p =sP =0.0347965=270.81W 總機(jī)械功率P=P - p =7965-270.81=7694.19Wm4-31 有一臺(tái)Y聯(lián)結(jié)的4極繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)，P=150kWU=380VP =2210W，NN機(jī)械損耗 P=3640W，雜散損耗P=1000W,試求額定負(fù)載時(shí)：sm1）電磁功率P 、轉(zhuǎn)差率 、轉(zhuǎn)速 n各為多少？2）電磁轉(zhuǎn)矩 T、負(fù)載轉(zhuǎn)矩T、空載轉(zhuǎn)矩T各為多少？0N解：1）p1501kWsPPNppcu2m2.210ps cu2 N0.0142p155.85n n s) r/minN12）PemnT 992.245Nm1150000PNnT N9.55NmNT T T

14、23.145Nm0N第五章 三相異步電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)5-10 為什么在減壓起動(dòng)的各種方法中，自耦變壓器減壓起動(dòng)性能相對(duì)最佳？解：在減壓起動(dòng)的各種方法中，如果電網(wǎng)限制的起動(dòng)電流相同時(shí)，用自耦變壓器減壓起動(dòng)將獲得較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，可帶動(dòng)較重的負(fù)載起動(dòng)，這就是自耦變壓器減壓起動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)之一。另起動(dòng)自耦變壓器的I 527,n 1450 /min,Vr5-11 某三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)如下：300,380 ,PNkW UNNN 2.5起動(dòng)電流倍數(shù)為 7，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)K =1.8，過(guò)載能力M，定子聯(lián)結(jié)。試求：m全壓起動(dòng)電流I 和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩T 。 如果供電電源允許的最大沖擊電流為1800A，采用定子串電

15、抗起動(dòng)，求串入電抗后的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩T，st能半載起動(dòng)嗎？如果采用Y-起動(dòng)，起動(dòng)電流降為多少？能帶動(dòng)1250Nm 的負(fù)載起動(dòng)嗎？為什么？為使起動(dòng)時(shí)最大起動(dòng)電流不超過(guò) 1800A 而且起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不小于1250Nm 而采用自耦變壓器減壓起動(dòng)。已知起動(dòng)用自耦變壓器抽頭分別為 55%、64%、73%三檔，則選擇哪一檔抽頭電壓？這時(shí)對(duì)應(yīng)的起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩各為多大？5-11 解：1）全壓起動(dòng)時(shí)的 I 和 T ：ststI 7I 75273689AN300103T K T 1.89.55 3556.55N m1450MN2）若采用串電抗器起動(dòng)，則Tk1.8TT 0.428T TstNst(7527/1800)22NN可見(jiàn)串電抗器后不能滿足半載起動(dòng)的要求，不能采用。3）若采用 Y/起動(dòng)I3I1229.7Ast3st3Tm1250NTst1185.5N mst3不能帶動(dòng) 1250N.m 的負(fù)載起動(dòng)，故不能采用 Y/起動(dòng)