2018电机与拖动离线作业答案.doc

1、浙江大学远程教育学院电机与拖动课程作业1-13 已知直流电机的极对数 p=2，槽数 z=22，元件数及换向片数 s=k=22，试画出单迭绕组展开图、磁极和电刷位置，并画出并联支路图。答： 此电机绕组是单迭所以 1ky不是整距绕组，采用省铜且有利于换向的短距绕组 125zyp根据参数画出展开图，并作出并联支路图如下1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22221 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 2221N S N SA+ B-1-19 某四极直流电机，电枢

2、槽数 z=36，单迭绕组，每槽导体数为 6，每极磁通 2.2*10e-2Wb，电枢电流 Ia=800A，问此时电磁转矩为多少？如改为单波绕组，保持支路电流不变，其电磁转矩为多少？解： 电机内的总导体数 N=6Z=36*6=216，单迭绕组时：a=p=2 2216.0865.0423.4MaapNTCII Nm改为单波绕组时， ，若要保持支路电流不变， 80aaaIi A 2216.0465.023.4MapTII1-21 某他励直流电动机额定电压 UN=220V，额定电流 IN=10A，额定转速 nN=1500r/min，电枢回路总电阻 Ra=0.5Ohm，试求：(1) 额定负载时的电磁功率和

3、电磁转矩；(2) 保持额定时励磁电流及总负载转矩不变而端电压降为 190V，则稳定后的电枢电流与转速为多少？（电枢反应忽略不计） 。解： (1) 201.5021MNaNaNPEIIRW215063.873.46T mn(3) 励磁电流不变时磁通不变，总负载转矩也不变，所以 不10ZaNMTIIAC变， 1905529.7/min2aNaNEUIRnn r1-22 某并励直流电动机额定电压 UN=220V，额定电流 IN=75A，额定转速 nN=1000r/min，电枢回路总电阻 Ra=0.26Ohm，额定时励磁回路总电阻 Rfn=91Ohm，铁耗及附加损耗pFe+pdelta=600W，机械

4、损耗 POhm=198W，电枢反应去磁作用不。试求：(1) 额定运行时的电磁转矩 T 与输出转矩 TN；(2) 理想空载转速；(3) 实际空载电流 I0 及实际空载转速。解： (1) 061987FeppW1221207516.49.87.50613944.52.197.6.23160NffnaNfNcuaffMcuafNPUIkWIARIpUPp WTn3460Nm9.52.60198270.4274373.16060cuafFeNNppUIPTn(2) .582.1aNaeNIREC0021093.2.eUn(3) 04.78.6NTNm9.550213.9MeC06.971.aNI A0

5、023.0.2618.9/minaeUIRn rC1-31两台完全相同的并励直流电动机，电枢回路总电阻均为 Ra=0.1Ohm，两机在1000r/min 时的空载特性均为：I1 1.3 1.5U0 186.7 195.9现将两机在机械上同轴联结，电路上并联于同一个 230V 的直流电源，轴上不带其他负载，电枢反应及附加损耗均忽略不计。已知当甲机励磁电流为 1.4A，乙机的励磁电流为 1.3A 时，机组的转速为 n=1200rpm。试问：(1) 此时哪一台为发电机？哪一台为电动机？(2) 机组总的机械损耗和铁耗为多少？(3) 只调节励磁电流能否改变两机的运行状态（转速不变）？解：（1）当甲励磁电

6、流为 1.4A,转速为 1000r/min 时，从空载特性解得此转速下的电动势为 195.9V 则当转速为 1200r/min 时，Ea 甲 =195.9x =235(V)230(V),12001000同理，乙在转速为 1200r/min 时的电动势为：Ea 乙 =186.7x =224 UN, Ea 乙U，这样就可使甲机变为电动机，乙机成为发电机，也可以调节 If 使两机在1200r/min 时都作电动机运行，它们都从电网吸收电功率，共同拖动轴上的同一个机械负载。但是不能便两机都作发电机运行（因为无原动机）2-10他励直流电动机额定数据如下：P N=60kW，U N=220V，I N=350

7、A，n N=1000RPM，试问：(1) 如果将该机直接起动，则启动电流为多少？(2) 为使启动电流限制在 2IN，应在电枢回路串入多大电阻？(3) 如果采用降压启动且使启动电流限制为 2IN，端电压应降为多少？解: (1) 22103560.94NaUIPR17.90.64aI A(2) 1220.640.2535NaaURRI(3) 1.98.aI V2-15某他励直流电动机额定数据如下：P N=3kW，U N=220V，I N=18A，n N=1000RPM。电枢回路总电阻 Ra=0.8Ohm。试求：(1) 为使该机在额定状态下进行能耗制动停机，要求最大制动电流不超过 2In，求制动电阻

8、值；(2) 在项(1)的制动电阻时，如负载为 Tz=0.8TN 位能转矩，求电机在能耗制动后的稳定速度；(3) 设该机带动 Tz=TN 位能负载运行于额定状态，采用能耗制动使之最终以 500rpm的速度放下重物，求制动电阻及该电阻所对应的最大制动电流；(4) 该机采用能耗制动将 Tz=TN 的位能负载稳速下放时，所能达到的最低下放转速为多少？(5) 若该机在额定工况下采用能耗制动停机而不接制动电阻，则制动电流为额定电流多少倍？解：(1) 2018.2056NaeUIRCn1 .10.8491eeNZaaCnRRII(2) 0.8.0.84.NzzMTI AC0.81456.03/min2azz

9、eNRnIrC(3) zz NMTIIA 1 0.2560.84911eNeZaaznCnRRRII(4) 18zz NMNTI AC0.7.04/min256azzeRnIr(5) 1.8NazI A2574.8aNI2-17 他励直流电动及额定数据为：PN=29kW，U N=440V，I N=76A，n N=1000RPM，Ra=0.377Ohm；试问：(1) 该机以 500rpm 的速度吊起 Tz=0.8TN 负载转矩，在电枢回路应串多大电阻？(2) 用哪几种方法可使 Tz=0.8TN 的位能负载以 500rpm 的速度稳速下放？求每种方法的电枢回路串接的电阻值。解：(1) 4076.3

10、0.411NaeIRCn0 9.8/min.3eNUr0.0.76.8za NMTIIAC4.1350.73.4NeaaUnRRI(2) 可采用串接电阻能耗制动的方法 1 .4.05608eNeNZaazCII3-12 一台单相变压器，S N=100kVA，U 1N/U2N=6000/230V，f N=50Hz，原副边绕组的电阻和漏抗分别为：R 1=4.32Ohm，X 1=8.9Ohm，R 2=0.0063Ohm，X 2=0.018Ohm，求：(1) 折算到高压方的短路电阻，短路电抗和短路阻抗？(2) 折算到低压方的短路电阻，短路电抗和短路阻抗？(3) 短路电阻，短路电抗和短路阻抗的标幺值？(

11、4) 用百分值表示的短路电压及其分量？(5) 满载及 cos=1，0.8（滞后） ，0.8（超前）三种情况下的电压变化率？并对计算结果进行比较和讨论。解：(1) 1260.873NUk2212.0634.287154.79.2860715kkkRXZRjj(2) 213.NU221210.84.0.6348391.6.20803.24.1kkkRXZRjj(3) 16.70NSI AU13.NZI*1*18607.241.5.838.6070.241.58kNkkNRXZjj(4) 75 375/8.610.265.kCkRa 752222751175110.65.3.51.390%.%6.1

12、0.252.85.3.3kCkkNkNkCkRkkXNZRXUI VuIuU(5) 22cos,in0*2si1%0.41.58.4kkuR，负载为容性，2cos,超 前22.0,36.7ini8*22cosin10%0.41.05.6.6kkuRX，负载为感性，28,滞 后22cos.,3.87ini60*22sin1%0.41.85.65.46kkuRX当负载为纯电阻性的时候，由于线圈中电阻的存在，输出电压会略下降。当负载为电感性时，变压器输出电压会比纯电阻性下降。外特性为一条下垂曲线。当负载为电容性时，变压器输出电压随电流增大而上升。3-15一台三相变压器，原、副边绕组的 12 个端点和各相绕组的极性如图所示。试讲此三相变压器联结成 Y/delta-7 和 Y/Y-4，并画出联接图、相量图和标出各相绕组的端点标志。BFigure 1Y/Delta-7BEaEA ECcA B CX Y Zz x yc a bCAbaEBEbEcEaEA ECc(y)(b(x)(a(z)(A B CX Y Za c bx z yCAc(y)(b(x)(a(z)( AEBEbEcFigure 2Y/Y-4