电机课后习题答案2014.doc

1、电力拖动基础部分课后习题答案1-8 某起重机电力拖动系统如图 1-13 所示。电动机 , ，传动机构kWPN20 95/minr转速比 ， ， ，各级齿轮传递效率 ，各轴的飞轮矩13j2.5j34j13.， ， ， ，卷筒直径2GDNm220GDNm234GDm246GDN，吊钩重 ,被吊重物 ,忽略电动机空载转矩、钢丝绳重量0.501990N和滑轮传递的损耗，试求：(1)以速度 提升重物时，负载(重物及吊钩) 转矩、卷筒转速、电动机输出功率及电.3/vs动机的转速；(2)负载的飞轮矩及折算到电动轴上的系统总飞轮矩；(3) 以加速度为 提升重物时，电动机输出的转矩。20.1/ms解：（1）卷筒

2、速度： 12360.n1.46/min25.438vrRj509.75TFRNmA折算到电机转矩： 039.5.6481.LGvFvTNmnA（另： ）0 390.25.4.4LRGjj 电机输出功率： 35.8179LTnPkw（2）负载飞轮矩： 22 2009.2517DRNm折算到电机轴总飞轮矩：22222 3411136GDGvGj njjj2460590.5.782130.92.13.Nm（3） /ams0/dvst而 6060j.14259.623.45dnvtRt275LGDdnTt 138.49.63.412Nm1-9 某龙门刨床的主传动机构图如图 1-14 所示。齿轮 1 与

3、电动机直接联接，各齿轮数据见表1-1 所示。表 1-1 传动机构各齿轮数据序号 名称 22/GDNm重量 /N齿数1 齿轮 8.30 302 齿轮 40.25 553 齿轮 19.50 384 齿轮 56.80 645 齿轮 37.50 306 齿轮 137.20 75G1 工作台 14700G2 工件 9800刨床的切削力 ,切削速度 ，传动机构总效率 ，齿轮 6 的980ZFN45/minzvr0.8c节距 ，电动机的飞轮矩 ，工作台与床身的摩擦系数 。62tm230dGDN.1试求：(1)折算到电动机轴上的系统总飞轮矩及负载转矩；(2) 切削时电动机的输出功率；(3) 空载不切削时当工作

4、台以 加速时，电动机的转矩。2/s解： 2412363 156 636.8.807.7.450/min520zZZjjjvnrtt； 节 距 ， 齿 数 电机转速为 6nj（1） 1298069.5.3.Lc vGFvT45147098.1069.5 7.823Nm（2） 476.852301.48909LTnPKW（3）22122 26j375609. 95.3748.81.67.3375LcLGDddvttTNmnTNmt29 他励直流电动机的额定数据为: 5.U=20VI8ANPKW， ， ，测得 。是计算并画出下列机械特性：Nn=10r/min。 aR=0.（1） 固有机械特；（2）

5、电枢电路串入电阻 时的人为机械特性；5%NNRI（3） 电枢电压 时的人为机械特性；0U（4） 磁通 时的人为机械特性。8N解：（1）固有特性： 0.21aeNIRCn21048.3NaeeTURnTC（2） 050%53.98NIA2.3914.6NeeUnTTC2222 456111 222 222 354514709840.59.6.837. 6038.38.5.dGDGDvGDjjjnNm（3） 5240.83nT（4） 1210 他励直流电动机的铭牌数据如下为: NN21U=20VI15ANPKW， ， ，电枢总电阻 。Nn=0r/min， aR=0.18（1） 计算并绘制固有机械特

6、性；（2） 转速为 1100 r/min 时的电枢电流是多少？（3） 电压降至 200V，电枢电流 时的转速是多少？aNI解：（1）固有特性： 2015.80.193eNC24.7.93.nTT（2） 20.8.18NeaaUI AR（3） 0.409/min.193NnIr211 一台他励直流电动机的额定数据为： NN1.75U=10VI8.5ANPKW， ， ，。N=50r/mi0.5a， R（1） 直接起动的起动电流是多少？（2） 如果要求起动电流限制为 2 ，采用降低电源电压起动，最低电压是多少？若NI采用电枢串电阻起动，应串入多大电阻？解：（1） 108.50.67eNC, n时 =

7、20.aIA（2）降压起动： 2185.NaUIRV串电阻： 0.247aI212 一台他励直流电动机，其名牌数据： NN1U=20VI53ANPKW， ， ，0.394aR。采用电枢串电阻分级起动，其最大起动电流 ，起动级数 ，Nn=1r/min 1NIm求各段起动电阻值，并计算分段电阻切除时的瞬时速度。解： 0.3940.19min/aeNCVrA，串入最大电阻： N3mm1U202.08R=.8=1.74I539aR2NN6.9A.74.I82I.6， 校验：123121320.695.8=0.6aaststRR第一次切换： r/min32.8=-0.9=15.-6349r/min0.1

8、9NeeUnIC第二次切换： r/min2.-7=.8r/iNeeURnIC第三次切换： r/mmin1205.-1.2495r/ineNeI214 一台他励直流电动机的铭牌数据为: NN6U=0VI25ANPKW， ， ，电枢总电阻 。电动机运行于额定工况。若最大制动电流不Nn=50r/mi， aR=0.78允许超过 ，则：I（1） 若采用能耗制动，求电枢应串入的最小电阻值；（2） 若采用电压反接制动，求电枢应串入的最小电阻值。解：（1） 4025.780.41eNC0.84150.78.6322aeNNaeRCnnIRI（2） min1.7.632aNUI215 一台他励直流电动机，铭牌数

9、据为: NN17U=20VI95ANPKW， ， ，。拖动起重机的提升机构， ，忽略空载转矩 ：Nn=10r/min， aR=0.18LNT0T（1） 若要求电动机以 800 r/min 的转速起吊重物，求电枢电路应串入多大电阻？（2） 断开电源，同时在电枢电路内串入 20 电阻，问电动机稳定转速是多少？（3） 若要求电动机以 1200 r/min 的转速下放重物，有哪几种方法可以实现？试计算说明。解： （1） 2095.180.29eNC80.1.795eaUnRRI （2） 20.18943./min2aNenrC（3） 电势反向反接制动： 04.7NaNeeURIC 能耗制动： 23.8

10、12 2.395aNaeI 回馈制动： 0aeNeURIC15.7209.67aR216 一台他励直流电动机，其额定值为： NN185U=20VI13ANPKW， ， ，测得 。拖动位能性恒转矩负载， ，忽略空载转矩Nn=50r/mi， a=0.2.LT：0T（1） 重物吊起后要求停在空中，问如何实现。计算并说明。（2） 在电动机以 510 r/min 的转速起吊重物时，忽然将电枢反接，若电枢电流不允许超过 ，求电动机稳定转速。2NI解：（1） 则 0,n0-.213 =.4r/min5eCNUR.7.8Ia(2) 51021.83aNeNeRIC0.8542697/minNaNeeURnIr

11、C217 他励直流电动机的名牌数据： NNU=0VI32APKW， ， ，测得 。拖动位能性恒转矩负载， ，忽略空载转矩 ：Nn=10r/min， a=0.5LT0T（1）电动机在能耗制动下工作， ，电枢串入 0.5 电阻，问电动机的转速是多aNI少？（2）电动机在回馈制动下工作， ，电枢不串电阻，问电动机转速是多少？aI解：（1） 203.50.24min/1NaeUIRCVrnA输入 P=0,输出.86/i024aeNI r30.248635.9511mNeICnITP KW（2） .57/min0.24aeNeRUnI r输入： 37.aKW回 馈输出： Ne.15ICnP=.10021

12、8 一台他励直流电动机，其额定数据为： NN0U=20VI54ANP， ， ，。当生产机械要求静差率为 20%时：Nn30r/min， aR.35（1） 采用调压调速，问调速范围是多少？（2） 采用电枢串电阻调速，问调速范围是多少？解：（1） max1NDn2054.30.67min/aeUIRCVrA调压时 不变8/inNaenrN 30.261ND（2） maxin0max0,3284/minNNeUnrCax0minmaxai 657/i32842n1.67eNrD219 他励直流电动机的额定数据： NN9U=40VI76ANPKW， ， ，。带恒转矩负载， ，采用调压与调磁结合的调速方

13、法，Nn=10r/in， aR=0.4.8LT生产机械要求最高运行速度为 1200 r/min，最低运行转速为 400 r/min，求：（1） 调速范围：（2） 在低速下工作时电源电压；（3） 最低转速机械特性的静差率。解：（1） maxin3D（2）低速时采用调压励磁额定， 4076.049min/1eNCVrA0min0.859.36/in41.2NaeeNIRrUCV（3） in0m.8759.36220 一台他励直流电动机，其额定数据为： NN40U=20VI1ANPKW， ， ，。电动机带额定的恒转矩负载工作，当磁通减弱为 时，Nn=5r/i， aR=.83电动机的稳定转速和电枢电流

14、是多少？电机能否长期运行，为什么？解： 20201.80.46min/5NaeNICVrnA1360250.4126/in1.133LTaNTaaeNeICIIAURIn raNI不 能 长 期 运 行 。221 某他励直流电动机，其额定数据为： NN17U=20VI1ANPKW， ， ，。若生产机械要求：Nn=150r/min， aR=0.25（1） 调速范围 D=5，采用调压调速，最低转速是多少？低速机械特性的静差率是多少？（2） 静差率 =25%采用调压调速，最低转速是多少？调速范围是多少？解：（1） maxmaxin150150/i 3/innr rD2.5.3i/eNCV0minin

15、i192./0.4in.3aeNIRr（2） max150.21.4697NDaxin/inr222 一台串励直流电动机，已知 10,NUV电 枢 回 路 总 电 阻Ia=10A，n=1000r/min，若负载转矩增大为原来的 4 倍，电枢电流和转R=0.1。 某 负 载 下速各位多少（不计磁饱和）？解： TeeCURn29.51095eTaeeCIC9.510.10 .,.14e eeeTCC当 时，4LT220eLa aTTIIA241.6LaI0.0.99LnT311 一台笼型三相感应电动机，极数 2p6，额定电压 UN380V，额定频率fN50Hz ，额定转速 nN960r/min ，

16、定子绕组为 Y 联结，2.06， 3.13， 1.58， 4.27 。试求该电动机的额定转矩 TN，1R 1X2R2X最大转矩 Tmax，过载能力 ，最大转矩对应的临界转差率 sm（忽略空载转矩 T0） 。m解：（1） 60510/in3sfnrp（2） 96.410sNn（3）212211222.5830430.7.5063.NNRmpUsTfXNm （4） 21max 212mpUTfRX229071.250.6.3.14Nm （5） 221.0mRsX（6） ax.3NT312 一台绕线转子三相异步电动机，极数 2p4，额定功率 PN75kW，额定电压UN 380V，额定电流 IN144A，额定频率 fN50Hz，转子额定电动势 E2N399V，转子额定电流 I2N116A ，额定转速 nN1460r/min，过载能力 2.8。用简化实用表达式及较准m确的实用表达式绘制电动机的固有机械特性。解：