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