1、 完美 WORD 格式.整理 . 专业资料分享 . 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0.501990 量和滑轮传递的损耗，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.3/vs 电动机的转速； (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
2、度为 提升重物时，电动机输出的转矩。20.1/ms 解：（1）卷筒速度： 123 60.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 njjj 2 460590.5.78 2130.92.13.Nm （3） /ams0/dvst 完美 WORD 格式.整理 . 专业资料分享 . 而 6060j.14259.62
3、3.45dnvtRt 275LGDdnTt 138.49.63.412Nm 1-9 某龙门刨床的主传动机构图如图 1-14所示。齿轮 1与电动机直接联接，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 30 2 齿轮 40.25 55 3 齿轮 19.50 38 4 齿轮 56.80 64 5 齿轮 37.50 30 6 齿轮 137.20 75 G1 工作台 14700 G2 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
4、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 vGFvT 完美 WORD 格式.整理 . 专业资料分享 . 45147098.1069.5 7.823Nm （2） 476.852301.48909LTnPKW （3） 22122 26j375609. 95.37
5、48.81.67.3375LcLGDddvttTNmnTNmt 29 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） 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%53.98NIA 2.3914.6NeeNUnTTC 2222 456111 222 222 354514709840.59.6.83
6、7. 6038.38.5.dGDGDvGDjjjnNm 完美 WORD 格式.整理 . 专业资料分享 . （3） 5240.83nT （4） 1 210 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： 2015.80.193eNC 24.7.93.nTT （2） 20.8.18NeaaUI AR （3） 0.409/min.193NnIr
7、 211 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 =20aIA （2）降压起动： 2185.NaUIRV 串电阻： 0.247aI 212 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 1NI
8、m 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， 完美 WORD 格式.整理 . 专业资料分享 . 串入最大电阻： N3mm1U202.08R=.8=1.74I539aR 2NN 6.9A.74.I82I.6， 校验： 123121320.695.8=0.6aaststRR 第一次切换： r/min32.8=-0.9=15.-6349r/min0.19NeeUnIC 第二次切换： r/min2.-7=.8r/iNeeURnIC 第三次切换： r/mmin1205.-1.2495r/ineNeI 214 一台他励直流电动机的铭牌数据为: N
9、N6U=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） 4025.780.41eNC 0.84150.78.6322aeNNaeRCnnIRI （2） min1.7632aNUI 215 一台他励直流电动机，铭牌数据为: NN17U=20VI95ANPKW， ， ， 完美 WORD 格式.整理 . 专业资料分享 . 。拖动起重机的提升机构， ，忽略空载转矩 ：Nn=10r/min，
10、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） 2095.180.29eNC 80.1.795eaUnRRI （2） 20.18943./min2aNenrC （3） 电势反向反接制动： 04.7NaNeeURIC 能耗制动： 23.812 2.395aNaeI 回馈制动： 0aeNeURIC 15.7209.67aR 216 一台他励直流电动
11、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/min5eC NUR.7.8Ia (2) 51021.83aNeNeRIC 完美 WORD 格式.整理 . 专业资料分享 . 0.8542697/minNaNeeURnIrC 217 他励直流电动机的名牌数据：
12、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 r 30.248635.9511mNeICnITP KW （2） .57/min0.24aeNeRUnI r 输入： 37.aKW回 馈 输出： Ne.15ICnP=.100 218 一台他励直流
13、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） max1NDn 2054.30.67min/aeUIRCVrA 调压时 不变8/inNaenrN 30.261ND 完美 WORD 格式.整理 . 专业资料分享 . （2） maxin0max0,3284/minNNeUnrC ax0minmaxai 657/i32842n1.67eNrD 219 他励直流电动机的额定数据： NN9U=40VI76ANPKW，
14、， ， 。带恒转矩负载， ，采用调压与调磁结合的调速方法，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/1eNCVrA 0min0 .859.36/in41.2NaeeNIRrUCV （3） in0m.8759.36 220 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
15、，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是多少？电机能否长期运行，为什么？ 解： 20201.80.46min/5NaeNICVrnA 1360250.4126/in1.133LTaNTaaeNeICIIAURIn r 完美 WORD 格式.整理 . 专业资料分享 . aNI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
16、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 rD 2.5.3i/eNCV 0minini 192./0.4in.3aeNIRr （2） max150.21.4697ND axin/inr 222 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： TeeCURn 29.51095eTaeeCIC 9.510.10 ,14e eeeTCC 当 时，4LT220eLa aTTIIA
17、 241.6LaI 0.0.99LnT 完美 WORD 格式.整理 . 专业资料分享 . 311 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，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
18、 212mpUTfRX 229071.250.6.3.14Nm （5） 221.0mRsX （6） ax.3NT 312 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 UN380V，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确的m 实用表达式绘制电动机的固有机械特性。 解： 完美 WORD 格式.整理 . 专业资料分享 . 27595049160134.075.41062NNmNmmemPTNmnsTss 313. 一台绕
19、线转子三相感应电动机，极数 2p4，额定功率 PN150kW，额定电压 UN380V，额定频率 fN50Hz， 0.014， 0.065。当忽略励磁阻1R2 2 1X 抗 Zm时，使用简化等效电路求取： （1）直接起动时的起动转矩和起动电流； （2）在转子每相绕组中串入起动电阻 0.12 时的起动转矩和起动电流；st （3）在定子每相绕组中串入起动电抗 Xst0.12 时的起动转矩和起动电流。 314 一台笼型三相异步电动机，极数 2p4，额定功率 PN28kW，定子绕组为接， 额定电压 UN380V，额定电流 IN58A，额定频率 fN50Hz，额定功率因数 cos N=0.88，额 定转速
20、 nN1455r/min，起动电流倍数 K16，起动转矩倍数 KT1.1，过载能力 2.3。m 车间变电站允许最大冲击电流为 150A，生产机械要求起动转矩不小于 73.5Nm，试选择合适 的降压起动方法，写出必要的计算数据。若采用自耦降压变压器降压起动，抽头有 55、64、73三种。 解：（1）直接起动： 348stINkA 2950184.50PTNmn （2）降压起动： 348.;.1st styIT 220.7.6sttTN不 满 足 要 求 （3）Y起动： I348st A （不满足要求）1.ststm （4）自耦降压： 210.51.ststII 完美 WORD 格式.整理 . 专
21、业资料分享 . 210.561.4ststTNm 25ststIIA （最合适）2.83stst 3071.4ststII 2.ststTNm 315 一台绕线转子三相异步电动机，极数 2p8，额定功率 PN30kW，额定电压 U1N380V，额定电流 I1N71.6A，额定频率 fN50Hz，额定转速 nN725r/min，转子额定电 动势 E2N257V，转子额定电流 I2N73.2A，过载能力 2.2。拖动恒转矩负载起动，负载m 转矩 TL0.75T N。若用转子串电阻四级起动， 1.8，求各级起动电阻多大？N1T 解： 2 750.3570.63.2NSsERI 1 42011 22
22、13312429501.87. 2.03.8.6;697.4.5;08NzmNmz st zz stPTnRTSRR43.578z 316 一台绕线转子三相感应电动机，极数 2p4，额定功率 PN150kW，额定电压 UN380V，额定频率 fN50Hz，定、转子绕组均为 Y联结，额定负载时测得转子铜耗 PCu22205W，机械损耗 P 2645W，杂散损耗 P 1010W。其它电动机参数为 0.013， 0.06。试求：12 2 1X （1）额定运行时的电磁功率 Pe、额定转差率 sN、额定转速 nN和电磁转矩 Te； （2）负载转矩不变（认为 Te不变） ，转子回路中串入调速电阻 0.10
23、 时，电动机R 的转差率 s、转速 n和转子铜耗 PCu2； （3）转子回路不串电阻和串入调速电阻 两种情况下的临界转差率；R 完美 WORD 格式.整理 . 专业资料分享 . （4）欲使起动时产生的转矩最大，应在转子回路串入的起动电阻 （归算到定子侧的stR 值） 。 解：（1） 21506410251.86eNcuPPKW 3015/min2snr .89092.3eNeNsTNm 总机械功率： 1506410536P W 9501479/in;.NsNNenrT （2） 210.3.15sR 0. 1232/min17.9508seNcunrTPKW （3）不串电阻： 2010.18mR
24、sX 串入电阻： 201.94st （4） 21stRX 20.17st R 317 一台绕线转子三相异步电动机拖动一桥式起重机的主钩，其额定数据为：极数 2p10，额定功率 PN60kW，额定频率 fN50Hz，额定转速 nN577r/min，额定电流 IN133A，转子额定电流 I2N160A，转子额定电动势 E2N253V，过载能力 2.9，额定m 功率因数 cos N=0.77，额定效率 N=0.89。设电动机转子转动 35.4转时，主钩上升一米。 如要求带额定负载时，重物以 8m/min的速度上升，试求电动机转子电路每相串入的电阻值； 完美 WORD 格式.整理 . 专业资料分享 .
25、 解： 22 6057230.531NsERI 上升速度 .48./minnr 60283.5s 相同转矩： 20.45NsR 318 一绕线转子三相异步电动机有关数据为：极数 2p6，额定功率 PN75kW，额定 电压 UN380V，额定转速 nN976r/min，过载能力 2.05，转子额定电动势 E2N238V，m 转子额定电流 I2N210A。转子回路每相可以串入电阻为 0.05，0.1 和 0.2 时，求转子 串电阻调速的 （1）调速范围； （2）最大静差率； （3）拖动恒转矩负载 TLT N时的各档转速为多少？ 解： 019760.24Nns 22.38.13NERI 2L1122
26、33N3R0.5T=0.90/min+0.5.1.7486/minn96D=.Nsrsr串 ， 时 ， ， ， n串 时 ,，串 时 ，则 319 某绕线转子三相异步电动机，技术数据为：极数 2p6，额定功率 PN60kW，额 定频率 fN50Hz，额定转速 nN960r/min，转子额定电动势 E2N200V，转子额定电流 I2N195A，过载能力 2.5。其拖动起重机主钩，当提升重物时电动机负载转矩m TL530Nm，不考虑传动机构损耗转矩，试求： （1）电动机工作在固有机械特性上提升该重物时，电动机的转速： （2）若使下放速度为 n280 r/min，不改变电源相序，转子回路应串入多大电
27、阻？ （3）若在电动机不断电的条件下，欲使重物停在空中，应如何处理，并作定量计算。 （4）如果改变电源相序在反向回馈制动状态下下放同一重物，转子回路每相串接电阻 为 0.06，求下放重物时电动机的转速。 解：（1） 21096;.04mNTs 完美 WORD 格式.整理 . 专业资料分享 . 0 950605973.4.0351964/minNNLLNPTnssTrA （2） 2.2.315NERI 20+8=85ss而 （3）串电阻使 ，则1s20.6R （4）反向回馈制动，串电阻 0. 正向串 0.06 后， 20.6.10.6-120/minLRsssTnr 4-1（1） 2231.3.
28、10.245stast aR （2） 11232ln.63.90.16.7LmmaITTs 4-2 4-2解：（1）能耗制动，制动停车时间相等 10.8/iNaeUIRCVrn 起始： 0 20.3/min9.5NaF LeeNTrC 制动前： 10.;.9aaeNaNEEnVRI 虚稳态点： 240/in9.5aLLeNeNUTrC 完美 WORD 格式.整理 . 专业资料分享 . 220.143759.aMeNRGDTsC 停车时间： 00ln.69FLt 位能性稳态时间： 4.85MTs 反抗性稳态时间=停车时间 （2）反接制动，停车时间，反抗、位能性相同 222006.94180.7/
29、min.5.439379.ln.18NaaLLeNeNaMeFLUERIRnTrCGDTst 反抗性 n=0时， 26.979.5Na LeeNURTNmTC 304.1840.31.45Mt s反 向 起 动 ， 位能性负载，稳态时间为 1.945s 4-3 222 3.93.0.37575199.aaNMeERIRGDT sC 位能性负载 0.230.8154158/min1583636MMtTQNaNeet tTnnURIre 0.239. 9.5.895451 MtQ tTeNNeNeNtTCIICI 完美 WORD 格式.整理 . 专业资料分享 . 5-6 001B.75=C3NPK
30、Wk， 采 用 级 绝 缘 ， ， 和 时 ， 恒 连 续 负 载 最 大 功 率 123.1.759.8402.0PKW 5-7解： 1 53617.900.98LQHPK 5-8 预选：5-8 解：预选电机平均功率 3121090.2LLLzd PtPtt 240.85.9.4735271.26KW 预选： 1.8.NzdP 校验： 222210114040.5.9.9nidxit 0976803249.715.81KW 校验通过，预选符合要求。 5-9解：（1）电机起动输出功率： 220.90.916.stTNNPkP 过载能力： 2.5mK （2）电机起动输出功率： 224.8stTNkKW 过载能力： 选用第二台20.909813mP 5-10解：提升时有功功率： 1 51661.5.05.200vGPF K 完美 WORD 格式.整理 . 专业资料分享 . 提升重物时间为 120856ts 下放空钩功率： 250012.52.650.121P KW 218ts 22143.1025.3968%.%0283.94.175eqxeqPtzcPKW （本题中速度单位为 m/min,而不是 r/min）
