电力拖动课后习题DOC.docx

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电力拖动课后习题DOC

3-31一台三相绕线转于异步电动机，已知：

PN=75kW，nN=720r/minI1N=148A，ηN=90．5％，cosφ1N=0.85，λT=2．4，E2N=213V，I2N=220A。

试求：

①电动机的临界转差率sm和最大转矩Tmax；

②用实用表达式计算并绘制固有机械特性。

解：

（1）

（2）

（固有特性）

3-32一台笼型异步电动机额定数据为：

U1N=380V，I1N=20A，nN=1450r/min，K1=7，KT=1、4，λT=2。

试求：

①若要保证满载起动，电网电压不得低于多少伏?

②如用Y-D起动，起动电流为多少?

能否带半载起动?

③如用自耦变压器在半载下起动，起动电流为多少?

并确定此时的变化k为多少?

解：

（1）设

，

（2）

所以不能带半载起动

（3）

3-33某台绕线转于异步电动机的数据为：

PN=11kW，nN=715r／min，E2N=163V，I2N=47.2A，起动最大转矩与额定转矩之比T1／TN=1．8，负载转矩TL=98N•m。

求三级起动时的每级起动电阻值。

解：

3-34一台三相六极绕线型异步电动机，U1N=380V，nN=950r／min，f1=50Hz，定子和转于绕组均为Y接法，且定于和转子（折算）的电阻、电抗值分别为r1=2Ω，x1=3Ω，r′2=1．5Ω，x′2=4Ω。

①转子电路串电阻起动，为使起动转矩等于最大转矩，转于每相串人的电阻值应为多少（折算到定子侧）?

②转子电路串电阻调速，为使额定输出转矩时的转速调到600r／min，求应串人的电阻值（折算到定子侧的）。

解：

（1）

（2）

当

时，

3-35三相笼型异步电动机的额定数据为：

PN=40kW，U1N=380kV，I1N=75．1A，nN=1470r／min，λT=2，定子D接法；拖动系统的飞轮矩GD2=29．4N·m2，电动机空载起动，求：

①全电压起动时的起动时间；

②采用Y-D减压起动时的起动时间。

解：

（1）

（2）

2-36采用题3-2中的电动机数据。

试求：

①用该电动机带动位能负载，如下放负载时要求转速n=300r／min，负载转矩等于额定转矩，转于每相应串人多大电阻?

②电动机在额定状态下运转，为了停车，采用反接制动，若要求制动转矩在起始时为2TN，则转于每相串接的电阻值为多少?

解：

（1）

其中

可得

6.414或0.306（舍）

（2）

=3.646或1.058

时，

时，

3-37某异步电动机，UN=380V，定于D接，nN=1460r／min，λT=2，设TL=TN=常数。

问：

①是否可以用降低电压的办法使转速n=1100r／min?

为什么?

②如采用降压调速，转速最低只能调到多少?

③当电压降到多少时，可以使n=1300r／min?

解：

（1）

当

时

由于降压调速不改变

，此时

，所以不能降到1100

。

（2）当

时，

（3）降电压调速无法使转速降为1300

。

3-38某绕线转子异步电动额定值PN=55kW，U1N=380V，I1N=121.1A，nN=580r/min，E2N=212V，I2N=159A，λT=2．3；电动机带一个TL＝0．9TN的位能负载，当负载下降时，电动机处于回馈制动状态。

试求：

①转于中未中电阻时电动机的转速。

②当转子中串入0.4Ω的电阻时电动机的转速。

③为快速停车，采用定子两相反接的反接制动，转于中串人0．4Ω，则电动机刚进入制动状态时的制动转矩（设制动前电动机工作在520r／min的电动状态）。

解：

1）

，

，

整理有

解得

或

（舍去）

2）

解得

或

（舍）

3）当

时

0

3-39一台笼型异步电动机，PN=7.5kW，U1N=380V，I1N=15.4A，nN=1440r／min，λT=2.2。

该电动机拖动一正反转的生产机械。

设电网电压为额定值，正转时电机带额定负载运行，现采用定于两相反接使电机制动，然后进入反转，反转时电机空载，空载转矩为0.1TN。

试利用机械特性的近似公式计算：

①反接瞬间的制动转矩。

②反转后的稳定转速。

③画出正、反转时的机械特性及负载转矩特性，并标明电动机运行点的变化过程。

解：

（1）

所以反接时的机械特性为

制动瞬间：

（2）

代入机械特性

.s=7.3（舍）或0.004

（3）

3-40一台绕线转于异步电动机带动一桥式起重机的主钩，已知：

PN=60kW，nN=577r／min，I1N=133A，I2N=160A，E2N=253V，λT=2.9，cosφ1N=0.77，ηN=89％。

①设电动机转子转35.4转，则主钩上升一米。

如要求额定负载时，重物以8m／min的速度上升，求电动机转于电路应串入的电阻值；

②为消除起重机各机构齿轮间的间隙，使起动时减小机械冲击，转子电路设有预备级电阻。

设计时要求串接预备级电阻后，电动机起动转矩为额定转短的40％，求预备级电阻值；

③预各级电阻一般也作为反接制动用电阻，用以在反接制动状态下下放重物。

如下放时电动机负载转矩TL=0.8TN，求电动机在下放负载时的转速；

④如果电动机在回馈制动状态下下放重物，转子串接电阻为0．06Ω，设重物TL=0．8TN，求此时电动机的转速。

解：

（1）

=2.98或0.094（舍）

（2）

，

=14.43或0.07（舍）

（3）

，

将

代入，整理有

解得

（舍）或

（4）

或

（舍）

3-41一台双速笼型异步电动机，P=2时，PNl=40kW，nN1=1450r／min，λT1=2；P=1时，PN2=55kW，nN2=2920r/min，λT2=2，已知拖动系统的GD2=44.3N·m2，r1／r′2=1.5，电动机空载。

试求：

①一级起动到最高转速时电动机的能量损耗，

②两级起动到最高转速时电动机的能量损耗，

③由最高转速逐级制动，试计算电动机的能量损耗。

第一级制动（由n12→n11）用回馈制动，第二级制动（由n11→0）用能耗制动。

解：

（1）

（2）第一级：

第二级：

总

3-42有一台四极绕线转子电动机，其额定数据为：

PN=30kw，UN=380V，nN=720r/min，r1=0.143Ω，r’2=0.134Ω，定转子接法均为星形接法。

现要求在额定负载时，转速降到500r/min，试求：

（1）每相绕组中应串入多大电阻？

（2）此时转子电流及电磁功率的数值是否发生变化？

解：

（1）

（2）

所以

不变，又

亦不变

3-43某一笼型电动机，PN=11kw，UN=380V，fN=50Hz，nN=1460r/min，λT=2，如采用变频调速，当负载转矩TL=0.8TN时，要使nN=1000r/min，则f1及U1应调节到多少？

解：

采用恒

控制时：

当

时，

设变频后同步转速为

又由

得

3-44某台异步电动机UN=380V，nN=1450r/min，λT=2，定子D接法，设TL=TN=const试求：

（1）是否可以用降低电压方法使nN=1100r/min时运行？

（2）如采用降低电压调速，转速最低可以调到多少？

（3）如采用变频调速，使nN=1100r/min运行，此时f1及u1应作如何变化？

解：

（1）

不能降到1100

（2）

（3）降频后的