电机拖动复习题分解Word格式.docx

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―=

a

qsin—2sin

22

討o.966

绕组因数

kw1

=ky1kq^=0.966

展开图

（1）三相单层整距绕组可用短距线圈联成等元件式绕组，其实质仍是整距的，但可节省

端部铜线:

展开图

（2）也可用整距线圈联成单叠链式绕组:

i=Imsinot，此时三相合成磁动势基波的

4.12如果在三相对称绕组中通入大小及相位均相同的电流

幅值及转速为多少?

答：

三相对称绕组在空间的分布相差1200电角度，当三相线圈通入电流为i^i^i^Isi^t时，在

空间将产生三个互差120°

电角度的矩形磁动势，用傅氏级数可以分解为基波和一系列谐波，在三相绕组里产生的基波磁动势为

兀

fA^Frsinatsin—x

屮T

兀0

fB^Fasin^tsin（—x-120）

岁T

fc"

!

=F也sino^tsin（—x—240）

T

其合成磁动势为

「兀兀Q兀O~\

—fA1+fB1+fC1

=Fqsin©

tpinx+sin（x—120）+sin（x—240）i

ItttI

4.17有一台1000kW三相绕线型转子异步电动机，f=50Hz，电机的同步转速ns=187.5r/min,U1N=6kV，

Y接法，cos<

N=0.75，额定效率6=92%，定子为双层叠绕组，Q1=288,y1=8槽，每槽内有8根有效

基波合成磁动势F1十5晋1=1.35192^心*481人

Ei=350V，定子绕组的每相串联匝数

4.18一台三相异步电动机接于电网工作时，其每相感应电动势

Ni=312，绕组因数kwi=0.96，试问每极磁通*m1为多大?

4.19一台f=50Hz的交流电机，今通以三相对称正序60Hz的交流电，设电流大小不变，问此时基波

合成磁动势的幅值大小，极对数，转速，转向将有何变化？

当电流有效值不变时，基波合成磁动势幅值不变，极对数与频率无关也不变。

通入电流相序不变

5-1异步电动机为什么又称为感应电动机?

第五章作业

异步电动机定、转子绕组之间没有电的联系，当定子绕组中通入正弦交流电流并在气隙中

建立旋转磁场后，转子绕组与旋转磁场有相对运动，由电磁感应作用在转子绕组中感应产生电动势并

产生电流，转子电流与气隙磁场作用产生电磁转距并实现能量转换。

由于转子电流是感应产生，故又

称为感应电动机，其电磁关系与变压器相似。

5-2与同容量的变压器相比，异步电动机的空载电流大，还是变压器的空载电流大？

为什么?

异步电动机的空载电流大。

因为异步电机磁路中含有气隙，气隙磁阻大，使产生额定磁通量

5-9异步电动机的转差功率消耗到那里去了？

若增大这部分损耗，异步电动机会出现什么现象

异步电机的转差功率sFe=PCu2，这部分功率消耗在转子绕组的铜耗上。

增大这部分功率会

使转差s增加，电动机转速及效率都会降低。

5-13一台三相异步电机，额定数据如下：

Un=380V,fN=50HZ,PN=7.5kW,nN=962r/min，定子绕组

为三角形接法，2p=6,cosCnN=0.827,pcu1=470W,pFe=234W,pmech=45W,p△=80W。

试求额定负载

时的

（1）转差率；

（2）转子电流频率；

（3）转子铜耗；

（4）效率；

（5）定子电流。

（1）转差为：

因为2p=6,足=1000

sj^10防5.038

效率为:

Pycnn

n=）x100%=^^x100%=87%

P8630

5-15已知一台三相四极异步电动机的额定数据为PN=10kW,Un=380V,In=11A，定子绕组为Y联结,

额定运行时，Pcu1=557W，Pcu2=314W，PFe=276W，Pmech=77W，P^=200W。

试求

（1）额定转速；

（2）

空载转速；

（3）电磁转距；

（4）电动机轴上输出转距。

（1）四极异步电动机，p=2，ns=1500r/min

由巳=Pn+Pmech+Pcu2+=10000+77+314+200=10591W

Sn

Pcu2

（2）空载转距为:

P0=Pmech+P4=77+200=277W

空载运行时，输出转距T2=O,输出功率P2=0,空载功率P0和空载转距To近似不变,

则电磁转距为：

Te'

-T。

=1.818N.m机械功率为：

Pmech=P0=277W

p277

空载运行时的转差率sj――p「—1■莎"

0.028

空载转速n'

=（1-s）ns=（1-0.0281500145r8min

（3）电磁转距为:

一10591一=67.5N.m

2兀X1500/60

T2」

ON

（4）电动机轴上的输出转距为:

=10000=65.7N.m

2兀0455/60

5-17一台三相异步电动机额定运行时的转差率为0.02，问这时通过气隙磁场传递的功率有百分之几

转化为铜耗？

有百分之几转化为机械功率?

答；

由功率图可知，通过气隙传递的是电磁功率，而sR=PCU2，除去铜耗，余下的是机械功率,

即电磁功率有2%转化为铜耗，98%转化为机械功率。

第十章作业

10-1一绕线转子异步电动机，其技术数据为:

PN=75kW,nN=720r/min,I1n=148A,n=90.5%,

cos$=0.85,Kt=2.4,E2n=213V,I2n=220A。

（1）用实用表达式绘制电动机的固有特性;

n=300r/min，负载转矩T=Tn,时转子每相

（2）用该电动机带动位能负载，如果下放负载时要求转速

应该串接多大电阻?

Tm=KtTn=2.4x9948=238752N.m

Sm=Sn（Kt+加-1）=0.04x（2.4+J2.42-1）止0.1833

Tz=Tn=995N.m

得每相应串接电阻:

s’6414

Sm

R,"

严-XO,0224（隔-O"

76。

第二种解法：

考虑异步电动机的机械特性为直线。

对于固有特性，sm=2KtSn=2x2.4x0.04=0.192

对于人为特性，其临界转差率为：

sm=玉s=2KtTn5=2x2.4x1.4=6.72

TzTN

得每相应串接电阻：

R，r2亡一O"

02%騒一"

“76Q

即：

S_r2+Rf

sNr2

Iin=133A,l2N=160A,小=89%,cos①n=0.77,Kt=2.9,E2n=253V。

（1）设电动机转子每转动35.4转，主钩上升1m。

如果要求带额定负载时重物以8m/min的速度上升,

求电动机转子电路串接的电阻值;

（2）为了消除起重机各机构齿轮间的间隙，使起重时减小机械冲击，转子电路备有预备级电阻。

设

（3）预备级电阻值一般也作为反接电阻，用以在反接制动状态下下放负载。

如果下放时电动机的负

载转矩Tz=0.8Tn，求电动机在下放负载时的转速;

求此时电动机的转速。

（1）、Tz=Tn

因为是转子串电阻，人为机械特性的Tm不变，即Kt=2.9不变。

⑵在电动机启动时n=0,贝ySb=1，起动转距Tst=0.4Tn

串接预备电阻，人为机械特性的Tm不变，即Kt=2.9不变。

根据实用表达式T_04T_2KtTn

Tst=0.4tn=,

Sb十SmB

smBSb

（3）串接预备电阻，人为机械特性的Tm不变，即Kt=2.9不变。

得：

Sci=2.03Sc2=102.59（大于Si^bi，舍去）

则转速反向的反接制动时的转速

九=ns（1—Sc）=600x（1-2.03）=—618r/min

（4）串接电阻，人为机械特性的Tm不变,

已知串接电阻RfD=0.06Q，由smD

sm

即Kt=2.9不变。

r2中RfD

-r^^lsm=0^3^^"

.21552585

『2

此时为回馈制动，电源反接，应取

ns

—600r/min,Tm—Tm—KtTn,SmD=—0.585。

由实用表达式，得:

T=Tz=0.8Tn

2KtTn

SD+SmD

Sd

SmD

解得SdJtTn•危

[0.8Tn±

{（0.8Tn

1

|"

29I2.9•

「q585丽加2一1」7585（3.625±

』3.6252一1）

得:

Sd1=—0.0823Sd2

：

=—4.159（Sd2

smD，舍去）

则反接（回馈制动）时的转速

nD=足（1-^3）=-60@（1+0.082）3—649/min

10-3一绕线转子异步电动机的技术数据为：

PN=15.5kW,U1n=380V,定子空载电流

lo=17.6A,nN=1425r/min,ri=0.6Q,r'

2=0.5Q,E2n=232V。

电动机在能耗制动状态下工作，其定子绕

组的接线如图10-34所示，直流电压为78V。

如果在转速为0.7nS时，对应的制动转矩为0.7Tn,并且假设电动机工作在T=0,n=0,以及T=TmT,

n=n'

的机械特性段上，求转子电路串接电阻值（计算时应考虑电动机磁路的饱和）

另：

电压比k—Oau

1N=0.95X380胡556（定转子均为丫接）E2n232

转子绕组的电阻

「2=3=0.5272065Q

k1.556

考虑能耗制动特性为直线。

Vx1止0.3842（大于vm，舍去），Vx27-01425

附加题：

如果一台异步电动机铭牌要求按D连接，但实际接线时按丫连接，此电动机的最大转矩及

起动转矩等将受到怎样的影响?

如果一台异步电动机铭牌要求按D连接，则每相定子绕组上的电压为线电压。

如实际接线时按

1/3。

压的平方成正比，所以此电动机的最大转矩及起动转矩等将降为原转矩的

第十一章作业

11-1某台绕线转子异步电动机的数据为：

PN=44kW,nN=1435r/min,I1n=148A,E2n=243V,I2n=110A。

设起动时负载转矩Tz=0.8Tn，最大允许的起动转矩T1=1.87Tn，起动切换转矩T2=Tn，试用解析法求

起动电阻的级数及每级的电阻值（在计算时可以将机械特性视为直线）

每级起动的总电阻值为:

转子每相各段起动电阻为:

（1）第一种解法:

PTsn（「/Tn）"

帀0.0467X1.8俺2.283

校验:

Tn=9550Pn=9550^11Z47JmT1=1.8Tn=1.8咒147=264.6N.m

g715

T2J=264.6=1159Nm，因为T2>

Tz=98N.m，所以符合起动要求。

P2.283

则