《電機及拖動基礎習題[優(yōu)質分析]》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《電機及拖動基礎習題[優(yōu)質分析]（33頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、電機及拖動基礎習題電機及拖動基礎習題（一）直流電機1嚴選文書1 某車床電力拖動系統(tǒng)中，已知車刀切削力某車床電力拖動系統(tǒng)中，已知車刀切削力F=2000N，工件直徑，工件直徑d=150mm，電動機轉速，電動機轉速n=1450r/min，傳動機構的各級速比，傳動機構的各級速比j1=2,j2=1.5,j3=2，各轉軸的飛輪矩為：各轉軸的飛輪矩為：GDd2=3.5N.m2 (指電動機軸指電動機軸)，GD12=2 N.m2,GD22=2.7 N.m2,GD32=9 N.m2，各級傳，各級傳動效率都是動效率都是0.9，求：，求：1）切削功率；）切削功率；2）電動機輸出功率；）電動機輸出功率；3）系統(tǒng)總飛輪矩

2、；）系統(tǒng)總飛輪矩；4）忽略電動機空載轉矩時的電磁轉矩；）忽略電動機空載轉矩時的電磁轉矩；5）車床開車未切削時，若電動機加速度）車床開車未切削時，若電動機加速度dn/dt=800r/（min.s），忽略電動機空載轉矩但不忽），忽略電動機空載轉矩但不忽略傳動機構的轉矩損耗，求電動機的電磁轉矩。略傳動機構的轉矩損耗，求電動機的電磁轉矩。2嚴選文書解：解：1）切削功率：切削線速度為）切削功率：切削線速度為smsmjndndVzz/./.898125121450601506060則切削功率為：則切削功率為：kWWFVPzz796389812000. kWWPPzN2590796333././2）電動機輸

3、出功率：）電動機輸出功率：22222321232212221212j2m4.55NmN2)1.59/(21.5)2.7/(22/43.5)jj(jGD)j(jGDjGDGDGD3）系統(tǒng)總飛輪矩：）系統(tǒng)總飛輪矩：3嚴選文書mNmNjnPjTTTTTzLL334901450796395505593220././.mNmNnPnPTNNNM334145025955095509550.4）電動機電磁轉矩：）電動機電磁轉矩：或：或：5）開車未切削時電動機電磁轉矩：）開車未切削時電動機電磁轉矩：mNmNTmNTdtdnGDT1990133479180037555437532).(.)(.4嚴選文書KWPN

4、17VUN220AIN90min/rnN15001470.aR2. Z2-71他勵直流電動機的額定數據為：他勵直流電動機的額定數據為：計算：計算：（1）直接起動電流；）直接起動電流；（2）拖動額定負載起動，若采用電樞回路串電）拖動額定負載起動，若采用電樞回路串電阻起動，應串入多大電阻；若采用降電壓起動，阻起動，應串入多大電阻；若采用降電壓起動，電壓應降到多大？（順利起動為條件）電壓應降到多大？（順利起動為條件） ARUIaNs614961470220.解：解：1）NsII52.2）為使其順利起動，需滿足：）為使其順利起動，需滿足：AIINs225905252.則可令則可令5嚴選文書225147

5、0220ccaNRRRU.830.cR采用串電阻方式起動：采用串電阻方式起動：，2251470.URUaVU33采用降壓方式起動：采用降壓方式起動：，6嚴選文書KWPN57.VUN220AIN41min/rnN15003760.aRNLTT 3. Z2-51他勵直流電動機，他勵直流電動機，拖動恒轉矩負載運行，拖動恒轉矩負載運行，把電源電壓降到把電源電壓降到150V，問：，問：（1）電源電壓降低了但電動機轉速還來不及變化的瞬）電源電壓降低了但電動機轉速還來不及變化的瞬間，電動機的電樞電流及電磁轉矩各是多大？電力拖間，電動機的電樞電流及電磁轉矩各是多大？電力拖動系統(tǒng)的動轉矩是多少？動系統(tǒng)的動轉矩是

6、多少？（2）穩(wěn)定轉速是多少？）穩(wěn)定轉速是多少？136401500376041220.NaNNenRIUCVnCeENa6204150013640.解：（解：（1）7嚴選文書AREUIaaa214537606204150.3026113640559559.eTCCmNICTaTem14189.mNICTTNTNL41534130261.mNTTTLem73135415314189.動轉矩rpmCRIUneaN98713640376041150.（2） 8嚴選文書622ZKWPN13VUN220AIN7 .68min/1500rnN224. 0aR%30max型他勵直流電機，型他勵直流電機，電樞串

7、電阻調速，要求電樞串電阻調速，要求求：求：(1)電動機帶額定負載轉矩時的最低轉速；電動機帶額定負載轉矩時的最低轉速；(2)調速范圍；調速范圍；(3)電樞需串入電阻最大值；電樞需串入電阻最大值；(4)運轉在最低速帶額定負載轉矩時，電動機的輸入功運轉在最低速帶額定負載轉矩時，電動機的輸入功率（忽略空載率（忽略空載M0）及外串電阻上的損耗。）及外串電阻上的損耗。49嚴選文書min/min/)(min/min/).(.rrnnnrrCUnnRIUCNNeNNaaNe11315001613161313640220136401500224076822000解：根據題意得解：根據題意得minnmin/min

8、/).()(minrrnn1129301161310（1）求最低轉速）求最低轉速（2）求）求D33111291500.minmaxnnD10嚴選文書3)電樞需串入電阻最大值電樞需串入電阻最大值Rc:7402240768112913640220.minaNaNcRIEUR4)輸入功率、輸出功率、損耗：輸入功率、輸出功率、損耗：KWIUPNN114157682201.WInCIEPpPPaeaaemem5791076811291364002.minKWRIca49374076822.11嚴選文書%30max5 上題中的電動機降低電源電壓調速，要求上題中的電動機降低電源電壓調速，要求 ，求：，求：(

9、1)電動機帶額定負載轉矩時的最低轉速；電動機帶額定負載轉矩時的最低轉速；(2)調速范圍；調速范圍；(3)電源電壓需調到的最低值；電源電壓需調到的最低值；(4)電動機帶額定負載轉矩在最低轉速運行時，電動電動機帶額定負載轉矩在最低轉速運行時，電動機的輸入功率及輸出功率（忽略空載損耗）。機的輸入功率及輸出功率（忽略空載損耗）。13640.Ce解：從上題已求得解：從上題已求得rpmnN113%nnn)n(nnnNN3000minminminmin(1)最低轉速：由于最低轉速：由于從而得從而得minminminr/r/./.)/(nnN26430301113112嚴選文書68. 5264/1500min

10、maxnnD(2)求求DminUVnnCUNe45111326413640.)(.minmin(3)最低電壓最低電壓1P2PkWWIEPPPkWWIUPaaMN474. 27 .682641364. 053. 37 .684 .51min02min1(4)輸入功率輸入功率和輸出功率和輸出功率13嚴選文書kWPN29VUN440AI76min/1000rnN376. 0aRmin/250min0rnmin/1500max0rnNLTT maxNZPP 6 一臺他勵直流電動機，一臺他勵直流電動機，采用降低電源電壓和減小磁通的方法調速，要求采用降低電源電壓和減小磁通的方法調速，要求最低理想轉速最低理

11、想轉速，最高理想空載轉速，最高理想空載轉速試求：試求：(1)該電動機拖動恒轉矩負載該電動機拖動恒轉矩負載時的最低轉速及此時的靜差率時的最低轉速及此時的靜差率 。(2)該電動機拖動恒功率負載該電動機拖動恒功率負載(3)系統(tǒng)的調速范圍。系統(tǒng)的調速范圍。 時的最高轉速；時的最高轉速；eC411401000376076440.NaaNenRIUC解：根據題意，在額定時的解：根據題意，在額定時的為：為：14嚴選文書NLTT minnmax(1)在在時的最低轉速時的最低轉速及及eC%.%.%min/.min/.minminminmaxminmin827100250518025010051807641140

12、3760250000nnnrrICRnnaea由于在恒轉矩時的最低轉速是采用降壓方法由于在恒轉矩時的最低轉速是采用降壓方法來實現，故來實現，故不變。則不變。則maxneCeC293. 01500/440/max0nUCNe(2)在恒功率時最高轉速在恒功率時最高轉速由于在恒功率時最高轉速是采用弱磁調速來實現，故由于在恒功率時最高轉速是采用弱磁調速來實現，故變?yōu)樽優(yōu)椋?5嚴選文書min/min/.maxmaxrrICRnICRCUnaeaaeaeN1403762930376015000則則8 . 75 .180/5 .1402/minmaxnnD(3)求求D：16嚴選文書kWPN17VUN110A

13、IN185min/1000rnNNaII8 . 1maxNLTT80.0n7 一臺他勵直流電動機，一臺他勵直流電動機，。已知電動機最大允許電流。已知電動機最大允許電流，電動機拖動，電動機拖動負載電動運行。試求：負載電動運行。試求：(1)若采用能耗制動停車，電樞回路應串入多大電阻？若采用能耗制動停車，電樞回路應串入多大電阻？(2)若采用反接制動停車，電樞回路應串入多大電阻？若采用反接制動停車，電樞回路應串入多大電阻？(3)兩種制動方法在制動開始瞬間的電磁轉矩各是多大？兩種制動方法在制動開始瞬間的電磁轉矩各是多大？(4)兩種制動方法在制動到兩種制動方法在制動到時的電磁轉矩各是多大？時的電磁轉矩各是

14、多大？ aReC解：根據題意，先估計解：根據題意，先估計和和： 17嚴選文書10101000185048901100489018517000185110212122.NaaNeNNNNanIRUCIPIURR26. 00489. 01858 . 10489. 01858 . 01108 . 18 . 0aNaaNRIRIURR(1)采用能耗制動停車，電樞串入電阻采用能耗制動停車，電樞串入電阻：59. 00489. 018520489. 01858 . 011028 . 18 .80. 08 . 1aNaaNNaNaNRIRIUURIEUR(2)采用反接制動停車，電樞串入電阻：采用反接制動停車，

15、電樞串入電阻：18嚴選文書mNICTNe232118581101155981559.(3)求電磁轉矩求電磁轉矩T：由于他勵電機勵磁不變，電：由于他勵電機勵磁不變，電樞電流相同，故兩種方法的樞電流相同，故兩種方法的T一樣，即一樣，即0n0nAARRUIaN1720489. 059. 0110mNICTe1661721010559559.(4)在在時電磁轉矩時電磁轉矩T：對于反接制動。則電樞電流對于反接制動。則電樞電流I為：為：則則對于能耗制動時，當對于能耗制動時，當時，電磁轉矩也為零；時，電磁轉矩也為零；19嚴選文書（二）變壓器（二）變壓器20嚴選文書時容性和感性).)(.cos8(0cos(-

16、80221、一臺、一臺S750/10型三相變壓器，型三相變壓器，U1N/U2N=10/0.4kV，Y/連接。在低壓側做空連接。在低壓側做空在試驗數據為：電壓在試驗數據為：電壓U20=400V，電流，電流I0=65A，空載損耗空載損耗p0=3.7kW。在高壓側做短路試驗數據。在高壓側做短路試驗數據為：電壓為：電壓U1k=450V，電流，電流I1k=35A，短路損耗，短路損耗pk=7.5kW。室溫為。室溫為30。求：。求： (1)變壓器參數，并畫出變壓器參數，并畫出T型等值電路圖。假定型等值電路圖。假定r1r2，X1X2。(2)在額定負載時，在額定負載時，分別計算電壓變化率、副邊電壓和效率。分別計

17、算電壓變化率、副邊電壓和效率。 當當21嚴選文書43.144003100021NNUUK解：解：(1)求參數并畫出求參數并畫出T型圖：型圖：876. 06537003366.106540033220020IprrIUzzomoom空載試驗從低壓側得空載試驗從低壓側得22嚴選文書5 .22124 .18222204 .182876. 043.14222066.1043.1422222222mmmrmmmmrzXrKrzKz折算到高壓側：折算到高壓側：5227X14704242738620423023575235r235752350423537500342735345032752752222752

18、2.kkkkkkkkkkkkkkrzrzXrIprIUz短路試驗從高壓側得：短路試驗從高壓側得：23嚴選文書193. 1386. 2212157. 314. 72121573147212175112122kkkrrrXrr.XXX則則 從而得從而得T型等值電路圖（略）。型等值電路圖（略）。 2uu%、(2)求求和和： 變壓器帶感性額定負載時，其關系式為：變壓器帶感性額定負載時，其關系式為： NkNkNUXIrIu%12121sincos24嚴選文書AUSINNN343100003750000311.由于由于 VUuUuN4 .381400046. 01%1%6 . 43/100006 . 01

19、4. 78 . 0386. 23 .431%22所以所以 KWrIpCkNkN421338623433327521.kNp求效率時要特別注意：本題短路試驗計算不是在額定求效率時要特別注意：本題短路試驗計算不是在額定電流下，故短路損耗不是額定短路損耗。為此，首先電流下，故短路損耗不是額定短路損耗。為此，首先要求取額定短路損耗要求取額定短路損耗，然后才能求取效率。即，然后才能求取效率。即 %.cos229702770142131738075014213173112220220kNNkNppSpp25嚴選文書97.22%2V40740001801UU1U2N2.%.sincos81310000601

20、4780386234311221NkkNUXrIu%變壓器帶容性額定負載時：變壓器帶容性額定負載時：26嚴選文書（二）交流電機（二）交流電機27嚴選文書kWPN40min/1470rnN08. 02r6 . 2mNT2NT80.NT80.一臺三相四極繞線式異步電動機，一臺三相四極繞線式異步電動機，當不計電機及傳動機構的損耗，則求：當不計電機及傳動機構的損耗，則求：1）該電機提升重物時，要求啟動瞬間具有）該電機提升重物時，要求啟動瞬間具有的啟動轉矩，轉子每相應傳入多大電阻？的啟動轉矩，轉子每相應傳入多大電阻？電機轉速為多少？若負載轉矩不變，要求電機電機轉速為多少？若負載轉矩不變，要求電機進入到拉

21、反接制動狀態(tài)，此時轉子總電阻至少進入到拉反接制動狀態(tài)，此時轉子總電阻至少為多大？為多大？電機轉速為多大？電機轉速為多大？，帶位能負載，帶位能負載，2）若啟動電阻不切除，當負載轉矩為若啟動電阻不切除，當負載轉矩為時，時，3）若將若將負載在固有特性上回饋下放，負載在固有特性上回饋下放，28嚴選文書08. 01 . 016 . 26 . 202. 0102. 01500147015002220rSSnnnSmmNmNN解：據題意得：解：據題意得：NT21）求）求的啟動轉矩時轉子串入電阻：的啟動轉矩時轉子串入電阻：1SNQT2T ， 在啟動時，在啟動時，則則 舍去或0.4713283031112TTT

22、2T2.mNNmNNmSS29嚴選文書0932531806280621TTTT222222.SSSSmLNmLNm.rSSRmmQ62108011013212則則由于轉子串入電阻為題由于轉子串入電阻為題1）值，故與題）值，故與題1）共有一）共有一條機械特性，只是工作點不同而已。那么它們最條機械特性，只是工作點不同而已。那么它們最大轉矩對應轉差率是相同的，即大轉矩對應轉差率是相同的，即.621N. T802）轉子串入）轉子串入時在時在下的轉速以及剛開始下的轉速以及剛開始倒拉時轉子串入電阻值：倒拉時轉子串入電阻值：30嚴選文書舍去或13.3336. 009. 325. 313. 209. 325.

23、 322mSS則則min996min3360115001202r/r/.Snn所以所以1SNQ. T80T在剛開始倒拉時，電機處于停轉狀態(tài)將開始反轉，故在剛開始倒拉時，電機處于停轉狀態(tài)將開始反轉，故，則，則舍去或0.1634618062806211T80TT80T222.mNNmNNm.SS 31嚴選文書.rSSRmm994080110346122Q那么那么07. 599. 408. 02QRr則轉子總電阻至少應大于則轉子總電阻至少應大于N. T801009325312532531253T80T62TT323233.S.-S.SSS.mmmNNLNmm.3）求）求負載在固有特性上回饋下放速度：負載在固有特性上回饋下放速度：32嚴選文書舍去625001570093253103.或./.S所以所以 minr/.Snn152401570115001303則下放轉速為則下放轉速為33嚴選文書