電機(jī)課后習(xí)題答案2014

1、電力拖動(dòng)基礎(chǔ)部分課后習(xí)題答案1-8 某起重機(jī)電力拖動(dòng)系統(tǒng)如圖1-13所示。電動(dòng)機(jī),，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速比，各級(jí)齒輪傳遞效率，各軸的飛輪矩，卷筒直徑，吊鉤重,被吊重物,忽略電動(dòng)機(jī)空載轉(zhuǎn)矩、鋼絲繩重量和滑輪傳遞的損耗，試求：(1)以速度提升重物時(shí)，負(fù)載(重物及吊鉤)轉(zhuǎn)矩、卷筒轉(zhuǎn)速、電動(dòng)機(jī)輸出功率及電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；(2)負(fù)載的飛輪矩及折算到電動(dòng)軸上的系統(tǒng)總飛輪矩；(3) 以加速度為提升重物時(shí)，電動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩。解：（1）卷筒速度：折算到電機(jī)轉(zhuǎn)矩： （另： ）電機(jī)輸出功率： （2）負(fù)載飛輪矩： 折算到電機(jī)軸總飛輪矩： （3） 而 1-9 某龍門刨床的主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)圖如圖1-14所示。齒輪1與電動(dòng)機(jī)直接聯(lián)接，各齒輪

2、數(shù)據(jù)見表1-1所示。 表1-1傳動(dòng)機(jī)構(gòu)各齒輪數(shù)據(jù)序號(hào)名稱重量齒數(shù)1齒輪8.30302齒輪40.25553齒輪19.50384齒輪56.80645齒輪37.50306齒輪137.2075G1工作臺(tái)14700G2工件9800刨床的切削力,切削速度，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)總效率，齒輪6的節(jié)距，電動(dòng)機(jī)的飛輪矩，工作臺(tái)與床身的摩擦系數(shù)。試求：(1)折算到電動(dòng)機(jī)軸上的系統(tǒng)總飛輪矩及負(fù)載轉(zhuǎn)矩；(2) 切削時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出功率；(3) 空載不切削時(shí)當(dāng)工作臺(tái)以加速時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩。解： 電機(jī)轉(zhuǎn)速為 （1） （2） （3） 29 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)為: 測(cè)得。是計(jì)算并畫出下列機(jī)械特性：（1） 固有機(jī)械特；（2） 電樞電路串

3、入電阻時(shí)的人為機(jī)械特性；（3） 電樞電壓時(shí)的人為機(jī)械特性；（4） 磁通時(shí)的人為機(jī)械特性。解：（1）固有特性： （2） （3）（4）210他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)如下為: 電樞總電阻。（1） 計(jì)算并繪制固有機(jī)械特性；（2） 轉(zhuǎn)速為1100 r/min時(shí)的電樞電流是多少？（3） 電壓降至200V，電樞電流時(shí)的轉(zhuǎn)速是多少？解：（1）固有特性： （2） （3） 211一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)為： 。（1） 直接起動(dòng)的起動(dòng)電流是多少？（2） 如果要求起動(dòng)電流限制為2，采用降低電源電壓起動(dòng)，最低電壓是多少？若采用電樞串電阻起動(dòng)，應(yīng)串入多大電阻？解：（1） , （2）降壓起動(dòng)： 串電阻： 212 一臺(tái)他

4、勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，其名牌數(shù)據(jù)：。采用電樞串電阻分級(jí)起動(dòng)，其最大起動(dòng)電流，起動(dòng)級(jí)數(shù)，求各段起動(dòng)電阻值，并計(jì)算分段電阻切除時(shí)的瞬時(shí)速度。解： 串入最大電阻： 校驗(yàn)： 第一次切換： r/min 第二次切換： r/min第三次切換： r/mmin214一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)為: 電樞總電阻。電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于額定工況。若最大制動(dòng)電流不允許超過，則：（1） 若采用能耗制動(dòng)，求電樞應(yīng)串入的最小電阻值；（2） 若采用電壓反接制動(dòng)，求電樞應(yīng)串入的最小電阻值。解：（1） （2）215一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，銘牌數(shù)據(jù)為: 。拖動(dòng)起重機(jī)的提升機(jī)構(gòu)，忽略空載轉(zhuǎn)矩：（1） 若要求電動(dòng)機(jī)以800 r/min的轉(zhuǎn)速起吊重物，求電樞

5、電路應(yīng)串入多大電阻？（2） 斷開電源，同時(shí)在電樞電路內(nèi)串入20電阻，問電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定轉(zhuǎn)速是多少？（3） 若要求電動(dòng)機(jī)以1200 r/min的轉(zhuǎn)速下放重物，有哪幾種方法可以實(shí)現(xiàn)？試計(jì)算說明。解： （1） （2）（3） 電勢(shì)反向反接制動(dòng)： 能耗制動(dòng)： 回饋制動(dòng)： 216 一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，其額定值為：測(cè)得。拖動(dòng)位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，忽略空載轉(zhuǎn)矩：（1） 重物吊起后要求停在空中，問如何實(shí)現(xiàn)。計(jì)算并說明。（2） 在電動(dòng)機(jī)以510 r/min的轉(zhuǎn)速起吊重物時(shí)，忽然將電樞反接，若電樞電流不允許超過，求電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。解：（1）則 (2) 217 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的名牌數(shù)據(jù)：測(cè)得。拖動(dòng)位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，忽略空載轉(zhuǎn)矩

6、：（1）電動(dòng)機(jī)在能耗制動(dòng)下工作，電樞串入0.5電阻，問電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是多少？（2）電動(dòng)機(jī)在回饋制動(dòng)下工作，電樞不串電阻，問電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是多少？解：（1） 輸入P=0,輸出 （2） 輸入： 輸出：218 一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，其額定數(shù)據(jù)為：。當(dāng)生產(chǎn)機(jī)械要求靜差率為20%時(shí)：（1） 采用調(diào)壓調(diào)速，問調(diào)速范圍是多少？（2） 采用電樞串電阻調(diào)速，問調(diào)速范圍是多少？ 解：（1） 調(diào)壓時(shí)不變 （2） 219他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)：。帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，采用調(diào)壓與調(diào)磁結(jié)合的調(diào)速方法，生產(chǎn)機(jī)械要求最高運(yùn)行速度為1200 r/min，最低運(yùn)行轉(zhuǎn)速為400 r/min，求：（1） 調(diào)速范圍：（2） 在低速下工作時(shí)電源電壓；

7、（3） 最低轉(zhuǎn)速機(jī)械特性的靜差率。解：（1）（2）低速時(shí)采用調(diào)壓勵(lì)磁額定， （3）220一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，其額定數(shù)據(jù)為：。電動(dòng)機(jī)帶額定的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載工作，當(dāng)磁通減弱為時(shí)，電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速和電樞電流是多少？電機(jī)能否長期運(yùn)行，為什么？ 解： 221 某他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，其額定數(shù)據(jù)為：。若生產(chǎn)機(jī)械要求：（1） 調(diào)速范圍D=5，采用調(diào)壓調(diào)速，最低轉(zhuǎn)速是多少？低速機(jī)械特性的靜差率是多少？（2） 靜差率=25%采用調(diào)壓調(diào)速，最低轉(zhuǎn)速是多少？調(diào)速范圍是多少？ 解：（1） （2） 222 一臺(tái)串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，已知Ia=10A，n=1000r/min，若負(fù)載轉(zhuǎn)矩增大為原來的4倍，電樞電流和轉(zhuǎn)速各位多少（不計(jì)磁飽和

8、）？解： 當(dāng)時(shí)， 311 一臺(tái)籠型三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，極數(shù)2p6，額定電壓UN380V，額定頻率fN50Hz，額定轉(zhuǎn)速nN960r/min，定子繞組為Y聯(lián)結(jié)，2.06，3.13，1.58，4.27。試求該電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩TN，最大轉(zhuǎn)矩Tmax，過載能力，最大轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的臨界轉(zhuǎn)差率sm（忽略空載轉(zhuǎn)矩T0）。解：（1） （2） （3） （4） （5） （6） 312 一臺(tái)繞線轉(zhuǎn)子三相異步電動(dòng)機(jī)，極數(shù)2p4，額定功率PN75kW，額定電壓UN380V，額定電流IN144A，額定頻率fN50Hz，轉(zhuǎn)子額定電動(dòng)勢(shì)E2N399V，轉(zhuǎn)子額定電流I2N116A，額定轉(zhuǎn)速nN1460r/min，過載能力2.8。用簡(jiǎn)化

9、實(shí)用表達(dá)式及較準(zhǔn)確的實(shí)用表達(dá)式繪制電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性。解： 313. 一臺(tái)繞線轉(zhuǎn)子三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，極數(shù)2p4，額定功率PN150kW，額定電壓UN380V，額定頻率fN50Hz，0.014，0.065。當(dāng)忽略勵(lì)磁阻抗Zm時(shí)，使用簡(jiǎn)化等效電路求?。海?）直接起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)電流；（2）在轉(zhuǎn)子每相繞組中串入起動(dòng)電阻0.12時(shí)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)電流；（3）在定子每相繞組中串入起動(dòng)電抗Xst0.12時(shí)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)電流。314 一臺(tái)籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，極數(shù)2p4，額定功率PN28kW，定子繞組為接，額定電壓UN380V，額定電流IN58A，額定頻率fN50Hz，額定功率因數(shù)cosN=0.88，

10、額定轉(zhuǎn)速nN1455r/min，起動(dòng)電流倍數(shù)K16，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)KT1.1，過載能力2.3。車間變電站允許最大沖擊電流為150A，生產(chǎn)機(jī)械要求起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不小于73.5Nm，試選擇合適的降壓起動(dòng)方法，寫出必要的計(jì)算數(shù)據(jù)。若采用自耦降壓變壓器降壓起動(dòng)，抽頭有55、64、73三種。解：（1）直接起動(dòng)： （2）降壓起動(dòng)： （3）Y起動(dòng)： （不滿足要求）（4）自耦降壓： （最合適） 315 一臺(tái)繞線轉(zhuǎn)子三相異步電動(dòng)機(jī)，極數(shù)2p8，額定功率PN30kW，額定電壓U1N380V，額定電流I1N71.6A，額定頻率fN50Hz，額定轉(zhuǎn)速nN725r/min，轉(zhuǎn)子額定電動(dòng)勢(shì)E2N257V，轉(zhuǎn)子額定電流I2N73.

11、2A，過載能力2.2。拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載起動(dòng)，負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL0.75TN。若用轉(zhuǎn)子串電阻四級(jí)起動(dòng)，1.8，求各級(jí)起動(dòng)電阻多大？解： 316 一臺(tái)繞線轉(zhuǎn)子三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，極數(shù)2p4，額定功率PN150kW，額定電壓UN380V，額定頻率fN50Hz，定、轉(zhuǎn)子繞組均為Y聯(lián)結(jié)，額定負(fù)載時(shí)測(cè)得轉(zhuǎn)子銅耗PCu22205W，機(jī)械損耗P2645W，雜散損耗P1010W。其它電動(dòng)機(jī)參數(shù)為0.013，0.06。試求：（1）額定運(yùn)行時(shí)的電磁功率Pe、額定轉(zhuǎn)差率sN、額定轉(zhuǎn)速nN和電磁轉(zhuǎn)矩Te；（2）負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變（認(rèn)為Te不變），轉(zhuǎn)子回路中串入調(diào)速電阻0.10時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率s、轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)子銅耗PCu2；（3）轉(zhuǎn)子回路

12、不串電阻和串入調(diào)速電阻兩種情況下的臨界轉(zhuǎn)差率；（4）欲使起動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩最大，應(yīng)在轉(zhuǎn)子回路串入的起動(dòng)電阻（歸算到定子側(cè)的值）。解：（1） 總機(jī)械功率： （2） （3）不串電阻： 串入電阻：（4） 317 一臺(tái)繞線轉(zhuǎn)子三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)一橋式起重機(jī)的主鉤，其額定數(shù)據(jù)為：極數(shù)2p10，額定功率PN60kW，額定頻率fN50Hz，額定轉(zhuǎn)速nN577r/min，額定電流IN133A，轉(zhuǎn)子額定電流I2N160A，轉(zhuǎn)子額定電動(dòng)勢(shì)E2N253V，過載能力2.9，額定功率因數(shù)cosN=0.77，額定效率N=0.89。設(shè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)35.4轉(zhuǎn)時(shí)，主鉤上升一米。如要求帶額定負(fù)載時(shí)，重物以8m/min的速度上升，

13、試求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電路每相串入的電阻值；解： 上升速度 相同轉(zhuǎn)矩：318 一繞線轉(zhuǎn)子三相異步電動(dòng)機(jī)有關(guān)數(shù)據(jù)為：極數(shù)2p6，額定功率PN75kW，額定電壓UN380V，額定轉(zhuǎn)速nN976r/min，過載能力2.05，轉(zhuǎn)子額定電動(dòng)勢(shì)E2N238V，轉(zhuǎn)子額定電流I2N210A。轉(zhuǎn)子回路每相可以串入電阻為0.05，0.1和0.2時(shí)，求轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速的（1）調(diào)速范圍；（2）最大靜差率；（3）拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載TLTN時(shí)的各檔轉(zhuǎn)速為多少？解： 319 某繞線轉(zhuǎn)子三相異步電動(dòng)機(jī)，技術(shù)數(shù)據(jù)為：極數(shù)2p6，額定功率PN60kW，額定頻率fN50Hz，額定轉(zhuǎn)速nN960r/min，轉(zhuǎn)子額定電動(dòng)勢(shì)E2N200V，轉(zhuǎn)子額定電

14、流I2N195A，過載能力2.5。其拖動(dòng)起重機(jī)主鉤，當(dāng)提升重物時(shí)電動(dòng)機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL530Nm，不考慮傳動(dòng)機(jī)構(gòu)損耗轉(zhuǎn)矩，試求：（1）電動(dòng)機(jī)工作在固有機(jī)械特性上提升該重物時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速： （2）若使下放速度為n280 r/min，不改變電源相序，轉(zhuǎn)子回路應(yīng)串入多大電阻？（3）若在電動(dòng)機(jī)不斷電的條件下，欲使重物停在空中，應(yīng)如何處理，并作定量計(jì)算。（4）如果改變電源相序在反向回饋制動(dòng)狀態(tài)下下放同一重物，轉(zhuǎn)子回路每相串接電阻為0.06，求下放重物時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。解：（1） （2） （3）串電阻使，則 （4）反向回饋制動(dòng)，串電阻 正向串0.06后， 4-1（1） （2） 4-2 4-2解：（1）能耗制動(dòng)，制動(dòng)停車時(shí)間相等 起始： 制動(dòng)前： 虛穩(wěn)態(tài)點(diǎn)： 停車時(shí)間： 位能性穩(wěn)態(tài)時(shí)間： 反