電機及拖動基礎習題概要

電機及拖動基礎習題概要第一頁，共33頁。1某車床電力拖動系統(tǒng)中，已知車刀切削力F=2000N，工件直徑d=150mm，電動機轉速n=1450r/min，傳動機構的各級速比j1=2,j2=1.5,j3=2，各轉軸的飛輪矩為：GDd2=3.5N.m2(指電動機軸)，GD12=2N.m2,GD22=2.7N.m2,GD32=9N.m2，各級傳動效率都是0.9，求：

1）切削功率；

2）電動機輸出功率；

3）系統(tǒng)總飛輪矩；

4）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dn/dt=800r/（min.s），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。2第二頁，共33頁。解：1）切削功率：切削線速度為則切削功率為：

2）電動機輸出功率：3）系統(tǒng)總飛輪矩：3第三頁，共33頁。4）電動機電磁轉矩：或：5）開車未切削時電動機電磁轉矩：4第四頁，共33頁。2.Z2-71他勵直流電動機的額定數(shù)據(jù)為：計算：（1）直接起動電流；（2）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，電壓應降到多大？（順利起動為條件）

解：1）2）為使其順利起動，需滿足：則可令5第五頁，共33頁。采用串電阻方式起動：，采用降壓方式起動：，6第六頁，共33頁。3.Z2-51他勵直流電動機，，，，，拖動恒轉矩負載運行，把電源電壓降到150V，問：（1）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？電力拖動系統(tǒng)的動轉矩是多少？（2）穩(wěn)定轉速是多少？解：（1）7第七頁，共33頁。（2）

8第八頁，共33頁。型他勵直流電機，，，，，電樞串電阻調速，要求求：電動機帶額定負載轉矩時的最低轉速；調速范圍；電樞需串入電阻最大值；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M0）及外串電阻上的損耗。49第九頁，共33頁。解：根據(jù)題意得（1）求最低轉速（2）求D10第十頁，共33頁。3)電樞需串入電阻最大值Rc:4)輸入功率、輸出功率、損耗：11第十一頁，共33頁。5上題中的電動機降低電源電壓調速，要求，求：

(1)電動機帶額定負載轉矩時的最低轉速；

(2)調速范圍；

(3)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，電動機的輸入功率及輸出功率（忽略空載損耗）。解：從上題已求得(1)最低轉速：由于從而得12第十二頁，共33頁。(2)求D(3)最低電壓

(4)輸入功率和輸出功率13第十三頁，共33頁。6一臺他勵直流電動機，，，，，采用降低電源電壓和減小磁通的方法調速，要求最低理想轉速，最高理想空載轉速試求：(1)該電動機拖動恒轉矩負載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(3)系統(tǒng)的調速范圍。

時的最高轉速；解：根據(jù)題意，在額定時的為：14第十四頁，共33頁。(1)在時的最低轉速及由于在恒轉矩時的最低轉速是采用降壓方法來實現(xiàn)，故不變。則(2)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(xiàn)，故變?yōu)椋?5第十五頁，共33頁。則(3)求D：16第十六頁，共33頁。7一臺他勵直流電動機，，，，。已知電動機最大允許電流，電動機拖動負載電動運行。試求：

(1)若采用能耗制動停車，電樞回路應串入多大電阻？

(2)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？

(4)兩種制動方法在制動到時的電磁轉矩各是多大？

解：根據(jù)題意，先估計和：

17第十七頁，共33頁。(1)采用能耗制動停車，電樞串入電阻：(2)采用反接制動停車，電樞串入電阻：18第十八頁，共33頁。(3)求電磁轉矩T：由于他勵電機勵磁不變，電樞電流相同，故兩種方法的T一樣，即(4)在時電磁轉矩T：對于反接制動。則電樞電流I為：則對于能耗制動時，當時，電磁轉矩也為零；19第十九頁，共33頁。（二）變壓器20第二十頁，共33頁。1、一臺S—750/10型三相變壓器，U1N/U2N=10/0.4kV，Y/Δ連接。在低壓側做空在試驗數(shù)據(jù)為：電壓U20=400V，電流I0=65A，空載損耗p0=3.7kW。在高壓側做短路試驗數(shù)據(jù)為：電壓U1k=450V，電流I1k=35A，短路損耗pk=7.5kW。室溫為30℃。求：(1)變壓器參數(shù)，并畫出T型等值電路圖。假定r1≈r‘2，X1≈X2’。(2)在額定負載時，分別計算電壓變化率、副邊電壓和效率。

當21第二十一頁，共33頁。解：

(1)求參數(shù)并畫出T型圖：空載試驗從低壓側得22第二十二頁，共33頁。折算到高壓側：短路試驗從高壓側得：23第二十三頁，共33頁。則從而得T型等值電路圖（略）。

(2)求和：

變壓器帶感性額定負載時，其關系式為：24第二十四頁，共33頁。由于所以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，首先要求取額定短路損耗，然后才能求取效率。即25第二十五頁，共33頁。變壓器帶容性額定負載時：26第二十六頁，共33頁。（二）交流電機27第二十七頁，共33頁。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：1）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？電機轉速為多少？若負載轉矩不變，要求電機進入到拉反接制動狀態(tài)，此時轉子總電阻至少為多大？電機轉速為多大？，帶位能負載，2）若啟動電阻不切除，當負載轉矩為時，3）若將負載在固有特性上回饋下放，28第二十八頁，共33頁。解：據(jù)題意得：1）求的啟動轉矩時轉子串入電阻：，，

在啟動時，則

29第二十九頁，共33頁。則由于轉子串入電阻為題1）值，故與題1）共有一條機械特性，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2）轉子串入時在下的轉速以及剛開始倒拉時轉子