《机电传动控制》期末复习习题

2 1图示中TM TL n的方向均为实际方向 试回答 1 根据图示TM TL和n的方向 列出各机电传动系统的动力方程式 2 说明各图中TM TL是拖动转矩 还是制动转矩 3 根据各图中所示TM TL n的方向 说明各系统的运行状态是加速 减速还是匀速 2 3 3 1 3 2 3 3一台Z2 51型他励电动机 已知额定功率PN 5 5kW 额定电压UN 220V 额定电流IN 31A 额定转速nN 1500r min 若忽略损耗 认为额定运行时的电磁转矩近似等于额定输出转矩 电动机在额定负载下的铜耗Ia2Ra约占总损耗 PN的50 试绘出这台电动机近似的固有机械特性 解 1 估算出电枢电阻Ra 2 求Ke N 3 求理想空载转速n0 4 求额定转矩TN 3 4 3 5 一台直流他励电动机 其额定数据为 PN 17kW UN 220V IN 91A nN 1500r min Ra 0 22 试求 1 额定转矩TN 2 直接启动时的启动电流Ist 3 如果要使启动电流不超过额定电流的两倍 求启动电阻 4 如果启动电流是额定电流的两倍 此时的启动转矩为多少 5 如果采用降压启动 启动电流仍限制为额定电流的两倍 电源电压应为多少 3 6 一台三相四极的异步电动机 Y连接 其额定技术数据为PN 90kW UN 3000V IN 22 9A 电源频率f 50Hz 额定转差率SN 2 85 定子每相绕组匝数N1 320 转子每相绕线匝数N2 20 旋转磁场的每极磁通 0 023Wb 试求 1 定子每相绕组感应电动势E1 2 转子每相绕组开路电压E20 3 额定转速时转子每相绕组感应电动势E2N 5 1 解 1 E1 4 44f1N1 4 44 50 320 0 023V 1634V 2 E20 4 44f2N2 4 44f1N 4 44 50 20 0 023V 102V 3 E2N 4 44f2N2 4 44SNf1N2 4 44 0 0285X50 20 0 023V 0 29V 一台四极的三相异步电动机 电源频率f1 50Hz 额定转速nN 1440r min 转子电阻R2 0 02 转子感抗X20 0 08 转子电动势E20 20V 试求 1 电动机的同步转速n0 2 电动机启动时的转子电流I2st 3 电动机在额定转速时的转子电动势的频率f2N 4 电动机在额定转速时的转子电流I2N 5 2 一台三相异步电动机在额定情况下运行时 若电源电压突然下降 而负载转矩不变 试分析下述各量有无变化 为什么 1 旋转磁场的转速n0 2 主磁通 3 转子转速n 4 转子功率因数cos 2 5 转子电流I2 5 3 有台三相线绕式异步电动机 其额定技术数据为 PN 100kW UN 380V IN 195A cos 0 85 nN 950r min 在额定转速下运行时 机械损失功率 Pm 1kW 忽略附加损耗 求在额定运行时的 1 机械总功率Pm 2 电磁功率Pe 3 转子铜损耗 Pcu2 4 电动机的效率 5 电磁转矩T 6 输出转矩T2 7 空载转矩T0 5 4 一台Y225M 4型的三相异步电动机 定子绕组 型联结 其额定数据为 P2N 45kW nN 1480r min UN 380V N 92 3 cos N 0 88 Ist IN 7 0 Tst TN 1 9 Tmax TN 2 2 求 1 额定电流IN 2 额定转差率sN 3 额定转矩TN 最大转矩Tmax 和起动转矩TN 5 5 4 若负载转矩为510 2N m 试问在U UN和U 0 9UN两种情况下电动机能否起动 5 采用Y 换接起动时 求起动电流和起动转矩 6 采用Y 换接起动时 当负载转矩为起动转矩的80 和50 时 电动机能否起动 1 解 2 由nN 1480r min 可知p 2 四极电动机 3 解 1 在U UN时Tst 551 8N m 510 2N m 不能起动 2 Ist 7IN 7 84 2 589 4A 在U 0 9UN时 能起动 在80 额定负载时 不能起动 在50 额定负载时 可以起动 3 3 3 一台三相异步电动机 其n 1470r min 电源频率为50Hz 设在额定负载下运行 试求 1 定子旋转磁场对定子的转速 2 定子旋转磁场对转子的转速 3 转子旋转磁场对转子的转速 4 转子旋转磁场对定子的转速 5 转子旋转磁场对定子旋转磁场的转速 5 1 1 1500r min 2 30r min 3 30r min 4 1500r min 5 0 三相异步电动机带动一定的负载运行时 若电源电压降低了 此时电动机的转矩 电流及转速有无变化 如何变化 5 1 解 电动机电磁转矩T U12 当电源电压下降低时 电磁转矩减小 使转速下降 转差率增加 转子电流和定子电流都会增大 稳定时电磁转矩等于机械负载转矩 但转速降低了 定 转子电流却增大了 过程如下 使T TC 即 电动机的转矩不变 电流增加 转速下降 对电动机采用自耦变压器降压起动 设起动时加到电动机上的电压为额定电压的64 求这时的线路起动电流Ist 和电动机的起动转矩Tst 5 6 解 设电动机