电力拖动与控制课后答案

第二章 直流电机的电力拖动2-23 一台他励直流电动机，铭牌数据为 PN=60kW，UN=220V，IN=305A，nN=1000r/min，试求：1）固有机械特性并画在坐标纸上。（2） T=0.75TN时的转速。3）转速n=1100r/min时的电枢电流。解：（1）Ra1(uNINPN)1(22030560000)0.038，2IN22305305CeUNINRa2203050.038minNnN10000.208Vrn0UN2201058rminCeN0.208TN9.55CeNIN9.550.208305605.8Nm通过（1058，0）及（1000，605.8）可以作出固有机械特性（2）nUNRaTNT0.75TN时CeNCeNCTNn2200.0380.75605.80.2089.550.2081016rmin0.208（3）n=1100r/minnUNRaINCeNCeNIN(UNn)CeN(10581100)0.208229.9ACeNRa0.0382-24电动机的数据同上题，试计算并画出下列机械特性：（1）电枢回路总电阻为0.5RN时的人为机械特性。（2）电枢回路总电阻为2RN的人为机械特性。3）电源电压为0.5UN，电枢回路不串电阻时的人为机械特性。4）电源电压为UN，电枢不串电阻，ф=0.5фN时的人为机械特性。注：RN=UN/IN称为额定电阻，它相当于电动机额定运行时从电枢两端看进去的等效电阻。解：（1）RNUN2200.721IN305当外串后总电阻为0.5Rn时：nUN0.5RnT10580.874TCeNCeNCTN（2）当电枢总电阻为2Rn1.442时：nUN2RnT10583.49TCeCeNCTNN（3）U0.5UNn0.5UNRa2T5290.092TCeNCeCT(N)（4）0.5NnUNRa2T21160.368T0.5CeN0.25CeCT(N)2-25Z2—71型他励直流电动机,PN=7.5kW，UN=110V，IN=85.2A，nN=750r/min，Ra=0.129Ω。采用电枢串电阻分三级起动,最大起动电流为2ln，试计算各级起动电阻值。解：选I12IN，RmUN1100.646I1285.23Rm30.6461.711Ra0.129R1Ra1.7110.1290.221R2R10.2211.7110.378Rst1R1Ra0.2210.1290.092Rst2R2R10.3780.2210.157Rst3R3R20.6460.3780.2682-28他励直流电动机的数据为 PN=13kW，UN=220V，IN=68.7A，nN=1500r/min，Ra=0.224Ω。采用电枢串电阻调速，要求 δmax=30%，求：1）电动机拖动额定负载时最低转速。2）调速范围。3）电枢需串入的电阻值。（4） 拖动额定负载在最低转速下运行时电动机电枢回路输入的功率， 输出功率（忽略T0）及外串电阻上的消耗的功率。解:(1)n0n0.3n0.7n0nmin0.7n0n0CeNUNINRa22068.70.2240.136Vmin1rnN1500n02201618rminnmin0.716181133rminCeN(2)Dnmax15001.324nmin1133(3)11332200.224Rn68.70.1360.136解得Rn0.736(4)P1UNIN22068.715.1kWP29.550.13668.723.14113310.6kW60PRnIN2Rn68.720.7363474W2-29上题中的电动机，如果采用降低电源电压调速，要求δmax=30%，求：1）电动机拖动额定负载运行时的最低转速。2）调速范围。3）电源电压需调到的最低数值。（4）电动机拖动额定负载运行在最低转速时，从电源输入的功率及输出功率（不计T0）。解:(1)nNn0nN16181500118rminnN0.3n0min1180.3393rminn00.3nminn0minnN393118275rmin(2)Dnmax1500nmin5.5275(3)n0minUminUmin53.4VCeN(4)P1UminIN53.468.73672WP2TN9.550.1366.2827568.72568W602-31一台他励直流电动机PN=3KW，UN=110V，IN=35.2A，nN=750r/min，Ra=0.35Ω。电动机原工作在额定电动状态下，已知最大允许电枢电流为 Iamax=2IN，试问：1）采用能耗制动停车，电枢中应串入多大电阻？2）采用电压反接制动停车，电枢中应串入多大电阻？（3） 两种制动方法在制动到 n=0时，电磁转矩各是多大？4）要使电动机以-500r/min的转速下放位能负载，TL=TN，采用能耗制动运行时电枢应串入多大电阻？解:CeNUNINRa0.1304Vrmin1nN（1）CnVNeNN0.1302475097.68能耗制动：0ENIa(RaRn)代入数据，可解得 Rn 1.0375（2）UNENIa(RaRn)Rn2.6（3）能耗制动时： n=0则T=0；URaRnT反接制动时：nCeNCTNCeN将U=110V，R2.6代入：得T46.3Nm（4）n2RnTRn1.5CeNCTN第三章 三相异步电动机的电力拖动3-32 一台笼型异步电动机额定数据为： U1N=380V，I1N=20A，nN=1450r/min，K1=7，KT=1、4，λT=2。试求：①若要保证满载起动，电网电压不得低于多少伏 ?②如用

Y-D

起动，起动电流为多少

?能否带半载起动

?③如用自耦变压器在半载下起动，起动电流为多少

?并确定此时的变化

k为多少?解：（1）设uN，Tst111.4TNu12Tst2Tst1.41TN21.41.183uN380321Vu11.183（2）I1st1I1st7I1N46.7A33Tst1Tst11.4TN0.467TN0.5TN33所以不能带半载起动（3）Tst11.4TN0.5TNRa1.42Tst21.673RaRa0.5I1st12I1st7I1N50ARa2.83-38 某绕线转子异步电动额定值 PN=55kW，U1N=380V，I1N=121.1A，nN=580r/min，E2N=212V，I2N=159A，λT=2．3；电动机带一个 TL＝0．9TN的位能负载，当负载下降时，电动机处于回馈制动状态。试求：①转于中未中电阻时电动机的转速。②当转子中串入 0.4Ω的电阻时电动机的转速。③为快速停车，采用定子两相反接的反接制动，转于中串人 0．4Ω，则电动机刚进入制动状态时的制动转矩 (设制动前电动机工作在 520r／min的电动状态)。解：1）r2sNE2N0.0332120.026，sN6005803I2N31590.033600smsN(21)0.033(2.32.321)0.144TTT2Tmax，TN9550PN905.6NmsmsnNssm0.9TN22.3TN整理有0.9s20.66s0.01900.144ss0.144解得s10.03或s20.703（舍去）nn1(1s)600(10.03)618rmin2）R20.0260.40.426smsmsmR2sm2.359r2R2r2T2Tmax0.9TN22.3TNsms2.359sssms2.3590.9s210.85s5.00850解得s10.483或s211.57（舍）nn1(1s1)600(10.483)889.8rmin3）当n520rmin时s6005201.867600sm2.359T2Tmax4.6TN2027.17Nm0sms1.8672.359ssm2.3591.867第七章 电气控制线路设计7-2 试问下列控制线路能否实现点动运行？为什么？图7-32点动控制线路答：a）不行，因为装有自锁触点b）不行，线圈被短路c）可以 d）不行 e）不行7-4 设计某机床刀架进给运动的控制线路，具体要求如下：按下起动按钮后，刀架开始进给，到一定位置时，刀架进给停止，开始进行无进给切削，经过一段时间后刀架自动返回，回到原位自动停止。答：KM1控制刀架进给， KM2控制刀架返回， SQ1进给终止处，SQ2原位处。KM1FUSBSQ1KM2KM1FRSQ1KTKM2KTSQ2 KM1KM27-5 某机床主轴由一台异步电动机拖动，润滑泵由另一台异步电动机拖动。要求：主轴必须在油泵开动后，才能起动；主轴正常为正向运行，但为调试方便，应能正反向点动；主轴停止后，才允许油泵停止。试设计电气控制线路。答：KM1轴正向运行， KM2轴反向运行，KM3泵机运行。FUKM3SB6SB3KAFRKASB4KM2KM1KASB5KM2KM1SB1SB2KM37-7 皮带运输机是由异步电动机拖动的。试设计由三台皮带运输机组成的运输系统电气控制线路，要求如下：起动时，三台皮带运输机工作顺序为3#、2#、1#，并要有一定的时间间隔；停车时，三台皮带运输机顺序为1#、2#、3#，也要有一定的时间间隔；具有必要的保护措施。答：主电路图为：UFKM1KMKM32FR1FR2FR3M