机电传动第四次作业.pdf

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1、.机电传动第四次作业机电传动第四次作业4.34.3有一台三相异步电动机，其有一台三相异步电动机，其nN=1470r/min=1470r/min，电源频率，电源频率为为 50Hz50Hz。当在额定负载下运行，试求：。当在额定负载下运行，试求：(1)(1)定子旋转磁场相对于定子的转速；定子旋转磁场相对于定子的转速；(2)(2)定子旋转磁场相对于转子的转速。定子旋转磁场相对于转子的转速。解：解：定子旋转磁场相对于定子的转速也就是该电动机的定子旋转磁场相对于定子的转速也就是该电动机的同步转速同步转速n0，由于，由于nN=1470r/min=1470r/min，所以磁极对数，所以磁极对数p p=2=2，

2、得：，得：60 f6050n01500(r/min)p2 (2)(2)定子旋转磁场相对于转子的转速也就是该电动机的定子旋转磁场相对于转子的转速也就是该电动机的同步转速同步转速n0减去转子的旋转速度减去转子的旋转速度nN（即电动机的转速）：（即电动机的转速）：0N4.44.4当三相异步电动机的负载增加时，为什么定子电流会当三相异步电动机的负载增加时，为什么定子电流会n n n15001470 30(r/min)随转子电流的增加而增加？随转子电流的增加而增加？解答：当负载增加时，由于解答：当负载增加时，由于TMTL，所以转速所以转速n n会下降，会下降，即转差率即转差率S S会增大，由公式会增大，

3、由公式I2SE20R(SX20)222，转子与旋转，转子与旋转磁场间的相对转速磁场间的相对转速n n0nN增加，转子导体被磁力线切增加，转子导体被磁力线切割的速度提高，于是割的速度提高，于是E2 SE20会增加，转子电流会增加，转子电流I2增加；因增加；因为三相异步电动机与变压器的电磁关系类似，为三相异步电动机与变压器的电磁关系类似，转子相当于变转子相当于变压器的副边，而定子相当于变压器的原边，理想情况下满足压器的副边，而定子相当于变压器的原边，理想情况下满足I1I2 N1N2 C，.下载可编辑.所以当转子电流增加时，定子电流也会增加。所以当转子电流增加时，定子电流也会增加。4.64.6有一台

4、三相异步电动机，其技术数据如下表所示。有一台三相异步电动机，其技术数据如下表所示。满载时满载时型号型号PN/PN/KWKWUN/VUN/VnN/r.min-1nN/r.min-1IN/AIN/ANNcosNcosN960960 12.8/7.2 12.8/7.283%83%0.750.75Ist/IIst/IN NTst/TNTst/TNTmax/TNTmax/TNY132S-6Y132S-63 3220/380220/3806.56.52.02.02.02.0试求试求:(1):(1)线电压为线电压为 380V380V 时，三相定子绕组应如何接法？时，三相定子绕组应如何接法？(2)(2)求求n

5、0，p p，SN，TN，Tst，Tmax，Ist；(3)(3)额定负载时电动机的输入功率是多少？额定负载时电动机的输入功率是多少？解：解：(1)(1)由于电源线电压是电动机额定相电压的由于电源线电压是电动机额定相电压的3倍，倍，所以三相定子绕组接法应该为所以三相定子绕组接法应该为 Y Y 接法。接法。(2)(2)因为电动机转速为因为电动机转速为 960960r r/min/min，所以该电动机同步所以该电动机同步转速为转速为n0=1000=1000r r/min/min；所以磁极对数为：所以磁极对数为：p n060f60503；1000n0nN1000960 0.04；额定转差率为：额定转差率

6、为：SNn10000PN3103额定转矩为：额定转矩为：TN9.55n9.55960 29.9(N m)；N启动转矩为：启动转矩为：Tst 2TN 229.9 59.8(N m)；最大转矩为：最大转矩为：Tmax 2TN 229.9 59.8(N m)；启动电流为：启动电流为：Ist 6.5IN 6.57.2 46.8(A)。.下载可编辑.(3)(3)额定负载时电动机的输入功率为：额定负载时电动机的输入功率为：3P 3.62(kW)1N0.83PN4.84.8 三相异步电动机断了一根电源线后，为什么不能启动？三相异步电动机断了一根电源线后，为什么不能启动？而在运行时断了一线，而在运行时断了一线

7、，为什么仍能继续转动？这两种情况对为什么仍能继续转动？这两种情况对电动机将产生什么影响？电动机将产生什么影响？解答：解答：(1)(1)a.a.三相异步电动机断线后不能启动的原因：三相异步电动机断线后不能启动的原因：三相异步电动机断了一根电源线后，三相异步电动机断了一根电源线后，变成单相异步电动变成单相异步电动机，机，没有旋转磁场，没有旋转磁场，不会产生电磁感应现象，不会产生电磁感应现象，所以不能启动。所以不能启动。b.b.断线后不能启动对电动机的影响：断线后不能启动对电动机的影响：断线后启动时定子产生的脉动磁场使转子产生交变电断线后启动时定子产生的脉动磁场使转子产生交变电流，会使转子绕组线圈发

8、热，不利于电动机正常工作。流，会使转子绕组线圈发热，不利于电动机正常工作。（2 2）a.a.三相异步电动机断线后能运转的原因：三相异步电动机断线后能运转的原因：运转时，如果断了一根电源线，就会变成单相，单相会运转时，如果断了一根电源线，就会变成单相，单相会产生脉动磁场，又由于电动机的运动惯性，会继续切割磁力产生脉动磁场，又由于电动机的运动惯性，会继续切割磁力线产生电磁感应现象，所以电动机会继续运转下去。线产生电磁感应现象，所以电动机会继续运转下去。b.b.运转时断线后对电动机的影响：运转时断线后对电动机的影响：运转时断线后产生的磁通比三相运转时产生的磁通运转时断线后产生的磁通比三相运转时产生的

9、磁通要小，磁通减小使电磁转矩要小，磁通减小使电磁转矩 T T 减小。所以，如果负载转减小。所以，如果负载转矩矩 TLTL 保持原状态不变，当系统达到稳定运行状态时，电动保持原状态不变，当系统达到稳定运行状态时，电动机转速不仅会下降，而且会造成转子绕组电流相当大，烧坏机转速不仅会下降，而且会造成转子绕组电流相当大，烧坏电机。电机。4.114.11有一台三相异步电动机，其铭牌数据如下：有一台三相异步电动机，其铭牌数据如下：.下载可编辑.PN/KWPN/KWnN/r.min-nN/r.min-1 1UN/VUN/VNNcosNcosNIst/IIst/IN NTst/TNTst/TNTmax/TNT

10、max/TN接接法法4040147014703803800.90.90.90.96.56.51.21.22.02.0(1)(1)当负载转矩为当负载转矩为 250N.m250N.m 时，时，试问在试问在 U=U=UN和和U1=0.8=0.8UN两两种情况下电动机能否启动？种情况下电动机能否启动？(2)(2)欲采用欲采用 Y-Y-换接启动，问当负载转矩为换接启动，问当负载转矩为 0.450.45TN和和0.350.35TN两种情况下，电动机能否启动？两种情况下，电动机能否启动？(3)(3)若采用自耦变压器降压启动，若采用自耦变压器降压启动，设降压比为设降压比为 0.640.64，求电源求电源线路中

11、通过的启动电流和电动机的启动转矩。线路中通过的启动电流和电动机的启动转矩。解：解：(1)(1)该电动机的额定转矩为：该电动机的额定转矩为：PN40103TN9.559.55 259.86(N m)nN1470所以当所以当 U=U=UN时，启动转矩为：时，启动转矩为：Tst11.2TN1.2259.86 311.83(N m)由于由于Tst1TL，所以可以启动。所以可以启动。当当 U=0.8U=0.8UN时，启动转矩为：时，启动转矩为：Tst21.20.82TN1.20.82259.86 199.58(N m)由于由于Tst1TL，所以不可以启动。所以不可以启动。(2)(2)采用采用 Y-Y-换

12、接启动时，满足关系：换接启动时，满足关系：11TstYTst1.2TN 0.4TN33当负载转矩为当负载转矩为 0.450.45TN时，时，由于由于TstYTL，所以不可以启动；所以不可以启动；.下载可编辑.当负载转矩为当负载转矩为 0.350.35TN时，时，由于由于TstYTL，电动机能启动。电动机能启动。(3)(3)采用自耦变压器降压启动时，电动机的启动转矩采用自耦变压器降压启动时，电动机的启动转矩为：为：Tst K2Tst 0.6421.2TN 0.6421.2259.86 127.73(N m)电动机的铭牌标注的电压和电流相乘是电机的输入功率，电动机的铭牌标注的电压和电流相乘是电机的输入功率，即即电动机的实际额定功率是输入功率减去损耗功率：电动机的实际额定功率是输入功率减去损耗功率：PNUNINN所以该电机额定电流为：所以该电机额定电流为：IPN40 103NU380 0.9 116.96(A)NN所以该电动机启动电流为：所以该电动机启动电流为：Ist 6.5IN 6.5116.96 760.24(A)则采用自耦变压器降压启动时电源线路中启动电流为：则采用自耦变压器降压启动时电源线路中启动电流为：I1 K2Ist 0.642760.24 311.39(A).下载可编辑.