机电传动控制期末考试试卷及答案.pdf

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1、三、回 答 题（10小 题，每 小 题 4分，共 40分）1.当 几 一 定，三 相 异 步 电 动 机 可 通 过 改 变 Tgx、Sm、f 和 p参 数 进 行 调 速。请 问 通 过 什 么 办 法 来 改 变 这 些 参 数？2.请 解 释 晶 间 管 的 额 定 电 流 的 含 义。3.当 异 步 电 动 机 拖 动 额 定 转 矩 的 负 载 运 行 在 固 有 机 械 特 性 曲 线 上 二 时，如 果 把 电 压 降 低 为 0.8U、，会 不 会 出 现 危 险？为 什 么？4.两 相 交 流 伺 服 电 动 机 的 结 构 与 单 相 电 容 式 异 步 电 动 机 类 似

2、.当 控 制 电 压 Uc=0时，同 单 相 异 步 电 动 机 一 样，仍 会“自 转”，引 起 失 控。如 何 消 除 自 转？5.如 图 所 示，如 果 他 励 直 流 电 动 机 运 行 在 a、b、c、d、e点 时，这 些 点 各 是 什 么 运 行 状 态？6.请 解 释 谓 速 系 统 中 为 什 么 要 设 电 流 截 止 负 反 馈？7.通 常 用 晶 闸 管 整 流 电 路 作 为 直 流 电 动 机 的 电 源。但 其 电 流 具 有 一 定 的 脉 动 分 量，其 中 含 有 很 多 高 次 谐 波，会 引 起 很 多 问 题。如 何 解 决？8.三 相 异 步 电 动

3、 机 反 接 制 动 时 为 什 么 电 流 很 大，应 当 采 取 什 么 措 施 限 制 电 流 过 大？9.直 流 他 励 电 动 机，改 变 电 枢 电 路 外 串 电 阻 Rad调 速 方 式 的 特 点 和 用 途 是 什 么？10.三 相 异 步 电 动 机 变 频 调 速 时 为 什 么 必 须 同 时 改 变 电 压 大 小，保 持 U/f=常 数？四、计 算 题（两 小 题，共 15分）1.有 台 他 励 直 流 电 动 机，如 图 所 示，其 铭 牌 数 据 为：PN=5.5kW,UN=Ut=220V nN=1500r/min,ri=0.8,Ra=0.2Q,Rr=110Q

4、o试 求：额 定 励 磁 电 流 励 磁 功 率 Pf：额 定 转 矩 TN；额 定 电 枢 电 流 LN；额 定 电 枢 电 流 时 的 反 电 动 势：直 接 启 动 时 的 启 动 电 流;若 使 启 动 电 流 为 三 倍 的 额 定 电 流，则 电 枢 应 加 多 大 的 启 动 电 阻？（7分）为:法,2.有 一 台 三 相 鼠 笼 式 异 步 电 动 机，其 额 定 数 据 P2=IOkW.n=1460r min.U、=380V,A 接 QN=0.868.COS X=0.88.T/TN=L5,I/1N=6.5,试 求:定 子 磁 极 对 数 p：额 定 输 入 电 功 率 R、；

5、额 定 转 差 率 SN；额 定 电 流 卜：输 出 的 额 定 转 矩 TN；采 用 丫 一 换 接 启 动 时 的 启 动 电 流 和 启 动 转 矩：当 负 载 转 矩 为 30N.m时，该 电 动 机 能 否 采 用 YA 换 接 启 动？（8分）五、分 析 题（两 小 题，每 小 题 10分，共 2 0分）1.电 动 机 为 何 会 发 热？如 何 避 免 电 动 机 被 烧 坏？2.如 图 所 示，试 述 晶 闸 管 直 流 调 速 原 理。第 五 题 第 2 小 题 三、回 答 题（每 小 题 4分，共 20分）1.答：改 变 丁 皿 是 通 过 改 电 压：改 变 Sm是 通

6、过 改 变 绕 线 式 异 步 电 动 机 转 子 电 阻；改 变 f 是 通 过 变 频 器 实 现：改 变 P是 通 过 变 极 对 数 电 机 来 实 现。2.答：在 环 境 温 度 不 大 于 4（TC和 标 准 散 热 及 全 导 通 条 件 下，晶 闸 管 元 件 可 以 连 续 通 过 的 工 频 正 弦 半 波 电 流（在 一 个 周 期 内）的 平 均 值。3.答：会 出 现 危 险。因 为 当，U一，,电 机 从 稳 定 点 a过 渡 到 稳 定 点 b运 行 时，n.-S*-cos 2.从 T=Km kcos 4 2=T N=T L=常 数，可 知，当 U=UN 时，L

7、会 是 额 定 值，而 当 U,时，卜 要 增 大，并 且 h 大 于 其 额 定 值，一 电 机 发 热、烧 坏 o4.答：使 转 子 导 条 具 有 较 大 电 阻 鼠 笼 导 条 用 黄 铜、青 铜；杯 形 转 子 用 0.2 0.8m m薄 壁。使 异 步 电 动 机 转 子 电 阻 门 增 大 到 机 械 特 性 曲 线 的 Sml，当 Uc=0 时，使 T 和 n 反 向，总 是 制 动 转 矩。5.答：a 点 为 正 向 电 动 运 行，b 点 为 反 接 制 动，c 点 为 反 向 电 动 运 行，d 点 为 反 向 回 馈 制 动 运 行，e点 为 倒 拉 制 动 运 行。6

8、.答 题 要 点：电 流 正 常 时，负 反 馈 截 止；电 流 超 过 额 定 值 一 定 量 时，负 反 馈 起 作 用,使 转 速 迅 速 降 低，以 保 护 电 动 机。7.答:在 直 流 电 路 一 侧 串 入 平 波 电 抗 器。8.答：反 接 制 动 时，旋 转 磁 场 突 然 反 向 旋 转，而 转 子 转 速 不 能 立 即 发 生 变 化，此 时,S 1,转 子 导 体 切 割 磁 力 线 的 速 度 很 快，电 流 很 大。对 鼠 笼 式 电 动 机 常 在 定 子 电 路 中 串 接 电 阻；对 绕 线 式 则 在 转 子 电 路 中 串 接 电 阻。9.答：特 性 较

9、 软，稳 定 度 低；轻 载 时，调 速 范 围 不 大；实 现 无 级 调 速 困 难；电 阻 消 耗 能 量 大。用 途：低 速 运 转 时 间 不 长 的 传 动 系 统，如 起 重 机，卷 扬 机 等。10.答：由 U=E i=4.4 4 K tN：当，时，必 须 同 时；U,即 保 持 U/f=常 数，才 能 使 中 不 变。1O(22 0 x 2)W=440W T Z=9.55-a r jU z 0.8 x 220 E=/-&=(220-3 1.25*O.2)V=213.75V-2 0.2 I=3 X 3 1.25AU z 220V93.75A93.75 AR.+R 3 O.2i+

10、故 7=2.1 5 0第 四 题 第 1 题2.答：(1)60 f 60 x50、1500 名=幺 Pn.v-*甲=11.52次 0.868(3)S.”孙=1500-1460=0,0271500(4)11.52N y/3UN cos(|v-/3 X 380 x 0.88A=2QA 7；=9.55冬=9.55x1 Q x l03 N-m=65.4N-mnN 1460(6)33 3 3 因 THY=32.7N m30N m=TL,故 该 电 动 机 能 采 用 Y-A法 启 动。五、分 析 题（2 0分）1.答：电 动 机 在 运 行 时 的 损 耗 有 不 变 损 耗（铁 损、机 械 损 耗），

11、可 变 损 耗（铜 损），这 些 损 耗 转 变 成 热 能，使 电 动 机 发 热，从 而 使 电 动 机 温 度 增 高。如 果 温 度 超 过 电 动 机 绝 缘 允 许 温 度，电 动 机 会 被 烧 坏。因 为 电 动 机 的 热 惯 性，电 动 机 的 温 升 不 但 取 决 于 负 载 大 小，而 且 还 取 决 于 负 载 持 续 时 间（运 行 方 式，或 工 作 制）。要 避 免 电 动 机 被 烧 坏，要 从 负 载 大 小 和 负 载 持 续 时 间 上 进 行 综 合 考 虑。2.答：答 题 要 点：给 定 电 压 Ug可 调 速；L 变 化 时，n 自 动 变 化

12、过 程：放 大 器 作 用：使 A U 微 小 变 动 便 得 到 很 大 控 制，使 E G T U g,即 n 基 本 不 变。五、计 算 题（要 求 写 出 主 要 步 骤 每 题 10分）1.有 台 直 流 他 励 电 动 机，其 铭 牌 数 据 为：PN=5.5kW,UN=UU220V,nN=1500r/min,i=0.8,R a=0.2。试 求：额 定 转 矩 TN 额 定 电 枢 电 流 IaN；额 定 电 枢 电 流 时 的 反 电 势；直 接 启 动 时 的 启 动 电 流；若 使 启 动 电 流 为 三 倍 的 额 定 电 流，则 电 枢 应 串 人 多 大 的 启 动 电

13、 阻?此 时 启 动 转 矩 为 多 少？解：l.TN=9.55PN/nN=9.55*5.5*1000/1500=35 N.m2.IaN=pN/（r）UN）=31.25A3.E=UN-IaNRa=220-31.25*0.2=213.75V4.Ist=UN/Ra=220/0.2=l 100A5.Ist=UN/（Ra+Rad）W3IsNRad UN/3IaN-Ra=220/（3*31.25）-0.2=2.15 QT，st=Kt6 rst=（9.55E/nN）3IaN=（9.55*213.75/1500）*3*31.25=127.6 N.m2.某 调 速 系 统 在 高 速 时 的 理 想 空 载

14、转 速 n o l=1 4 5 0 r/m in,低 速 时 的 理 想 空 载 转 速 n02=100r/m i n,额 定 负 载 时 的 转 速 降 nN=50rmin。试 画 出 该 系 统 的 静 特 性：求 出 调 速 范 围 D 和 低 速 时 系 统 的 静 差 度 s2；在 nm ax与 s2 定 时，扩 大 调 速 范 围 的 方 法 是 什 么?调 速 系 统 中 应 采 取 什 么 措 施 保 证 转 速 的 稳 定 性？2.D=nmax/nmin=（nO 1-A nN）/（n02-A nN）=（1450-50）/（100-50）=28S2=AnN/n02=0.52.有

15、 一-台 三 相 异 步 电 动 机，正 常 运 行 时 为 接 法，在 额 定 电 压 U N下 启 动 时，其 启 动 转 矩 Tst=1.2TN（T N 为 额 定 转 矩），若 采 用 YA换 接 启 动，试 问 当 负 载 转 矩 TL=35%TN时，电 动 机 能 否 启 动?为 什 么？TstY=l/3*1,2TN=0.4TN0.35TN=TL3.试 说 明 图 中 几 种 情 况 下 系 统 的 运 行 状 态 是 加 速?减 速?还 是 勾 速?（图 中 箭 头 方 向 为 转 矩 的 实 际 作 用 方 向）加 速 减 速 减 速 减 速-、分 析 与 简 答 题 1.请

16、简 述 机 电 传 动 系 统 稳 定 运 行 的 条 件。a）电 动 机 的 机 械 特 性 曲 线=/XTM）和 生 产 机 械 的 特 性 曲 线 有 交 点（即 拖 动 系 统 的 平 衡 点）;b）当 转 速 大 于 平 衡 点 所 对 应 的 转 速 时，TM T L，即 若 干 扰 使 转 速 上 升，当 干 扰 消 除 后 应 有 TM TL T 即 若 干 扰 使 转 速 下 降，当 干 扰 消 除 后 应 有 TM-TL 0。2.请 解 释 机 电 传 动 系 统 稳 定 运 行 的 含 义。a）是 系 统 应 能 以 一 定 速 度 匀 速 运 转 b）是 系 统 受 某

17、 种 外 部 干 扰 作 用（如 电 压 波 动、负 责 转 矩 波 动 等）而 使 运 行 速 度 稍 有 变 化 时，应 保 证 在 干 扰 消 除 后 系 统 能 恢 复 到 原 来 的 运 行 速 度。3.请 简 述 并 励 发 电 机 电 压 能 建 立 的 条 件。a）发 电 机 的 磁 极 要 有 剩 磁；b）起 始 励 磁 电 流 所 产 生 的 磁 场 的 方 向 与 剩 磁 磁 场 的 方 向 相 同；c）励 磁 电 阻 不 能 过 大。4.请 简 述 电 动 机 制 动 的 稳 定 制 动 和 过 渡 制 动 状 态 的 共 同 点 和 不 同 点。a）两 种 制 动 状

18、 态 的 区 别 在 于 转 速 是 否 变 化 b）两 种 制 动 状 态 的 相 同 点 在 于 电 动 机 发 出 的 转 矩 与 转 速 方 向 相 反。5.请 简 述 直 流 他 励 电 动 机 的 三 种 制 动 方 式 的 接 线 方 法。a）反 馈 制 动 为 正 常 接 法；b）反 接 制 动：电 源 倒 拉 反 接 改 变 电 枢 电 压 的 极 性；倒 拉 反 接 制 动 在 电 枢 电 路 内 串 入 附 加 电 阻；c）能 耗 制 动 将 外 部 电 枢 电 压 降 为 零，并 将 电 枢 串 接 一 个 附 加 电 阻 短 接。6.为 什 么 直 流 电 动 机 直

19、 接 启 动 时 启 动 电 流 很 大？因 电 枢 加 上 额 定 电 压，而 电 枢 电 阻 很 小，故/卬=%很 大。凡 7.对 电 动 机 的 启 动 有 哪 些 主 要 要 求？a）启 动 转 矩 大，电 流 小 b）平 滑，安 全 可 靠 c）简 单 方 便，功 耗 小 8.直 流 他 励 电 动 机 启 动 时，若 在 加 上 励 磁 电 流 之 前 就 把 电 枢 电 压 加 上，这 时 会 产 生 什 么 后 果（从 乙=0 和 兀=八 两 种 情 况 加 以 说 明）？a）兀=0 时 飞 车 b）九=八 时 电 枢 电 流 很 大。9.有 静 差 调 节 系 统 和 无 静

20、 差 调 节 系 统 的 含 义 是 什 么？a）依 靠 被 调 量（如 转 速）与 给 定 量 之 间 的 偏 差 来 进 行 调 节，使 被 调 亮 接 近 不 变，但 又 必 须 具 有 偏 差（即 A U N O）的 反 馈 控 制 系 统，即 有 静 差 调 节 系 统。该 系 统 中 采 用 比 例 调 节 器。b）依 靠 偏 差 进 行 调 节，使 被 调 量 等 于 给 定 量（即=（）的 反 馈 控 制 系 统，即 无 静 差 调 节 系 统。该 系 统 中 采 用 比 例 积 分 调 节 器。10.什 么 叫 调 速 范 围？什 么 叫 静 差 度？这 两 项 静 态 指

21、标 之 间 有 何 关 系？a）调 速 范 围 是 指 电 动 机 在 额 定 负 载 下 最 高 转 速 和 最 低 转 速 之 比，即。=max/min；b）静 差 率 是 指 负 载 由 理 想 空 载 转 速 到 额 定 负 载 所 对 应 的 转 速 降 落 于 理 想 空 载 转 速 之 比，即 5=/0c）D 与 S 之 间 是 相 互 关 联 的，调 速 范 围 是 指 在 最 低 转 速 时 还 能 满 足 给 定 静 差 率 要 求 的 转 速 可 调 范 围；对 静 差 率 要 求 越 小，允 许 的 调 速 范 围 也 越 小。11.试 说 明 图 中 几 种 情 况

22、下 系 统 的 运 行 状 态 是 加 速？减 速？还 是 匀 速？（图 中 箭 头 方 向 为 转 矩 的 实 际 作 用 方 向）c）d）a）加 速 b）减 速 c）减 速 d）加 速 12.在 图 中，曲 线 1和 2 分 别 为 电 动 机 和 负 载 的 机 械 特 性，试 判 断 哪 些 是 系 统 的 稳 定 平 衡 点？哪 些 不 是？11、2、4 稳 定 运 行，3 不 稳 定 运 行。二、计 算 题 1.有 一 直 流 电 动 机 脉 宽 调 速 系 统（P W M-M）,若 外 加 电 源 电 f&（E）=100V,脉 冲 频 率 尸 4000Hz，在 脉 冲 周 期 内

23、 全 导 通 时 的 理 想 空 载 转 速（n=1000i7min,如 要 求 电 动 机 的 理 想 空 载 转 速 o2=4OOr/min,问：此 系 统 在 一 脉 冲 周 期 内 的 导 通 时 间（脉 冲 宽 度）（应 是 多 少？因 T解：故 7；1 1=-s=0.25msf 4000T（oi+%2）0.25（1000+400）A-=-ms=0.1/5ms212x10002.一 台 三 相 异 步 电 动 机，定 子 绕 组 接 到 频 率 为 工=50法 的 三 相 对 称 电 源 上，已 知 它 运 行 在 额 定 转 速 nN-960r/min。问：（1）该 电 动 机 的

24、 极 对 数 p 是 多 少？（2）额 定 转 差 率 SN是 多 少？（3）额 定 转 速 运 行 时，转 子 电 动 势 的 频 率 力 是 多 少?解：（1）已 知 异 步 电 动 机 额 定 转 差 率 较 小，现 根 据 电 动 机 的 额 定 转 速 沏=9 6 0/m i n,便 可 判 断 出 它 的 同 步 转 速 0=1000 min。于 是 _ 60./；60 x501000（2）额 定 转 差 率 SN1000-9601000=0.04（3）转 子 电 动 势 的 频 率 力=又=0.04 x 50Hz=2Hz3.有 一 台 三 相 鼠 笼 式 异 步 电 动 机，其

25、额 定 数 据 为：舄 N=10K%,N=1460min,UN=3 8 0%，接 法,r/N=0.868,cos。”=0.88,Tst!TN=.5,Isl/1N=6.5 试 求:（1）定 子 磁 极 数 p：（2）额 定 输 入 电 功 率 尸 IN，额 定 电 流 IN;（3）采 用 Y 换 接 启 动 时 的 启 动 电 流 和 启 动 转 矩。解：（1）现 根 据 电 动 机 的 额 定 转 速 川=1460r/min,便 可 判 断 出 它 的 同 步 转 速“0=1500 min。于 是 夕=必 60 x501500(2)=&=_ P _ K%=1L52K%r/N 0.868N_ 2

26、 _=_1 L52_/=20/出 U N cos(p 75x380 x0.88(3)slYT1stY区:旦=史 0 W m=32.7N.m3 3 33 3 34.有 一 直 流 调 速 系 统，01-1450 min,%=145r/min,A/7,Y=1 Or/min,试 求：系 统 的 调 速 范 围 和 系 统 允 许 的 静 差 度。解：系 统 的 调 速 范 围 H=_rnaxYl min%-A%1450-10 1440=10 67匕。2 一 145-10 135系 统 允 许 的 静 差 度 S=S=0.069 02 1455.如 图 所 示，在 单 相 半 波 可 控 整 流 电

27、路 中，设 负 载 为 纯 电 阻，交 流 电 源 电 压 5 为 220V,输 出 的 直 流 平 均 电 压 Ud=50V,输 出 电 流 平 均 值/d=20A。试 求：（1）晶 闸 管 的 控 制 角 a；（2）电 流 有 效 值（。1 4-ccq n解：(1)根 据=0.45。2故 cos a=2U,2x50 100 I：。0.454 0.45x220 99a 90(2)单 项 半 波 纯 电 阻 的 电 流 波 形 系 数 K=2.22,故 电 流 有 效 值 Ie=双=2.22 x 20A=44.4A6.一 台 直 流 他 励 电 动 机，其 额 定 数 据 为：P N=17 K

28、 W,“N=1500r/min,U 8,=220/,=91/,火“=0.22。试 求:(1)额 定 转 矩 T N；(2)直 接 启 动 时 的 启 动 电 流/“；(3)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?解：(1)额 定 转 矩 p 17 x 1037；=9.553=9.55-N-m=lOS.2N-mN Mv 1500(2)直 接 启 动 时 的 启 动 电 流 StUN=220Ru 0.22=1000/1(3)降 压 启 动 时,U4=-2/R。故 电 源 电 压 U=2INRa=2 x 91 x 0

29、.22r=40K7.一 台 直 流 他 励 电 动 机，其 额 定 数 据 为：PN=2.2KW,nN=1500/7min,=110r,7=0.8,Ra=0.4Q o 试 求:(1)额 定 转 矩 1v，额 定 电 枢 电 流 与；TN=l4N-m,IN=-=25A(2)直 接 启 动 时 的 启 动 电 流/“：儿=2754(3)如 果 要 使 启 动 电 流 不 超 过 额 定 电 流 的 2 倍，求 启 动 电 阻 为 多 少 欧？_ 0 4 21闪 故 凡=&N-0.4|Q=1.80,2x25 J8.一 台 5 0%、八 极 的 三 相 感 应 电 动 机，额 定 转 差 率 5=0.

30、04,问 该 机 的 同 步 转 速 是 多 少？当 该 机 运 行 在 700r/min时，转 差 率 是 多 少？当 该 机 运 行 在 800r/min时、转 差 率 是 多 少？当 该 机 运 行 在 起 动 时，转 差 率 是 多 少？解 同 步 转 速=60 x 50万/min=7505/minP 4额 定 转 速 nN=(1-sN)巧=(1-0.04)x 750r/min=720r/min当=700/min 时，转 差 率 s=-=四 9=0.067n.750当=800r/min时，转 差 率 s=勺 二 2=受 吩=0.067 i 750H 一 Y I 750当 电 动 机 起

31、 动 时，=0,转 差 率 5=勺=4=1巧 7509.一 台 三 相 四 极 50法 感 应 电 动 机，PN=75kW,nN=1450r/min,(/,、,=380P,IN 60A,定 子 Y接 法。已 知 额 定 运 行 时，输 出 转 矩 为 电 磁 转 矩 的 90%,Pc”=Pcui，PF=2.1kJV。试 计 算 额 定 运 行 时 的 电 磁 功 率、输 入 功 率 和 功 率 因 数。解 转 差 率 s=R 2 3=0.03331500输 出 转 矩 4=9.55=9.55%=494.2N 加 n NT 494 7 27rxi 500电 磁 功 率 Pen,=Tem=-Q,k

32、 W=.2kWem em 0.9 1 0.9 60转 子 铜 耗 pCll2=sPem=0.0333x86210=2870%定 子 铜 耗 Pea=Paa=2870%输 入 功 率 p=(Pc.+PF D+P。，=(2870+2100+86210)%=91180%p Q I 1 QA功 率 因 数 COS0=L-=0.867 U.1 N 73x380 x16010.有 一 电 阻 性 负 载，需 要 直 流 电 压 a=70V、电 流/d=30A供 电，若 采 用 单 相 半 波 可 控 整 流 电 路，直 接 接 在 220V的 交 流 电 网 上，试 计 算 晶 闸 管 的 导 通 角 仇

33、,(1+cosa)解：5=0-45。2-7=65.5 晶 闸 管 的 导 通 角 0=180-65.5=114.5四、计 算 题：(选 做 一 道 题，要 求 写 出 主 要 计 算 步 骤 及 结 果，共 15分)1、一 台 并 励 电 动 机，额 定 功 率 4=2.2左,额 定 电 压。八,=220%，额 定 电 流=12.24,额 定 转 速=3000r/min,最 大 励 磁 功 率=68.23.试 求：(1)最 大 励 磁 电 流/皿；(2)额 定 运 行 时 的 电 枢 电 流/；(3)额 定 转 矩 般；(4)额 定 运 行 时 的 效 率 以。2、有 一 台 三 相 鼠 笼

34、式 异 步 电 动 机，其 额 定 数 据 为：P2 N=0kW,nv=1460r/min,。,=380%，A接 法，T JN=0.868,cos(pN=0.88,Tsl/TN=1.5,Isl!IN-6.5 试 求：(1)额 定 输 入 功 率 M；(2)额 定 转 差 率 SN；(3)额 定 电 流（4）输 出 的 额 定 转 矩 晨；（5）采 用 Y-A 换 接 启 动 时 的 启 动 电 流 和 启 动 转 矩。四、计 算 题：（选 做 一 道 题，要 求 写 出 主 要 计 算 步 骤 及 结 果，共 15分）1.答 案：（1）最 大 励 磁 电 流 殳=丝=0 3/5 220（2）额

35、 定 运 行 时 的 电 枢 电 流 I亦 二 IN-/加=（12.2-0.31）/=11.89/p 7 2x 1O3(3)额 定 转 矩 八,=9.552=9.55=N m=fNmnN 3000(4)额 定 运 行 时 的 效 率=额 定 输 出 功 率（轴 上 输 出 的 机 械 功 率）小 _额 定 输 入 功 率（从 电 源 输 入 的 电 功 率）*%=X 100%=7-X 100%=X 100%=82%PN u N】N 220 X 12.22.答 案:(1)8=生=_ 2-左=11.52左 0.868(2)S.N。=1500-1460=0 Q 2 7(3)oPIN150011.52

36、“一 而 八 cos。-73x380 x0.88A=20 A(4)9.55/p=9.55 x-i-n-x-I-O-3Nm=65ANmnN_ 6.51 N1460slY43.34(5)T1stY3曳=32JNm3T1 N3T、，3四、计 算 题 1.有 一 台 他 励 直 流 电 动 机 PN=29kW,又=440K,IN=76J,nN=lOOOr/min,&=0.376Q,采 用 降 低 电 源 电 压 及 弱 磁 调 速，要 求 最 低 理 想 空 载 转 速%皿 n=250r/min,最 高 理 想 空 载 转 速 omax=1500/min,试 求：（1）T=心，时 的 最 低 转 速

37、及 此 时 的 静 差 率。（2）拖 动 恒 功 率 负 载 巴=与 时 的 最 高 转 速。（3）调 速 范 围。解：采 用 降 低 电 源 电 压 调 速 时 对 应 于 基 速 以 下，基 速 以 上 采 用 弱 磁 调 速。4 一/、凡 440-76x0.376 0 们 1000TJ 440nn=1070.6 min,A,v=1070.6-1000=70.6r/min,CO.,0.411 Ne Nn.=%-A/?v=250-70.6=179.4r/min,b=3=28.24%。min Umin N cue0min 250（2）拖 动 恒 功 率 负 载=与 时 应 采 用 弱 磁 调

38、速。max1500r/min，n0=1070.6r/min,C=/o c=c=o.411x=0.293,U N omax 1500C Q=0.713QO)M，PN=T 4=N 1，m a x=%=14025，/min。(3)调 速 范 围 应 将 两 种 方 法 合 并 考 虑。n min1402.5179.4=7.82。2.三 相 异 步 电 动 机 6=284%,UN=380V,nN=950r/min,cos/.=0.88,fN=50Hz,额 定 运 行 时，Pel+PFe=22kW,4=1.次 忆 忽 略 p,。试 求 额 定 转 差 率 与；（2）总 机 械 功 率 匕,、电 磁 功

39、率 与 和 转 子 铜 损 耗 pctl2;（3）输 入 功 率 片 及 效 率 以；（4）定 子 额 定 电 流 I.。/nN=950r/min 1=1000r/min解：（1）_ 1000-950 _J V.UDN%1000Pm1 SN 1-0.0529 13-=30.63巾 Pcu2432.83x103“一 百 G N COS“V _ 73X380X 0.8856.68（2）Pm=Pv+/?,=28x 102 3+1.1 x 103=29.kW(3)Pl=PM+Ai+PF e=30.63+2.2=32.83人 3p 28=X 1 O O%=-X100%=85%,v P 32.83五、计

40、算 题(要 求 写 出 主 要 步 骤 每 题 10分)1.有 台 直 流 他 励 电 动 机，其 铭 牌 数 据 为：PN=5.5kW,UN=Uf=220V,nN=1500r/min.n=0.8,Ra=0.2Qo 试 求：额 定 转 矩 TN 额 定 电 枢 电 流 laN：额 定 电 枢 电 流 时 的 反 电 势：直 接 启 动 时 的 启 动 电 流：若 使 启 动 电 流 为 三 倍 的 额 定 电 流，则 电 枢 应 串 人 多 大 的 启 动 电 阻?此 时 启 动 转 矩 为 多 少？解：1.TN=9.55PN/nN=9.55*5.5*1000/1500=35 N.m2.laN

41、=pN/(iUN)=31.25A3.E=UN-IaNRa=220-31.25*0.2=213.75V4.lst=UN Ra=220/0.2=1100A5.rst=UN/(Ra-Rad)UN/3 IaN-Ra=220/(3*31.25)-0.2=2.150Tst=Kt(p!st=(9.55E hN)3laN=(9.55*213.75/1500)*3*31.25=127.6 N.m2.某 一 调 速 系 统 在 高 速 时 的 理 想 空 载 转 速 nol=1450r/min,低 速 时 的 理 想 空 载 转 速 n02=100r/min,额 定 负 载 时 的 转 速 降 nN=50rmin

42、。试 画 出 该 系 统 的 静 特 性：求 出 调 速 范 围 D 和 低 速 时 系 统 的 静 差 度 s2：在 nmax 与 s2一 定 时，扩 大 调 速 范 围 的 方 法 是 什 么？调 遢 系 统 中 应 采 取 什 么 措 施 保 证 转 速 的 稳 定 性？解：L静 特 性 2.D=nmax nmin=(n01-nN)/(nO2-nN)=(1450-50)/(100-50)=28S2=nN/n02=0.53.由 D=nmaxS2(nN(l-S2)可 知，在 nmax与 S2 一 定 畤 扩 大 调 速 范 围 的 方 法 是 减 小 nN,系 统 应 采 用 速 度 负 反

43、 馈 组 成 的 闭 环 系 统 例 题 3-4：一 台 他 励 直 流 电 动 机，其 额 定 数 据 为：PN=17kW,UN=220V,IN=91A,nN=1500r/min,Ra=0.22 O o 试 求：(1)TN=?(2)直 接 启 动 时 的=?(3)如 果 要 使 启 动 电 流 不 超 过 额 定 电 流 的 两 倍，求 启 动 电 阻 为 多 少？此 时 启 动 转 矩 为 多 少？(4)如 果 采 用 降 压 启 动，启 动 电 流 不 超 过 额 定 电 流 的 两 倍，电 源 电 压 应 为 多 少？TN=9.55PNa NPN“U NU N瓦 iT=K,S I：t=

44、9.55K,/；,=9.55U N-I R*r stnNE=U N-I,N RU例 题:一 台 Y 280s-4型 三 相 异 步 电 动 机，其 nN法，1480r/min,Un=380v,Hn=0-868,cos%=0.88=1.8 P2 N=11K 叱 三 角 形 接%=6 5试 求；（1）、额 定 的 输 入 功 率、转 差 率、电 流、转 矩？（2）、电 动 机 能 否 用 r-A启 动 电 流 和 启 动 转 矩？（3）、若 采 用 4 0%、6 0%、的 启 动 补 偿 器 进 行 降 压 启 动,头？降 压 启 动,80%三 个 抽 头 应 选 用 哪 个 抽 P Np 2NU

45、 NP N=stY3TT_ n(,-nN一%C O S(P TN=9.55nN&=(0.4)2 X，Ts t 2=(0.6)2x Tx l，,3=(0.8 x，,其 它：单 相 异 步 电 动 机、同 步 电 动 机、控 制 电 动 机、电 机 的 选 择3.5 一 台 直 流 发 电 机，其 部 分 铭 牌 数 据 如 下：PN=180kW,UN=230V,nN=1450r/min,nN=89.5%,试 求：该 发 电 机 的 额 定 电 流；电 流 保 持 为 额 定 值 而 电 压 下 降 为 100V时，原 动 机 的 输 出 功 率（设 此 时 n=n N）P N=U N【N180K

46、W=230*ININ=782.6A该 发 电 机 的 额 定 电 流 为 782.6AP=IN 100/n NP=87.4KW3.6 已 知 某 他 励 直 流 电 动 机 的 铭 牌 数 据 如 下：PN=7.5KW,UN=220V,nN=1500r/min,nN=88.5%,试 求 该 电 机 的 额 定 电 流 和 转 矩。P N=U N【N n N7500W=220V*IN*0.885IN=38.5AT N=9.55P N/I1 N=47.75Nm3.7 一 台 他 励 直 流 电 动 机：PN=15KW,U N=220V,I N=63.5A,nN=2850r/min,Ra=0.25

47、Q,其 空 载 特 性 为：Uo/V 115 184 230 253 265If/A 0.442 0.802 1.2 1.686 2.10今 需 在 额 定 电 流 下 得 到 1 5 0 V和 220 V 的 端 电 压，问 其 励 磁 电 流 分 别 应 为 多 少？由 空 载 特 性 其 空 载 特 性 曲 线.当 U=150V 时 1f=0.71A当 U=220V 时 If=1.08A3.8 一 台 他 励 直 流 电 动 机 的 铭 牌 数 据 为：PN=5.5KW,UN=110V,IN=62 A,n N=1 OOOr/min,试 绘 出 它 的 固 有 机 械 特 性 曲 线。Ra

48、=(0.500.75)(l-PN/UNIN)UN/IN=0.6(1-5500/110*62)*110/62 一=0.206 Qn0=nNUN/(UN-INRH)-=1131r/minTN=9.55*5500/1000=52.525Nm 52.5253.9 一 台 并 励 直 流 电 动 机 的 技 术 数 据 如 下：PN=5.5KW,U N=110V,IN=61A,额 定 励 磁 电 流/2A,n N=1500r/min,电 枢 电 阻 Ra=0.2。,若忽 略 机 械 磨 损 和 转 子 的 铜 耗，铁 损，认 为 额 定 运 行 状 态 下 的 电 磁 转 矩 近 似 等 于 额 定 输

49、 出 转 矩，试 绘 出 它 近 似 的 固 有 机 械 特 性 曲 线。nO=U N B N/(UN-INRH)TN=9.55PN/HN=110*1500/(110-61*0.2)=9.55*5500/1500=1687 r/min=35Nm16873.10 一 台 他 励 直 流 电 动 机 的 技 术 数 据 如 下：PN=6.5KW,U N=220V,IN=34.4A,n N=1500r/min,Ra=0.242 Q,试 计 算 出 此 电 动 机 的 如 下 特 性：固 有 机 械 特 性；电 枢 服 加 电 阻 分 别 为 3。和 5。时 的 人 为 机 械 特 性；电 枢 电 压

50、 为 UN/2时 的 人 为 机 械 特 性；磁 通 6=0.8 6 N 时 的 人 为 机 械 特 性；并 绘 出 上 述 特 性 的 图 形。OO=UNON/(UN-INRH)=220*1500/220-34.4*0.242=1559r/minTJ=9.55P/RI!=9.55*6500/1500=41.38Nm n=U/Ke 0-RaT/9.55Ke2 3 2当 UN=0.5UN 时 n=732 r/minn()=UNiiN/2(UN-lNRa)=780 r/min3.15 一 台 直 流 他 励 电 动 机，其 额 定 数 据 如 下：PN=2.2KW,UN=Uf=l 10V,nN=1