电力拖动作业

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1、2-2一台四极并励直流电机接在220V的电网上运行，为单波绕组，已知电枢表面的总导体数N=381，n=1500r/min,φ=0.0105wb,电枢回路的总电阻Ra=0.205Ω,励磁电流IfN=1.73A,铁损耗PFe=362W,机械损耗Pmec=240w(忽略附加损耗)，试问：1）该电机运行在发电机状态，还是电动机状态？2）电磁转矩是多少？3）输入功率和效率各是多少？解：1）Ea=N*p/(60a)*n*Φ=381×2÷（60×1）×1500×0.0105=200.025V

2、程式，得Ia=(U1-Ea)/Ra=(220-200.025)/0.205=97.439A电磁转矩：Tem=CTφIa=NP/(2πa)*φIa=(381×2)÷(2π×1)×0.0105×97.439=124.14N·m电磁功率：Pem=EaIa=200.025×97.439=19490.24W输入功率：P1=U1I1=U1(Ia＋If)=220×﹙97.439+1.73﹚=21817.18W输出功率：P2=Pem－PFe－Pmec=19490.24－362－240=18888.24W效率：η=P2／P1×100％=18888.24／21817.18×100％=86.58％题2-4：

3、某台他励直流电动机的铭牌数据为：PN=22kW，UN=220V,IN=115A,nN=1500r/min,电枢电阻Ra=0.1Ω,忽略空载转矩，电动机带额定负载运行时，要求转速降到1000r/min。试求：1）采用电枢回路串电阻降速时，应串入多大的电阻值？2）采用降低电源电压降速时，外加电压应降为多少？3）上述两种情况下，电动机的输入功率与输出功率各为多少（不计励磁回路的功率）？（1)解：根据电压平衡方程得：CeΦN=UN-RaIN=0.139nN当采用电枢回路串电阻降速时，电路稳定后由于负载转矩不变，根据TN=CtΦNIN可知Ia=IN由此可得：R+Ra=aUN-CeΦNnIa解得R

4、=0.604Ω-（2）解：由（1)可得Ia=INU=CeΦNn+RaIa=150.4V(n=1000r/min)(3)解：当采用串电阻降压时输入功率：P1=UNIa=25.3kW输出功率：P2=CeΦNn×Ia=15.985kW当采用降压降速时输入功率：P1=U×Ia=150.5×115=17.308kW输出功率：P2=CeΦNn×Ia=15.985kW题2-7一台他励直流电动机的数据如下:PN=96kW，UN=440V,IN=250A,nN=500r/min,Ra=0.078Ω,试求：1）固有机械特性上的理想空载点和额定负载点的数据。2）当电枢回路的总电阻为50%RN(RN=UN/I

5、N)时的人为机械特性。3）当电枢回路的端电压U1=50%UN时的人为机械特性。4）当Φ=80%ΦN时的人为机械特性。（1）解：CeΦN=UN-RaIN=0.841nN理想空载点：Tem=0；n0=UNCeΦN=523.187r/min额定负载点：TN=CtΦNIN=2007.888N·mn=500r/min(2)解：由（1)可知n0=523.187r/minRa=0.5RN=0.88Ω在UN=Ua,ΦN=Φ的情况下，Tem≈TN=(PN×9550)/nN=1833.6N·mFn=UN-Ra×Tem=284.23r/minCeΦNCeΦNCtΦN(3)解：根据电压平衡方程得UN-0.5U

6、N=RaIa得：Ia=2820.5ATem=CeΦNIa=22652.987An0=UN=523.187r/minCeΦNn=UN-Ra×Tem=261.595r/minCeΦNCeΦNCtΦN（4)解：n0=UN=653.984r/min0.8CeΦNFn=UN-Ra×Tem=620.877r/min0.8CeΦN0.8CeΦNCtΦN3-2．某他励直流电动机的额定数据为：PN=1.75KW,UN=110V，IN=20.1A,nN=1450r/min，Ra=0.57Ω,若采用三级起动，起动电流最大值不超过2IN，试求：1）各段的电阻值2）各段电阻切除时的瞬时转速解：（1)取I1=2I

7、N=2*20.1=40.2A已知m=3故末级电阻为Rm=R3=UN/I1=110/40.2Ω=2.736Ω∴β=3√(R3/Ra)=3√(2.736/0.57)=1.687∴切换电流：I2=I1/β=2IN/1.687=1.186IN∴各级电阻：R1=βRa=1.687*0.57Ω=0.96ΩR2=βR1=β²Ra=1.687²*0.57Ω=1.622ΩR3=βR2=β³Ra=1.687³*0.57Ω=2.737Ω∴各分段电阻：RΩ1=R1-R