(完整word版)电机拖动例题(word文档良心出品)
电机及拖动第三次作业题及答案.doc

第3次作业一、作图题(本大题共30分,共2小题,每小题15分)1.试用相量图判定下图所示变压器的连接组别。
2,试用相量图判定下图所示变压器的连接组别。
二、计算题(本大题共30分,共3小题,每小题10分)1.一台他励直流电动机,P、= 30 kW, Ux=220V, I N= 158.5 A, n、= 1000 r/ min, R a = 0. 1 Q ,在额定负载转矩下,L = 0.8 T、,试求:(1)电抠外加电压降到180V时电动机的稳定转速;(2)磁通减弱到中=0.8中、时电动机的稳定转速。
2.一台他励直流电动机,Px= 17 kW,化=110V, I N = 185 A, n、= 1000 r / min, R L 0. 036 Q。
电动机最大允许电流为1. 81、,拖动L二0. 8T、负载电动运行时进行制动。
试求:(1)能耗制动、反接制动方法在制动开始瞬间的电磁转短各为多少?(2)能耗制动、反接制动方法在制动到n二0时的电磁转短各是多大?3.一台他励直流电动机,P、= 18kW, Ux =220V, I N = 94A, m = 1000 r/ min, R a = 0. 15 Q,在额定负载转矩下,试求:(1)欲使转速降至800 r / min稳定运行,电枢回路应串入多大电阻?(2)欲使转速降至800 r/min稳定运行,电抠电压应降为多少伏?(3)欲使转速升高至1100 r/min 定运行,弱磁系数中/中'应为多少?三、简答题(本大题共40分,共5小题,每小题8分)1.将变压器的二次绕组折算到一次绕组,假设变压器的变比大于1,则二次绕组电流的折算值将减小,这与“保持折算前后二次绕组的磁通势不变”矛盾吗?为什么?2.三相异步电动机的机械特性分为固有机械特性和人为机械特性。
降低序、定子回路串电阻、定子回路串电抗、转子串接对称电阻的人为机械特性,哪一种的最大电磁转矩不变?3.直流电动机的机械特性如图曲线1所示,负载特性如图曲线2所示,C点是否能够稳定运行?4.直流电动机降低电枢电压时,机械特性之硬度如何变化?5.三相鼠笼式异步电动机,为了改善电动机的启动性能,可以改变转子槽形, 利用“集肤效应”使起动时转子电阻增大,从而增大起动转矩并减小起动电流,在正常运行时转子电阻又能自动变小,基本上不影响运行性能。
电机与拖动基础习题1(第3-6章)

第三章:直流电机原理一、简答题:1、换向器在直流电机中起什么作用?在直流发电机中,换向器起整流作用,即把电枢绕组里交流电整流为直流电,在正、负电刷两端输出。
在直流电动机中,换向器起逆变作用,即把电刷外电路中的直流电经换向器逆变为交流电输入电枢元件中。
2、直流电机铭牌上的额定功率是指什么功率?直流电机铭牌上的额定功率:对直流发电机而言,指的是输出的电功率的额定值;对直流电动机而言,指的是电动机轴上输出的机械功率的额定值3、直流电机主磁路包括哪几部分? 磁路未饱和时,励磁磁通势主要消耗在哪一部分?直流电机的主磁路主要包括;主磁极、定、转子之间的气隙电枢齿、电枢磁轭、定子磁轭。
磁路未饱和时,铁的磁导率远大于空气的磁导率,气隙的磁阻比磁路中的铁心部分大得多,所以,励磁磁通势主要消耗在气隙上。
4、如何改变他励直流发电机的电枢电动势的方向? 如何改变他励直流电动机空载运行时的转向?通过改变他励直流发电机励磁电流的方向,继而改变主磁通的方向,即可改变电枢电动势的方向;也可以通过改变他励直流发电机的旋转方向来改变电枢电动势的方向。
改变励磁电流的方向,继而改变主磁通的方向,即可改变电动机旋转方向;也可通过改变电枢电压的极性来改变他励直流电动机的旋转方向。
5、直流发电机的损耗主要有哪些? 铁损耗存在于哪一部分,它随负载变化吗?电枢铜损耗随负载变化吗?直流发电机的损耗主要有:(1)励磁绕组铜损耗;(2)机械摩擦损耗;(3)铁损耗;(4)电枢铜损耗;(5)电刷损耗;(6)附加损耗。
铁损耗是指电枢铁心在磁场中旋转时硅钢片中的磁滞和涡流损耗。
这两种损耗与磁密大小以及交变频率有关。
当电机的励磁电流和转速不变时,铁损耗也几乎不变。
它与负载的变化几乎没有关系。
电枢铜损耗由电枢电流引起,当负载增加时,电枢电流同时增加,电枢铜损耗随之增加。
电枢铜损耗与电枢电流的平方成正比。
6、他励直流电动机的电磁功率指什么?在直流发电机中,电磁功率指的是由机械功率转化为电功率的这部分功率。
电力及电机拖动练习题(含参考答案)

电力及电机拖动练习题(含参考答案)一、选择题1. 下列哪种电机属于交流异步电动机?A. 交流同步电动机B. 交流异步电动机C. 直流电动机D. 无刷电动机参考答案:B2. 下列哪个因素会影响电机的启动转矩?A. 电压B. 电流C. 转速D. 功率参考答案:A3. 在下列哪种情况下,电机需要采用降压启动?A. 电压过高B. 电压正常C. 电压波动大D. 电压过低参考答案:D4. 下列哪种控制方式可以实现电机的调速?A. 变频调速B. 变压调速C. 变极调速D. 所有以上参考答案:D二、填空题1. 交流异步电动机的转子绕组与定子绕组之间的磁耦合作用称为__________。
参考答案:电磁耦合2. 电机启动时,为了减小启动电流,可以采用__________启动。
参考答案:降压启动3. 电机在运行过程中,负载突然增加时,电机的转速会__________,电流会__________。
参考答案:降低,增大4. 下列电机中,__________电机具有良好的调速性能。
参考答案:直流电动机三、判断题1. 交流异步电动机的同步转速与电机的极数无关。
()参考答案:错误2. 电机在额定负载下运行时,其效率最高。
()参考答案:正确3. 电机在启动过程中,电流会逐渐减小至额定电流。
()参考答案:正确4. 变频调速可以实现电机的大范围调速。
()参考答案:正确四、计算题1. 一台4极交流异步电动机,额定电压为380V,额定功率为20kW,额定转速为1440r/min,求该电机的额定电流。
参考答案:额定电流I = P / (3 × U × cosφ × η)其中,P 为额定功率,U 为额定电压,cosφ为功率因数,η 为效率。
假设cosφ = 0.85,η = 0.9则I = 20 × 10^3 / (3 × 380 × 0.85 × 0.9) ≈ 36.84A2. 一台直流电动机,额定电压为220V,额定电流为100A,额定转速为1500r/min,求该电机的额定功率。
电机原理与拖动练习题目与答案

《电机与拖动基础测试题》100分钟 一、分析简答题(共30分) 1.分析异步电动机变频调速时定子电压如何变化(低于基频、高于基频)说明原因,并画出对应的机械特性曲线。(6分) 2.画出串励直流电动机的机械特性。解释它为什么适合作牵引电机(6分) 3.已知电网额定电压UN=6000V,变压器额定电压U1N/U2N=6000/380V(Y,d);负载接三相异步电动机,额定电压UN=220V,d接。(12分) (1)在图中将变压器与负载正确连接; (2)判断变压器的连接组号; (3)这台三相异步电动机是否可以星-三角启动,说明原因; (4)在高低压侧分别做短路试验,测得的输入功率相同吗解释原因。 4.画出异步电机的自然机械特性和调速、制动时的机械特性,并标注出特性名称;对比分析它们的变化规律。(6分)
】 二、实验设计题(15分)
一台三相电力变压器额定容量50000kVA,U1N/U2N=35kV/(Y,y12接)。请设计空载阻抗测试方案,画出测试主要线路图,并简述实验方法及步骤(包括主要测试设备的选择依据)。 三、分析计算题(共55分) 1.(15分)一台额定容量PN=,频率f1N=50Hz的三相四极绕线异步电动机,在额定负载运行情况下,定子铜耗为341W,转子铜耗为232W,铁耗为,机械损耗为45W,附加损耗为35W。启动转矩倍数为,最大转矩倍数为。 (1)画出功率流程图,标明各功率及损耗,并求额定运行时电动机的效率; (2)当负载转矩为额定转矩的90%,电机以100转/分低速下放重物时,转子回路每相应串入多大电阻 2.(15分)三相变压器的额定容量为5600kVA,额定电压为6000/400V,Y/Δ连接。在高压侧做短路实验,Uk=280V,短路损耗pk=56kW。空载试验测得p0=18kW。当高压侧接额定电压,低压侧每相负载阻抗ZL=+Ω,Δ接时,求高压侧、低压侧的线电流,低压侧的线电压以及效率。 3.(15分)一台并励直流电动机:PN=,UN=110V,IN=58A,nN=1470rpm,Rf=137Ω,Ra=Ω。若电机带额定转矩负载,计算: (1)若电动机的电压保持不变,将负载以100rpm的速度下放时,电枢回路需串多大的电阻 (2)保持励磁电流额定,若采用能耗制动方式,可能达到的最慢下放速度是多少
电机与拖动计算题

1. 一台三相四极定子绕组为接的绕线式异步电动机数(黄胜伟) 据为: 额定容量P N = 150kW, 额定电压U N = 380V , 额定转速 n N = 1460r/ min , 过载倍数λ= 3 .1。
求: (1 ) 额定转差率;(2 ) 最大转矩对应的转差率; (3 ) 额定转矩; (4 ) 最大转矩。
(黄胜伟) 2、单项变压器12200100.38NN N SkNA U U kV kV ==,在低压侧加电压做空载实验,测的数据为22038039.501100N U V I A P W ===,,。
在高压侧加电压做短路实验测的数据为450204100K K K U V I A P W ===,,,实验温度25℃为求折算到高压侧的励磁参数和短路参数,画出Γ形等值电路。
解:变比k =121026.30.38N N U U == 在低压侧做空载实验则2'203809.639.5N m U Z I ===Ω折算后高压侧2'2m Z 26.39.66640.224m Z k==⨯=0'2011000.70539.5m22P r I ===Ω8896Xm==Ω折算后高压侧2'2m26.30.705488m r kr ==⨯=Ω在高压侧做电压做短路实验则:45022.520K K K U Z I ===Ω20.03K X ===Ωo75C 234.57510.2512.22234.525k r +=⨯=Ω+o 75C 23.46k Z ===Ω'o 75C=211123.4611.7322k Z Z Z ≈=⨯=Ω 'o 175C=21112.22 6.1122k r r r ==⨯⨯=Ω'1k=211x 20.0310.0222x x ==⨯=Ω Γ 形等值电路:3、一台三相绕线转子异步电动机,额定数据为:NP=16kW,1N U =380V,定子绕阻Y 联结,2N 2N N m E =223.5V,I =47A,=717r/min,λ=3.15.n 电动机拖动恒转矩负载L T 0.7N T =,22410010.2520K k K P r I ===Ω再固有机械特性上稳定运行,当突然在转子电路中串入三相对称电阻R=1Ω,求:(1)在串入转子电阻瞬间电动机产生的电磁转矩;(2)电动机稳定运行的转速n,输出功率2P ,电磁功率M P 及外串电阻R 上消耗的功率;(3)在转子串入附加电阻前后的两个稳定状态下,电动机转子电流是否变化? 解:(1)117507170.044750N N n n S n --===2 3.50.121r ===Ω 1695509550213717N N N P T N m n ===∙ L T 0.7N T==0.7⨯312=149N m ∙((0.0443.150.27m N m S S λ===max 3.15213671m N T T λ==⨯=N m ∙ 突串电阻瞬间,S 来不及变,在同一值下有:22C A B r R T T r += A T 149L T == 220.12114916.10.1211B AC r T T r R ==⨯=++N m ∙ (2)A 点转差率: 2max 22671149 2.430.07300.270.27A mm T T s S S S S S S⨯===⇒-+=++S=0.03,S=2.4(舍去)0.03A S =22C CA S r R S r +=0.1210.030.280.1211C S =⨯=+ ()()1110.28750540min C C n S n r =-=-⨯= 1495408.495509550L C N T n T kW ⨯=== 忽略空载损耗:28.411.7110.28M A C P P T kW S ===-- 20.2811.7 3.276cu M P SP kW ==⨯= C 1I 0.70.74732.9N I A ==⨯=22RC p 32.911082C C I R W ==⨯=(3)因为拖动的是恒转矩负载,所以转子电流有功分量是不变的。
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(2)若限制启动电流不超过100A,采用电枢回路串电阻起动,则开始时应串入多大电阻?
解:
6.一台直流电机PN=60kW,UN=440V,IN=150A,Ra=0.156Ω,nN=1000r/min,驱动额定恒转矩负载。试求:
(1)若直接启动, 则启动电流是多少?
(2) 若要求Ist=2IN,采用电枢回路串电阻启动,则启动开始时应串入多大阻值的启动电阻?
( 1 )额定负载时的效率;
( 2 )额定运行时的电枢电动势 ;
( 3 )额定负载时的电磁转矩。
16.一台并励直流发电机,电枢回路总电阻 =0 . 25Ω,励磁回路电阻 =44Ω,当端电压 =220 V ,负载电阻 =4Ω时,试求:
( 1 )励磁电流和负载电流;
( 2 )电枢电动势和电枢电流;
( 3 )输出功率和电磁功率。
9.解:(1)额定功率PN就是指输出的机械功率P2,输入电功率为
(2)
(3)感应电动势
10.(1)
(2)
11.解:(1)直流电动机的:额定功率
(2)
12.解:(1)直流发电机的:额定功率
(2)
13.解: (1) ,低于电源电压U=220 V,所以电机运行在电动机状态。
(2)
(3)输入功率
输出功率
=14575W=14.575KW
解
11、(基本量的计算)一台直流电动机的数据为:额定功率 =25 kW ,额定电压 =220 V ,额定转速
=1 500 r /min,额定效率 =86 .2 %。试求:
( 1 )额定电流 ;
( 2 )额定负载时的输入功率 。
12.一台直流发电机的数据为:额定功率 =12 kW ,额定电压 =230 V ,额定转速
答案
1.
2.
P1=UNIN=220×93.1=20482W=20.48kW
3.(1)判断一台电机是何种运行状态,可比较电枢电动势和端电压的大小。
因为U>Ea,所以此电机是电动机运行状态。
(2)求输入功率P1、电磁功率Pem和效率η:
根据U=Ea+IaRa, 得电枢电流为
输入功率为
电磁功率为
Pem=EaIa=204.6×74=15140.4W≈15.14kW
17.一台他励直流电动机:PN=10kW,UN=220V,η=90%,nN=1000r/min,Ra=1Ω,不计电枢反应的影响,试求:
1)IN;EaN;CeΦ;
2)负载转矩不变,电压下降至200V时的电机转速n1;
3)负载转矩不变,电枢回路串入电阻RΩ=1Ω时的电机转速n2;
18.他励直流电动机的UN=220V,IN=207.5A,Ra=0.067Ω,试问:(1)直接起动时的起动电流是额定电流的多少倍?(2)如限制起动电流为1.5IN,电枢回路应串入多大的电阻?
(2)Ist=2×IN=2×150=300A
(3)Ust=IstRa=300×0.156=46.8 V
7.(1)
(2)
8.(1)
(2)Ist=2.5×IN=2.5×53.8=134.5A
Ust=IstRa=134.5×0.286=38.5 V
(3)Ist=2.5×IN=2.5×53.8=134.5 A
解
3.(基本量的计算)一台他励直流电动机接在220V的电网上运行,已知a=1,p=2,N=372,n=1500r/min,Φ=1.1×10-2Wb,Ra=0.208Ω,pFe=362W,pm=204W,忽略附加损耗,求:
(1) 此电机是发电机运行还是电动机运行?
(2) 输入功率、电磁功率和效率;
(3) 电磁转矩、输出转矩和空载阻转矩。
(3) 如果要求降压启动,则启动电压是多少?
解:
7.(直流电机的启动)一台他励直流电动机,PN=10KW,UN=220V,IN=53.8A,nN=1500r/min,Ra=0.286Ω,求:
(1)直接启动时的启动电流
(2)若限制启动电流不超过100A,采用电枢回路串电阻起动,则开始时应串入多大电阻?
( 3 )总损耗;
( 4 )电枢回路铜损耗;
( 5 )励磁回路铜损耗;
( 6 )机械损耗与铁损耗之和。
15.一台并励直流电动机的额定数据为, =17 kW , =92 A, =220 V ,
=0 . 08Ω, =1 500 r /min,电枢回路总电阻R=0 .1Ω,励磁回路电阻 =110Ω,试求:
输出功率为
P2=Pem-pFe-pm=15140.4-362-204=14574.4W≈14.57kW
效率为
(3)求电磁转矩T、输出转矩T2和空载阻转矩T0:
电磁转矩为
输出转矩为
空载阻转矩为
T0=T-T2=96.39-92.79=3.6 N·m
4.(1)
(2)则Tst∝Ist
5.(1)
(2)
6.(1)
=1 450 r /min,额定效率 =83 .5 %。试求:
( 1 )额定电流 ;
( 2 )额定负载时的输入功率 。
13.一台他励直流电机,极对数p=2 ,并联支路对数a =1 ,电枢总导体数N=372 ,电枢回路总电阻 =0 .208Ω,运行在U=220 V ,n =1 500 r /min, =0 . 011 Wb的情况下。 =362 W , =204 W ,试问:
(2)Ist1=1.5×IN=1.5×207.5=311.25A=UN/(Ra+Rst)
由此可得:Rst=0.64Ω
解:
8.已知PN=10kW,UN=220V,IN=53.8A,Ra=0.286Ω,nN=1500r/min的他励电动机。试求:
(1)若直接启动, 则启动电流是多少?(2) 若要求启动电流限制在额定电流的2.5倍,采用降压启动,则启动电压是多少?(3) 如果要求启动电流限制在额定电流的2.5倍,电枢回路串电阻启动,则启动开始时应串入多大阻值的启动电阻?
解:
9.(电动机的调速)一台并励电动机,其额定数据如下:PN=25kW,UN=110V,η=86%,nN=1200 r/min,Ra=0.04Ω,Rf=27.5Ω,试求:(1) 额定电流、额定励磁电流、额定电枢电流;(2) 额定转矩;(3) 感应电动势。
10.(基本量的计算)一台并励电动机,其额定数据如下:PN=7.5kW,UN=220V,IN=42.61A,nN=1500r/min,Ra=0.1014Ω,Rf=46.5Ω,试求:(1)η、电枢电流、输出转矩T2;(2)感应电动势。
电机拖动例题
一、直流电机部分
1.(基本量的计算)一台直流发电机,PN=10kW,UN=230V,nN=2850 r/min,ηN=85%。
求其额定电流和额定负载时的输入功率。
解:
2.(基本量的计算)一台直流电动机,PN=17kW,UN=220V,nN=1500r/min,ηN=83%。求其额定电流和额定负载时的输入功率。
(3)输出功率 =220 55=12100W=12.1KW
电磁功率 =12.1+
= 12.1+0.9 +1.1=14.1KW
17.1) ;
;
;
;
2)因为转矩不变,所以电枢电流不变。
3)因为转矩不变,所以电枢电流不变。
18、(1)直接起动的电流Ist=UN/Ra=220/0.067=3283.6A
Ist/IN=3283.6/207.5=15.8
( 1 )该电机运行在发电机状态还是电动机状态?
( 2 )电磁转矩是多大?
( 3 )输入功率、输出功率、效率各是多少?
14.(综合题)一台并励直流电动机的额定数据为: =220 V , =92 A, =0 . 08Ω,
=88 . 7Ω, =86 %,试求额定运行时:
( 1 )输入功率;
( 2 )输出功率;
4.(直流电动机的启动)一台Z2-61/4-2他励直流电动机。已知:PN=10KW,UN=220V,nN=1500r/min,IN=53.8A,Ra=0.286Ω,
求:(1)直接启动时的启动电流。
(2)在额定磁通下启动的启动转矩。
解:
5.(直流电动机的启动)一台他励直流电动机,PN=10KW,UN=220V,IN=53.8A,nN=1500r/min,Ra=0.286Ω,求:
效率 =89.5%
14.解:( 1 )输入功率
( 2 )输出功率
( 3 )总损耗
(4)
电枢回路铜损耗
( 5 )励磁回路铜损耗
( 6 )机械损耗与铁损耗之和为
15.解:( 1 )额定负载时的输入功率
=84%
(2)
=220+0.25 60=235 V