电机与拖动基础-各章习题

第9章习题

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某一他励直流电动机的数据为：PN=29kW，UN=440V，IN=76A，n N=1000r/min，测得Ra=0.065RN。若忽略空载损耗，试计算： (1) 电动机以转速500r/min吊起负载，Tz=0. 8TN，试求这时串接在电枢电路内的电阻RΩ；

(2) 用那几种方法可以使负载（0. 8TN）以500r/min转速下放？求每种方法电枢电路内的电阻I N

(3) 在500r/min时吊起负载，Tz=0. 8TN，忽略将电枢反接，并使电流不超过，求最后稳定下降的转速。 解：

Ra?0.065RN?0.065?440?0.38Ω 76Ce?N?UN?INRa440?76.?0.38??0.4114 nN1000CT?N?9.55Ce?N?9.55?0.4114?3.929

（1）Tz=0. 8TN时，Ia=0. 8IN=0. 8×76=60.8A

??R?UN?Ce?Nn440?0.4114?500?Ra??0.38?3.47Ω Ia60.8（2）可有4种方法

1）在额定电压下，电枢电路接电阻

R?1?UN?Ce?Nn440?0.4114?(?500)?Ra??0.38?10.24Ω Ia60.82）降低电枢两端电压，并电枢电路串电阻。以U=0. 8UN为例

R?2?UN?Ce?Nn0.5?440?0.4114?(?500)?Ra??0.38?6.62Ω Ia60.8 P78 9-7

某他励直流电动机的数据为：PN=29kW，UN=440V，IN=76.2A，n N=1050r/min，Ra=0.068RNΩ。

（1）电动机在回馈制动下工作，设Ia=60A，电枢回路不串联电阻，求电动机转速；

(2) 电动机在能耗制动下工作，转速n =500r/min，电枢电流为额定电流，求回路电枢内串联电阻值、电动机轴上转矩；

(3)电动机在转速反向的反接制动下工作，转速n =-600r/min，电枢电流Ia=50A，求电枢回路内串联电阻值、电动机轴上转矩、电网供给的功率、从电动机轴上输入的功率、在电枢回路内电阻值所消耗的功率。 解：

Ra?0.068RN?0.068?440?0.393A 76.2Ce??UN?INRa440?76.22?0.393??0.39 nN1050（1） nN?（2） R??UN?IaRa?440?60?0.393???1189 r/min Ce?0.39UN?Ce??n0?0.393?(?500)??2.166Ω IN0.39此时电动机轴上转矩

T??9550PN29?9550??264Nm nN1050（3）电枢回路内串联电阻值

R??UN?Ce??n440?0.393?(?600)?Ra??0.393?13.087Ω Ia50TI? T?I?根据T?Ce?Ia，可得

于是此时电动机轴上转矩

T?T?I264?50??173.2Nm ?I76.2电网供给的功率

P1?UNIa?440?50?22kW

电动机轴上输入的功率

P2?Tn173.2?(?600)???10.9 kW 95509550在电枢回路内电阻值所消耗的功率

?P?I2(Ra?R?)?502?(0.393?13.087)?33.7 kW

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一台他励直流电动机铭牌数据为：PN=10kW，UN=220V，IN=53A，n N=1100r/min，测得Ra=0.3Ω。采用能耗制动和反接制动，试计算这两种情况下电枢应该串接多大的电阻。两种情况下的电枢电流不得超过2 IN 解： 由题设可得

Ce?N?UN?RaIN220?0.3?53??0.1855 n1100（1） 采用能耗制动时应该串接的电阻

R??Ce?NnN0.1855?1100?Ra??0.3?1.625Ω 2IN2?53（2） 采用反接制动时应该串接的电阻

R??UN?Ce?NnN220?0.1855?1100?Ra??0.3?3.7Ω

2IN2?53

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一台他励直流电动机铭牌数据为：PN=40kW，UN=220V，IN=207.5A，Ra=0.067Ω。试计算

（1） 如果电枢电路不串接电阻起动，则启动电流为额定电流的多少

倍？

（2） 如果将启动电流限制为1.5额定电流，则电枢电路应串接多大

的起动电阻。 解：

（1） 采用直接时的启动电流

Ist?UN220??3283.6A Ra0.067Ist3283.6??15.8 IN207.5（2） 电枢电路串电阻起动时应串接的电阻值

R??UN220?Ra??0.067?0.64Ω 1.5IN1.5?207.5

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一台他励直流电动机铭牌数据为：PN=1.75kW，UN=110V，

IN=20.1A，n N=1100r/min，Ra=0.57Ω。如果采用三级起动，且启动电流不超过2 IN，试求出各段的电阻值，及各段电阻切除时的瞬时转速。 解： 根据Ra?(122UNIN?PN电枢电阻Ra的求解 )23IN1UI?P1110?20.1?1.75?1000Ra??NN2N???0.57Ω

2IN220.12于是 Ce??理想空载转速为

UN?INRa110?20.1?0.57??0.068 nN1450n0?UN110??1620r/min Ce?0.068UN110??2.736Ω 2IN2?20.1R3?Ra3Rm?R3???32.736?1.69 0.57由于启动电流不超过2 IN，所以启动时的最大电流为

I1?2IN?2?20.1?40.2A

各段电阻切除时的切换电流为

I2?I1??40.2?23.8A 1.69各段总切换电阻值

R1??Ra?1.69?0.5?0.9633Ω R2??R2?1.69?0.9633?1.628Ω R3??R2?1.69?1.628?2.736Ω

各分段电阻值

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