電氣傳動(dòng)技術(shù)與應(yīng)用總復(fù)習(xí)(含計(jì)算題步驟)

1、.選擇題1、電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩在任何情況下，總是由軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩和_ 動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩 _之和所平衡。2、電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定工作時(shí)，如果TeTL，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向與Te 相同，轉(zhuǎn)速將產(chǎn)生的變化是加速3、電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定工作時(shí)，如果TeT LTMT La)b)TMnT LT LnT MTM=TLTMTLc)d)a）加速b）減速c）減速d）加速.3. 請(qǐng)解釋機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的含義。a) 是系統(tǒng)應(yīng)能以一定速度勻速運(yùn)轉(zhuǎn)b) 是系統(tǒng)受某種外部干擾作用（如電壓波動(dòng)、負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)等）而使運(yùn)行速度稍有變化時(shí)，應(yīng)保證在干擾消除后系統(tǒng)能恢復(fù)到原來(lái)的運(yùn)行速度。4. 在圖中，曲線 1 和 2 分別為電動(dòng)機(jī)和負(fù)載的機(jī)械特性，試

2、判斷哪些是系統(tǒng)的穩(wěn)定平衡點(diǎn)？哪些不是？nn2211TTnn2121TT1 、 2 、3 穩(wěn)定運(yùn)行，4 不穩(wěn)定運(yùn)行。5. 請(qǐng)簡(jiǎn)述并勵(lì)發(fā)電機(jī)電壓能建立的條件。a) 發(fā)電機(jī)的磁極要有剩磁；b) 起始勵(lì)磁電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向與剩磁磁場(chǎng)的方向相同；c) 勵(lì)磁電阻不能過(guò)大。6. 請(qǐng)簡(jiǎn)述電動(dòng)機(jī)制動(dòng)的穩(wěn)定制動(dòng)和過(guò)渡制動(dòng)狀態(tài)的共同點(diǎn)和不同點(diǎn)。a) 兩種制動(dòng)狀態(tài)的區(qū)別在于轉(zhuǎn)速是否變化b) 兩種制動(dòng)狀態(tài)的相同點(diǎn)在于電動(dòng)機(jī)發(fā)出的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速方向相反。7. 請(qǐng)簡(jiǎn)述直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的三種制動(dòng)方式的接線方法。a) 反饋制動(dòng)為正常接法；b) 反接制動(dòng)：電源倒拉反接改變電樞電壓的極性；倒拉反接制動(dòng)在電樞電路內(nèi)串入附加電阻；c)

3、能耗制動(dòng)將外部電樞電壓降為零，并將電樞串接一個(gè)附加電阻短接。8. 為什么直流電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)電流很大？U N因電樞加上額定電壓，而電樞電阻很小，故I ST很大。Ra9. 對(duì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)有哪些主要要求？a) 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，電流小b) 平滑，安全可靠c) 簡(jiǎn)單方便，功耗小10.直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，若在加上勵(lì)磁電流之前就把電樞電壓加上，這時(shí)會(huì)產(chǎn)生什么后果（從TL=0 和 TL=TN兩種情況加以說(shuō)明）？a) TL=0 時(shí)飛車b) TL=TN時(shí)電樞電流很大。11. 變壓器一次繞組若接在直流電源上，二次側(cè)會(huì)有穩(wěn)定的直流電壓?jiǎn)?，為什么？答：不?huì)。因?yàn)橹绷麟娫醇釉谧儔浩饕淮卫@組上，將產(chǎn)生直流電流，在鐵心中

4、建立恒定磁通，恒定磁通不會(huì)在二次繞組中產(chǎn)生穩(wěn)定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。另外，如加上和額定交流電壓相同的直流電壓，由于電感對(duì)直流相當(dāng)于短路，故此時(shí)只有繞組電阻限制電流，電流將很大，并將燒毀變壓器。12.三相異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)的起動(dòng)電流為什么很大?.答：因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)剛起動(dòng)時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子導(dǎo)體相對(duì)轉(zhuǎn)速大，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體以最大轉(zhuǎn)速切割磁力線，所以產(chǎn)生很大的電流。13. 電動(dòng)機(jī)的允許溫升取決于什么？若兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的通風(fēng)冷卻條件不同，而其他條件完全相同，它們的允許溫升是否相等？答：電動(dòng)機(jī)的允許溫升主要取決于所采用的絕緣材料。電動(dòng)機(jī)的選擇與使用都以不以超過(guò)額定溫升為原則。若兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的通風(fēng)冷卻條件不同，而其他條件完全相同，它

5、們的允許溫升相等。14. 三相異步電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載運(yùn)行，若電源電壓下降過(guò)多，會(huì)產(chǎn)生什么后果？答：三相異步電動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比。如果電源電壓下降過(guò)多，當(dāng)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩下降到小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩時(shí)，電動(dòng)機(jī)就不能起動(dòng)。當(dāng)最大轉(zhuǎn)矩下降到小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩時(shí)，原來(lái)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)將會(huì)停轉(zhuǎn)。15. 漏抗大小對(duì)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩、功率因數(shù)等有何影響？答：當(dāng)電源電壓和頻率一定時(shí)，這幾項(xiàng)都近似與漏抗成反比，所以漏抗越大，起動(dòng)電流、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩越小，功率因數(shù)越低。16. 三相異步電機(jī)中，主磁通和漏磁通的性質(zhì)和作用有什么不同？答：主磁通通過(guò)氣隙沿鐵心閉合，與定、轉(zhuǎn)子繞組同時(shí)交鏈，它是實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換

6、的媒介，它占總磁通的絕大部分。主磁通可以由定子電流單獨(dú)產(chǎn)生。也可以由定、轉(zhuǎn)子電流共同產(chǎn)生。主磁通路徑的磁導(dǎo)率隨飽和程度而變化，與之對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁電抗不是常數(shù)。除主磁通以外的磁通統(tǒng)稱為漏磁通，它包括槽漏磁通。端部漏磁通和諧波漏磁通。僅與定子交鏈的稱為定子漏磁通，僅與轉(zhuǎn)子交鏈的稱為轉(zhuǎn)子漏磁通。漏磁通在數(shù)量上只占總磁通的很小的一部分，沒(méi)有傳遞能量作用。漏磁通路徑的磁導(dǎo)率為常數(shù)，與之對(duì)應(yīng)的定子漏電抗、轉(zhuǎn)子漏電抗是常數(shù)。紅色字體為附加題目，很可能會(huì)考到四、計(jì)算題1、一臺(tái)三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)為PN=40kW， UN=380V， nN=2930r/min ， N=0.9 ，cos N=0.85 ， I st

7、 / I N=5.5 ， Tst / TN =1.2 ，定子繞組為三角形聯(lián)結(jié)，試計(jì)算：（ 1 ）額定電流 I N；（ 2 ）Y降壓起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。（ 3 ）供電變壓器允許起動(dòng)電流為150A，能否在下列情況下用Y降壓起動(dòng)？a. 負(fù)載轉(zhuǎn)矩為0.25TNb. 負(fù)載轉(zhuǎn)矩為0.5TN 。參考答案：（ 1）額定電流I NPN401000A 79.44 A3UNN cos N33800.90.85(公式 P3IUcosNN非常重要 )NN N（ 2 ）直接起動(dòng)電流I stkII N5.579.44A 437 A額定轉(zhuǎn)矩 TN9.55PN40103130.38 NmnN9.55Tst2930m直接

8、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩kTTN1.2TN156.45 N采用 Y- 降壓起動(dòng)時(shí)起動(dòng)電流： I st1 I st1437A145.7 A33Tst152.15 N m起動(dòng)轉(zhuǎn)矩：3 Tst(3) I st150A ，啟動(dòng)電流滿足要求.T1 T1kT11.2 T0.4 Tst3st3st N3NN可見(jiàn)：當(dāng) TL0.25TN 時(shí)，可以起動(dòng)；當(dāng)TL0.5TN 時(shí)，不能起動(dòng) 。2、一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，定子繞組接到頻率為f150Hz 的三相對(duì)稱電源上，已知它運(yùn)行在額定轉(zhuǎn)速nN1450r / min 。問(wèn)：（ 1 ）該電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)np 是多少？ （參考教材例7-1 ?。?2 ）額定轉(zhuǎn)差率SN是多少？（ 3 ）額定轉(zhuǎn)速運(yùn)

9、行時(shí)，轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)的頻率f 2 是多少？參考答案：（ 1 ）因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)而定轉(zhuǎn)差率SN 較小，額定轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速n1 ，根據(jù)電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定轉(zhuǎn)速nN 1450r / min ，可以確定同n1 =1500r / min步轉(zhuǎn)速極對(duì)數(shù) np60f 160502=1500n1（ 2）額定轉(zhuǎn)差率SNn1-n N=1500-1450=0.033n11500（ 3）轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相對(duì)于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速：n2n1 -n N =1500-1450=50 r/min轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)的頻率f2n2 n p=1.65Hz603、有一臺(tái)三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，其額定數(shù)據(jù)為：P10kW ,nN1460r / min ,NU N380V ，接法，N

10、0.868 ， cos N0.88 ， Tst/ TN 1.5 ， I st / I N6.5 。試求：（ 1 ） 定子磁極數(shù) p（和上一題一樣，頻率f1 沒(méi)給出，默認(rèn)50hz ，磁極數(shù) p=2np ，本題p4 ）（ 2 ）額定輸入電功率P，額定電流 IN；1N（ 3）采用 Y換接啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。參考答案：1）額定輸入電功率P； 2 ）額定轉(zhuǎn)差率SN ；3）額定電流 IN； 4）輸出的額定轉(zhuǎn)矩TN ； 5 ）采用 Y- 換接啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)1N電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。（ 1）額定輸入電功率P1NPN1011.52kWN0.868(2)額定轉(zhuǎn)差率 Sn1nN150014600.027Nn1150

11、0（ 3）額定電流I NP1N11.5210320A ( 公式非常重要 )3U N cos33800.88.TPN9.5510103m65.4 Nm(4)9.55NNnN1460(5)采用 Y- 換接啟動(dòng) :I stYI stkI IN6.5I N43.3 A （與第一題相似 ! ）333TstYTstkTTN1.5TN32.7 Nm）333（與第一題相似4、一臺(tái)三相四極50Hz 異步電動(dòng)機(jī)，PN75kW ， nN1450r / min ， U N380V ， IN160A ，定子 Y接法。已知額定運(yùn)行時(shí)，輸出轉(zhuǎn)矩為電磁轉(zhuǎn)矩的90% ，pCuspCur ，pFe2.1kW 。試計(jì)算額定運(yùn)行時(shí)的

12、電磁功率、輸入功率和功率因數(shù)。( 參考教科書(shū)133 頁(yè)例題 7-3！例題所用公式在132 頁(yè))參考答案：因?yàn)槭撬臉O電機(jī)，所以極對(duì)數(shù)np=2同步轉(zhuǎn)速 n1 = 60f160 501500r/ min (公式非常重要 )np2Sn1 -n N=150014500.0333額定轉(zhuǎn)差率Nn11500（電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩T2 就是負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL，輸出功率P2 就是負(fù)載功率 PL，額定功率 PN 是輸出功率的額定值，額定轉(zhuǎn)矩TN 是輸出轉(zhuǎn)矩的額定值）P75103額定轉(zhuǎn)矩TN9.55N9.55494.2 NmnN1450電磁功率 Pem根據(jù)題目 TN =0.9Tem（教科書(shū)133 頁(yè)，公式7-41T = pemp

13、em）e2n1160PemTemn1494.2150086.21 kW9.550.9W9.55轉(zhuǎn)子銅耗pCursNPem0.033386210W2870W定子銅耗pCuspCur2870W輸入功率P1( pCuspFe )Pem(28702100 86210)W 91180W功率因數(shù)cos1P1911800.8673UNIN3380 1605 、一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，銘牌數(shù)據(jù)如下：PN22kW ， U N220V ，IN115A ， nN1500r / min ，.Ra0.1。該電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)額定負(fù)載運(yùn)行，要求把轉(zhuǎn)速降低到1000r / min ，不計(jì)電動(dòng)機(jī)的空載轉(zhuǎn)矩T0 ，試計(jì)算：（ 1 ）采用電

14、樞串電阻調(diào)速時(shí)需串入的電阻值為多少？（ 2 ）采用調(diào)壓調(diào)速需將電樞電壓降到多少？參考答案：額定運(yùn)行時(shí)電樞回路電壓方程：U NC e N nNI N RaCe NU NI N Ra2201150.10.139V /(r min1)nN1500（ 1 ）因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)拖動(dòng)額定負(fù)載運(yùn)行，所以電機(jī)轉(zhuǎn)矩為額定值，電樞電流也為額定值調(diào)速時(shí)電樞回路電壓方程：U NCe N n I N (RaR)220=0.1391000+115（ 0.1+R ）R0.605（ 2 ）因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)拖動(dòng)額定負(fù)載運(yùn)行，所以電機(jī)轉(zhuǎn)矩為額定值，電樞電流也為額定值調(diào)速時(shí)電樞回路電壓方程：UC eN nI N RaU0/p>

15、.1150.5V6、一臺(tái)直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)，其額定數(shù)據(jù)為： P17kW , nN1500r / min , U N220V ， IN91A ，NRa0.22。試求：（ 1 ）額定轉(zhuǎn)矩TN ；（ 2）直接啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)電流I st ；（ 3）如果采用降壓?jiǎn)?dòng)，啟動(dòng)電流仍限制為額定電流的兩倍，電源電壓應(yīng)為多少？參考答案：（ 1 ）額定轉(zhuǎn)矩 TN9.55 PN9.5517 103108.2N mnN1500（ 2）直接啟動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速n 等于零，電樞回路電壓方程U NI st RaCe N nI st Ra220=0.22I stI st1000A（ 3 ）采用降壓?jiǎn)?dòng)，啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速n 等于零，啟動(dòng)電流仍限制為

16、額定電流的兩倍，降壓?jiǎn)?dòng)時(shí), 電樞回路電壓方程U I st RaCeN n I st Ra ;由于 I st =2 I NU= 2910.22U40V7、一臺(tái)直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)，其額定數(shù)據(jù)為： P2.2kW , nN 1500r / min , U N110V ，0.8 ，NRa0.4。試求：（ 1 ）額定轉(zhuǎn)矩TN ，額定電樞電流I N ；（ 2 ）直接啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)電流I st ；（ 3 ）如果要使啟動(dòng)電流不超過(guò)額定電流的2 倍，求啟動(dòng)電阻為多少歐？參考答案：（ 1 ）額定轉(zhuǎn)矩額定電流T9.55PN2.2 1039.5514 N mNnN1500PPN2.2103I N1N25AUNUN0.838

17、0（ 2）I st275A 同上一題 , 一定要自己算！.（ 3 ）啟動(dòng)電流不超過(guò)額定電流的2 倍，啟動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速等于零，電樞回路電壓方程，串電阻啟動(dòng)時(shí), 電樞回路電壓方程U NI st (Ra Rst )+ Ce N n=I st ( Ra Rst )由于 I st =2 I N110=225(0.4+ Rst )Rst1.88 、一臺(tái)50Hz 、八極的三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，額定轉(zhuǎn)差率s0.04 ，問(wèn)該機(jī)的同步轉(zhuǎn)速是多少？額定轉(zhuǎn)速是多少？當(dāng)該機(jī)運(yùn)行在N700r / min 時(shí)，轉(zhuǎn)差率是多少？當(dāng)該機(jī)運(yùn)行在800r / min 時(shí)，轉(zhuǎn)差率是多少？當(dāng)該機(jī)運(yùn)行在起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)差率是多少？參考答案：因?yàn)槭前藰O電機(jī)

18、，所以極對(duì)數(shù)np=4同步轉(zhuǎn)速n160 f 1750r / minnpnNsN )n1720r / min額定轉(zhuǎn)速(1當(dāng) n700r / minn1n0.067時(shí)， sn1當(dāng) n800r / minn1n0.067時(shí)， sn1n1nn0r/ mins當(dāng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，n119、已知一臺(tái)三相四極異步電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)為：PN=10kW， UN=380V， I N=11.6A ，定子為 Y 聯(lián)結(jié)，額定運(yùn)行時(shí)，定子銅損耗Pcus =560W,轉(zhuǎn)子銅損耗Pcur =310W，機(jī)械損耗Pm =70W，附加損耗Padd =200W，試計(jì)算該電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載時(shí)的：（1）額定轉(zhuǎn)速；（2）空載轉(zhuǎn)矩。（參考教材上133 頁(yè)例 7-3?。?3