電機(jī)與拖動(dòng)離線作業(yè)(共17頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上浙江大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院電機(jī)與拖動(dòng)課程作業(yè)課后習(xí)題：113、119、121、122、131210、215、217312、315、31644、46、410、414、427、428、43651、55、5151-13已知直流電機(jī)的極對(duì)數(shù)p=2，槽數(shù)z=22，元件數(shù)及換向片數(shù)s=k=22，試畫出單迭繞組展開圖、磁極和電刷位置，并畫出并聯(lián)支路圖。答：此電機(jī)繞組是單迭所以不是整距繞組，采用省銅且有利于換向的短距繞組根據(jù)參數(shù)畫出展開圖，并作出并聯(lián)支路圖如下123456789101112131415161718192021222212345678910111213141516171819

2、20212221N S N SA+B-1-19某四極直流電機(jī)，電樞槽數(shù)z=36，單迭繞組，每槽導(dǎo)體數(shù)為6，每極磁通2.2*10e-2Wb，電樞電流Ia=800A，問此時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩為多少？如改為單波繞組，保持支路電流不變，其電磁轉(zhuǎn)矩為多少？解：電機(jī)內(nèi)的總導(dǎo)體數(shù)N=6Z=36*6=216，單迭繞組時(shí)：a=p=2改為單波繞組時(shí)，若要保持支路電流不變，1-21某他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)額定電壓UN=220V，額定電流IN=10A，額定轉(zhuǎn)速nN=1500r/min，電樞回路總電阻Ra=0.5Ohm，試求：(1) 額定負(fù)載時(shí)的電磁功率和電磁轉(zhuǎn)矩；(2) 保持額定時(shí)勵(lì)磁電流及總負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變而端電壓降為190V，則穩(wěn)定后

3、的電樞電流與轉(zhuǎn)速為多少？（電樞反應(yīng)忽略不計(jì)）。解：(1) (3) 勵(lì)磁電流不變時(shí)磁通不變，總負(fù)載轉(zhuǎn)矩也不變，所以不變，1-22某并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)額定電壓UN=220V，額定電流IN=75A，額定轉(zhuǎn)速nN=1000r/min，電樞回路總電阻Ra=0.26Ohm，額定時(shí)勵(lì)磁回路總電阻Rfn=91Ohm，鐵耗及附加損耗pFe+pdelta=600W，機(jī)械損耗POhm=198W，電樞反應(yīng)去磁作用不。試求：(1) 額定運(yùn)行時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩T與輸出轉(zhuǎn)矩TN；(2) 理想空載轉(zhuǎn)速；(3) 實(shí)際空載電流I0及實(shí)際空載轉(zhuǎn)速。解：(1)(2)(3)1-31兩臺(tái)完全相同的并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，電樞回路總電阻均為Ra=0.1Oh

4、m，兩機(jī)在1000r/min時(shí)的空載特性均為：I11.31.5U0186.7195.9現(xiàn)將兩機(jī)在機(jī)械上同軸聯(lián)結(jié)，電路上并聯(lián)于同一個(gè)230V的直流電源，軸上不帶其他負(fù)載，電樞反應(yīng)及附加損耗均忽略不計(jì)。已知當(dāng)甲機(jī)勵(lì)磁電流為1.4A，乙機(jī)的勵(lì)磁電流為1.3A時(shí)，機(jī)組的轉(zhuǎn)速為n=1200rpm。試問：(1) 此時(shí)哪一臺(tái)為發(fā)電機(jī)？哪一臺(tái)為電動(dòng)機(jī)？(2) 機(jī)組總的機(jī)械損耗和鐵耗為多少？(3) 只調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流能否改變兩機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)（轉(zhuǎn)速不變）？2-10他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)額定數(shù)據(jù)如下：PN=60kW，UN=220V，IN=350A，nN=1000RPM，試問：(1) 如果將該機(jī)直接起動(dòng)，則啟動(dòng)電流為多少？(2)

5、為使啟動(dòng)電流限制在2IN，應(yīng)在電樞回路串入多大電阻？(3) 如果采用降壓?jiǎn)?dòng)且使啟動(dòng)電流限制為2IN，端電壓應(yīng)降為多少？解:(1)(2)(3)2-15某他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)額定數(shù)據(jù)如下：PN=3kW，UN=220V，IN=18A，nN=1000RPM。電樞回路總電阻Ra=0.8Ohm。試求：(1) 為使該機(jī)在額定狀態(tài)下進(jìn)行能耗制動(dòng)停機(jī)，要求最大制動(dòng)電流不超過2In，求制動(dòng)電阻值；(2) 在項(xiàng)(1)的制動(dòng)電阻時(shí)，如負(fù)載為Tz=0.8TN位能轉(zhuǎn)矩，求電機(jī)在能耗制動(dòng)后的穩(wěn)定速度；(3) 設(shè)該機(jī)帶動(dòng)Tz=TN位能負(fù)載運(yùn)行于額定狀態(tài)，采用能耗制動(dòng)使之最終以500rpm的速度放下重物，求制動(dòng)電阻及該電阻所對(duì)應(yīng)的

6、最大制動(dòng)電流；(4) 該機(jī)采用能耗制動(dòng)將Tz=TN的位能負(fù)載穩(wěn)速下放時(shí)，所能達(dá)到的最低下放轉(zhuǎn)速為多少？(5) 若該機(jī)在額定工況下采用能耗制動(dòng)停機(jī)而不接制動(dòng)電阻，則制動(dòng)電流為額定電流多少倍？解：(1)(2)(3)(4)(5)2-17他勵(lì)直流電動(dòng)及額定數(shù)據(jù)為：PN=29kW，UN=440V，IN=76A，nN=1000RPM，Ra=0.377Ohm；試問：(1)該機(jī)以500rpm的速度吊起Tz=0.8TN負(fù)載轉(zhuǎn)矩，在電樞回路應(yīng)串多大電阻？(2)用哪幾種方法可使Tz=0.8TN的位能負(fù)載以500rpm的速度穩(wěn)速下放？求每種方法的電樞回路串接的電阻值。解：(1)(2)可采用串接電阻能耗制動(dòng)的方法3-1

7、2一臺(tái)單相變壓器，SN=100kVA，U1N/U2N=6000/230V，fN=50Hz，原副邊繞組的電阻和漏抗分別為：R1=4.32Ohm，X1=8.9Ohm，R2=0.0063Ohm，X2=0.018Ohm，求：(1)折算到高壓方的短路電阻，短路電抗和短路阻抗？(2)折算到低壓方的短路電阻，短路電抗和短路阻抗？(3)短路電阻，短路電抗和短路阻抗的標(biāo)幺值？(4)用百分值表示的短路電壓及其分量？(5)滿載及cos=1，0.8（滯后），0.8（超前）三種情況下的電壓變化率？并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較和討論。解：(1)(2) (3)(4)(5)，負(fù)載為容性，負(fù)載為感性，當(dāng)負(fù)載為純電阻性的時(shí)候，由于線圈中

8、電阻的存在，輸出電壓會(huì)略下降。當(dāng)負(fù)載為電感性時(shí)，變壓器輸出電壓會(huì)比純電阻性下降。外特性為一條下垂曲線。當(dāng)負(fù)載為電容性時(shí)，變壓器輸出電壓隨電流增大而上升。3-15一臺(tái)三相變壓器，原、副邊繞組的12個(gè)端點(diǎn)和各相繞組的極性如圖所示。試講此三相變壓器聯(lián)結(jié)成Y/delta-7和Y/Y-4，并畫出聯(lián)接圖、相量圖和標(biāo)出各相繞組的端點(diǎn)標(biāo)志。EcEbEBAa(z)(b(x)(c(y)(ACyzxbcaZYXCBAa(z)(b(x)(c(y)(ECEAEaFigure 1Y/Delta-7BFigure 2Y/Y-4BEaEAECcABCXYZzxycabCAbaEBEbEc3-16畫出3-39所示各種聯(lián)接法的相

9、量圖，根據(jù)相量圖標(biāo)出聯(lián)接組號(hào)。Figure 3 (a) Y/delta-1 or Y,d1EaEAECEABEcABCcbEBEbEaEAEcAcbFigure 4 D,D8EcECAEABABCEBCEaEbFigure 5 (c)Y/Y-8EaEAECEABEcABCcbEBEbEaaaECAEABACBEBCEaEbbEccFigure 6 (d) D,Y54-4某三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)如下：PN=30kW, UN=380V, nN=1450r/min, cosN=0.80, N=88%, fN=50Hz，試求：（1）該機(jī)的極數(shù)；（2）額定轉(zhuǎn)速差；（3）額定電流。解：(1)該機(jī)的同步轉(zhuǎn)

10、速可以寫成：當(dāng)極對(duì)數(shù)p=2時(shí)，n1=1500，略高于n1，所以極對(duì)數(shù)必為:(2)(3)4-6已知某三相交流電機(jī)的極對(duì)數(shù)p=3，定子槽數(shù)z1=36，線圈節(jié)距y1=5/6，并聯(lián)支路數(shù)a=1，采用雙層分布短距迭繞組。試求：(1)用三種不同顏色畫出三相繞組展開圖，并將之連結(jié)成三角形接法。(2)該繞組可以接成哪幾種并聯(lián)支路數(shù)？解：(1) (2) 雙層繞組每相有2p=6個(gè)線圈組?？扇坎⒙?lián)，得到最大并聯(lián)支路數(shù)amax=2p=6。若全部串聯(lián)，可得到每相最少支路數(shù)amin=1。也可以兩串聯(lián)，再三并聯(lián)，得到a=3條支路并聯(lián)。或三串聯(lián)，兩并聯(lián)，得到a=2條支路并聯(lián)。4-10某三相交流電機(jī)定子槽數(shù)z1=36，極距=

11、9槽，繞組跨距y1=7槽，定子三相雙層繞組Y接法。每個(gè)線圈匝數(shù)Ny=2，并聯(lián)支路數(shù)a=1，氣隙每極基波磁通1=0.74Wb，氣隙諧波磁密與基波磁密的幅值之比為B5/B1=1/25，B7/B1=1/49，基波及各次諧波磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速相等，均為1500rpm。試求：(1)基波、五次諧波和七次諧波的繞組系數(shù)；(2)相電動(dòng)勢(shì)中的基波、五次諧波和七次諧波分量有效值；(3)合成相電勢(shì)有效值。解：(1) (2) (3) 4-14某四極單相電機(jī)定子繞組串聯(lián)匝數(shù)N1=100匝，基波繞組系數(shù)為k1=0.946，三次諧波繞組系數(shù)k3=0.568。試求：(1)當(dāng)通入相電流為i=1.414*5sin314tA時(shí)，單相繞組所生

12、的基波和三次諧波磁動(dòng)勢(shì)的幅值及脈振頻率； (2)若通入的相電流為A時(shí)，相電流中的三次諧波電流能否產(chǎn)生基波磁動(dòng)勢(shì)？為什么？(3)對(duì)于項(xiàng)2寫出相繞組所生的基波脈振磁動(dòng)勢(shì)表達(dá)式；(4)對(duì)于項(xiàng)2寫出相繞組所生的三次諧波脈振磁動(dòng)勢(shì)表達(dá)式；(5)若通入的相電流為I=5A的直流電流，求相繞組所生的基波及三次諧波磁動(dòng)勢(shì)幅值各為多少？這時(shí)該磁動(dòng)勢(shì)是什么性質(zhì)？解：(1)(2)三次諧波電流不能產(chǎn)生基波磁動(dòng)勢(shì)。因?yàn)檠貓A周分布的繞組可以使三次諧波磁動(dòng)勢(shì)互相抵消。(3)(4) (5)通入直流電流時(shí)，繞組電流無交流分量，所以也沒有基波和諧波磁動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生。此時(shí)定子繞組上電流無變化，轉(zhuǎn)子也無法產(chǎn)生感應(yīng)電流。4-27某三相四極50

13、Hz感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，PN=10kW，UN=380V，nN=1455rpm，定子繞組三角形接法。R1=1.375Ohm，X1=2.43Ohm，r2=1.04Ohm，X2=4.4Ohm，rm=8.34Ohm，Xm=82.6Ohm。額定負(fù)載時(shí)pOhm+pdelta=205W。試用簡(jiǎn)化等值電路計(jì)算額定負(fù)載時(shí)的定子電流、功率因數(shù)、輸入功率和效率。解： 4-28某三相四極50Hz感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，已知輸入功率P1=10.7kW，定子銅耗Pcu1=450W，鐵耗pfe=200W，轉(zhuǎn)差率S=0.029。試求此時(shí)該機(jī)的電磁功率PM，總機(jī)械功率Pohm，轉(zhuǎn)子銅耗Pcu2及電磁轉(zhuǎn)矩T各為多少？解： 4-36某三相四極50Hz

14、籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)PN=3kW，UN=380V，IN=7.25A，Y接法，r=2.01Ohm?？蛰d試驗(yàn)數(shù)據(jù)：當(dāng)空載線電壓U1=380V時(shí)，I0=3.64A，p0=246W，P=11W；短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)：當(dāng)Ik=7.05A時(shí)，短路線電壓Uk=100V而Pk=470W。假設(shè)附加損耗忽略不計(jì)，短路特性為線性，且X1=X2。試求：(1)參數(shù)X1,rm,Xm,r2；(2)該機(jī)的cosN及N（不考慮溫度的影響）解：(1) 5-1某三相繞繞式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)如下：PN=7.5kW，UN=380V，IN=15.1A，nN=1450rpm，M=2.0。試求：(1)臨界轉(zhuǎn)差率Sm和最大轉(zhuǎn)矩Tm；（2）寫出固有機(jī)械特性

15、實(shí)用表達(dá)式；（3）該機(jī)的固有啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)KM。解：(1)(2)固有機(jī)械特性為(3)5-5某三相籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)額定數(shù)據(jù)如下：PN=300kW，UN=380V，IN=527A，nN=1450rpm，啟動(dòng)電流倍數(shù)KI=6.7，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)KM=1.5，過載能力M=2.5。定子三角形接法。試求：(1)直接起動(dòng)時(shí)的電流IQ與轉(zhuǎn)矩TQ；(2)如果供電電源允許的最大電流為1800A，采用定子串對(duì)稱電抗器起動(dòng)，求所串的電抗xQ及起動(dòng)轉(zhuǎn)矩TQ；(3)如果采用星-角起動(dòng)，能帶動(dòng)1000nM的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載起動(dòng)嗎？為什么?(4)為使起動(dòng)時(shí)最大電流不超過1800A且起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不小于1000Nm而采用自耦變壓器降壓起動(dòng)。已知起動(dòng)用自耦變壓器抽頭分別為55%，64%，73%三檔；試問應(yīng)取哪一檔抽頭電壓？在所取的這一檔抽頭電壓下起動(dòng)時(shí)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩及對(duì)電網(wǎng)的起動(dòng)電流各為多少？解：(1)(2)設(shè)cosK=0.3，則短路電阻為(3)不能帶動(dòng)1000nM的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載起動(dòng)(4)應(yīng)該選擇64%的抽頭電壓。此時(shí)起動(dòng)時(shí)最大電流不超過1800A且起動(dòng)轉(zhuǎn)矩