浙大遠(yuǎn)程秋電機(jī)與拖動(dòng)離線作業(yè)推薦文檔

1、姓名：學(xué)號(hào)：年級(jí)：學(xué)習(xí)中心：1-13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yyk1不是整距繞組，采用省銅且有利于換向的短距繞組z22y152 p2 2根據(jù)參數(shù)畫出展開圖，并作出并聯(lián)支路圖如下123N456789S1011121314N1516171819202122S212212345678910111213141516171819202122A+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=80

2、0A ，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=2TCMI apNI a222162.2 10 2800605.04 Nm2a13.14162改為單波繞組時(shí)，a，若要保持支路電流不變，I a2aia2aI a21800400 A2a22TCMI apNI a222162.2 10 2400605.04 Nm2a3.141611-21某他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)額定電壓U N=220V ，額定電流 I N=10A ，額定轉(zhuǎn)速 nN=1500r/min ，電樞回路總電阻Ra=0.5Ohm ，試求：(1)

3、 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)定后的電樞電流與轉(zhuǎn)速為多少？（電樞反應(yīng)忽略不計(jì)）。解： (1)PMPNEaI aUN INRaI N220100.5102150 WTNPNPN21506013.687 Nm2nN2N3.1416 150060(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 I aTZIN 10 A 不變，CMnnNEanNU NI NRa15001901051290.70 r / minEaNU NI NRa2201051-22 某并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)額定電壓U N=220V ，額定電流 I N=75A

4、，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) p0pFepp600198798 WPUNIN2207516.5 kW1I fNU N2202.42 ARfn91I aNI NI fN752.4272.58 ApcuaI aN2 Ra72.5820.261369.64 WpcufI fNU

5、 N2.42220532.4 WPMP1pcuapcuf165001369.64 532.414597.96 WTPMPM14597.96139.4 Nm2nN23.14161000N6060ppcuapcufpFepp1369.64 532.4 600198 2700.04 WTNPNUNINp220752700.04131.78 Nm2nN23.14161000N6060(2)CeNU NI aN RaEaN22072.58 0.260.20113nNnN1000n0U N2201093.82Ce0.201130(3)T0TTN139.4131.787.62 NmCMN9.55CeN9.5

6、50.201131.921I a 0T07.623.967ACM1.921Nn0U NI a0 Ra2203.9670.261088.69r / minCe0.2011301-31 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=0.1Ohm ，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 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)磁電流為的直流電源，軸上不帶其他負(fù)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)？

7、(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 ，U N=220V ，I N=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) 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) Ra1UNINPN220350600002I N235020.06942I aU N2203170.59ARa0.0694U(2)R1R2Ra2INRa2200.0694 0.245

8、N2 350(3)U12I N Ra2350 0.069448.58 V2-15 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=0.8T N 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)的最大制動(dòng)電流；(4) 該機(jī)采用能耗制動(dòng)

9、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)CeU NI N Ra220 180.80.2056NnN1000RZCeN nNRaCeN nNRa0.205610004.91I12I N20.818(2)I zTz0.8TN0.8IN0.81814.4ACMCMNNnzRaI z0.814.456.03 r / minCe0.2056N(3)I zTzTNI N18AC MCMNNRZCeN nNRaCeN nNRa0.2056500 0.84.91I1I z18(4)I

10、 zTzTNI N18ACMCMNNnzRaI z0.81870.04 r / minCe0.2056N(5)I anN CeN10000.2056257ARaRz0.80I a25714.28I N182-17 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

11、： (1)U NI N Ra440 760.3770.4113Ce NnN1000U N4401069.78r / minn00.377CeNTz0.8TN0.8I N0.8 7660.8 AI aCMCMNNU NCeN n4400.4113500RI aRa60.80.377 3.477(2) 可采用串接電阻能耗制動(dòng)的方法RZCe N nRaCe N nRa0.4113 500 0.377 3.005I1I z60.83-12 一臺(tái)單相變壓器， SN =100kVA ，U1N /U 2N =6000/230V ，fN=50Hz ，原副邊繞組的電阻和漏抗分別為： R1=4.32Ohm ， X

12、1 =8.9Ohm ，R2=0.0063Ohm ，X 2=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)kUU1N2 N600023026.087R2k 2 R226.0872 0.0063 4.287X 2k 2 X226.08720.01812.25RkR1R24.324.2878.607X kX1X

13、 28.912.2521.15ZkRkjX k8.607j 21.15(2)kU 2N2300.0383U 1N6000R1k 2 R10.03832 4.320.006348X1k 2 X 20.038328.90.0131RkR2R10.0063 0.006348 0.012648X kX 2X10.0180.01310.0311ZkRkjX k0.012648j 0.0311(3)I 1NSN10000016.67AU 1N6000Z1NU 1 N6000360I1N16.67*Rk8.6070.0241RkZ1N360X k*Zk21.150.0588Z1N360Zk*Zk8.607j

14、 21.150.0241j0.0588Z1N360(4)Rk75 CRka75 /a8.607234.57510.265234.525Zk75 CR2X 210.265 221.15223.51k 75 CkU kI1 N Zk 75 C16.6723.51 391.9 VukU k100%391.9100%6.53%U 1N6000ukRI 1N Rk 75 C16.6710.265100%2.85%U 1 N6000ukXI 1N X k16.67 23.51100% 1.53%U 1N6000(5) cos21,sin20uRk* cos2X k* sin2100%0.024110.05

15、880100%2.41%cos20.8, 超前 ，負(fù)載為容性，cossin220.8,20,236.87sin36.870.6uRk* cos 2X k* sin2100%0.02410.80.05880.6100%1.6%cos 20.8,滯后 ，負(fù)載為感性，cossin20.8,20,236.872sin 36.870.6u Rk* cos 2X k* sin2100%0.02410.80.05880.6100%5.46%當(dāng)負(fù)載為純電阻性的時(shí)候，由于線圈中電阻的存在，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

16、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。BABCBABCEBEBXYZXYZEAECa(z)E3-16 畫出 3-39 所示各種聯(lián)接法的相量圖，根據(jù)相量圖標(biāo)出聯(lián)接組號(hào)。BEABEBEAEaAbEAECEaEcAbCcEbEccFigure 3(a) Y/delta-1 or Y,d1BEBCEABEcA EbECAEaCFigure 4D,D8BcEABEBEcEAAECEbEaEabaCFigure 5(c)Y/Y-8BEBCEA

17、BAECAaCcEaEcEbbFigure 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, =88%, f =50Hz ，試求：（1）該機(jī)的極數(shù)； （2）額定轉(zhuǎn)速差； （3）額定電流。NN解： (1)該機(jī)的同步轉(zhuǎn)速可以寫成：n160 f160503000 r / minppp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 :p60 f160502n11500(2) SNn1nN15001450n10.0331500PN 103(3)I N3U NN cos N3000064.74

18、A33800.88 0.84-6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)z13662 p6z136q232m1 p3 2(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)?；蛉?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

19、，極距 =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。z136解： (1)62 p6pqN160 f16050n115002z13632m1 p232p3602360z120362 p qNy43224匝a(bǔ)1k y1sin y1sin 7900.

20、9429sin qsin 2200.342kq122=0.65620=q sin3sin0.52122k 1ky1kq10.94 0.6560.617k y5sin 5y1sin 57900.17429sin 5 qsin 5 3200.5kq522=55=0.218q sin202.3023sin2k 5k y5 kq 50.1740.2180.038ky7sin 7 y1sin 77 900.76629sin 7 qsin 7 3200.522kq 77720=2.82 =0.177q sin3sin22k 7ky 7kq70.7660.1770.136(2)E14.44 f1N1k 1

21、1 4.4450240.617 0.74 2432.66 VEE54.44 f5 N1k 5574.44 f7 N1k 774.44550240.0380.7429.96 V254.44750240.1360.7476.6 V49(3)E 7E 1E 5E 72432.6629.9676.62539.22 V4-14 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i25sin 31

22、4t2 5 sin 3 314t A 時(shí)，相電流中的三次諧3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) f1p3142100 Hz223.14f3vf13 100300 HzFy10.9 IN y0.95100450 AFq1qFy1kq114500.946425.7AFy30.9IN y0.95100150 A33Fq3qF y3kq311500.56

23、885.2A(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) F10.9 N1k 1 I0.9 100 0.9465 212.85 安匝 /極p2(4) F3N1k3I0.91000.5685安匝 /極0.92314.23 p3(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 50Hz 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 ， r

24、2=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： U13UN033800658.18 0VI m'rmU1X m658.180r1j X11.375 8.34 j2.43 82.60.87j 7.647.6983.48ASNn1nN 1500 1455n115000.03I 2'U1658.180r1r2jX1X21.375 1.04j2.43 4.40.03S17.63j3.3417.94169.27AI1I

25、 m'I 2'0.87j 7.64 17.63j3.34 18.5j10.98 21.51 30.69AcosNcos30.690.86PN100%PN100%1000082.1%NP100%3U1N I 1N cos N3380 21.51 0.861 N4-28 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： PPpp1070045020010050 WM1Cu1FeP1S

26、PM1 0.02910050 9758.55 WPCu 2PMP291.45 Wn160 f6050p1500 r / min22 n1 21500160157.08 rad / s60TPM10050m63.98 N1 157.084-36 某三相四極 50Hz 籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)PN=3kW ，U N=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) I k=7.05A 時(shí)，短路線電壓U k=100V 而 Pk=470W 。假設(shè)附加損耗忽略不計(jì)，短路特性為線性

27、，且 X1=X 2。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)pFeP0m1 I 02 r1 p246 33.64 22.01 11 155.1 WrmpFe155.13.90m1 I 0233.642Z0U 1380104.4I 03.64r0p02466.19m1I 0233.642X 0Z02r02104.426.19 2104.225-1 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

28、求： (1) 臨界轉(zhuǎn)差率Sm 和最大轉(zhuǎn)矩T m；（ 2）寫出固有機(jī)械特性實(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) n160 f160 503000pp21500 r / minSNn1nN15001450n115000.033SmSN210.033 220.124MM21TN9550PN / nN95007.5Nm49.141450TmMTN249.1498.28 Nm(2) 固有機(jī)械特性為T2Tm2 98.2824.373SSSmS0.124S20.015SmS0.124S(3) TQ2Tm22TN0.49TNSSm10.124SmS0.1241K MTQ0.49TN5-5某三相籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)額定數(shù)據(jù)如下： PN=300kW ，U N=380V ，IN =527A ，nN=1450rpm ，啟動(dòng)電流倍數(shù) K I=6.7，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù) K M =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 I Q 與轉(zhuǎn)矩 T Q；(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)，