第四版異步電機拖動習題

1、10-110-1一繞線轉(zhuǎn)子異步電動機，其技術數(shù)據(jù)為PN=75kW,nN=720r/min,UN=380V,I1N=148A,2N0.95U-_U2N2N0.95U-_U2N0.95x3802131.695nn=90.5%,cosn=0.85,K=2.4,U2n=213V,【2n=220A。用實用表達式繪制電動機的固有特性。用該電動機帶動位能負載，如果下放負載時要求轉(zhuǎn)速n=300r/min，負載轉(zhuǎn)矩T=T時ZN轉(zhuǎn)子每相應該串接多大電阻？(3)電動機在額定狀態(tài)下運轉(zhuǎn)，為了停車采用反接制動，如果要求制動轉(zhuǎn)矩在起動時為2TN,求每相串接的電阻值。(4)用工程計算法計算異步電動機的下列參數(shù)：Tn、Tma

2、x、R、k、R、R、s、X、X、TOC o 1-5 h zN221m1X、X、I及X等。220m解：P75k(4)T=9550-n=9550-=994.8Nmnn720NT=KT=2.4x994.8=2387.5NmmaxTN_0.02230sE_0.04_0.02230-3x220R_k2R_1.6952x0.0223_0.0640220.95UsINNV3I1N0.95x0.95UsINNV3I1N0.95x380 xO.。223_0.0314Q3x148n_750r/min060fP_n03000_4750750-720750_0.04_s(K_s(KK2-1)_0.04x(2.4+J2

3、4-1)NTT_0.183n_(1-s)n_(1-0.183)x750_612.75r/minmm0X_/X_/TT、U2p-RI210KT1丿TN、2黑2汕-.031-0314_03530X_X_0.5X_0.5x0.353_0.175012(2)A(2)A(2)A(2)AX=X/k2=0.175/1.6952=0.O61Q22X+XX+X12R+R/s12N0.3530.0314+0.064/0.04二0.216sin申sin申=J1cos2申=；10.852=0.5271N1NI=I(sin申一cos申tg申)=148x(0.527一0.85x0.216)=50.82A01N1N1N2N

4、0.95U00.95x0.95U00.95x38073x50.82=4.10（1）（1）固有機械特性的幾個點同步轉(zhuǎn)速點（n0,0）為（750,0）額定工作點（nN，TN）為（720,994.8）最大轉(zhuǎn)矩點（nM，Tmax）為（612.75,2387.5）起動點（0,Tst）st3x4xx0.064s=12kst3x4xx0.064s=12kx50 x(0.0314+0.064)2+0.3532=880.04NmR3pU2TsR2kf(R+-2)2+(X+X)2nn貝Hs=AAn=1.4750(300)75022N22NTOC o 1-5 h z2九T14s由T=TN=T得+m=4.8，得到em

5、ssNs1.4f+mmssmA=6.415或0.305（舍）6.726.72=6.415或0.305（舍）s=m因此應串入電阻值RsA因此應串入電阻值RsA（snm1rIs丿m=（爲-1）xO.。224=E(3)如圖B點所示，此時B點s得smm由(3)如圖B點所示，此時B點s得smm由Tem-2TN，BB+mssmB值Rbs”4-m1rIs丿m=（牆-1）X。.0224=0-106或R=sB（、s”.m1rIs丿m2=（碩-o.。224=znn7507200N=1.96，且對應的電磁轉(zhuǎn)矩為n7500kk24/二sB電譽）21二1966221二3652或1052，因此應串入的電阻PN=60kW,

6、2一繞線轉(zhuǎn)子異步電動機帶動一橋式起重機的主鉤，其技術數(shù)據(jù)為：nN=577r/min,1小=133人，【2N=160A,nN=89%,cos”=0.77,Kt=2.9,U2n=253V。（1）設電動機轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)動35.4轉(zhuǎn)，主鉤上升1米。如果要求帶額定負載時重物以PN=60kW,（2）為了消除起重機各機構齒輪間的間隙，使起動時減小機械沖擊，轉(zhuǎn)子電路備有預備級電阻。設計時如果要求串接預備級電阻后，電動機起動轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的40%，求預備級電阻值。（3）預備級電阻一般也作為反接電阻，用以在反接制動下下放負載。如果下放時電動機的負載轉(zhuǎn)矩Tl=0.8Tn，求電動機在下放負載時的轉(zhuǎn)速。（4）如果電動機在回饋

7、制動狀態(tài)下下放負載，轉(zhuǎn)子串接電阻為0.06Q，如果下放負載轉(zhuǎn)矩Tl=0.8Tn，求此時電動機的轉(zhuǎn)速。解：sET3I2600JK;-1)二0.0383x(2.9sET3I2600JK;-1)二0.0383x(2.9+292-1)二0.2150.0383x2533x160二0.035011-111-1某臺三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機的數(shù)據(jù)為:PN=44kW,nN=1435r/min,E2N=243V,I2N=110A,(1)電動機轉(zhuǎn)速n二35.4x8二283.2r/min600-283.2s=0.528A600s由于負載為額定負載因此，有F二r2s(1)電動機轉(zhuǎn)速n二35.4x8二283.2r/min6

8、00-283.2s=0.528A600s由于負載為額定負載因此，有F二r2sA得，所串電阻r+R2sAR=sA一1rs丿N0.528=(冊-1)X035=2）起動轉(zhuǎn)矩為0.4TN，2九T則有T=0.4T，而s=1,emssNBB+-ssmB,2ss-得T=B+m0.4ssmB=14.5得到s二14.43或0.0693（舍），因此串聯(lián)的預備電阻mR=sB(sJf1rIs丿m=(1443-l)x0.035=2.3100.215（3）此時為倒拉反轉(zhuǎn)反接制動狀態(tài)其臨界轉(zhuǎn)差頻率s”二s”二14.43mm計SC（著土總-1）=sc625土3側=施得到sc14.437.109=2.03或sC14.430.1

9、41=102.34(舍)則c點的轉(zhuǎn)速為n=(1-s)n=(1-2.03)x600=-618r/minCC0(4)此時為反向回饋狀態(tài)，n=-600r/min，因此負載為-0.8TN0Nsr+0.060.035+0.06由=得串聯(lián)電阻后的s=x0.215=0.5835srm0.035m2由s=s(t+(t)21)=s(-3.625+3.484)=0.5835D-0.8-0.8D得到sd0.5835-7.109=-0.082或sD喬=-10234（舍）則c點的轉(zhuǎn)速為n=(1-s)n=(1+0.082)x(-600)=-649.2r/minCC0。曲3X243=0.05503x110起動的級數(shù)m=lg

10、（竺）igGTN?rsT2。曲3X243=0.05503x110起動的級數(shù)m=lg（竺）igGTN?rsT2=igBigB）_%0433x1.87_4lg1.87每級的電阻R二r（卩一1）二0.04780012R二R-R二（卩2卩）r二卩R二0.08900221201R二R-R二（卩3-卩2）r二卩R二0.16600332202R二卩R二0.310030311-2某臺繞線轉(zhuǎn)子異步電動機的數(shù)據(jù)為：PN=11kW，nN=715r/min，E2N=163V，I2N=47.2A,起動最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比T1/Tn=1.8,負載轉(zhuǎn)矩TZ=98Nm。求三級起動時的每級起動電阻值。解:sN二nn二750-

11、715二0.0467n750sE仙67x163=0.093031T=98Nm2卩2.36z2.36設起動時負載轉(zhuǎn)矩Tl=0.8Tn，最大允許的起動轉(zhuǎn)矩T=1.87Tn，起動切換轉(zhuǎn)矩T2=TNo試用解析法求解起動電阻的級數(shù)及每級的電阻值。計算時可將機械特性視為直線。解：卩T1.87Ti解：卩1=n=1.87TT2N1500n-n1500-14350.04331500可以起動。因此3級起動每級的電阻值R=Pr=2.36x0.055=0.1298Q12R=PR=2.36x0.1298=0.3063Q21R=PR=2.36x0.3063=0.7229Q32T18x09x14692.283=2*283，

12、T2=廠.2.283.=115*9NmTz=98Nm可起動。2.283因此3級起動每級的電阻值：R=Pr=2.283x0.055=0.1298Q12R=PR=2.283x0.1298=0.3063Q21R=PR=2.283x0.3063=0.7229Q324某臺繞線轉(zhuǎn)子異步電動機的數(shù)據(jù)為：PN=30kW,nN=725r/min,E2N=257V,I2N=74.3A,該電動機的轉(zhuǎn)子電路串接對稱電阻起動,起動級數(shù)為6。試計算各相的分段電阻值,計算時可取T/Tn=1.8。解：m=6P=曲X257=0.066Q弋3x解：m=6P=曲X257=0.066Q弋3x74.3sTN1=sTN1=1.6則各相分

13、段電阻值如下R=(P-1)r=(1.6-1)x0.066=0.0396QTOC o 1-5 h zQ12R=PR=1.6x0.0396=0.0634QQ2Q1R=PR=1.6x0.0634=0.1014QQ3Q2R=PR=1.6x0.1014=0.1622QQ4Q3R=PR=1.6x0.1622=0.2595QQ5Q4R=PR=1.6x0.2595=0.4152QQ6Q511-511-5某臺籠型一部電動機的數(shù)據(jù)為PN=40kW,nN=2930r/min,U380V,K【=5.5,nN=90%,11-511-5某臺籠型一部電動機的數(shù)據(jù)為PN=40kW,nN=2930r/min,U380V,K【=

14、5.5,nN=90%,cosn=0.91,cos=0.3(即R=Zcos=0.3Z)。用定子電路串接對稱電阻減壓起動。設在串接電阻后使起動電流減到原來的1/4,求串接電阻數(shù)值(計算時可忽略I。解：由題知，由P=3UIcospn得N1N1NNN1N3U1N401N3U1N40k3x380 x0.91x90%二74.2Ast380(1)定子為Y接,380二0.5380二0.5380Z1N3KI3x5.5x74.211NR=Zcosp=0.3Z=0.16140XQ10.32Z0.954Z0.51320則串聯(lián)電阻為Rp(a21)X2+a2R2R,(421)x0.51322+42x0.161420.16

15、141.92850st定子為A接，38038031.61405.5x74.2RZcosp0.3Z0.48420XJ1-03Z0.954Z1.53980則串聯(lián)電阻為Rv(a21)X2+a2R2RJ(42-1)x1.6142+42x0.484220.48426.06012-2一臺三相4極繞線式異步電動機，其定子、轉(zhuǎn)子均為Y聯(lián)結。額定功率為PN=22kW,額定轉(zhuǎn)速nN=1440r/min,頻率f=50Hz。如果將供電頻率改為f60Hz，而UI2cos02、sN均不變，也不考慮磁路飽和的影響。試求：(1)電動機的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、功率各為多少？(2)當保持恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速時,電動機的功率會如何變化？60f60 x

16、50解：(1)當頻率為50Hz時，門1500r/min0p2s=口=1500一1440=0.04TOC o 1-5 h zNn1500P22T二9550-n二9550二145.9Nmnn1440N當頻率改為60Hz,若不考慮磁飽和因素，則由U1-E廣4.44f怦可1不變，可得=，則T=CIcos申=T=121.6Nm6emT226Nn=60：60=1800r/min，而sN不變，因此轉(zhuǎn)速0p2Nn=（1一s）n=0.96x1800=1728r/minN0因此此時功率-=TQ=T還工=121.6x2兀1728=22003W2emem6060(2)若保持恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，此時實際上是變頻調(diào)速，且頻率增大

17、。則由機械特性圖可以看出，從A點到C點需要經(jīng)過B點，則功率逐漸變大，B點達到最大，然后又逐漸減小，但C點的功率比A點功率大。4某三相四極籠型異步電動機，定子繞組Y接，該電動機的技術數(shù)據(jù)為：PN=llkW,UN=380V,nN=1430r/min，入T=2.2，拖動TZ=0.8TN的恒轉(zhuǎn)矩負載運行。求：電動機的轉(zhuǎn)速電源電壓降低到0.8Un時的電機轉(zhuǎn)速頻率降低到0.7fN=35Hz、保持E/f=C時的電機轉(zhuǎn)速。解：s=口=15001430=0.0467nn1500s=s(九+必21)=0.0467(2.2222-1)=0.1942mNTT_JS_JS=S(max+mT/T、maxIT丿2-1)=0.0467(2.2+：2.221)=0.1942（1）當Tz=0.8Tn時，利用實用公式em2TTNss+-em2TTNss+-mssms0.1942+0.1942s得s二0.0366(或s二1.0318舍去)則電機轉(zhuǎn)速n=(1-s)n=1445r/min0(2)當U=0.8Un時，最大轉(zhuǎn)矩T二0.82T二0.64x2.2T二1.408TmaxmaxNN2x1.408T利用實用公式08Tn=飛一0+0.1942s得s二0.0605(