電機(jī)及拖動基礎(chǔ)習(xí)題優(yōu)質(zhì)分析

1、電機(jī)及拖動基礎(chǔ)習(xí)題電機(jī)及拖動基礎(chǔ)習(xí)題（一）直流電機(jī)1嚴(yán)選文書1 某車床電力拖動系統(tǒng)中，已知車刀切削力某車床電力拖動系統(tǒng)中，已知車刀切削力f=2000n，工件直徑，工件直徑d=150mm，電動機(jī)轉(zhuǎn)速，電動機(jī)轉(zhuǎn)速n=1450r/min，傳動機(jī)構(gòu)的各級速比，傳動機(jī)構(gòu)的各級速比j1=2,j2=1.5,j3=2，各轉(zhuǎn)軸的飛輪矩為：各轉(zhuǎn)軸的飛輪矩為：gdd2=3.5n.m2 (指電動機(jī)軸指電動機(jī)軸)，gd12=2 n.m2,gd22=2.7 n.m2,gd32=9 n.m2，各級傳，各級傳動效率都是動效率都是0.9，求：，求：1）切削功率；）切削功率；2）電動機(jī)輸出功率；）電動機(jī)輸出功率；3）系統(tǒng)總飛輪矩

2、；）系統(tǒng)總飛輪矩；4）忽略電動機(jī)空載轉(zhuǎn)矩時的電磁轉(zhuǎn)矩；）忽略電動機(jī)空載轉(zhuǎn)矩時的電磁轉(zhuǎn)矩；5）車床開車未切削時，若電動機(jī)加速度）車床開車未切削時，若電動機(jī)加速度dn/dt=800r/（min.s），忽略電動機(jī)空載轉(zhuǎn)矩但不忽），忽略電動機(jī)空載轉(zhuǎn)矩但不忽略傳動機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩?fù)p耗，求電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩。略傳動機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩?fù)p耗，求電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩。2嚴(yán)選文書解：解：1）切削功率：切削線速度為）切削功率：切削線速度為smsmjndndvzz/./.898125121450601506060則切削功率為：則切削功率為：kwwfvpzz796389812000. kwwppzn2590796333././2）電動機(jī)輸

3、出功率：）電動機(jī)輸出功率：22222321232212221212j2m4.55nmn2)1.59/(21.5)2.7/(22/43.5)jj(jgd)j(jgdjgdgdgd3）系統(tǒng)總飛輪矩：）系統(tǒng)總飛輪矩：3嚴(yán)選文書mnmnjnpjtttttzll334901450796395505593220././.mnmnnpnptnnnm334145025955095509550.4）電動機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩：）電動機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩：或：或：5）開車未切削時電動機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩：）開車未切削時電動機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩：mnmntmntdtdngdt1990133479180037555437532).(.)(.4嚴(yán)選文書kwpn

4、17vun220ain90min/rnn15001470.ar2. z2-71他勵直流電動機(jī)的額定數(shù)據(jù)為：他勵直流電動機(jī)的額定數(shù)據(jù)為：計算：計算：（1）直接起動電流；）直接起動電流；（2）拖動額定負(fù)載起動，若采用電樞回路串電）拖動額定負(fù)載起動，若采用電樞回路串電阻起動，應(yīng)串入多大電阻；若采用降電壓起動，阻起動，應(yīng)串入多大電阻；若采用降電壓起動，電壓應(yīng)降到多大？（順利起動為條件）電壓應(yīng)降到多大？（順利起動為條件） aruians614961470220.解：解：1）nsii52.2）為使其順利起動，需滿足：）為使其順利起動，需滿足：aiins225905252.則可令則可令5嚴(yán)選文書225147

5、0220ccanrrru.830.cr采用串電阻方式起動：采用串電阻方式起動：，2251470.uruavu33采用降壓方式起動：采用降壓方式起動：，6嚴(yán)選文書kwpn57.vun220ain41min/rnn15003760.arnltt 3. z2-51他勵直流電動機(jī)，他勵直流電動機(jī)，拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行，拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行，把電源電壓降到把電源電壓降到150v，問：，問：（1）電源電壓降低了但電動機(jī)轉(zhuǎn)速還來不及變化的瞬）電源電壓降低了但電動機(jī)轉(zhuǎn)速還來不及變化的瞬間，電動機(jī)的電樞電流及電磁轉(zhuǎn)矩各是多大？電力拖間，電動機(jī)的電樞電流及電磁轉(zhuǎn)矩各是多大？電力拖動系統(tǒng)的動轉(zhuǎn)矩是多少？動系統(tǒng)的動轉(zhuǎn)矩是

6、多少？（2）穩(wěn)定轉(zhuǎn)速是多少？）穩(wěn)定轉(zhuǎn)速是多少？136401500376041220.nannenriucvnceena6204150013640.解：（解：（1）7嚴(yán)選文書areuiaaa214537606204150.3026113640559559.etccmnictatem14189.mnicttntnl41534130261.mntttlem73135415314189.動轉(zhuǎn)矩rpmcriunean98713640376041150.（2） 8嚴(yán)選文書622zkwpn13vun220ain7 .68min/1500rnn224. 0ar%30max型他勵直流電機(jī)，型他勵直流電機(jī)，電樞串

7、電阻調(diào)速，要求電樞串電阻調(diào)速，要求求：求：(1)電動機(jī)帶額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩時的最低轉(zhuǎn)速；電動機(jī)帶額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩時的最低轉(zhuǎn)速；(2)調(diào)速范圍；調(diào)速范圍；(3)電樞需串入電阻最大值；電樞需串入電阻最大值；(4)運(yùn)轉(zhuǎn)在最低速帶額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩時，電動機(jī)的輸入功運(yùn)轉(zhuǎn)在最低速帶額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩時，電動機(jī)的輸入功率（忽略空載率（忽略空載m0）及外串電阻上的損耗。）及外串電阻上的損耗。49嚴(yán)選文書min/min/)(min/min/).(.rrnnnrrcunnriucnnennaane11315001613161313640220136401500224076822000解：根據(jù)題意得解：根據(jù)題意得minnmin/min

8、/).()(minrrnn1129301161310（1）求最低轉(zhuǎn)速）求最低轉(zhuǎn)速（2）求）求d33111291500.minmaxnnd10嚴(yán)選文書3)電樞需串入電阻最大值電樞需串入電阻最大值rc:7402240768112913640220.minanancrieur4)輸入功率、輸出功率、損耗：輸入功率、輸出功率、損耗：kwiupnn114157682201.wincieppppaeaaemem5791076811291364002.minkwrica49374076822.11嚴(yán)選文書%30max5 上題中的電動機(jī)降低電源電壓調(diào)速，要求上題中的電動機(jī)降低電源電壓調(diào)速，要求 ，求：，求：(

9、1)電動機(jī)帶額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩時的最低轉(zhuǎn)速；電動機(jī)帶額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩時的最低轉(zhuǎn)速；(2)調(diào)速范圍；調(diào)速范圍；(3)電源電壓需調(diào)到的最低值；電源電壓需調(diào)到的最低值；(4)電動機(jī)帶額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩在最低轉(zhuǎn)速運(yùn)行時，電動電動機(jī)帶額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩在最低轉(zhuǎn)速運(yùn)行時，電動機(jī)的輸入功率及輸出功率（忽略空載損耗）。機(jī)的輸入功率及輸出功率（忽略空載損耗）。13640.ce解：從上題已求得解：從上題已求得rpmnn113%nnn)n(nnnnn3000minminminmin(1)最低轉(zhuǎn)速：由于最低轉(zhuǎn)速：由于從而得從而得minminminr/r/./.)/(nnn26430301113112嚴(yán)選文書68. 5264/1500min

10、maxnnd(2)求求dminuvnncune45111326413640.)(.minmin(3)最低電壓最低電壓1p2pkwwiepppkwwiupaamn474. 27 .682641364. 053. 37 .684 .51min02min1(4)輸入功率輸入功率和輸出功率和輸出功率13嚴(yán)選文書kwpn29vun440ai76min/1000rnn376. 0armin/250min0rnmin/1500max0rnnltt maxnzpp 6 一臺他勵直流電動機(jī)，一臺他勵直流電動機(jī)，采用降低電源電壓和減小磁通的方法調(diào)速，要求采用降低電源電壓和減小磁通的方法調(diào)速，要求最低理想轉(zhuǎn)速最低理

11、想轉(zhuǎn)速，最高理想空載轉(zhuǎn)速，最高理想空載轉(zhuǎn)速試求：試求：(1)該電動機(jī)拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載該電動機(jī)拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時的最低轉(zhuǎn)速及此時的靜差率時的最低轉(zhuǎn)速及此時的靜差率 。(2)該電動機(jī)拖動恒功率負(fù)載該電動機(jī)拖動恒功率負(fù)載(3)系統(tǒng)的調(diào)速范圍。系統(tǒng)的調(diào)速范圍。 時的最高轉(zhuǎn)速；時的最高轉(zhuǎn)速；ec411401000376076440.naanenriuc解：根據(jù)題意，在額定時的解：根據(jù)題意，在額定時的為：為：14嚴(yán)選文書nltt minnmax(1)在在時的最低轉(zhuǎn)速時的最低轉(zhuǎn)速及及ec%.%.%min/.min/.minminminmaxminmin827100250518025010051807641140

12、3760250000nnnrricrnnaea由于在恒轉(zhuǎn)矩時的最低轉(zhuǎn)速是采用降壓方法由于在恒轉(zhuǎn)矩時的最低轉(zhuǎn)速是采用降壓方法來實現(xiàn)，故來實現(xiàn)，故不變。則不變。則maxnecec293. 01500/440/max0nucne(2)在恒功率時最高轉(zhuǎn)速在恒功率時最高轉(zhuǎn)速由于在恒功率時最高轉(zhuǎn)速是采用弱磁調(diào)速來實現(xiàn)，故由于在恒功率時最高轉(zhuǎn)速是采用弱磁調(diào)速來實現(xiàn)，故變?yōu)樽優(yōu)椋?5嚴(yán)選文書min/min/.maxmaxrricrnicrcunaeaaeaen1403762930376015000則則8 . 75 .180/5 .1402/minmaxnnd(3)求求d：16嚴(yán)選文書kwpn17vun110a

13、in185min/1000rnnnaii8 . 1maxnltt80.0n7 一臺他勵直流電動機(jī)，一臺他勵直流電動機(jī)，。已知電動機(jī)最大允許電流。已知電動機(jī)最大允許電流，電動機(jī)拖動，電動機(jī)拖動負(fù)載電動運(yùn)行。試求：負(fù)載電動運(yùn)行。試求：(1)若采用能耗制動停車，電樞回路應(yīng)串入多大電阻？若采用能耗制動停車，電樞回路應(yīng)串入多大電阻？(2)若采用反接制動停車，電樞回路應(yīng)串入多大電阻？若采用反接制動停車，電樞回路應(yīng)串入多大電阻？(3)兩種制動方法在制動開始瞬間的電磁轉(zhuǎn)矩各是多大？兩種制動方法在制動開始瞬間的電磁轉(zhuǎn)矩各是多大？(4)兩種制動方法在制動到兩種制動方法在制動到時的電磁轉(zhuǎn)矩各是多大？時的電磁轉(zhuǎn)矩各是

14、多大？ arec解：根據(jù)題意，先估計解：根據(jù)題意，先估計和和： 17嚴(yán)選文書10101000185048901100489018517000185110212122.naanennnnanirucipiurr26. 00489. 01858 . 10489. 01858 . 01108 . 18 . 0anaanririurr(1)采用能耗制動停車，電樞串入電阻采用能耗制動停車，電樞串入電阻：59. 00489. 018520489. 01858 . 011028 . 18 .80. 08 . 1anaannananririuurieur(2)采用反接制動停車，電樞串入電阻：采用反接制動停車，

15、電樞串入電阻：18嚴(yán)選文書mnictne232118581101155981559.(3)求電磁轉(zhuǎn)矩求電磁轉(zhuǎn)矩t：由于他勵電機(jī)勵磁不變，電：由于他勵電機(jī)勵磁不變，電樞電流相同，故兩種方法的樞電流相同，故兩種方法的t一樣，即一樣，即0n0naarruian1720489. 059. 0110mnicte1661721010559559.(4)在在時電磁轉(zhuǎn)矩時電磁轉(zhuǎn)矩t：對于反接制動。則電樞電流對于反接制動。則電樞電流i為：為：則則對于能耗制動時，當(dāng)對于能耗制動時，當(dāng)時，電磁轉(zhuǎn)矩也為零；時，電磁轉(zhuǎn)矩也為零；19嚴(yán)選文書（二）變壓器（二）變壓器20嚴(yán)選文書時容性和感性).)(.cos8(0cos(-

16、80221、一臺、一臺s750/10型三相變壓器，型三相變壓器，u1n/u2n=10/0.4kv，y/連接。在低壓側(cè)做空連接。在低壓側(cè)做空在試驗數(shù)據(jù)為：電壓在試驗數(shù)據(jù)為：電壓u20=400v，電流，電流i0=65a，空載損耗空載損耗p0=3.7kw。在高壓側(cè)做短路試驗數(shù)據(jù)。在高壓側(cè)做短路試驗數(shù)據(jù)為：電壓為：電壓u1k=450v，電流，電流i1k=35a，短路損耗，短路損耗pk=7.5kw。室溫為。室溫為30。求：。求： (1)變壓器參數(shù)，并畫出變壓器參數(shù)，并畫出t型等值電路圖。假定型等值電路圖。假定r1r2，x1x2。(2)在額定負(fù)載時，在額定負(fù)載時，分別計算電壓變化率、副邊電壓和效率。分別計

17、算電壓變化率、副邊電壓和效率。 當(dāng)當(dāng)21嚴(yán)選文書43.144003100021nnuuk解：解：(1)求參數(shù)并畫出求參數(shù)并畫出t型圖：型圖：876. 06537003366.106540033220020iprriuzzomoom空載試驗從低壓側(cè)得空載試驗從低壓側(cè)得22嚴(yán)選文書5 .22124 .18222204 .182876. 043.14222066.1043.1422222222mmmrmmmmrzxrkrzkz折算到高壓側(cè)：折算到高壓側(cè)：5227x14704242738620423023575235r235752350423537500342735345032752752222752

18、2.kkkkkkkkkkkkkkrzrzxripriuz短路試驗從高壓側(cè)得：短路試驗從高壓側(cè)得：23嚴(yán)選文書193. 1386. 2212157. 314. 72121573147212175112122kkkrrrxrr.xxx則則 從而得從而得t型等值電路圖（略）。型等值電路圖（略）。 2uu%、(2)求求和和： 變壓器帶感性額定負(fù)載時，其關(guān)系式為：變壓器帶感性額定負(fù)載時，其關(guān)系式為： nknknuxiriu%12121sincos24嚴(yán)選文書ausinnn343100003750000311.由于由于 vuuuun4 .381400046. 01%1%6 . 43/100006 . 01

19、4. 78 . 0386. 23 .431%22所以所以 kwripcknkn421338623433327521.knp求效率時要特別注意：本題短路試驗計算不是在額定求效率時要特別注意：本題短路試驗計算不是在額定電流下，故短路損耗不是額定短路損耗。為此，首先電流下，故短路損耗不是額定短路損耗。為此，首先要求取額定短路損耗要求取額定短路損耗，然后才能求取效率。即，然后才能求取效率。即 %.cos229702770142131738075014213173112220220knnknppspp25嚴(yán)選文書97.22%2v40740001801uu1u2n2.%.sincos81310000601

20、4780386234311221nkknuxriu%變壓器帶容性額定負(fù)載時：變壓器帶容性額定負(fù)載時：26嚴(yán)選文書（二）交流電機(jī)（二）交流電機(jī)27嚴(yán)選文書kwpn40min/1470rnn08. 02r6 . 2mnt2nt80.nt80.一臺三相四極繞線式異步電動機(jī)，一臺三相四極繞線式異步電動機(jī)，當(dāng)不計電機(jī)及傳動機(jī)構(gòu)的損耗，則求：當(dāng)不計電機(jī)及傳動機(jī)構(gòu)的損耗，則求：1）該電機(jī)提升重物時，要求啟動瞬間具有）該電機(jī)提升重物時，要求啟動瞬間具有的啟動轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子每相應(yīng)傳入多大電阻？的啟動轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子每相應(yīng)傳入多大電阻？電機(jī)轉(zhuǎn)速為多少？若負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，要求電機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速為多少？若負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，要求電機(jī)進(jìn)入到拉反接制動狀態(tài)，此時轉(zhuǎn)子總電阻至少進(jìn)入到拉反接制動狀態(tài)，此時轉(zhuǎn)子總電阻至少為多大？為多大？電機(jī)轉(zhuǎn)速為多大？電機(jī)轉(zhuǎn)速為多大？，帶位能負(fù)載，帶位能負(fù)載，2）若啟動電阻不切除，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為若啟動電阻不切除，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為時，時，3）若將若將負(fù)載在固有特性上回饋下放，負(fù)載在固有特性上回饋下放，28嚴(yán)選文書08. 01 . 016 . 26 . 202. 0102. 01500147015002220rssnnnsmmnmnn解：據(jù)題意得：解：據(jù)題意得：nt21）求）求的啟動轉(zhuǎn)矩時轉(zhuǎn)子串入電阻：的啟動轉(zhuǎn)矩時轉(zhuǎn)子串入電阻：1snqt2t ， 在啟動時，在啟動時，則則 舍去或0.4713283031112t