電機拖動習題解答

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上1.6 圖1.10為龍門刨床主傳動機構(gòu)圖。齒輪1與電動機軸直接聯(lián)接，各齒輪有下列數(shù)據(jù)：齒輪123456GD2(N·m)1040207050130齒數(shù)206040603080齒輪6與工作臺齒條嚙合其節(jié)距為20mm，工作臺質(zhì)量m1=1500kg，工件質(zhì)量m2=1000kg，電動機飛輪慣量GD2=200 N·m2，切削力F=10000N，切削速度v=40m/min，總機械拖動效率=0.8，工作臺導(dǎo)軌與床身之間的摩擦系數(shù)f=0.1。試計算：（1） 折算到電動機軸上的系統(tǒng)總飛輪慣量及負載轉(zhuǎn)矩；（2） 切削時電動機應(yīng)輸出的功率。圖1.10 龍門刨床主傳動機構(gòu)圖

2、電動機123456刨刀工作臺齒輪m1m2解：（1）齒輪折算到電動機軸上的飛輪轉(zhuǎn)矩為： 齒輪6的轉(zhuǎn)速：則電機的轉(zhuǎn)速為：則平移部件折算到電動機軸上的轉(zhuǎn)動慣量為：折算成飛輪矩為： 折算到電動機軸上總的飛輪矩為266.6N·m2 折算到電動機軸上負載轉(zhuǎn)矩為： （2）切削時電動機應(yīng)輸出的功率為： 圖1.10 龍門刨床主傳動機構(gòu)圖電動機123456刨刀工作臺齒輪m1m21.7 如圖1.4所示的電機拖動系統(tǒng)，已知提升重物的質(zhì)量為2kg，提升速度為0.4m/s,拖動齒輪的效率1=2=0.98，卷筒的效率L=0.96,卷筒直徑DL=0.4m。齒輪減速箱的拖動比j=60，電動機的GDm220Nm2。試求

3、：(1)電動機的負載轉(zhuǎn)矩；(2)拖動系統(tǒng)折算到電動機軸上的轉(zhuǎn)動慣量。解：提升時： 2.12 有一臺Z2-61型直流并勵電動機，其銘牌數(shù)據(jù)為PN=10kW，UN=220V，IN=53.5A，nN1 500r/min，請繪出(1)固有機械特性；(2)電樞電路中串聯(lián)1.2電阻時的能耗制動與反接制動的機械特性。解：1）只要求（TN，nN）（0，n0）兩點坐標。 由可解得所以：（TN，nN）（0，n0）兩點坐標分別為（63.67，1500）和（0，1571）2) a、能耗制動的機械特性方程為制動開始瞬間，代入方程可得所以能耗制動特性過（0，0）和（185.9，1500）兩點。b、電壓反接制動的機械特性方

4、程為制動開始瞬間，代入方程可得所以電壓反接制動特性過（0，1571）和（380.5，1500）兩點。 c、電動勢反接制動的機械特性方程為 由于當時，可知串入1.2的電阻無法進行電動勢反接制動。2.13 有一臺Z2-92型直流并勵電動機，其銘牌數(shù)據(jù)為：PN=30kW，UN=220V，IN=161.5A， nN=750r/min，若軸上負載轉(zhuǎn)TL=TN，分別求出以下幾種情況下的靜差度、調(diào)速范圍和穩(wěn)定運行轉(zhuǎn)速：(1)當電樞電路串聯(lián)電阻Rad=0.7時；(2)當電樞電壓降為0.8UN時；(3)當磁通減弱為額定值的2/3時。解： (1)當電樞電路串聯(lián)電阻Rad=0.7時，由于負載和磁通不變，則有 穩(wěn)定運

5、行轉(zhuǎn)速為 靜差率為：調(diào)速范圍：(2)當電樞電壓降為0.8UN時，由于負載和磁通不變，則有穩(wěn)定運行轉(zhuǎn)速為靜差率為：調(diào)速范圍：(3)當磁通減弱為額定值的2/3時，則有穩(wěn)定運行轉(zhuǎn)速 靜差率為：調(diào)速范圍：2.15 上題中的電動機（PN=13kW，UN=220V，IN=68.7A，nN=1500r/min，Ra=0.224），降低電壓調(diào)速，要求max=30%，求(1)電動機帶額定負載轉(zhuǎn)矩時的最低轉(zhuǎn)速和調(diào)速范圍；(2)電源電壓需調(diào)到的最低值；(3)電動機帶額定負載轉(zhuǎn)矩在最低轉(zhuǎn)速運行時，電動機的輸入功率及輸出功率(忽略空載損耗)。解：（1）（2） （3） 2.17 一臺他勵直流電動機的PN=29kW，UN=

6、440V，IN=76A，nN=1 000r/min，Ra=0.376。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n0min=250r/min，最高理想空載轉(zhuǎn)速n0max=1 500r/min，試求：(1)該電動機拖動恒轉(zhuǎn)矩負載TL=TN時的最低轉(zhuǎn)速；(2)該電動機拖動恒功率負載PL=PN時的最高轉(zhuǎn)速。解：（1）（2） a： b：2.19 一臺他勵直流電動機PN=13kW，UN=220V，IN=68.7A，nN=1500r/min，Ra=0.195。若提升某重物時，需要用電動機把重物停在空中不動，已知重物的負載轉(zhuǎn)矩TL=TN，問此時電動機電樞回路應(yīng)串入多大電阻?解：由題意可知，串電阻

7、使重物停在空中不動，電動機的機械特性線必然經(jīng)過（0，n0）和（TN，0）兩點，而則：2.20 某卷揚機由他勵直流電動機拖動，電動機的數(shù)據(jù)為PN=11kW，UN=440V，IN=29.5A， nN=730r/min，Ra=1.05，下放某重物時負載轉(zhuǎn)矩TL=0.8TN。(1)若電源電壓反接，電樞回路不串電阻，電動機的轉(zhuǎn)速多少?(2)若用能耗制動下放重物，電動機轉(zhuǎn)速絕對值最小是多少?(3)若下放重物要求轉(zhuǎn)速為380r/min，可采用幾種方法?電樞回路里需串入電阻是多少?解：（1）由題意a： b： 而 則 此時電動機工作在反向回饋制動狀態(tài)。 （2） （3）下放重物可以采用能耗制動停止后未采取機械剎車

8、措施進入反向回饋制動，電源反接制動停止后未斷開電源及采取機械剎車措施進入反向回饋制動，以及電動勢反接制動和三種方式，其中電源反接制動進入反向回饋制動的最低轉(zhuǎn)速為-830r/min，不符合題意。a：能耗制動進入反向回饋 b：電動勢反接制動 2.21 一臺他勵直流電動機拖動某起重機提升機械，他勵直流電動機的PN=30kW，UN=220V，IN=158A，nN=1000r/min，Ra=0.069。當放下某一重物時，已知負載轉(zhuǎn)矩TL=0.7TN，若欲使重物在電動機電源電壓不變時以n=550r/min下放，問電動機可能運行在什么狀態(tài)?計算該狀態(tài)下電樞回路應(yīng)串入的電阻值是多少?解：根據(jù)題意，電動機運行在

9、電動勢反接制動狀態(tài)（倒拉反轉(zhuǎn)反接制動） 而 則 3.18 有一臺異步電動機，其技術(shù)數(shù)據(jù)為：PN=20kw，UN=380V，nN=1450r/min，N=0.85，cosN=0.8，起動電流倍數(shù)ksc =6，起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)kst=2，過載倍數(shù)kM =2，采用接法，試求：(1)當負載轉(zhuǎn)矩為125N·m時，在U1=UN和U1=0.8UN時，電動機能否起動？(2)采用Y-起動，負載轉(zhuǎn)矩為0.45 TN，0.35 TN時，電動機能否起動？解：1） U1=UN時，Tst= kstTN=263.44N·m>1.1TL，可以起動； U1=0.8UN時，Tst= 0.64 Tst =16

10、8.60N·m>1.1TL，可以起動；2）Y-起動，Tst= 1/3 Tst =87.81N·m<1.1TL，不能起動；3.19一臺三相繞線式異步電動機的數(shù)據(jù)為：PN=22kW，nN=1 460r/min，I1N43.9A，E2N=355V，I2N40A，KM2。要使電動機帶額定負載時的轉(zhuǎn)速調(diào)到1 050r/min，轉(zhuǎn)子每相應(yīng)接多大的電阻？解：轉(zhuǎn)速調(diào)到1 050r/min時，3.20一臺三相籠型異步電動機的數(shù)據(jù)為PN =11kW，nN1460r/min，UN=380V，KM2。如果采用變頻調(diào)速，當負載轉(zhuǎn)矩為0.8TN時，要使n1000r/min，則f1及U1應(yīng)為

11、多少？ 解：基頻以下變頻調(diào)速，同步轉(zhuǎn)速正比下降，且認為機械特性向下平移，當負載轉(zhuǎn)矩不變時，可以認為轉(zhuǎn)速降n不變。 調(diào)速前： n=33 r/min 調(diào)速后：r/min 3. 21一臺繞線式異步電動機，PN40kW，U1N380V，I1N76.3A，nN1440r/min，E2N=335V，I2N76.6A，KM2.5，求：(1)拖動恒轉(zhuǎn)矩負載TL=0.5TN，運行于n750r/min，轉(zhuǎn)子每相應(yīng)串入的電阻；(2)額定狀態(tài)下進行反接制動，要求起始制動轉(zhuǎn)矩為2.5TN，轉(zhuǎn)子每相應(yīng)串入的電阻。解：1）調(diào)速前：解得調(diào)速后：則：解得 2） 電源反接制動： 起始制動時刻：T=2.5TN由 解得：由解得3.22 一橋式起重機主鉤電動機為繞線式異步電動機，PN =22kW，nN =723 r/min，E2N=197V，I2N