东农18秋《电力拖动与控制》离线作业
东北农业大学网络教育学院电力拖动与控制网上作业题
第一章
1 . 1一台直流电动机的数据为:额定功率 =25 kW ,额定电压 =220 V ,额定转速
=1 500 r /min,额定效率 =86 .2 %。试求:
( 1 )额定电流;
( 2 )额定负载时的输入功率 。
1 . 2一台直流发电机的数据为:额定功率=12 kW ,额定电压=230 V ,额定转速
=1 450 r /min,额定效率=83 .5 %。试求:
( 1 )额定电流;
( 2 )额定负载时的输入功率 。
1 . 3一台直流电机,已知极对数p=2 ,槽数Z和换向片数K均等于22 ,采用单叠绕组。
( 1 )计算绕组各节距;
( 2 )求并联支路数。
1 . 4一台直流电机的数据为:极数2 p=4 ,元件数S=120 ,每个元件的电阻为0 . 2 Ω。当转速为1 000 r /min时,每个元件的平均感应电动势为10 V ,问当电枢绕组为单叠或单波绕组时,电刷间的电动势和电阻各为多少?
1 . 5已知一台直流电机的极对数p=2 ,元件数S= Z = K=21 ,元件的匝数=10 ,单波绕组,试求当每极磁通=1 . 42 × Wb,转速n =1 000 r /min时的电枢电动势为多少?
1 . 6一台直流电机,极数2 p=6 ,电枢绕组总的导体数N=400 ,电枢电流=10 A ,气隙每极磁通=0 . 21 Wb 。试求采用单叠绕组时电机的电磁转矩为多大?如把绕组改为单波绕组,保持支路电流的数值不变,电磁转矩又为多大?
1 . 7一台他励直流电机,极对数p=2 ,并联支路对数a =1 ,电枢总导体数N=372 ,电枢回路总电阻=0 .208 Ω,运行在U=220 V ,n =1 500 r /min, =0 . 011 Wb的情况下。 =362 W ,=204 W ,试问:
( 1 )该电机运行在发电机状态还是电动机状态?
( 2 )电磁转矩是多大?
( 3 )输入功率、输出功率、效率各是多少?
1 . 8图所示,则电刷应放在换向器的什么位置上?
题1 . 8图某种电枢绕组
元件的形状 1 .9一台并励直流电动机的额定数据为: =220 V , =92 A , =0 . 08 Ω,
=88 . 7 Ω, =86 %,试求额定运行时:
( 1 )输入功率;
( 2 )输出功率;
( 3 )总损耗;
( 4 )电枢回路铜损耗;
( 5 )励磁回路铜损耗;
( 6 )机械损耗与铁损耗之和。1 . 10一台并励直流电动机的额定数据为, =17 kW , =92 A , =220 V ,
=0 . 08 Ω, =1 500 r /min,电枢回路总电阻R=0 .1 Ω,励磁回路电阻=110 Ω,试求:
( 1 )额定负载时的效率;
( 2 )额定运行时的电枢电动势;
( 3 )额定负载时的电磁转矩。
1 .11一台并励直流发电机,电枢回路总电阻=0 . 25 Ω,励磁回路电阻=44 Ω,当端电压=220 V ,负载电阻=4 Ω时,试求:
( 1 )励磁电流和负载电流;
( 2 )电枢电动势和电枢电流;
( 3 )输出功率和电磁功率。
1 . 12 一台他励直流发电机,额定转速为1 000 r /min,当满载时电压为220 V ,电枢电流为10 A ,励磁电流保持为2 .5 A 。已知在n =750 r /min时的空载特性如下表所列:
If/A
0.4
1.0
1.6
2.0
2.5
2.6
3.0
3.6
4.4
Ea/V
33
78
120
150
176
180
194
206
225
试求:
( 1 )转速为额定、励磁电流保持2 . 5 A时的空载电动势;
( 2 )如果将发电机改为并励,且n =,为保持同样的空载电动势,磁场回路的电阻应为多少?
( 3 )如果保持磁场回路电阻不变,电机为并励,此时能够自励建压的临界转速为多少?
( 4 )如果保持n =,电机为并励,此时能够自励建压的临界电阻为多少?
第二章2 . 1变压器能改变交流电的电压和电流,能不能改变直流电的电压和电流?为什么?2 . 2变压器的铁心为什么要用硅钢片叠成而不用整块钢制成?
2 . 3一台变压器额定电压为220 /110 V ,若把二次绕组( 110 V )接在220 V交流电源上,主磁通和励磁电流将如何变化?
2 . 4一台变压器一次绕组额定电压为220 V ,不小心把一次绕组接在220 V的直流电源上,会出现什么情况?
2 . 5变压器空载运行时,功率因数为什么很低?这时从电源吸收的有功功率和无功功率都消
耗在什么地方?
2 . 6何谓变压器的主磁通?何谓变压器的漏磁通?它们各有什么特点?各起什么作用?
2 . 7何谓变压器的励磁电抗?希望是大好还是小好?为什么?
2 . 8电抗 、的物理意义如何?当负载变化时,它们的数值变化吗?为什么?
2 . 9何谓折算?变压器参数折算时应该遵循什么原则?
2 .10何谓标么值?若一次电流的标么值为0. 5 ,问二次电流的标么值为多少?为什么?
即一次与二次电流的标么值相等。2 . 11在一次侧和二次侧作空载试验时,从电源吸收的有功功率相同吗?测出的参数相同吗?
短路试验的情况又怎样?2 . 12准确地说变压器的变比是空载时一次、二次绕组感应电动势之比,还是负载时一次、
二次电压之比? 2 . 13变压器的电压变化率的大小与哪些因素有关?
2 . 14变压器的效率的高低与哪些因素有关?什么情况下变压器的效率最高?
2 . 15若三相变压器的一次、二次绕组线电动势领先 90 °,试问这台变压器联结组标号的标号数是多少?
2 . 16变压器并联运行的条件是什么?其中哪一个条件要绝对满足?为什么?
2 .17 何谓变压器容量?何谓绕组容量?在双绕组变压器中它们是相等还是不相等?在自耦变
压器中呢?
2 . 18电压互感器和电流互感器在使用中应注意哪些事项?
2 .19电焊变压器外特性的特点是什么?
2 . 20一台三相电力变压器,额定容量= 2 000 kV · A,额定电压/ =6 /0 . 4 kV ,Yd接法,试求一次、二次绕组额定电流与各为多少?
2 . 21试计算下列各台变压器的变比K:
( 1 ) /=3 300 /220 V的单相变压器;
( 2 ) /=6 /0 . 4 kV的Yy接法的三相变压器;
( 3 ) /=10 /0 . 4 kV的Yd接法的三相变压器。
2. 22 一台三相电力变压器Yd接法,额定容量 =1 000 kV · A,额定电压/ =10 /3 . 3 kV ,短路阻抗标么值 =0 . 053 ,二次侧的负载接成三角形,=( 50 +j85 )Ω,试求一次侧电流、二次侧电流和二次侧电压?
2 .23 一台单相双绕组变压器,额定容量为=600 kV · A, / =35 /6 . 3 kV ,当有额定电流流过时,漏阻抗压降占额定电压的6 . 5 %,绕组中的铜损耗为9 .5 kW (认为是
75 ℃的值),当一次绕组接额定电压时,空载电流占额定电流的5 . 5 %,功率因数为0. 10 。试求:
( 1 )变压器的短路阻抗和励磁阻抗各为多少?
( 2 )当一次绕组接额定电压,二次绕组接负载 =80 40 ° Ω时的、及各为多少?
2 .24一台三相电力变压器Yy联结,额定容量为=750 kV · A,额定电压/ =10 /0 . 4 kV ;在低压侧做空载试验时,=400 V ,=60 A ,空载损耗=3 . 8 kW ;在高压侧做短路试验时, =400 V ,= =43 .3 A ,短路损耗 =10 .9 kW ,铝线绕组,室温20 ℃,试求:
( 1 )变压器各阻抗参数,求阻抗参数时认为≈,≈ ,并画出T型等值电路图;
( 2 )带额定负载,cos =0 . 8（滞后)时的电压变化率Δu及二次电压 ;
( 3 )带额定负载,cos =0 . 8 (超前)时的电压变化率Δu及二次电压 。
2 . 25两台三相变压器并联运行,有关数据如下:
=1 250 kV · A, /=35 /10 . 5 kV ,=0 .065 ,Yd11 。
=2 000 kV · A, /=35 /10 . 5 kV ,=0 . 06 ,Yd11 。
试求:
( 1 )总输出为3 250 kV · A时,每台变压器输出为多少?
( 2 )在两台变压器均不过载的前提下,并联运行时的最大输出为多少?
2 . 26 有四台三相变压器,接线图如题2 .26图所示,通过画绕组电动势相量图,确定它们的联结组标号。
(a) (b) (c) (d)
题2.26图变压器接线图
2 . 27画出下列联结组标号变压器的接线图:
( 1 ) Yd3 ;
( 2 ) Dy1 。
2 . 28 画出下列联结组标号变压器的接线图:
( 1 ) Yy10 ;
( 2 ) Dd6 。
2 . 29一台单相自耦变压器数据为=220 V , =180 V , =400 A ,当不计损耗和漏阻抗压降时,试求:
( 1 )一次电流和公共绕组部分的电流I;
( 2 )二次绕组容量及传导容量Sc。
第三章
3 . 1三相异步电动机的结构主要是哪几部分?它们分别起什么作用?
3 . 2异步电动机的基本工作原理是什么?为什么异步电动机在电动运行状态时,其转
子的转速总是低于同步转速?
3 . 3什么叫转差率?三相异步电动机的额定转差率为多少?为什么转差率是异步电动
机最重要的一个技术参数?
3 . 4已知一台三相异步电动机的额定功率=10 kW ,额定电压 =380 V ,额定功
率因数cos=0 . 75 ,额定效率=86 %,问其额定电流为多少?
3 .5一台异步电动机定子绕组有6根引出线,其铭牌上标明“电压380 /220 V ,接法
Y/Δ”。如果三相电源电压是380 V ,定子绕组应采用哪种接法?出线盒内的接线端子应如
何连接?
3 . 6三相异步电动机的定子绕组是如何组成的?按什么规律连接?有什么特点?
3 .7三相异步电动机铭牌上标注的额定功率是输入功率还是输出功率?是电功率
还是机械功率?
3 . 8单相绕组通以单相交流电将在气隙中产生什么性质的磁场?三相对称绕组通以三
相对称电流将在气隙中产生什么性质的磁场?两种磁场之间有何内在联系?
3 . 9三相旋转磁动势的幅值与极数及绕组系数之间有什么关系?
3 . 10若将三相异步电动机三相电源的任何两相引线对调,异步电动机转子的转向将
作何变化?为什么?
3 . 11为什么三相异步电动机空载电流的标么值要比变压器的大?
3 . 12三相异步电动机转子绕组短路并堵转,若定子绕组加额定电压,将会产生什么
后果?并分析原因。
3 . 13异步电动机的转差率s是如何定义的?电机运行时,转子绕组感应电动势、电
流的频率与定子频率是什么关系?
3 . 14异步电机的时空相量图中,哪些是时间相量,哪些是空间相量?
3 . 15一台额定电压380 V 、星形联结的三相异步电动机,如果误连成三角形联结,并
接到380 V的电源上,会有什么后果?为什么?
3 . 16一台额定电压380 V 、三角形联结的三相异步电动机,如果误连成星形联结,并
接到380 V的电源上满载运行时,会有什么后果?为什么?
3 . 17三相异步电动机带恒转矩负载额定运行时,会产生哪些损耗?请画出功率流程图。
3 . 18三相异步电动机的电磁功率、转子铜损耗和机械功率之间在数量上存在着什么
关系?
3 . 19三相异步电动机负载运行时,其T形等值电路为什么不能简化成一字形等值电路?
3 . 20异步电动机的过载倍数、起动转矩倍数有何意义?它们是否越大越好?
3 . 21异步电动机带负载起动,负载越大,起动电流是不是越大?为什么?
3 . 22异步电动机在何种条件下的机械特性是固有机械特性?
3 . 23试简述三相异步电动机的运行性能优劣主要通过哪些技术指标来反映?
3 . 24三相异步电动机T形等值电路的参数主要通过什么实验来测定?
3 . 25为什么三相异步电动机的功率因数总是滞后的?
3 . 26为什么要进行频率折算?折算应遵循什么样的基本原则?
3 . 27说明三相异步电动机等值电路中,参数、 、 、 、、各代表什么意义?三相异步电动机转子附加电阻[( 1 - s)/ s] 是如何产生的?它代表什么物理意义?
3 . 28一台三相异步电动机,额定运行时转速=1 450 r /min,问这时传递到转子的
电磁功率有百分之几消耗在转子电阻上?有百分之几转化成机械功率?
3 . 29一台三相异步电动机,额定功率=25 kW ,额定电压=380 V ,额定转速
=1 470 r /min,额定效率=86% ,额定功率因数cos=0 . 86 ,求电动机额定运行时的
输入功率和额定电流。
3 . 30一台三相异步电动机,额定功率=7 . 5 kW ,额定电压=380 V ,额定转速
=971 r /min,额定功率因数cos=0 . 786 ,定子三角形联结。额定负载运行时,定子铜
损耗=386 W ,铁损耗=214 .5 W ,机械损耗=100 W ,附加损耗=112 . 5 W ,
求额定负载运行时:
( 1 )转子电流频率;( 2 )转子铜损耗;( 3 )电磁功率;( 4 )定子电流;( 5 )效率;
( 6 )画出功率流程图,标明各部分功率及损耗。3 . 31一台四极三相异步电动机,额定功率=55 kW ,额定电压=380 V ,额定负
载运行时,电动机的输入功率 =59 . 5 kW ,定子铜损耗=1 091 W ,铁损耗=972 W ,
机械损耗=600 W ,附加损耗=1 100 W 。求额定负载运行时:
( 1 )额定转速;( 2 )电磁转矩;( 3 )输出转矩;( 4 )空载转矩。
3 . 32一台八极三相异步电动机,额定功率=200 kW ,额定电压=380 V ,额定
转速=735 r /min,过载倍数=2 . 2 ,求:
( 1 )该电动机转矩的实用公式;
( 2 )当s=0. 015时的电磁转矩;
( 3 )电动机拖动1 200 N ·m负载时的转速。
3 . 33一台四极三相异步电动机,额定功率=25 kW ,额定电压=380 V ,额定转
速=1 450 r /min,过载倍数=2 . 6 ,求:
( 1 )额定转差率; ( 2 )额定转矩;
( 3 )最大转矩; ( 4 )临界转差率。
3 . 34一台八极三相异步电动机,额定功率=10 kW ,额定电压=380 V ,额定转
速=720 r /min,过载倍数=2 . 2 ,求:
( 1 )最大转矩; ( 2 )临界转差率; ( 3 )电磁转矩实用公式。
3 . 35设一台三相异步电动机的铭牌标明其额定频率=50 Hz ,额定转速=965 r /min,问电动机的极对数和额定转差率为多少?若另一台三相异步电动机极数为2 p=10 , =
50 Hz ,转差率=0 . 04 , 问该电动机的额定转速为多少?
3 . 36一台三相异步电动机,额定数据为: =380 V , =50 Hz , =7 . 5 kW ,
=962 r /min,定子绕组为三角形联结,cos=0. 827 , =470 W , =234 W ,
=80 W ,=45 W 。试求:
( 1 )电动机极数;( 2 )额定运行时的和 ;
( 3 )转子铜损耗 ;( 4 )效率;( 5 )定子电流 。
3 . 37 已知一台三相异步电动机的数据为: =17 kW , =380 V ,定子三角形联结,
4极,=19 A , =50 Hz 。额定运行时,定子铜损耗= 470 W ,转子铜损耗
=500 W ;铁损耗=450 W ,机械损耗=150 W ,附加损耗=200 W 。试求:
( 1 )电动机的额定转速; ( 2 )负载转矩 ;
( 3 )空载转矩 ; ( 4 )电磁转矩T。
第四章4 .1如果电源频率是可调的,当频率为50 Hz及40 Hz时,六极同步电动机的转速各
是多少?
4 . 2同步电动机在正常运行时,转子励磁绕组中是否存在感应电动势?在起动过程中
是否存在感应电动势?为什么?
4 . 3为什么异步电动机不能以同步转速运行而同步电动机能以同步转速运行?
4 . 4为什么要把凸极同步电动机的电枢磁动势和电枢电流分解为直轴和交轴两个分量?
4 . 5何谓直轴同步电抗?何谓交轴同步电抗?和相比哪个大一些?
4 . 6何谓同步电动机的功角?怎样用功角来描述同步电动机是运行在电动机状态还
是运行在发电机状态?
4 . 7什么是同步电动机的功角特性?同步电动机在什么功角范围内才能稳定运行?4 . 8隐极同步电动机的过载倍数=2 ,在额定负载运行时,电动机的功角为多大?
4 . 9为什么同步电动机经常工作在过励状态?
4 .10一台三相六极同步电动机的数据为:额定功率 = 250 kW ,额定电压 =
380 V ,额定功率因数cos=0 .8 ,额定效率=90 %,定子每相电阻=0. 025 Ω,定子
绕组为星形联结。试求:
( 1 )额定运行时定子输入的功率 ;
( 2 )额定电流;
( 3 )额定运行时电磁功率;
( 4 )额定电磁转矩。
4 . 11一台隐极同步电动机,额定电压=6 000 V ,额定电流 =72 A ,额定功率因
数cos=0. 8 (超前),定子绕组为星形联结,同步电抗=50 Ω,忽略定子电阻。当
这台电动机在额定运行时,且功率因数cos=0 . 8 (超前)时,试求:
( 1 )空载电动势 ;
( 2 )功角;
( 3 )电磁功率;
( 4 )过载倍数。
4 . 12三相输电线,线电压为10 000 V ,接有总功率为P=3 000 kW 、 cos =0 . 65的
感性负载。另外还接有一台额定功率为4 000 kW的同步电动机,该同步电动机输出功率为
2 500 kW ,总损耗为P=40 kW 。如果使这台同步电动机在过励状态下运行,使输电线的
cos=1 ,试求:
( 1 )同步电动机的输入电流I;
( 2 )同步电动机的功率因数;
( 3 )同步电动机的视在功率S
4 . 13一工厂变电所变压器容量为2 000 kV · A,该厂电力设备平均负载为1 200 kW ,
cos=0 . 65 (滞后),今欲添一台额定功率为500 kW 、 cos =0. 8 (超前)、= 95 %的同步电动机,试求当电动机满载时:
( 1 )全厂总功率因数是多少?
( 2 )变压器是否过载? 第五章5 . 1什么是直流伺服电机的电枢控制方式?什么是磁场控制方式?
5 . 2为什么直流伺服电机常采用电枢控制方式而不采用磁场控制方式?
5 . 3直流伺服电机采用电枢控制方式时,始动电压是多少?与负载大小有什么关系?
5 . 4常有哪些控制方式可以对交流伺服电机的转速进行控制?
5 . 5何谓交流伺服电机的自转现象?怎样消除自转现象?直流伺服电机有自转现象吗?
5 . 6幅值控制和相位控制的交流伺服电机,什么条件下电机气隙磁动势为圆形旋转磁
动势?
5 . 7为什么交流伺服电机常采用幅值-相位控制方式?
5 . 8 为什么直流测速发电机的转速不宜超过规定的最高转速?为什么所接负载电阻不
宜低于规定值?
5 . 9交流异步测速发电机输出特性存在线性误差的主要原因有哪些?
5 . 10为什么交流异步测速发电机转子采用非磁性空心杯转子而不采用笼型结构?
5 . 11 步进电机的三相单三拍运行含义是什么?三相单双六拍?它们的步距角有怎样的关系?
5 . 12什么是步进电机的静态运行状态?什么是步进运行状态?什么是连续运行状态?
5 . 13步进电机的转速由哪些因素确定?与负载转矩大小有关系吗?
5 . 14步距角为1 . 8 °/0 . 9 °的反应式四相八极步进电机的转子有多少个齿?若运行频率为2 000 Hz ,求电动机运行的转速是多少?
5 . 15直线电动机和旋转电动机的定子三相绕组在空间排列有什么不同?为什么?
5 . 16直线电动机和旋转电动机的定子三相绕组通三相交流电时,为什么直线电动机产生直
线方向的电磁力而旋转电动机产生电磁转矩?
5 . 17旋转电动机的同步转速与极对数成反比例关系,试问直线电动机的直线运行速度与极对数之间也有这种关系吗?
5 . 18分析浮法玻璃生产线上的电磁搅拌机能搅拌熔融玻璃液的原理。
5 . 19何谓磁悬浮力?有哪些方法能产生磁悬浮力?
5 . 20现代的磁悬浮列车常用哪些方法产生磁悬浮力? 第六章
6 . 1题6 . 1图所示的某车床电力拖动系统中,已知切削力F=2 000 N ,工件直径d=150 mm ,电动机转速n=1 450 r /min,减速箱的三级转速比=2 ,=1.5 ,=2 ,各转轴的飞轮矩为=3. 5 N· (指电动机轴), = 2 N·,=2 . 7 N·,=9 N·,各级传动效率===90% ,求:
题6 . 1图( 1 )切削功率;
( 2 )电动机输出功率;
( 3 )系统总飞轮矩;
( 4 )忽略电动机空载转矩时,电动机电磁转矩;
( 5 )车床开车但未切削时,若电动机加速度=800 r /min·,忽略电动机空载转矩但不忽略传动机构的转矩损耗,求电动机电磁转矩。6 . 2龙门刨床的主传动机构如题6. 2图所示。齿轮1与电动机轴直接相连,经过齿轮2 、 3 、 4 、 5依次传动到齿轮6 ,再与工作台的齿条啮合,各齿轮及运动物体的数据列于
题6 .2表。切削力F=9 800 N ,切削速度=43 m /min,传动效率=80% ,齿轮6的齿距
=20 mm ,电动机转子飞轮矩=230 N · ,工作台与导轨的摩擦系数=0. 1 。试计算:
( 1 )折算到电动机轴上的总飞轮矩及自载转矩(包括切削转矩及摩擦转矩两部分);
( 2 )切削时电动机输出的功率。
题6. 2图
题6，2表
符号
名称
齿数
重力/N
GD2/N·m2
1
齿轮
20
8.25
2
齿轮
55
40.20
3
齿轮
38
19.60
4
齿轮
64
56.80
5
齿轮
30
37.25
6
齿轮
78
137.20
G1
工作台
14 700（即质量为1 500kg）
G2
工件
9 800（即质量为1 000kg）
6.3起重机的传动机构如题6.3图所示，图中各部件的数据列于题6.3表。
题6.3表
编号
名称
齿数
GD2/N·m2
重力/N
直径/mm
1
电动机
5.59
2
蜗杆
双头
0.98
3
齿轮
15
2.94
4
蜗轮
30
17.05
5
卷筒
98.00
500
6
齿轮
65
294.00
7
导轮
3.92
150
8
导轮
3.92
87
150
9
吊钩
490
10
重物（负载）
19 600
起吊速度为12 m /min,起吊重物时传动机构
效率=70% 。试计算:
( 1 )折算到电动机轴上的系统总飞轮矩;
( 2 )重物吊起及下放时折算到电动机轴上的
负载转矩,其中重物、导轮8及吊钩三者的转矩
折算值;
( 3 )空钩吊起及下放时折算到电动机轴上的
负载转矩,其中导轮8与吊钩的转矩折算值为多
少?传动机构损耗转矩为多少?(可近似认为吊重
物与不吊重物时,传动机构损耗转矩相等) 题6.3图6 . 4一台他励直流电动机的额定数据为: =54 kW ,=220 V ,=270 A ,
=1 150 r /min。估算额定运行时的,再计算、、,最后画出固有机械特性。
6 .5一台他励直流电动机的额定数据为: =7 . 5 kW , = 220 V , =40 A ,
=1 000 r /min,=0 . 5 Ω。拖动=0 . 5 恒转矩负载运行时电动机的转速及电枢电流是多大?
6 . 6画出习题6 . 4中那台电动机电枢回路串入R=0 .1和电压降到U=150 V的两条人为
机械特性曲线。
6 . 7写出题6 . 7图所示各种情况下系统的运动方程,并说明系统的运行状态。(图中标
明的转速n的方向为参考方向,T、 的方向为实际作用方向)
题6 . 7图6 . 8题6 . 8图为5类电力拖动系统的机械特性图,试判断哪些系统是稳定的,哪些
系统是不稳定的。
题6 . 8图6 . 9一台他励直流电动机的额定数据为: =7 . 5 kW , =220 V , =85 .2 A ,
=750 r /min, =0 . 13 Ω。拟采用三级起动,最大起动电流限制在额定电流的2 . 5倍,求各段的起动电阻值为多少。
6 .10一台他励直流电动机的额定数据为: =17 kW , =220 V , =90 A ,
=1 500 r /min, =0 . 147 Ω。试计算:
( 1 )直接起动时的电流为多少?
( 2 )若限制最大起动电流为额定电流的两倍,有几种方法可以做到?并计算出所采用方法的参数为多少。
6 . 11一台他励直流电动机额定功率=29 kW , =440 V , =76 A , =1 000 r /min, =0.376 Ω。采用电枢回路串电阻方法调速,已知最大静差率为=30 %,试计算:
( 1 )调速范围;
( 2电枢回路串入的最大电阻值;
( 3 )拖动额定负载转矩运行在最低转速时电动机输出功率和外串电阻上消耗的功率。
6 .12一台他励直流电动机额定电压=440 V , =76 A , = 1 000 r /min,
=0 . 377 Ω,拖动位能性恒转矩负载,大小为=0. 8 。忽略空载转矩与传动机构损耗,计算:
( 1 )在电枢回路中串入电阻=3 . 48 Ω时电动机的稳定转速;
( 2 )若采用电枢回路串电阻的方法下放负载,下放时电机的转速n=500 r /min,求电枢回路应串入的电阻值;
( 3 )若采用能耗制动运行下放重物,转速仍为n=500 r /min,求电枢回路应串入的电阻值。
6 . 13一台他励直流电动机的铭牌数据如下:额定功率=40 kW , =220 V ,
=200 A , =1 000 r /min, =0. 1 Ω。生产工艺要求最大静差率=20 %,现采用降低电源电压调速,计算:
( 1 )系统能达到的调速范围是多少?
( 2 )上述调速范围内电源电压最小值与最大值是多少?
6 . 14一台他励直流电动机额定功率=10 kW , =220 V , =53 A , = 1 100
r/min, =0 . 3 Ω,拖动反抗性恒转矩负载运行于额定运行状态。若进行反接制动,电枢回路串入电阻R=3 . 5 Ω。请计算制动开始瞬间与制动到转速n=0时电磁转矩的大小,并说明电动机会不会反转。
6 . 15他励直流电动机, =18 . 5 kW , =220 V , =103 A , =500 r /min,
=1 500 r /min, =0 . 18 Ω。采用弱磁调速,问:
( 1 )电动机拖动额定恒转矩负载,若磁通减至=,电动机的稳定转速和电枢电流各为多少?能否长期运行?为什么?
( 2 )电动机拖动恒功率负载=,若磁通减至=时,电动机的稳态转速和转矩各为多少?此时能否长期运行?为什么?
6 . 16他励直流电动机, =18 kW , =220 V , =94 A , =1 000 r /min,在额定负载下,问:
( 1 )想降速至800 r /min稳定运行,外串多大电阻?采用降压方法,电源电压应降至多少伏?
( 2 )想升速到1 100 r /min稳定运行,弱磁系数/为多少?
6. 17一台他励直流电动机的=29 kW , = 440 V , =76 A , = 1 000 r /min,
=0 . 376 Ω。采用降低电源电压和减小磁通的方法调速,要求最低理想空载转速
=250 r /min,最高理想空载转速=1 500 r /min。试求出:
( 1 )该电动机拖动恒转矩负载=时的最低转速及此时的静差率;
( 2 )该电动机拖动恒功率负载=时的最高转速;
( 3 )系统的调速范围。
6 . 18一台他励直流电动机=17 kW , =110 V , =185 A , =1 000 r /min,已知电动机最大允许电流=1 . 8 ,电动机拖动=0 . 8 负载在电动运行状态,问:
( 1 )若采用能耗制动停车,电枢应串入多大电阻?
( 2 )若采用反接制动停车,电枢应串入多大电阻?
( 3 )两种制动方法在制动开始瞬间的电磁转矩各是多大?
( 4 )两种制动方法在制动到n=0时的电磁转矩各是多大?
6. 19一台他励直流电动机=13 kW , =220 V , =68 . 7 A , = 1 500 r /min,
=0 . 195 Ω,拖动一台吊车的提升机构,吊装时用抱闸抱住,使重物停在空中。若提
升某重物吊装时抱闸坏了,需要用电动机把重物吊在空中不动,已知重物的负载转矩=
,问此时电动机电枢回路应串入多大电阻?
6 . 20一台他励直流电动机拖动某起重机提升机构,他励直流电动机的=30 kW ,
=220 V , =158 A , =1 000 r /min, =0 . 069 Ω,当下放某一重物时,已知负载转矩=0 . 7 ,若欲使重物在电动机电源电压不变时以n= -550 r /min转速下放,问电动
机可能运行在什么状态?计算该状态下电枢回路应串入的电阻值是多少?
6. 21一台他励直流电动机, =29 kW , =440 V , =76 A , =1 000 r /min,
=0 . 377 Ω,。试求:
( 1 )电动机在回馈制动状态下工作,= -60 A ,电枢电路不串电阻,求电动机的转速及电动机向电网回馈的功率;
( 2 )电动机带位能性负载在能耗制动状态下工作,转速n= -500 r /min, =,求电枢电路串入的电阻及电动机轴上的输出转矩;
( 3 )电动机在反接制动状态下工作,n= -600 r /min, =50 A ,求电枢电路串入的电阻、电动机轴上的输出转矩、电网供给的功率、从轴上输入的功率、在电枢电路中电阻上消耗的功率, 第七章7 . 1为什么小容量的直流电动机不允许直接起动,而小容量的三相异步电动机却可以直接
起动?
7 . 2三相异步电动机起动时,为什么起动电流很大,而起动转矩却不大?
7 . 3什么情况下三相异步电动机不允许直接起动?7 . 4绕线转子异步电动机为何不采用降压起动?
7 . 5什么是异步电动机的Y-Δ起动?它与直接起动相比,起动电流和起动转矩有什么变化?
7 . 6笼型异步电动机采用自耦变压器降压起动时,起动电流和起动转矩的大小与自耦变压器的降压比=是什么数量关系?
7 . 7说明深槽式和双笼型异步电动机改善起动特性的原因,并比较其优缺点。
7 . 8绕线转子异步电动机转子回路串适当的起动电阻后,为什么既能抑制起动电流又能增
大起动转矩?如把电阻改为电抗,其结果又将怎样?
7 . 9为什么绕线转子异步电动机转子回路串入的电阻太大反而会使起动转矩变小?
7 . 10绕线转子异步电动机转子回路串频敏变阻器起动的原理是什么?
7 . 11为什么说绕线转子异步电动机转子回路串频敏变阻器起动比串电阻起动效果更好?
7 . 12三相异步电动机轴上带的负载转矩越重,起动电流是否越大?为什么?负载转矩的大小对电动机起动的影响表现在什么地方?
7 . 13在基频以下变频调速时,为什么要保持=常数,它属于什么调速方式?
7 . 14在基频以上变频调速时,电动机的磁通如何变化?它属于什么调速方式?
7 . 15笼型异步电动机如何实现变极调速?变极调速时为何要同时改变定子电源的相序?
7 . 16定性画出Y-YY变极调速的机械特性,它属于何种调速方式?
7 . 17绕线转子异步电动机转子串电抗能否调速?为什么?
7 . 18三相异步电动机串级调速的基本原理是什么?
7 . 19比较串级调速和转子串电阻调速的机械特性、效率和功率因数。
7 . 20串级调速为什么比转子串电阻调速效率高?它适用于什么场合?
7 . 21 绕线转子异步电动机的调速方法有哪些?各有何优缺点?
7 . 22以晶闸管串级调速为例,说明其功率传递关系。
7 . 23为什么普通笼型异步电动机带恒转矩负载不适合采用调压调速?
7 . 24异步电动机回馈制动时的能量转换关系与电动运行相比发生了什么变化?试画出其
功率流程图。
7 . 25举若干例子说明异步电动机回馈制动过程或运行情况。
7 . 26试分析异步电动机处于反接制动状态时的能量转换关系,举例说明异步电动机的反接制动过程。
7 . 27绕线转子异步电动机反接制动时,为什么要在转子回路串入较大的电阻值?
7 . 28倒拉反转运行应用于何种负载,分析其功率传递关系。
7 . 29正在运行的三相异步电动机,若把原来接在电源上的定子接线端迅速改换接到
三相对称电阻器上能否实现快速停车,为什么?
7 . 30三相异步电动机能耗制动时,保持通入定子绕组的直流电流恒定,在制动过程中气隙
磁通是否变化?
7 . 31异步电动机能耗制动的原理是什么?定子绕组为何要通入直流电流?定性画出其机械
特性曲线。
7 . 32异步电动机拖动位能性负载,当负载下放时,可采用哪几种制动方法来控制其速度?定
性绘出特性曲线,并标注运行点。
7 .33三相笼型异步电动机: =110 kW ,定子Δ联结,额定电压=380 V ,额定转速
=740 r /min,额定效率=86%,额定功率因数cos=0 . 82 ,起动电流倍数=6 . 4 ,起动转矩倍数=1 . 8试求:
( 1 )直接起动时的起动电流和起动转矩;
( 2 )若供电变压器允许起动电流限定在480 A以内,负载转矩为750 N · m时,问能否采用Y-Δ降压起动方法起动?
7 . 34一台三相笼型异步电动机=45 kW ,定子Δ联结,额定电压=380 V ,额定
电流=84 .5 A ,额定转速=1 480 r /min,起动电流倍数=7 . 2 ,起动转矩倍数=
2 . 2 。负载起动转矩=220 N · m,供电变压器要求起动电流不大于260 A 。试从Y-Δ降压起动或自耦变压器降压起动中选择一种合适的起动方法,并通过计算加以说明。
7. 35三相笼型异步电动机,已知=6 kV , =1 450 r /min, = 20 A ,Δ联结,
cos=0 . 87 ,=87 . 5 %,=7 , =2,。试求:
( 1 )额定转矩;
( 2 )电网电压降到多少伏以下就不能拖动额定负载起动?
( 3 )采用Y-Δ起动时初始起动电流为多少?当=1 . 1 时能否起动?
( 4 )采用自耦变压器降压起动,并保证在=0 . 5时能可靠起动,自耦变压器的降压比为多少?电网供给的最初起动电流是多少?
7 . 36三相笼型异步电动机=90 kW ,额定电压=380 V ,额定电流=167 A ,额定转速=1 490 r /min,起动电流倍数=7. 2 ,起动转矩倍数=2 .1 。若把起动电流限定在380 A以内时,并要求起动转矩≥ 0 . 4 ,试选择一种合适的起动方法,并通过计算加以说明。
7 . 37三相笼型异步电动机=160 kW ,定子Y联结,额定电压=380 V ,额定电流
=288 A ,额定转速=1 490 r /min,起动电流倍数=6 . 9 ,起动转矩倍数=2 . 1 。试
求:
( 1 )直接起动时的起动电流和起动转矩;
( 2 )若把起动电流限定在1 400 A以内时,采用定子串电抗起动,定子回路每相应串入的电抗
值为多大?
7 .38一台绕线转子三相异步电动机=37 kW ,额定电压=380 V ,额定转速
=1 441 r /min,= 316 V ,= 74 A ,过载倍数= 3 . 0 ,起动时负载转矩
=0 . 76 。求:转子串电阻三级起动时的起动电阻。
7 . 39一台笼型异步电动机=11 kW , =21 . 8 A , =380 V , =2 930 r /min,
=2 . 2 ,拖动=0 . 8 的恒转矩负载运行。求:
( 1 )电动机的转速;
( 2 )若降低电源电压到0. 8 时电动机的转速;
( 3 )若频率降低到0 .8 =40 Hz ,保持不变时电动机的转速。
7 .40一台绕线转子三相异步电动机= 45 kW , =380 V , =966 r /min,
=2 . 2 , =307 V , =93 A 。用它提升与下放重物=0 . 85,若采用转子串电阻调速。试计算:
( 1 )转子不串电阻时的转速;
( 2 )提升重物的转速为450 r /min时,转子每相应串多大电阻;
( 3 )下放重物的转速为150 r /min时,转子每相应串入多大电阻。
7. 41一台三相绕线转子异步电动机,定子绕组Y联结,主要数据为: = 22 kW ,
=380 V , =710 r /min, =2 . 8 , =161 V ,=49 . 8 A , =90 A ,电动机拖动反抗性恒转矩负载=0 . 82,要求反接制动时T=2. 0 ,求:
( 1 )转子每相串入的电阻值。
( 2 )若电动机停车时不及时切断电源,电动机最后结果如何?
7 .42起重机吊钩由一台三相绕线转子异步电动机拖动,其数据为: =55 kW ,
=380 V , =1 448 r /min, =288 V , =121 A , =2. 5 。已知电动机提升重物时负载转矩=326 N · m,电动机下放重物时负载转矩=290 N · m。
( 1 )提升重物时,当电动机转速分别为1 200 r /min、 800 r /min和400 r /min时,求转子每相串入的电阻值。
( 2 )下放重物时,当电动机转速分别为400 r /min和800 r /min时,求转子每相串入的电阻值。
( 3 )当高速下放重物时负载转矩不变,而电动机工作在负序电源的固有机械特性上,求此时电动机的转速,并说明电动机运行在什么状态。
7 . 43起重机由一台三相绕线转子异步电动机拖动,其数据为: =75 kW , =380 V , =970 r /min, =392 V , =121 A , =2 .5 。已知电动机升降重物时负载转
矩=0 . 76 ,求:
( 1 )在固有机械特性上运行时的转速;
( 2 )当转子每相串入电阻为0 . 66 Ω时的转速;
( 3 )当下放重物转速为970 r /min时,转子回路每相应串入多大电阻?
第八章8 . 1何谓同步电动机异步起动法?为什么同步电动机要采用异步起动法起动?
8 . 2为什么异步起动时,同步电动机转子励磁绕组既不能开路,又不能短路,而要串接约为励
磁绕组电阻值的5 ～ 10倍的电阻?
8 . 3装在同步电动机磁极极靴中类似于感应电动机的笼型绕组有什么作用?
8 . 4何谓投励?投励的最佳时间在什么时候?为什么?
8 . 5为什么用变频器来起动同步电动机的时候要限制频率的上升率?
8 . 6无换向器电动机调速系统主要由哪些部分组成?
8 . 7试分析交-直-交电流型无换向器电动机的调速原理。
8 . 8无换向器电动机转子位置检测器的作用是什么?
8 . 9试分析接近开关式位置检测器的工作原理。
8 . 10磁(悬)浮列车正常运行时需要几种作用力?
8 . 11试分析磁浮列车的直线电动机产生牵引力的作用原理。
8 . 12一台磁浮列车的直线电动机的定子绕组由变频器供电,要求在频率为50 Hz时磁
浮列车行驶速度为360 km /h,试计算直线电动机定子绕组极距τ为多少?
8 . 13磁浮列车通常分为哪两种类型?它们各有什么特点?
8 . 14何谓导向力?试分析磁浮列车导向力的作用原理。
8 . 15试分析斥浮型磁浮列车产生磁浮力的作用原理。
8 . 16试分析吸浮型磁浮列车产生磁浮力的作用原理。
8 . 17磁浮列车通常采用什么方法调速?
8 . 18试分析磁浮列车制动减速的原理。
第九章9 . 1什么是风能密度? 风能密度与风速有什么关系?
9 . 2如何用直接计算法求得一个地区一年的平均风能密度?
9 . 3风力机通过叶片吸收风能的原理是什么?
9 . 4风力发电机采用哪些措施来提高风能系数?
9 . 5尾舵调向装置为什么能自动跟踪风向的变化?
9 . 6某地区当平均风速为10m/s时，风能密度大约为600w/,试求当平均风速为18m/s时，风能密度为多少?
9 . 7为什么风力发电机要安装增速箱?
9 . 8采用恒转速——恒频技术的风力发电装置是选用同步发电机好还是选用笼型异步发
电机好? 为什么?
9 . 9采用笼型异步发电机的风力发电装置一定要恒转速运行吗? 为什么?
9 . 10简述笼型异步发电机单独运行自励建压原理?
9 . 11笼型异步发电机自励建压时为什么要外接电容器? 第十章
10 . 1电动机稳定运行时的稳定温升取决于什么?在相同的尺寸下,提高电动机的额定功率
有哪些措施?
10 . 2电力拖动系统中电动机的选择包括哪些具体内容?
10 . 3电动机的温度、温升以及环境温度三者之间有什么关系?
10 . 4电动机的发热和冷却各按什么规律变化?
10 . 5电动机的三种工作制是如何划分的?负载持续率ZC%表示什么意思?
10 . 6为什么短时工作制电动机不能带额定负载作长期连续运行?
10 . 7试比较等效电流法、等效转矩法、等效功率法及平均损耗法的共同点和不同点,它们
各适用于何种情况?
10 . 8一台电动机周期性地工作15 min ,休息85 min ,其负载持续率ZC%=15 %,对吗?
10 . 9一台电动机的ZC%=15 %,=30 kW ;另一台电动机的ZC%=40 %,=20 kW ,试比
较这两台断续工作制电动机,哪一台的容量大些?
10 . 10某电力拖动系统选用三相四极绕线转子异步电动机来拖动,其额定数据为
=20 kW ,=1 420 r /min,=2 。已知电动机带连续周期变化负载工作。每一个周期共
分五段:第一阶段是启动阶段,=6 s ,=200 N · m;第二阶段=40 s ,=120 N · m;
第三阶段=20 s ,=100 N · m;第四阶段为制动阶段,=10 s ,= -100 N · m;然后
停歇10 s ,试校验电动机的温升与过载能力是否合格?
10 . 11试概括一下连续工作制电动机容量选择的基本方法和步骤。
10 . 12同一台短时工作制电动机在不同工作时间所标明的额定功率是不相同的,
即>>> ,这是为什么?
10 . 13周期性断续工作方式的三相异步电动机,在不同的负载持续率ZC%下,实际过载倍数/是否为常数?为什么?
10 . 14一台连续工作制的电动机,额定功率为,如果在短时工作方式下运行时,其额定功率与短时负载功率及热过载倍数三者之间有什么关系? www.ap5u.com提醒：答案可以联系Q或微信 761296021
想要前三章答案 一到三章答案
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