电机与拖动基础习题答案

5-11一台他励直流电动机的铭牌数据：PN=10kW，UN=220V，IN=55A，nN=1450r/min，Ra=0.5Ω。试求：（1）固有机械特性方程；（2）电枢回路串入1.5Ω电阻时的人为机械特性和此时带额定负载时的转速；（3）电枢电源电压降至额定电压一半的人为机械特性方程和此时带额定负载时的转速；（4）磁通减弱的人为机械特性方程和此时带额定负载时的转速。解：（1）固有机械特性方程：220550.50.13314509.559.550.1335569.86.NNaeNNeeNNUIRCnTCINm222200.51654.142.960.1339.550.133NaeNeTNURnTTTCCC电枢回路串入1.5Ω电阻时的人为机械特性：222200.51.51654.1411.840.1339.550.133NaceNeTNURRnTTTCCC额定负载时的转速：1654.1411.841654.1411.8469.86827.02/minnTr（3）电枢电源电压降至额定电压一半的人为机械特性方程：11102NUUV2211100.52827.072.960.1339.550.133NaeNeTNURnTTTCCC带额定负载时的转速：827.072.96827.072.9669.86620.28/minNnTr（4）磁通减弱的人为机械特性方程：2222200.52363.056.040.70.70.70.1339.550.490.133aeNeTNRUnTTTCCC带额定负载时的转速：2363.056.042363.056.0469.861941.1nT5-12一台他励直流电动机铭牌数据：PN=8kW，UN=220V，IN=60A，nN=1450r/min，Ra=0.55Ω。试求：（1）额定运行时的电磁转矩、输出转矩和空载转矩；（2）理想空载转速和实际空载转速；（3）半载时电动机的转速；（4）转速为1500r/min时的电枢电流。解：1）额定运行220600.550.1291450NNaeNNUIRCn电磁转矩：9.559.550.1296073.92.eeNNTCINm负载转矩：89550955052.69.1450NNNPTNmn空载转矩：073.9252.6921.23.eNTTTNm2）理想空载转速：02201705.43/min0.129NeNUnrC实际空载转速：00222200.5521.231631.95/min9.55()0.1299.550.129NaeNeNURnTrCC3）半载时的转速：0222200.5552.69()(21.23)1540.82/min9.55()20.1299.550.1292NaNeNeNURTnTrCC4）转速为1500r/min的电枢电流：2200.129150048.180.55NeNaaUCnIAR5-13一台他励直流电动机铭牌数据：PN=7.5kW，UN=110V，IN=80A，nN=700r/min，Ra=0.2Ω。试求：（1）直接起动时的起动电流和起动电流倍数；（2）若限制起动电流为1.5IN，则采用电枢回路串电阻起动，电枢回路应外串多大电阻。解：1）直接起动起动电流：1105500.2NstaUIAR起动电流倍数：5506.87580ststNII2）应串电阻为：1100.20.7171.51.580NaNURRI5-14一台他励直流电动机铭牌数据：PN=20kW，UN=220V，IN=115A，nN=1000r/min，Ra=0.1Ω。若最大起动电流为2IN，负载电流为0.9IN，试求电动机串电阻起动的最小级数、各级起动电阻值以及所串各段起动电阻值。解：最大起动电流：AAIIN230115*221分级启动总电阻：957.02302201IURNm若取电流AIIN5.1269.0-2'1）（则818.1''11IIV启动级数78.3'lglgm11IIRRam，取m=4起动电流比758.157.94切换电流为AII8.130758.123012符合启动要求各级起动总电阻96.0545.0309.0176.04433221aaaaRRRRRRRR各段电阻414.0235.0134.0076.034'423'312'21'1RRRRRRRRRRRRa5-15一台他励直流电动机额定数据为：PN=2.5kW，UN=220V，IN=12.5A，nN=1500r/min，Ra=0.7Ω。试求：（1）当If=IfN，n=1300r/min时，使系统转入能耗制动停车，要求起始制动电流为2IN，电枢回路应串入的附加制动电阻Rc1值，若电枢不串入制动电阻，则制动瞬间电流为多大。（2）若负载为位能性负载，要求在TL=0.9TN时保证以170r/min的转速能耗制动稳速下放负载，应串入的制动电阻Rc2。解：22012.50.70.14081500NNaeNNUIRCn8.165.12*345.1345.11408.0*55.955.9NNTeNNNTICTCeC1)直接制动的制动电流0.14081300261.4860.7eNcaCnIAR能耗制动制动电阻0.140813000.76.622212.5eNcaNCnRRI2）下放负载制动电阻2.59550955015.92.15000.90.915.9210.669.559.550.14080.1408(170)0.71.54510.66NNNNaeNeNcaaPTNmnTIACCnRRI若考虑空载转矩，则89.092.158.160NeNTTT则7.198.955.99.00'RcACeTTINNa5-16一台他励直流电动机额定数据为：PN=29kW，UN=440V，IN=76A，nN=1000r/min，Ra=0.39Ω。试求：（1）电动机以700r/min转速提升额定负载时应串入的电阻值；（2）可采用哪些方法使所带位能性负载TL=0.8TN以500r/min转速下放；各种方法电枢应串入的电阻值；（3）在以500r/min转速提升位能性负载TL=0.8TN时，突将电枢反接，并使电流不超过IN，求最后稳定下降转速。解：（1）621390767004104408920842979193559410100039076440952761000290005595590..*.......*...RaInCeURTTTICTCCnRIUCnPTNNNNNeNNNTeNNeNTNaNNNeNNN串（2）忽略空载转矩，则TL=0.8TN时，Ia=0.8IN=0.8*76=60.8A99.238.08.60)500(*41.000223.1038.08.60)500(*41.04401RaInCURURaInCURaNeaNeN的情况）能耗制动，即（）额定电压下串电阻：（（3）电枢反接，则电枢电路中的总电阻min/233241.049.8*8.6044049.876500*41.0440rCeRIUnInCURNaNNe则转速