电机与拖动离线作业

浙江大学远程教育学院《电机与拖动》课程作业课后习题：1－13、1－19、1－21、1－22、1－312－10、2－15、2－173－12、3－15、3－164－4、4－6、4－10、4－14、4－27、4－28、4－365－1、5－5、5－151-13已知直流电机的极对数p=2，槽数z=22，元件数及换向片数s=k=22，试画出单迭绕组展开图、磁极和电刷位置，并画出并联支路图。答：此电机绕组是单迭所以1kyy不是整距绕组，采用省铜且有利于换向的短距绕组1225222zyp根据参数画出展开图，并作出并联支路图如下12345678910111213141516171819202122221234567891011121314151617181920212221NSNSA+B-1-19某四极直流电机，电枢槽数z=36，单迭绕组，每槽导体数为6，每极磁通2.2*10e-2Wb，电枢电流Ia=800A，问此时电磁转矩为多少？如改为单波绕组，保持支路电流不变，其电磁转矩为多少？解：电机内的总导体数N=6Z=36*6=216，单迭绕组时：a=p=2222162.210800605.04223.14162MaapNTCIINma改为单波绕组时，1a，若要保持支路电流不变，8002221400222aaaIIaiaAa222162.210400605.04223.14161MaapNTCIINma1-21某他励直流电动机额定电压UN=220V，额定电流IN=10A，额定转速nN=1500r/min，电枢回路总电阻Ra=0.5Ohm，试求：(1)额定负载时的电磁功率和电磁转矩；(2)保持额定时励磁电流及总负载转矩不变而端电压降为190V，则稳定后的电枢电流与转速为多少？（电枢反应忽略不计）。解：(1)220100.5102150MNaaNNaNPPEIUIRIW21506013.687223.1416150060NNNNNPPTNmn(3)励磁电流不变时磁通不变，总负载转矩也不变，所以10ZaNMTIIAC不变，19010515001290.70/min220105aNNaNNaNNNaEUIRnnnrEUIR1-22某并励直流电动机额定电压UN=220V，额定电流IN=75A，额定转速nN=1000r/min，电枢回路总电阻Ra=0.26Ohm，额定时励磁回路总电阻Rfn=91Ohm，铁耗及附加损耗pFe+pdelta=600W，机械损耗POhm=198W，电枢反应去磁作用不。试求：(1)额定运行时的电磁转矩T与输出转矩TN；(2)理想空载转速；(3)实际空载电流I0及实际空载转速。解：(1)0600198798FeppppW12212207516.52202.4291752.4272.5872.580.261369.642.42220532.4165001369.64532.414597.9614597.96223.160NNNfNfnaNNfNcuaaNacuffNNMcuacufMMNNPUIkWUIARIIIApIRWpIUWPPppWPPTn139.4416100060Nm1369.64532.46001982700.04220752700.04131.78223.141610006060cuacufFeNNNNNNppppppWUIpPTNmn(2)22072.580.260.201131000NaNaaNeNNNUIRECnn002201093.820.20113NeUnC(3)0139.4131.787.62NTTTNm9.559.550.201131.921MNeNCC007.623.9671.921aMNTIAC0002203.9670.261088.69/min0.20113NaaeUIRnrC1-31两台完全相同的并励直流电动机，电枢回路总电阻均为Ra=0.1Ohm，两机在1000r/min时的空载特性均为：I11.31.5U0186.7195.9现将两机在机械上同轴联结，电路上并联于同一个230V的直流电源，轴上不带其他负载，电枢反应及附加损耗均忽略不计。已知当甲机励磁电流为1.4A，乙机的励磁电流为1.3A时，机组的转速为n=1200rpm。试问：(1)此时哪一台为发电机？哪一台为电动机？(2)机组总的机械损耗和铁耗为多少？(3)只调节励磁电流能否改变两机的运行状态（转速不变）？2-10他励直流电动机额定数据如下：PN=60kW，UN=220V，IN=350A，nN=1000RPM，试问：(1)如果将该机直接起动，则启动电流为多少？(2)为使启动电流限制在2IN，应在电枢回路串入多大电阻？(3)如果采用降压启动且使启动电流限制为2IN，端电压应降为多少？解:(1)221220350600000.069423502NNNaNUIPRI2203170.590.0694NaaUIAR(2)122200.06940.24522350NaaNURRRRI(3)1223500.069448.58NaUIRV2-15某他励直流电动机额定数据如下：PN=3kW，UN=220V，IN=18A，nN=1000RPM。电枢回路总电阻Ra=0.8Ohm。试求：(1)为使该机在额定状态下进行能耗制动停机，要求最大制动电流不超过2In，求制动电阻值；(2)在项(1)的制动电阻时，如负载为Tz=0.8TN位能转矩，求电机在能耗制动后的稳定速度；(3)设该机带动Tz=TN位能负载运行于额定状态，采用能耗制动使之最终以500rpm的速度放下重物，求制动电阻及该电阻所对应的最大制动电流；(4)该机采用能耗制动将Tz=TN的位能负载稳速下放时，所能达到的最低下放转速为多少？(5)若该机在额定工况下采用能耗制动停机而不接制动电阻，则制动电流为额定电流多少倍？解：(1)220180.80.20561000NNaeNNUIRCn10.205610000.84.912218eNNeNNZaaNCnCnRRRII(2)0.80.80.81814.4NzzNMNMNTTIIACC0.814.456.03/min0.2056azzeNRnIrC(3)18NzzNMNMNTTIIACC10.20565000.84.9118eNNeNNZaazCnCnRRRII(4)18NzzNMNMNTTIIACC0.81870.04/min0.2056azzeNRnIrC(5)10000.20562570.80NeNaaznCIARR25714.2818aNII2-17他励直流电动及额定数据为：PN=29kW，UN=440V，IN=76A，nN=1000RPM，Ra=0.377Ohm；试问：(1)该机以500rpm的速度吊起Tz=0.8TN负载转矩，在电枢回路应串多大电阻？(2)用哪几种方法可使Tz=0.8TN的位能负载以500rpm的速度稳速下放？求每种方法的电枢回路串接的电阻值。解：(1)440760.3770.41131000NNaeNNUIRCn04401069.78/min0.377NeNUnrC0.80.80.87660.8NzaNMNMNTTIIACC4400.41135000.3773.47760.8NeNaaUCnRRI(2)可采用串接电阻能耗制动的方法10.41135000.3773.00560.8eNeNZaazCnCnRRRII3-12一台单相变压器，SN=100kVA，U1N/U2N=6000/230V，fN=50Hz，原副边绕组的电阻和漏抗分别为：R1=4.32Ohm，X1=8.9Ohm，R2=0.0063Ohm，X2=0.018Ohm，求：(1)折算到高压方的短路电阻，短路电抗和短路阻抗？(2)折算到低压方的短路电阻，短路电抗和短路阻抗？(3)短路电阻，短路电抗和短路阻抗的标幺值？(4)用百分值表示的短路电压及其分量？(5)满载及cos=1，0.8（滞后），0.8（超前）三种情况下的电压变化率？并对计算结果进行比较和讨论。解：(1)12600026.087230NNUkU22222222121226.0870.00634.28726.0870.01812.254.324.2878.6078.912.2521.158.60721.15kkkkkRkRXkXRRRXXXZRjXj(2)212300.03836000NNUkU2211221221210.03834.320.0063480.03838.90.01310.00630.0063480.0126480.0180.01310.03110.0126480.0311kkkkkRkRXkXRRRXXXZRjXj(3)1110000016.676000NNNSIAU111600036016.67NNNUZI*1*1*18.6070.024136021.150.05883608.60721.150.02410.0588360kkNkkNkkNRRZZXZZjZjZ(4)75234.57575/8.60710.265234.525kCkRRaa75222275175117511110.26521.1523.5116.6723.51391.9391.9100%100%6.53%600016.6710.265100%2.85%600016.6723.51100%1.53%6000kCkkCkNkCkkNNkCkRNNkkXNZRXUIZVUuUIRuUIXuU(5)22cos1,sin0**22cossin100%0.024110.05880100%2.41%kkuRX2cos0.8,超前，负载为容性，2222cos0.8,0,36.87sinsin36.870.6**22cossin100%0.02410.80.05880.6100%1.6%kkuRX2cos0.8,滞后，负载为感性，2222cos0.8,0,36.87sinsin36.870.6**22cossin100%0.02410.80.05880.6100%5.46%kkuRX当负载为纯电阻性的时候，由于线圈中电阻的存在，输出电压会略下降。当负载为电感性时，变压器输出电压会比纯电阻性下降。外特性为一条下垂曲线。当负载为电容性时，变压器输出电压随电流增大而上升。3-15一台三相变压器，原、副边绕组的12个端点和各相绕组的极性如图所示。试讲此三相变压器联结成Y/delta-7和Y/Y-4