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1、第9章习题P39 例9-2一台他励直流电动机，其额定功率为29kW，额定电压为440V，额定电流为76A，额定转速为1000r/min，电枢电阻为0.377.试用解析法计算采用四级起动，且最大起动电流为两倍额定电流时的各段起动电阻。解：由于起动级数m = 4 ，且最大起动电流为I1 = 2IN = 276 =152A 则各级起动总电阻为于是各分段电阻为P78 9-6某一他励直流电动机的数据为：PN=29kW，UN=440V，IN=76A，n N=1000r/min，测得Ra=0.065RN。若忽略空载损耗，试计算：(1) 电动机以转速500r/min吊起负载，Tz=0. 8TN，试求这时串接在
2、电枢电路内的电阻R；(2) 用哪几种方法可以使负载（0. 8TN）以500r/min转速下放？求每种方法电枢电路内的电阻I N(3) 在500r/min时吊起负载，Tz=0. 8TN，忽略将电枢反接，并使电流不超过，求最后稳定下降的转速。解：（1）Tz= 0. 8 TN时，Ia= 0. 8IN = 0. 876 = 60.8A（2）可有4种方法1）在额定电压下，电枢电路接电阻2）降低电枢两端电压，并电枢电路串电阻。以U=0. 5UN为例3）能耗制动4）电枢电压降低且反接，回馈制动V（3）如果忽略将电枢反接，并使电流不超过IN，则电枢回路总电阻为最后稳定下降的转速r/minP78 9-7 某他励
3、直流电动机的数据为：PN=29kW，UN=440V，IN=76.2A，n N=1050r/min，Ra=0.068RN。(1) 电动机在回馈制动下工作，设Ia=60A，电枢回路不串联电阻，求电动机转速；(2) 电动机在能耗制动下工作，转速n =500r/min，电枢电流为额定电流，求回路电枢内串联电阻值、电动机轴上转矩；(3) 电动机在转速反向的反接制动下工作，转速n =-600r/min，电枢电流Ia=50A，求电枢回路内串联电阻值、电动机轴上转矩、电网供给的功率、从电动机轴上输入的功率、在电枢回路内电阻值所消耗的功率。解：（1） r/min（2） 此时电动机轴上转矩Nm（3）电枢回路内串联
4、电阻值根据，可得于是电动机轴上转矩Nm电网供给的功率kW电动机轴上输入的功率 kW在电枢回路内电阻值所消耗的功率 kWP78 9-8一台他励直流电动机铭牌数据为：PN=10kW，UN=220V，IN=53A，n N=1100r/min，测得Ra=0.3。采用能耗制动和反接制动，试计算这两种情况下电枢应该串接多大的电阻。两种情况下的电枢电流不得超过2 IN解：由题设可得（1） 采用能耗制动时应该串接的电阻（2） 采用反接制动时应该串接的电阻P78 9-9一台他励直流电动机铭牌数据为：PN=40kW，UN=220V，IN=207.5A，Ra=0.067。试计算（1） 如果电枢电路不串接电阻起动，则
5、启动电流为额定电流的多少倍？（2） 如果将启动电流限制为1.5额定电流，则电枢电路应串接多大的起动电阻。解：（1） 采用直接时的启动电流A（2） 电枢电路串电阻起动时应串接的电阻值P79 9-10一台他励直流电动机的技术数据为，PN = 29kW，UN = 440V，IN = 76.2A，nN = 1050r/min，Ra = 0.068.试用解析法计算采用三级起动，且最大起动电流为两倍额定电流时的各段起动电阻，。解：由于起动级数m = 3 ，且最大起动电流为I1 = 2IN = 276.2 =152.4A 于是各分段电阻为P78 9-10某他励直流电动机的数据为：PN=29kW，UN=440
6、V，IN=76.2A，n N=1050r/min，Ra=0.068RN。分三级起动，其最大起动电流不得超过额定电流的两倍，求各段的电阻值。解：各段电阻为P79 9-11一台他励直流电动机铭牌数据为：PN=1.75kW，UN=110V，IN=20.1A，n N=1100r/min，Ra=0.57。如果采用三级起动，且启动电流不超过2 IN，试求出各段的电阻值，及各段电阻切除时的瞬时转速。解：根据电枢电阻Ra的求解于是 理想空载转速为r/min由于启动电流不超过2 IN，所以启动时的最大电流为A各段电阻切除时的切换电流为A各段总切换电阻值各分段电阻值或各段电阻切除时的瞬时转速r/minr/min
7、r/minP79 9-12一台直流电动机部分参数： UN=220V，IN=40A，n N=1000r/min，Ra=0.5。当电压减低到180V，负载为额定负载时，求：（1）电动机接成它励（励磁电流不变）时转速和电枢电流；（2）电动机接成并励（励磁电流随电压正比变化）时转速和电枢电流（设铁不饱和）。解：（1） 电动机接成它励时r/minIa = IN =40A（2） 电动机接成并励时根据铁不饱和、且励磁电流随电压正比变化可得于是 根据，且负载为额定负载，可得A于是 r/minP79 P9-13一台他励直流电机的数据如下：PN=29kW，UN=440V，IN=76A，n N=1000r/min，
8、Ra=0.065RN。采用调压及调磁的方法进行调速，要求最低理想空载转速为250r/min，最高理想空载转速为1500r/min，求在额定转矩时的最高转速和最低转速，并比较最高转速机械特性和最低转速机械特性的硬度系数和静差率。解：最高转速的机械特性（弱磁调速）根据，可得额定转矩时的电枢电流为 r/min最低转速的机械特性（调压调速）由于 Ia= IN = 76A ，Ce = CeN = 0.4114 r/minP79 P9-14某一生产机械采用它励直流电机作为其拖动电机，该电动机采用弱磁调速，其技术数据为：PN=18.5kW，UN=220V，IN=103A，Ra=0.18，n N=500r/m
9、in，最高转速n max=1500r/min。（1） 若电动机带动恒转矩负载（TZ= TN），当减弱磁通=1/3N时，求电动机稳态转速和电枢电流。此时电动机能否长时间运行？为什么？（2） 若电动机带动恒功率负载（PZ= PN），当减弱磁通=1/3N时，求电动机稳态转速和电枢电流。此时电动机能否长时间运行？为什么？解：（1） 当电动机带动恒转矩负载（TZ= TN）时，如果减弱磁通=1/3N，则根据T=CTI有电动机电枢电流增加3倍。即Ia=3IN=3103=309A电动机稳态转速为r/min由于电枢电流过大（Ia=309 IN=103），将烧毁电动机，所以电动机不能长时间运行。（2） 当电动机带
10、动恒功率负载（PZ= PN）时，如果减弱磁通=1/3N，则根据有：于是 而 ，所以 即 于是电动机稳态转速为r/min由于电枢电流等于额定电流（Ia=IN=103），所以电动机可以能长时间运行。P79 P9-15一直流电动机的额定数据为：PN=74kW，UN=220V， n N=1430r/min，IN=378A，电枢Ra=0.18，整流电源内阻（在发电机-电动机组的电枢电阻）R0=0.022。当生产机械要求静差率为20%时，求系统的调速范围。如果静差率为30%，系统的调速范围应为多少？解： r/min要求静差率为20%时的调速范围为要求静差率为30%时的调速范围为P79 P9-17一台它励直
11、流电动机的额定数据为：PN=21kW，UN=220V， n N=980r/min，IN=115A，电枢Ra=0.1。如果最大起动电源为2IN，负载电流为0.8 IN。（1） 求电动机起动电阻的最小级数及相应电阻值（2） 设系统总飞轮力矩GD2 = 64.7Nm2，试求系统的起动时间以及起动过程中的Ia=f (t)及n = f (t)曲线。解：（1） 由于负载电流为0.8 IN，所以，I2可以取0.9 IN ，即I2 = 0.9 IN于是 于是，取m = 3，则因此各级起动总电阻值为各段电阻值为（2）各段启动过程的机电时间常数为ssss各段启动过程的的电流AAA于是总启动时间为在总电阻为R3的机
12、械特性段上r/minnst1 = 0 r/min在总电阻为R2的机械特性段上r/minr/min在总电阻为R1的机械特性段上r/minr/min在总电阻为Ra上的固有机械特性段上r/minr/min第10章习题P123 例11-3某转子绕线型异步电动拖动，转子电路采用Y型接线，其技术数据为：PN = 28kW，nN =1420r/min，cosN=0.87, N=87%, U1N =220/380V, I1N =96/55.5A， E2N = 250V，I2N =71A，过载能力KT =2。设最大允许起动转矩为T1 = 1. 7TN,试用解析法求解三级空载起动时的每相各段起动电阻。 在计算时可
13、以将机械特性近似为直线。解：电动机额定转差率为电动机转子绕组每相电阻为由于最大允许起动转矩为T1 = 1. 7TN，且分三级启动m=3, 则由于s在0 sm区段机械特性可以近似为直线，所以有由于是空载起动，TZ 0，所以切换转矩T2=0.762TN TZ于是转子每相各段起动电阻为P109 10-1某绕线转子异步电动机，定子绕组采用Y型连接，其技术数据：PN=75kW，nN=720r/min， I1N=148A，I2N=220A，N=95%，Cos1N=0.85，KT=2.4，E2N=213V。(1) 用实用表达式绘制电动机的国有特性；(2) 用该电动机带动位能负载，如果下放负载时要求转速n = 300 r/min，负载转矩Tz =TN时转子每相应该串联多大的电阻；(3) 电动机在额定状态下运行，为了停转采用反接制动，如果要求制动转矩在启动时为2TN，求每相应该串联多大的电阻；(4) 采用工程计算法计算异步电动机的下列参数：TN，Tm，R2，k，R2，R1，sm，X1，X2，X2，I0及X0。解：(1) 用实用表达式表达的固有特性为其中 Nm Nm(2
