期末复习题电机拖动习题docx.docx
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期末复习题电机拖动习题docx
填空题:
1.-台接到电源频率固定电源的变压器,在忽略阻抗压降条件下,其主磁通的人小决定于的人小。
2.变压器铁心导磁性能越好,其励磁电抗越,励磁电流越o
3.直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向,直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向o
4.直流电机的电磁转矩是由和其同作用产生的。
5.当端电压电枢电势时,直流电机运行于电动机状态,当端电压
电枢电势时,直流电机运行于发电机状态。
6.当直流电动机的转速超过时,出现回馈制动。
7.三相异步电动机起动转矩与电源电压之间的关系是
&当起动转矩等于报大转矩时,临界转差率等于o
9.变压器带负载运行时,若负载增大,其铁损耗,铜损耗将。
10.三相异步电动机故大电磁转矩与转了回路电阻Z间的关系是,临界转差率与转了电阻Z间的关系是
11.频敏变阻器的电阻值随转子转速上升而。
12.异步电动机处于电动状态时,英转差率的范围是。
13.某三相异步电动机的转速^=960r/min,则其同步速度必=,转差率沪,磁极对数作。
三相异步电动机改变转向的方法是o
15.他励直流电动机的固有机械特性是指在电压额定、磁通额定、
的条件下,和的关系。
16.三相异步电动机按照转子结构不同可分为两大类:
和o
17.三相旋转磁势的转速与成正比,与成反比。
18.他励直流电动机的调速方法有:
、、。
19.直流电机铭牌上的额定功率对发电机是指功率,对电动机是指功率。
20.当时,变压器的效率最高。
21.与同容量的变压器相比较,异步电动机的空载电流大,还是变压器的空载电流大?
。
22.当起动转矩等于抜大转矩时,临界转差率等于o
23.若他励直流电动机运行时励磁断线,将会出现什么后果?
24.一台直流发电机额定数据为:
额定功率/?
F80kW,额定电压为Z/F230V,额定转速/zF980r/min,该发电机的额定电流
为o
25.变压器的参数测定试验包括和两个试验。
26.电动机运行时,电枢电流厶的实际大小取决于。
27.他励直流电动机降低电源电压调速是冇级调速还是无级调速?
28.在并励电动机中,电机电流/与电枢电流厶及励磁屯流厶的关系是
29.具冇高起动转矩的笼型异步电动机冇、
30.异步电动机机械特性的实用表达式为o
31.直流电动机的起动方法主要有、
等。
32.当直流电动机的转速超过时,出现回馈制动。
33.—台接到工频50脱的变压器,在忽略阻抗压降的条件厂其主磁通的大小决定于的大小。
34.异步电动机的调速是现代交流调速技术的主要方向,它可以实现无级调速,应用于恒转矩和恒功率负载。
35.电动机冇哪几种制动状态?
36.变压器能否改变直流电压?
o
37.变压器的变比&等于o
38.他励直流电动机弱磁升速是属丁•冇级调速还是无级调速?
39.如何改变他励直流电动机的转向?
、o
40.鼠笼式异步电动机用Y-△起动时,只用于正常运行时定子绕组为联接的异步电动机。
41.我国工业用电的标准频率为Hz;三相交流异步电动机的输入功率£=。
42.三相交流异步电动机气隙旋转磁场的转速处二。
43.鼠笼式异步电动机功率低于7.5kW时,起动时允许用。
44.拖动恒转矩负载进行调速吋,应采用调速方法,而拖动恒功率负载吋应采用调速方法。
45.变压器等效电路中的无是对应于电抗,丘是表示电阻。
46.星形一三角形降压起动时,起动电流和起动转矩各变为肓接起动的。
47.异步电动机转子串电阻调速属于调速方式。
48.异步电动机变极调速时,要保持其转向不变,应改变
49.变压器的工作原理是建立在定律的某础上的。
50.直流电动机起动的方法冇,o
51.变压器在运行时其损耗基本不变,随负载的变化而变化。
52.他励直流电动机高速下放重物,应用制动,低速下放重物,应用和
制动。
53.当异步电动机的等于时,效率为最高。
54.当电源电压一定时,异步电动机转速的随负载转矩的增大而,此时转子电流产生的转子磁动势与定子磁动势的
相对速度(填变化情况)。
55.直流发电机的电磁转矩是转矩,直流电动机的电磁转短是转矩。
56.不管异步电机转子是旋转,还是静止,定、转子磁通势都是o
简答题
1、异步电动机的铭牌为220/380V,A/Y接线,当电源电压为220V时应采用什么接线方式?
答:
当电源电压为220V吋应釆用△接线;当电源电压为380V时应釆用Y接线,此时不能釆用Y-△起动,因为Y-△起动只适用于正常工作时定子绕组为△接线的异步电动机(。
2、直流电动机直接起动存在什么问题?
如何解决?
答:
存在的问题:
起动瞬间的电枢电流将达到额定电流的10〜20倍。
过大的起动电流会使电动机换向困难,其至产生环火烧坏电机;此外过大的起动电流还会引起电网电压下降,影响电网上英他用户的正常用电。
解决办法:
必须把起动电流限制在一定的范围内,因此采取的起动方法有:
(1)电枢电路串电阻起动;
(2)降压起动。
3、怎样改变他励直流电动机的旋转方向?
答:
(1)保持电枢电压极性不变,改变励磁电压极性。
(2)保持励磁电压极性不变,改变电枢电压极性。
4、阐述他励直流电动机起动时为什么一定要先加励磁电压,后加电枢电压,否则会产生什么问题?
答:
他励直流电动机起动时如果没冇励磁电压,就没冇反电势抵消屯源电压,起动电流为过大的起动电流会使电机过热受损。
先加励磁电压,后加电枢电压,匸(£-成/心起动电流不大。
5、为什么通常把三相异步电动机机械特性的直线段认为是稳定运行段;而把机械特性的曲线段认为是不稳定运行段?
曲线段是否有稳定运行点?
答:
(1)小大多数负载类型都是恒转矩负载,且恒转矩负载特性与电动机机械特性线性段的交点为稳定工作点,而也曲线段的交点为不稳定工作点。
(2)风机负载特性与电动机机械特性曲线段相交且在交点以上电磁转矩小于负载转矩时,该交点是稳定工作点,所以Illi线段上也冇稳定运行点。
6、“系统在减速过程屮,电动机处于制动状态。
”这句话对吗?
为什么?
7、
8、绕线式异步电动机可以采用哪儿利|起动方法?
计算题:
1.三相变压器额定容量为20kVA,额定电压为10/0.4kV,Y,y0联结,高压绕组匝数为3300匝,试求:
(1)变压器高压侧和低压侧的额定电流;
(2)高压和低压侧的额定相电压,(3)低压绕组的匝数。
……S.20
解:
(1)高压侧额定电流/1N=—7=二一7==1.15A
4U\n<3x10
S20
低压侧的额定电流Lf—尸』二一7=-28.9A
<3x0.4
10X103
(2)局压额定和电压弘p二一^=——=5773.5V,
V3V3
0.4
低压侧额定相电压弘产了亍=230V(2分)
(3)变比=25,低压绕组的匝数皿二用/侣132
%0.4
心「=2。
如果采用变频调速,当负载转矩为
2、一台三相笼型异步电动机的数据为UlkW,/^=1460r/min,能380V,
0.87;时,要使/7=1000r/min,则£及"应为多少?
1500—1460
~~1500
=0.027
(2)当负载转矩为0.87N时,sB=0.8sn=0.8X0.027=0.0216
rh=(1—Sb)n=(1—0.0216)X1500=1467.6r/min
△/A=(1500—1467.6)r/min=32.4r/min
要使处=1000r/min,则处'=(1000+32.4)r/min=1032.4r/min
<1032.4
/;=—/;=X50=34.41Hz
n(}1500^X.=3i41X380=26L5V
A50
3、一台直流他励电动机,加30kW,能440V,/2F1000r/min,A=78A,电枢电阻D.35Q,计算:
(1)全压起动的电流;
(2)若限制起动电流不超过800A,采用电枢串电阻起动法,最少应串入多大起动电阻?
解:
(1)Zt=«/^=440/0.35=1257.14A
(2)Ial=UJWR二440/(0.35+QW800
得R2Q.2Q
4、冇一台频率为501Iz的三相4极异步电动机,在某一运行情况下,电源向电机输出的功率为6kW,,定子铜耗Aui=300W,铁耗p,>=150W,转子铜耗仅沪200W,机械损耗^=50W,附加损耗%=30W,求在这一运行情况下的效率、电磁功率、转差率、转速。
解:
总损耗*Fw=3004-150+200+50+30=730QF)
9=纟DOW=«卩1哒=60<^~^100Xfi87,83W
效率«片处®
电磁功率=fl-0«i=6000-(JOO+1»)=5550(*F)
转差率
60x50
_2~~
=1500qm
转速沪(1-s)巾二(1-0.036)X1500=i446rpm
5、一台三相异步电动机,A=7.5kW,额定电压^=380V,/x=960r/min,定子△接法,频率为50IIz。
额定负载运行时,定子铜耗为474W,,铁耗为231W,机械损耗45W,附加损耗37.5W,计算其转子电流频率.机械功率、电磁功率和转子铜耗。
解:
nn一n
转差率歹一
1000—960
~~1000
=0.04
转子电流频率;2=5/;=0.04X50=2Hz
机械功率人二几+(鸟+內)二7500+45+37.5二7583W
电磁功率〃吕T金
转子铜耗p.U2=s/^=0.04X7898W=316W
6.一台三相笼型异步电动机,/^=1450r/rnin,厶二20儿«=380V,定子A接,cos/、二0.87,办二87.5%,起动电流倍数hm起动转矩倍数^=1.4,试求:
(1)轴上输出的额定转炬;
(2)采用Y-A起动.起动电流为多少?
能否半载起动?
解:
(1)/^=V3cos^N=V3X380X20X0.87=11452.3W
PixR=0.875X11452.3=10020.8W
=9.55
100208
1450
NM=66NM
(2)若采用Y-A降压起动
111
7;讥二一厶产一厶cL=-X7X20M6.67A
333
1
人二一><1.4><人二0・47
3
7l=0.57n,
所以半载;吋,不能采用Y-△起动。
7、一•台直流他励电动机,/<=30kW,^=440V,/k=1000r/min,A=76A,电枢电阻允=0・377Q,电动机拖动位能性负载兀二0.8兀运行。
若采用能耗制动以500rpm的速度下放巫物,电动机最大允许电流厶“二2厶,求电枢回路应串多人电阻?
440—76x0.377
1000
=0-4114
厶斗-丄「心eg0.4114x500
以能耗制动下放重物,R&"=二3.383Q
0.8打0.8x76
所串电阻为:
用二兀-胎3・383—0.377二3Q,(2分)
校验制动电流是否符合耍求:
440-0.8x76x0.377=in
Ce@n
0.4114
8、一台他励直流电动机,/<=10kW,Ps=220V,A=54A,n.=1000rpm,丘=0・5Q,负载转矩为额定转矩。
现在电枢屮接入金1.5Q的电阻,求转速刀、静差率s。
解:
c;0、=UTR=220-0.5x54=0193
5
•••制动开始瞬间电流为严y"心.6皿8A,可以采取此方法.
1000
R+RUR+R,
n=%_-巴——L=匕——1(
0C肌NC肌C肌
———()•'+"x54=1139.896—559.585=580r/min
0.1930.193
Ah—n11an_cvn
静差率s二——X100%二X100%=X100%=49.1%
n(}n01140
5、一台三相变压器,S=5600kVA,UJ^=35/6kV,Y,d接线,从短路试验(高压侧)得:
«»=2610V.厶=92.3A、/>=53kW,计算短路参数(不必折算温度)。
解:
t/lv/V32610/V3
92.3
==16.3Q
■s
Ps53X103
朋」7二=2.07Q
3/;3x92.3?
=716.32-2.072=16.17q
6、三相变压器铭牌数据如下:
$=750kVA,^n=10000/400V,Y/A接线,在高压侧做短路实齡数据为:
伉二380£厶二30A.A=4.6kW,求变压器的短路参数(不必折算温度)。
解:
10/V3
一0.4
380/73
30
一以/3_
4600/3
=14.43
=7.313Q,
2
0二1.704Q,
302
总二Jz;-+=77.3132-1.7042二7.112Q,
7、三相变压器额定容量为20kVA,额定电压为10/0.4kV,Y,y0联结,高压绕组匝数为3300匝,试求:
(1)变压器高圧侧和低圧侧的额定电流;
(2)高圧和低压侧的额定相电压,(3)低圧绕组的匝数。
…S、20
解:
(1)咼压侧额定电流/1N=—7=二-7==1.15A
H\nV3X10
S.20
低压侧的额定电流I讦—尸』二—7==28.9A
J3"2n73x0.4
(2)高压额定相电压乩N二
10X103
=5773-5V,
04
低压侧额定相电"•市
=230V
⑶变粋,低压绕组的匝数和心2
8、一台三相电力变压器的额定数据如下:
5N=100kVA,弘/仏F6・0/0・4kV,Y,y联接,/=50Hz,不考虑室温的变化,其空载、短路实验数据如F:
实验名称
电压(V)
电流(A)
功率(W)
电源加在
空载
400
9.37
616
低压侧
短路
257.8
9.62
2010
高压侧
求折算到高压边的参数(假定R、=R;=1Rs,X|=X;=’Xs),并绘出相应的T型电路图。
解:
额定相电压分别为:
U2N
=6000=3462
26N
=U2N=400=230.9Vx/3"V3
额定相电流分别为:
__100x10-
3忑U\Na/3x6000
/二Sn[00x10*=144期
心‘y^U2N73x400
变比为:
k二二3464=苗一U^N~230.9
(1)由空载实验得折算到低压侧的励磁参数为:
=24.6Q,
U°=400
VFTT_VTx9.37
R\二Po=616=234q,
3/;一3x9.37?
兀二Jz:
_R:
=a/24.642-2.342=24.53q折算到高压侧的值为:
Z=/TZB=152X24.6=5544Q
R,二#R\=152X2.346=526.50
X二#/a=152X24.53=5519Q
(2)短路参数计算:
么=S二257.8=15.47Q
V3/.vV3x9.62
RS201°gw,3/;3x9.622
尤=7^-/?
;=A/15.472-7.242=13.67Q
9、三相变压器的额定电压为弘/弘二6.3/0.4khY,D联结,今因工作需要,电源电圧由6・3kV变为10RV,若保持低圧绕组的匝数为40匝不变,需要将高压绕组的匝数改为多少?
解:
Ni=KN2=14.4X40=576(匝)
9、冇一台他励宣流电动机,/ (1)输入功率*及总损耗工P; (2)电枢铜耗八电磁功率七及空载损耗几; 解: 输入功率尺=仏人龙20X210二462000W二46・2kW(2分) 总损耗工P二Pl际/^-/A=46.2-40=6.2kW(2分) 铜耗/? „.=I;^=210: ! X0.078=3440W=3.44kW(2分) 电磁功率P.=P-R^.2-3.44=42.76kW(或P.=^L=(U-T^A)(2分) 空载损耗一A—人=42.76-40-0.4=2.36kW(2分) (A二工戶一化A—/LM・2-3.44-0.4=2.36kW)10、SL-1000/35型铜线电力变压器$=1000kVA,弘/弘=35/0.4kV,原副边Y形接法,在室温25C时做空载和短路实验,数据如下: 空载(低压边接电源)^=400V,/o=72.2A,H=8.3kW 短路(高压边接电源)弘二2270V,7^=16.5A,人二24kW, 试计算折算到高压边的"T”形等值电路参数(取虑7『产235+75虑) 解: ・・•变比扫二35迫=87.5C/2N/V30.4/V3 励磁电阻: 化=鸟2竺三=4060Q(1分) 235+0 2 J0 励磁阻抗: z=k? U訂品=口\2400/舲=24500(2 r72.2 16.5 励磁电抗: X=Jz;-R: =a/245002-40602=242000短路阻抗: Z$二"s朋=2270朋二79.4Q 短路电阻: 24000/3=29.4Q 16.52 短路电抗: Xs= Jz;-斥=^79.42-29.42=73.8Q 235+75 折算到75°C: R*=JX29.4=35.IQ 575c235+25 恳=』R爲。 c+X;=V35.12+73.82=81.7Q •351732 •••/? =/? .=r±i=17.6Q,尤二脸=Z±2=36・9Q 〜22 1K一台他励直流电动机,A=21kW,从二220V,A=110A,/x-1200r/min,凡二0.12Q,在额定负载下作电源反接制动,若反接制动转矩等丁・2®求应在电枢屮串入多犬的电阳.? UJR。 =220-110x(112=()1? 23 解: (1)GS=nN -U-220 (2) 1200 CQn0.1723= —1277r/min, R n=-n0-pT=1277T-_]277T (3)CE^NCT^N().1723x9.55x().1723 0.12 (4) (5) =-1277-0.4237, 如果7=2%,可得厶=2厶,且出二GO.広二0.1732X1200二206.8VU+E220+206.8 £_= 应在电枢中串入怡人2x110二1・94Q 12、一台他励直流电动机,加10kW,弘二220V,厶二53.8A,处二1500r/mim允二0.13Q,试计算: (1)电动机直接起动时,最初起动电流; (2)若限制起动电流不超过100儿采用电枢冋路串电阻起动时应串入的最小起动电阻值。 解: ⑴厶二&/丘=220/0.13=1692.3A (2)R二£/=220/100-0.13=2.07Q 2.12有一台Z2-6I型直流并励电动机,其铭牌数据为人=10kW,&=220V,厶=53・5A,/入=1500r/min,请绘出 (1)1由1冇机械特性; (2)电枢电路屮串联1.2Q电阻时的能耗制动与反接制动的机械特性。 解: 1)只要求(Tn,nJ(0,no)两点坐标。 7;=9550竝=63.67N加 Un~Ce^nS+【nRq 由X丄(―恥。 © 2 可解得Ce①N=0」4 2) /? 0==1571厂/min Ce% 所以: (Tn,nO(0,no)两点坐标分别为(63.67,1500)和(0,1571)a.能耗制动的机械特性方程为 &+R CECT^N 制动开始瞬间,/? =1500r/min,代入方程可得T=-185.9Mn所以能耗制动特性过(0,0)和(一185.9,1500)两点。 b.电压反接制动的机械特性方程为 -UN巴+R丁 n=—I G①NGC/I>n 制动开始瞬间,“=1500厂/min,代入方程可得T=-380.5Nm所以电压反接制动特性过(0,-1571)和(一380.5,1500)两点。 c.电动势反接制动的机械特性方程为 5心+R丁 n二—1 GG①N 由于当T=Tn=63.67Nm时,"=1057.2厂/min, 可知串入1.2Q的电阻无法进行电动势反接制动。 2.13冇一台Z2-92型直流并励电动机,英铭牌数据为: A=30kW,A<=220V,A=161.5A,/x=750r/min,若轴上负载转分别求出以下儿种情况下的静差度、调速范围和稳定运行转速: (1)当电枢电路串联电阻他=0・7Q时; (2)当电枢电压降为0.8弘时; (3)当磁通减弱为额定值的2/3时。 解: 2^.v/v-Pvx10^014Q 3© Ce5=Un_InR°=026 15 坷=匚\=846厂/minG% (1)当电枢电路串联电阻允尸0.7Q时,由于负载和磁通不变,则冇Ia=IN 稳定运行转速为斤=—一R<,+R(,(,/v324r/min Ce%Ce% 静差率为: 8=——=0.62 max 调速范围: D=如空=2.31 % (2)当电枢电压降为0.8从时,由于负载和磁通不变,则冇Ia=1N noryr 稳定运行转速为n-———I”-590r/min G%CE^N 0・8Un”r/• %=-677r/min Ce% 静差率为: 3=——=0」3 n 调速范围: D匹=1.27 «1571r/min (1)5 静差率为: S=—―=0」5 n 调速范围: £>=^^=1.43 2.15上题中的电动机(/W3kW,«=220V,厶=6&7A,妒1500i7mimD.224Q),降低电压调速,要求"30%,求 (1)电动机带额定负载转矩时的最低转速和调速范围; (2)电源电压需调到的最低值; (3)电动机带额定负载转矩在最低转速运行时,电动机的输入功率及输出功率(忽略空载损耗)。 解: CQn=5_Z=0.14 ^)min«237r/min 心n=如罰一(
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