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电力拖动作业

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2-2 一台四极并励直流电机接在220V的电网上运行，为单波绕组，已知电枢表面的总导体数N=381，n=1500r/min,φ=0.0105wb,电枢回路的总电阻R a=0.205Ω,励磁电流I fN=1.73A,铁损耗P Fe=362W,机械损耗P mec=240w(忽略附加损耗)，试问：1）该电机运行在发电机状态，还是电动机状态？2）电磁转矩是多少？3）输入功率和效率各是多少？解：1）Ea=N*p/(60a)*n*Φ=381×2÷（60×1）×1500×0.0105=200.025V<U=220V当Ea<U时，直流电动机工作在电动机状态，∴该电机工作在电动机状态2）根据直流电动机的电压平衡方程式，得Ia=(U1-Ea)/Ra=(220-200.025)/0.205=97.439A电磁转矩：T em=C TφI a=NP/(2πa)*φI a=(381×2)÷(2π×1) ×0.0105×97.439=124.14N·m 电磁功率：P em=E a I a=200.025×97.439=19490.24W输入功率：P1=U1I1=U1(I a＋I f)=220×﹙97.439+1.73﹚=21817.18W 输出功率：P2=P em－P Fe－P mec=19490.24－362－240=18888.24W效率：η= P2／P1×100％= 18888.24／21817.18×100％=86.58％题2-4：某台他励直流电动机的铭牌数据为：P N =22kW，U N =220V, I N =115A,n N=1500r/min,电枢电阻R a=0.1Ω,忽略空载转矩，电动机带额定负载运行时，要求转速降到1000r/min。

试求：- a1）采用电枢回路串电阻降速时，应串入多大的电阻值？2）采用降低电源电压降速时，外加电压应降为多少？3）上述两种情况下，电动机的输入功率与输出功率各为多少（不计励磁回路的功率）？（1)解：根据电压平衡方程得：C eΦN =U N - R a I N = 0.139n N当采用电枢回路串电阻降速时，电路稳定后由于负载转矩不变，根据T N = C t ΦN I N 可知I a = I N由此可得：R + R a = U N -C eΦN nI a解得R =0.604 Ω（2）解：由（1)可得I a = I NU=C eΦN n + R a I a = 150.4 V (n=1000r/ min)(3)解：当采用串电阻降压时输入功率：P1 = U N I a = 25.3 kW输出功率：P2=C eΦN n ×I a = 15.985 kW当采用降压降速时输入功率：P1=U ×I a =150.5×115=17.308 kW输出功率：P2=C eΦN n ×I a = 15.985 kW题 2-7一台他励直流电动机的数据如下: P N =96kW，U N =440V, I N=250A,n N=500r/min, R a=0.078Ω,试求：1）固有机械特性上的理想空载点和额定负载点的数据。

2）当电枢回路的总电阻为50%R N(R N=U N/I N)时的人为机械特性。

3）当电枢回路的端电压U1=50%U N时的人为机械特性。

4）当Φ=80%ΦN时的人为机械特性。

（1）解：C eΦN =U N - R a I N = 0.841n N理想空载点：Tem= 0；n0= U NCeΦN=523.187r/ min额定负载点：T N = C t ΦN I N =2007.888 N·mn =500 r/ min(2)解：由（1) 可知n0 =523.187r/ minRa= 0.5R N =0.88Ω在U N=Ua , ΦN=Φ的情况下，Tem≈T N= (P N×9550)/n N =1833.6 N·mFn = U N - R a×Tem =284.23 r/ minC e ΦN C e ΦN C t Φ N(3)解：根据电压平衡方程得U N - 0.5U N =R a I a得：I a =2820.5 ATem=C eΦN I a =22652.987 An0= U N = 523.187 r/minFCeΦNn = U N - R a×Tem =261.595 r/ min C e ΦN C e ΦN C t Φ N（4)解：n0= U N = 653.984r/min0.8CeΦNn = U N - R a×Tem =620.877 r/ min 0.8 C e ΦN0.8 C e ΦN C t Φ N3-2．某他励直流电动机的额定数据为：P N=1.75KW,U N=110V，I N=20.1A , n N=1450r/min ，Ra=0.57Ω,若采用三级起动，起动电流最大值不超过2I N ，试求：1）各段的电阻值2）各段电阻切除时的瞬时转速解：（1)取I1=2IN=2*20.1=40.2A已知m=3故末级电阻为R m=R3=U N/ I1=110/40.2Ω=2.736Ω∴β=3√(R3/Ra)=3√(2.736/0.57)=1.687∴切换电流：I2=I1/β=2I N/1.687=1.186I N∴各级电阻：R1=βRa=1.687*0.57Ω=0.96ΩR2=βR1=β²Ra=1.687²*0.57Ω=1.622ΩR3=βR2=β³Ra=1.687³*0.57Ω=2.737Ω∴各分段电阻：RΩ1=R1-Ra=（0.962-0.57）Ω=0.392ΩRΩ2=R2-R1=(1.622-0.962)Ω=0.660ΩRΩ3=R3-R2=(2.737-1.622)Ω=1.115Ω(2) CeΦN=(U N-IaRa)/nN=0.068∵E1=U N-I2R1= CeΦNn1∴n1= U N-I2R1/ CeΦN=(110-1.186*0.962)/0.068=1433r/minn2= U N-I2R2/ CeΦN=(110-1.186*1.622)/0.688=1422 r/minn3= U N-I2R3/ CeΦN=(110-1.186*2.737)/0.688=1405 r/min3-6．某他励直流电动机的额定数据如下：P N=18.5KW,U N=220V，I N=103A ,Ra=0.18,nN =500r/min,最高转速应限制nN=1500r/min电动机带动负载进行弱磁调速，试分析：1）若电动机拖动恒功率负载（Pl=Pn）;当磁通减少至Φ=1/3ΦN时，求电动机稳态运行的转速和电枢电流，并说明电动机能否长期运行？2）若电动机拖动恒转矩负载（Tl=T N）;当磁通减少至Φ=1/3ΦN时，求电动机稳态运行的转速和电枢电流，并说明电动机能否长期运行？解：1)电动机拖动恒功率负载运行减弱磁通时，电枢电流大小不变,因而U N-Ia.Ra=Ea=常数而Ea = Ce ΦN n N = Ce Φ n 则ΦN n N = Φ*n减弱磁通后的转速n=(ΦN /Φ)*nN,而Φ=1/3ΦN所以n=3* nN=3*500r/min=1500r/min电枢电流I= I N =103A,恰好在允许范围内且n=1500r/min,所以电动机能长期运行。

2)由机械特性知CeΦN =（U N —I N * Ra）/ CeΦN =(220-103*0.18)/500 =0.403电动机拖动恒转矩负载运行减弱磁通时，有Tl=TN = CeΦNI N = Ce ΦIa当Φ=1/3ΦN 时电枢电流Ia=(ΦN/Φ)* I N =3*103A=309A.转速n=（U N-Ia.Ra）/CeΦ=(220-309*0.18)/(0.403*1/3)=1225r/min虽然n<n（max）.但电流Ia=3 I N , 会造成不能换向及电机过热而烧坏的结果，因此不能长期运行。

3-8已知他励直流电动机的额定数据如下：P N=30KW,U N=220V，I N=156.9A , nN=1500r/min,Ra=0.082,忽略空载损耗，试求：1）电动机带位能性额定负载转矩，以800r/min的速度下放时，可用那些方法？电枢回路分别应串入多大电阻？2）电动机带抗性额定负载转矩运行时进行电压反接制动停车，欲使起始制动转矩为2 TN，电枢回路应串入多大电阻？3）电动机带位能性负载，Tl=0,8T N ,欲以1800r/min的速度下放时，应采用什么方法？电枢回路应串入多大电阻？解：1）第一种：能耗制动时能耗制动的机械特性n= —[(Ra+R)/ CeΦN]*Ia机械特性: CeΦN=（U N —I N * Ra）/ CeΦN ,代入数据得：CeΦN=0.138把CeΦN =0.138代入n=-[(Ra+R)/ CeΦN]*Ia得R=0.622第二种：转速反向的反接制动时转速反向的反接制动机械特性n=( U N/ CeΦN) —[(Ra+R)/ CeΦN ]*Ia将n=800 , CeΦN=0.138,Ia= I N=156.9A代入上式得R=0.6172）电压反接制动的机械特性n=——( U N/CeΦN) —[(Ra+R)/CeΦN ]*Ia（Ia=2 I N）带入数据的R=1.2893)电压反接制动法n=—-( U N/ CeΦN) —[(Ra+R)/ CeΦN ]*Ia（Ia=0.8I N）n=-1800r/minR=。

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《电力拖动》期末试卷含答案

《电力拖动》期末试卷含答案

《电力拖动》期末试卷(含答案)一填空： (每题 1 分)1、常用的低压电器是指工作电压在交流 ( )V 以下、直流( )V 以下的电器。

2、熔断器是由 ( )和( )两部分组成的。

3、主电路是( )电流通过的电路。

4、( )和( )统称电气的联琐控制。

5、接触器的触头有( )和( ) 两种。

6 直流电机由 ( ) ( ) ( )等三大部件组成。

7 我国三相四线制低压电源是三相交流异步电机的电源，其线电压为 ( )V相电压为 ( )V 频率为 ( )HZ。

二判断： (每题 1 分)1 熔断器在电路中既可作短路保护，又可作过载保护。

( )2 电气原理图绘制中，不反映电器元件的大小。

( )3 熔断器的额定电流大于或等于熔体的额定电流。

( )4 电动机采用制动措施的目的是为了停车平稳。

( )5 电动机的额定转速越高越好。

( )6 电气原理图中所有电器的触电都按没有通电或没有外力作用时的开闭状态画出。

( )7 开关电器在所有电路都可直接接负载。

( )8 接触器按主触点通过电流的种类分为直流和交流两种。

( )9 检修电路时，电机不转而发出嗡嗡声，松开时，两相触点有火花，说明电机主电路一相断路。

( )10 电动机采用制动措施的目的是为了迅速停车。

( )11 电器元件布置图中，强电部分和弱电部分要分开，且弱电部分要加屏蔽，防止干扰( )12 正确选用和使用低压电器元件对电器安全运行是极其重要的。

( )13 为了保证电磁铁可靠吸合，电磁吸力特性与反力特性必须配合好( )14 正在运行的三相异步电动机突然一相断路，电动机会停下来。

( )15.交流接触器通电后如果铁心吸合受阻，将导致线圈烧毁。

( )三 选择： (每题 1 分)1、下列元件中，开关电器有 。

A 、组合开关B 、接触器C 、行程开关D 、时间继电器2、下列元件中，主令电器有 。

A 、熔断器B 、按钮C 、刀开关D 、速度继电器3、熔断器的作用是 。

电力拖动控制系统作业题解答

电力拖动控制系统作业题解答

1.某调速系统的转速降为10r/min，试求转速在1000 r/min、100 r/min、10 r/min所占的百分比，并说明电机的工作状态。

只占1% 高速转动只占10% 中速运转占100% 电动机停转2.某调速系统额定转速n ed=1430r/min，额定速降为∆n ed=115r/min。

当要求静差率s≤30%、s≤20%时，试求允许的调速范围。

解：若要求s≤30%，则调速范围若要求s≤20%3.某龙门刨床工作台拖动采用直流电动机：P ed=60KW，U ed=220V，I ed=305A，n ed=1000 r/min，要求D=20，s≤5%。

采用晶闸管电动机系统，已知主回路总电阻R=0.18Ω，电动机C e=0.2V.min/r。

试问：①当电流连续时，在额定负载下的转速降为多少？②开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率为多少？③如果满足D=20，s≤5%的要求，额定转速时的静差率应该时多少？①②5%的要求。

③4.已知条件如上题，再增加两个条件：晶闸管整流装置的放大系数K s=30，转速反馈系数α=0.015V.min/r。

试求满足闭环系统指标D=20，s≤5%，∆n cl≤2.63r/min所要求的放大倍数K。

解：因为所以465.已知单闭环转速负反馈系统，R=1.0Ω，K s=44，C e=0.1925V.min/r，根据稳态性能指标D=10，s≤5%计算，系统的开环放大倍数K≥53.3。

试分析系统能否稳定。

解：已知系统运动部分的飞轮力矩2210m N GD ∙=，按保证电流dmon d I I %10min =时电流连续的条，取H mH L 017.017==。

计算系统各时间常数：s T s 00167.0= （三相桥式）不稳定6. 有一晶闸管直流电动机系统，电动机参数为P ed =2.5KW ，U ed =220V ，I ed =15A ，n ed =1500 r/min ，R a =2Ω，整流装置内阻R s =1Ω，放大系数K s =30，要求D=20，s ≤10%。

西交《电力拖动自动控制系统》在线作业满分答案

西交《电力拖动自动控制系统》在线作业满分答案

西交《电力拖动自动控制系统》在线作业试卷得分：100一,单选题1. V-M系统的四象限运行中，正向制动时（）。

A. 电枢端电压极性为负B. 电枢电流极性为正C. 机械特性在第二象限?正确答案： C2. 下面说法正确的是( )。

A. 如果给定电压不变，调节测速反馈电压的分压比不能够改变转速B. 如果给定电压不变，调节测速反馈电压的分压比不一定能改变转速C. 如果给定电压不变，调节测速反馈电压的分压比能够改变转速?正确答案： C3. 调速范围是指( )。

A. 生产机械要求电动机提供的最高转速和最低转速之比叫做调速范围B. 生产机械要求电动机提供的最低转速和最高转速之比叫做调速范围C. 生产机械要求电动机提供的平均转速和最低转速之比叫做调速范围D. 生产机械要求电动机提供的最高转速和平均转速之比叫做调速范围?正确答案： A4. 一下哪些是转速单闭环调速系统的基本特点( )。

A. 只用比例放大器的反馈控制系统，其被调量仍是无静差的。

B. 反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定。

扰动性能是反馈控制系统最突出的特征之一C. 系统的精度只依赖于给定的精度D. 系统的精度只依赖于反馈检测的精度?正确答案： B5. 有关恒压恒频正弦波供电时异步电动机的机械特性正确的是( )。

A. 当s很小时，转矩近似与s成正比，机械特性是对称于原点的一段双曲线B. 当s很小时，转矩近似与s成反比，机械特性是一段直线C. 当s接近于1时，转矩近似与s成反比，这时，Te = f（s）是对称于原点的一段双曲线D. 当s接近于1时，转矩近似与s成正比，这时，Te = f（s）是对称于原点的一段双曲线?正确答案： B6. V-M系统的四象限运行中，正向运行时（）。

A. 电枢端电压极性为正B. 电枢电流极性为负C. 机械特性在第二象限?正确答案： A7. 某闭环调速系统的调速范围是1500~150r/min，要求系统的静差率<2%,开环系统的静态速降是100r/min，则闭环系统的开环放大倍数应有多大( )。

电力拖动实训练习题

电力拖动实训练习题

电力拖动实训练习题电力拖动实训练习题在现代工业生产中，电力拖动技术被广泛应用于各种机械设备的运行和控制中。

通过电力拖动，可以实现机械设备的自动化、精确控制和高效运行。

为了提高学生在电力拖动方面的实践能力，训练习题是一种非常有效的教学方法。

本文将介绍一些电力拖动实训练习题，以帮助学生更好地理解和掌握这一技术。

一、电机启动与制动控制1. 请简述直流电动机的起动方法，并说明其适用范围。

直流电动机的起动方法有直接起动、降压起动和自耦变压器起动。

直接起动是指将电机直接连接到电源上，适用于小功率的直流电动机。

降压起动是通过降低电源电压来减小电机的起动电流，适用于中小功率的直流电动机。

自耦变压器起动是通过自耦变压器来降低电源电压，适用于大功率的直流电动机。

2. 请说明电机制动的原理，并列举常见的电机制动方法。

电机制动是指通过改变电机的电磁状态，使其产生制动力，从而实现电机的停止或减速。

常见的电机制动方法有反接制动、电阻制动、反电动势制动和永磁制动。

反接制动是通过改变电机的电源接线方式，使电机反接到电源上，从而产生制动力。

电阻制动是通过在电机电路中串联电阻，使电机的终端电压降低，从而产生制动力。

反电动势制动是通过改变电机的励磁电流，使电机的电磁力矩增大，从而产生制动力。

永磁制动是通过在电机电路中引入永磁体，使电机产生制动力。

二、电机速度控制1. 请说明直流电动机的调速方法，并分析其优缺点。

直流电动机的调速方法有电压调速、电流调速和外加电阻调速。

电压调速是通过改变电机的供电电压，来改变电机的转速。

电流调速是通过改变电机的励磁电流或电枢电流，来改变电机的转速。

外加电阻调速是通过在电机电路中串联电阻，来改变电机的转速。

这些调速方法各有优缺点，电压调速简单易实现，但效果不稳定；电流调速调节范围大，但系统复杂；外加电阻调速简单可靠，但效率低。

2. 请说明交流电动机的调速方法，并分析其优缺点。

交流电动机的调速方法有电压调速、频率调速和转子电阻调速。