电力拖动基础 孙克军第三章作业

3－12 一台绕线转子三相异步电动机，极数2p ＝4，额定功率P N ＝75kW ，额定电压U N ＝380V ，额定电流I N ＝144A ，额定频率f N ＝50Hz ，转子额定电动势E 2N ＝399V ，转子额定电流I 2N ＝116A ，额定转速n N ＝1460r/min ，过载能力m λ＝2.8。

用简化实用表达式及较准确的实用表达式绘制电动机的固有机械特性。

解：()2759550955049114601374150014600.027150010.027 5.410.1462222N N N m N m N m N m m e m m m m m m m m P T N m n T T N ms s s T s s s T s s sT s s T s s λλλ==⨯=⋅=*=⋅-===+-=⨯=+=++=+3－14 一台笼型三相异步电动机，极数2p ＝4，额定功率P N ＝28kW ，定子绕组为△接，额定电压U N ＝380V ，额定电流I N ＝58A ，额定频率f N ＝50Hz ，额定功率因数cos ϕN =0.88，额定转速n N ＝1455r/min ，起动电流倍数K 1＝6，起动转矩倍数K T ＝1.1，过载能力m λ＝2.3。

车间变电站允许最大冲击电流为150A ，生产机械要求起动转矩不小于73.5N ·m ，试选择合适的降压起动方法，写出必要的计算数据。

若采用自耦降压变压器降压起动，抽头有55％、64％、73％三种。

解：（1）直接起动：348st I N I k I A ==2895509550184.41450N N N P T N m n ==⨯=⋅348 2.32;202.84150st st sty I T N m I α====⋅ （2）降压起动：()22202.8437.682.32stst T T N m α'===⋅不满足要求 （3）Y —△起动：1I 3481163st A '=⨯= 167.63st st T T N m '==⋅（不满足要求） （4）自耦降压：① 210.5531.8st st I I A '=⨯=210.5561.4st st T T N m '=⨯=⋅② 220.64142.5st st I I A '=⨯=220.6483st st T T N m '=⨯=⋅ （最合适）③ 230.73185.45st st I I A '=⨯=230.73108.1st st T T N m '=⨯=⋅2L N 11212233N 3R 0.05T =T ==0.099901/min R +0.050.1=0.174826/min0.2=0.324676/minn 976D===1.44676n N s s r s s r s r ''Ω='''Ω=''Ω='串，时，，，n 串时,，n 串时,，n 则3－19 某绕线转子三相异步电动机，技术数据为：极数2p ＝6，额定功率P N ＝60kW ，额定频率f N ＝50Hz ，额定转速n N ＝960r/min ，转子额定电动势E 2N ＝200V ，转子额定电流I 2N ＝195A ，过载能力m λ＝2.5。

第3次作业一、作图题（本大题共30分，共2小题，每小题15分）1.试用相量图判定下图所示变压器的连接组别。

2,试用相量图判定下图所示变压器的连接组别。

二、计算题（本大题共30分，共3小题，每小题10分）1.一台他励直流电动机，P、= 30 kW, Ux=220V, I N= 158.5 A, n、= 1000 r/ min, R a = 0. 1 Q ,在额定负载转矩下，L = 0.8 T、，试求：（1）电抠外加电压降到180V时电动机的稳定转速；（2）磁通减弱到中=0.8中、时电动机的稳定转速。

2.一台他励直流电动机，Px= 17 kW,化=110V, I N = 185 A, n、= 1000 r / min, R L 0. 036 Q。

电动机最大允许电流为1. 81、，拖动L二0. 8T、负载电动运行时进行制动。

试求：（1）能耗制动、反接制动方法在制动开始瞬间的电磁转短各为多少？（2）能耗制动、反接制动方法在制动到n二0时的电磁转短各是多大？3.一台他励直流电动机，P、= 18kW, Ux =220V, I N = 94A, m = 1000 r/ min, R a = 0. 15 Q,在额定负载转矩下，试求：（1）欲使转速降至800 r / min稳定运行，电枢回路应串入多大电阻？（2）欲使转速降至800 r/min稳定运行，电抠电压应降为多少伏？（3）欲使转速升高至1100 r/min 定运行，弱磁系数中/中'应为多少？三、简答题（本大题共40分，共5小题，每小题8分）1.将变压器的二次绕组折算到一次绕组，假设变压器的变比大于1,则二次绕组电流的折算值将减小，这与“保持折算前后二次绕组的磁通势不变”矛盾吗？为什么？2.三相异步电动机的机械特性分为固有机械特性和人为机械特性。

降低序、定子回路串电阻、定子回路串电抗、转子串接对称电阻的人为机械特性，哪一种的最大电磁转矩不变？3.直流电动机的机械特性如图曲线1所示，负载特性如图曲线2所示，C点是否能够稳定运行？4.直流电动机降低电枢电压时，机械特性之硬度如何变化？5.三相鼠笼式异步电动机，为了改善电动机的启动性能，可以改变转子槽形, 利用“集肤效应”使起动时转子电阻增大，从而增大起动转矩并减小起动电流，在正常运行时转子电阻又能自动变小，基本上不影响运行性能。

习题三3.1双闭环调速系统的ASR 和ACR 均为PI 调节器，设系统最大给定电压*nm U =15V ，Nn =1500r/min ，N I =20A ，电流过载倍数为2，电枢回路总电阻R =2Ω，s K =20，e C =0.127V ·min/r ，求：（1）当系统稳定运行在*n U =5V ，dL I =10A 时，系统的n 、n U 、*i U 、i U 和c U 各为多少？（2）当电动机负载过大而堵转时，*i U 和c U 各为多少？ 解：(1)*****0*/15/15000.01/55,5000.01/150.375/400.375*10 3.750.127*50010*24.17520500,5, 3.75,nm N nnim dm i d i d dL e N dL C s s s n i i c U n V rpm V rpmU VU V n rpmV rpmU V V AI AU I V U U E I R C n I R U V K K K n rpm U V U U V U ααββ==============+++=========当转速即4.175v=（2）堵转时，V I U dm i 15*==β，()040*2420e d d dm c s s s C n I R U I R U VK K K +=====3.2 在转速、电流双闭环调速系统中，两个调节器ASR ，ACR 均采用PI 调节器。

已知参数：电动机：N P =3.7kW ，N U =220V ，N I =20A ，N n =1000 r/min ,电枢回路总电阻R =1.5Ω,设cm im nm U U U ==** =8V ，电枢回路最大电流dm I =40A,电力电子变换器的放大系数s K =40。

试求：（1）电流反馈系数β和转速反馈系数α。

（2）当电动机在最高转速发生堵转时的,0d U c i i U U U ,,*值。