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第六章6 . 1 题6 . 1图所示的某车床电力拖动系统中,已知切削力F=2 000 N ,工件直径d=150 mm ,电动机转速n=1 450 r /min,减速箱的三级转速比1j =2 ,2j =1.5 ,3j =2 ,各转轴的飞轮矩为2aGD =3. 5 N ·2m (指电动机轴), 2b GD = 2 N·2m ,2c GD =2 . 7 N·2m ,2d GD =9 N·2m ,各级传动效率1η=2η=3η=90% ,求:题6 . 1图( 1 )切削功率; ( 2 )电动机输出功率; ( 3 )系统总飞轮矩;( 4 )忽略电动机空载转矩时,电动机电磁转矩; ( 5 )车床开车但未切削时,若电动机加速度dtdn =800 r /min ·1-s ,忽略电动机空载转矩但不忽略传动机构的转矩损耗,求电动机电磁转矩。
解: ( 1 )切削转矩 150215.020002=⨯=⨯=d F T N ·m工件转速 min /7.24125.121450321r j j j n n f =⨯⨯==切削功率 KW n T T P ff 796.360107.2411416.321506023=⨯⨯⨯⨯=⨯=Ω=-π( 2 )电动机输出功率 KW PP 207.59.09.09.0796.33212=⨯⨯==ηηη( 3 )系统总飞轮矩 23222122221221222j j j GD j j GD j GD GD GD dc b a+++==55.425.1295.127.2225.3222222=⨯⨯+⨯++ 2.m N( 4 )电动机电磁转矩 m N n P P T M .29.3414501416.3210207.56060/2322=⨯⨯⨯⨯==Ω=π( 5 ) dt dn GD T a M 3752=+12121)(3751ηdt dn j GD b +21222121)(3751ηηdt dn j j GD c+32123222121)(3751ηηηdt dn j j j GD d =⨯375800(3.5+9.0222⨯+2229.05.127.2⨯⨯+32229.025.129⨯⨯⨯) =⨯3758004.769=10.17 2.m N6 . 2 龙门刨床的主传动机构如题6. 2图所示。
第1题：答：三相异步电动机有三种，分别是：物理表达式，参数表达式，实用表达式。
（1） 物理表达式：''22cos T m T C I ϕ=Φ 一般用来定性分析电动机在不同运行状态下转矩的大小和性质。
（2） 参数表达式：2'12'2'21121232[()()]pU r s T f r r s x x π=+++ 适用于用电动机转差率，电动机的参数（111,,U m f 及阻抗）计算机械特性（3） 实用表达式：2m m m T T s s s s=+ 适用于用电动机的产品目录或铭牌中的数据计算机械特性第6题：解：由铭牌上的额定电压380/220V 可知，该电动机作Y 形接法时对应线电压额定值是380V ，做△形接法时对应线电压额定值是220V 。
启动时绕组用Y 形接法，线电压是380V ，可以启动。
可是△形运行时，每相绕组承受的电压是380V ，大于额定值220V ，不能正常运行，所以不能采用Y —△降压启动。
第11题： 解：1606050750(min)4f n r p ⨯=== （1）117507200.04750N n n s n --=== （2）3260109.559.553448.6()720N N N N N P P T N m n ⨯===⨯=⋅Ω （3） 2.133448.67345.5()m m N T T N m λ=⋅=⨯=⋅（4）(0.04(2.130.16m N m s s λ=+=⨯=或22 2.130.040.17m m N s s λ==⨯⨯=（5）227345.57166.3()0.20.160.160.2m m m T T N m s s s s⨯===⋅++ 补充题：有一台鼠笼异步电动机， 5.5N P kW =，1380N U V =，111.3N I A =，1440min N n r =， 2.0m λ=。
试求1）电动机的临界转差率m s ，最大转矩m T ；2）用实用公式计算绘制固有机械特性解： 11150014400.041500N n n s n --=== （1）(0.04(2.00.149m N m s s λ==⨯+=35.5109.559.5536.48()1440N N N P T N m n ⨯==⨯=⋅ 2.036.4872.96(m m N T T N m λ==⨯=⋅ （2）求四个特殊点 (min ,)r N m ⋅同步转速点A （1500, 0）额定运行点B （1440, 36.48）临界点C 1(1)(10.149)15001276.5(min)m n s n r =-=-⨯=，所以C 点坐标是（1276.5，72.96）启动点D2272.9621.27()10.1490.1491m m m T T N m s s s s⨯===⋅++ 所以D 点坐标是（0，21.27）第16题 解：110.04N n n s n -==(0.04(2.30.175m N m s s λ==⨯=20.184r ==Ω0.75220.175(0.0290.75N m m m m m N m m T T s s s s s T T s s s sλλ=⇒=⇒== 1(1)1000(10.029)971(m i n )n n s r =-=⨯-= 1110009711.9711000n n s n ----===-- 反接制动机械特性的临界转差率为：'[][1]22.31.971( 4.091.8m Nm Nm N T T s s s T T λλ===⨯+= '2 4.09(1)(1)0.184 4.110.175m m s R r s =-=-⨯=Ω。
网络教育学院电机与拖动实验报告学习中心：陕西礼泉奥鹏学习中心层次：专升本专业：电气工程及其自动化学号： 151547409401 学生：刘洁完成日期： 2017 年 2 月 27 日实验报告一实验名称： 单相变压器实验实验目的： 1、通过空载和短路实验测定变压器的变比和参数。
2、通过负载实验测取变压器的运行特性。
实验项目： 1、空载实验 测取空载特性0000U =f(I ), P =f(U )。
2、短路实验 测取短路特性k k k U =f(I ), P =f(I)。
3、负载实验 保持11NU =U ，2cos 1ϕ=的条件下，测取22U =f(I )。
（一）填写实验设备表（二）空载实验1．填写空载实验数据表格2. 根据上面所得数据计算得到铁损耗Fe P 、励磁电阻m R 、励磁电抗m X 、电压比k（三）短路实验1.填写短路实验数据表格表2 室温θ=25O（四）负载实验1. 填写负载实验数据表格（五）问题讨论1. 什么是绕组的同名端？答：铁心上绕制的所有线圈都被铁心中交变的主磁通所穿过在任意瞬间当变压器一个绕组的某一出线端为高电位时则在另一个绕组中也有一个相对应的出线端为高电位那么这两个高电位如正极性的线端称同极性端而另外两个相对应的低电位端如负极性也是同极性端。
即电动势都处于相同极性的线圈端就称为绕组的同名端。
2. 为什么每次实验时都要强调将调压器恢复到起始零位时方可合上电源开关或断开电源开关？答：主要是为了防止在高压下合闸产生产生较大的冲击损坏设备。
其次是因为既然需要调压器对负载进行调压，那么调压器后面的负载情况就是一个不确定因素，就不能事先预料在较高电压下负载可能情况。
因此，就需要从低电压慢慢调高电压，观察负载的情况。
而断开电源时，如果负载时隔较大的感性负载，那么在高压状况下突然停电会产生很高的感应电势。
3. 实验的体会和建议录间隔相同的一段数据。
使得实验结果比较有普遍性。
建议：数据结果可以用图表显示。
电机与拖动
2
a T E C k =ΦΩ=Ωem T a a
T C I kI =Φ=上节课
第四节直流电机的电动势和电磁转矩
em a a a
P T E I k I =Ω==Ω
3
b U Δ2第五节直流发电机的基本方程
一、直流发电机的基本方程
•电枢电动势：n
C E e a Φ=——电枢回路总电阻
•
参数说明：
——正负电刷与换向器表面
的接触压降
a
R
U f
I f
E a
I a
U
4
f f f
U I R =a
a b a a a R I U U R I U E +≈Δ++=2第五节直流发电机的基本方程
一、直流发电机的基本方程
1、电压方程——他励式
•电枢回路：
•励磁回路：
•从方程式可见，直流发电机
U
E a >a
I I =a
I I =G
−
+U
−
+U f
I F
5
f
I F I
G
−
+U
a
I f U U
=第五节直流发电机的基本方程
一、直流发电机的基本方程
2、电压方程——并励式
a
a b a a a R I U U R I U E +≈Δ++=2f
a I I I +=•电枢回路：
•励磁回路：
•注意：要先发出电来再去励磁！
6
G
I
a
I f
I F
−+U 第五节直流发电机的基本方程
一、直流发电机的基本方程
I
I I f a ==3、电压方程——串励式
2a a a b f f a a f f
E U I R U I R U I R I R =++Δ+≈++
7
-电磁转矩1
T em
T 第五节直流发电机的基本方程
一、直流发电机的基本方程
4、转矩方程
•直流发电机轴上转矩：-原动机给发电机的驱动转矩-机械摩擦及铁损引起的空载转矩注意：总是与n 反向的
T a
E −+G −
+U a
I 1
T 0
T em
T n
f I −
+
f
U
8
第五节直流发电机的基本方程
一、直流发电机的基本方程
4、转矩方程
1T T T em +=•注意：发电机情况下，电磁转矩是一个制动转矩
•电磁转矩：a
T em I C T Φ=•平衡关系：
9
第五节直流发电机的基本方程
一、直流发电机的基本方程
5、功率方程
•电磁功率em em a a
P T E I =Ω=
10
第五节直流发电机的基本方程
一、直流发电机的基本方程
2
P f
Cu p cua
p em
P p Ω
Fe p p ++
1
P •原动机输入功率
1
P •空载损耗-----------
0P 机械摩擦损耗P Ω铁损耗Fe P 附加损耗P +
5、功率方程
11
10
e P P P =+2
e cu
f cua P P P P =++em a a
P E I =⋅第五节直流发电机的基本方程
一、直流发电机的基本方程
5、功率方程
2P UI
=
12
第五节直流发电机的基本方程
二、他励直流发电机运行特性
1、空载特性
空载特性曲线上升分支
空载特性曲线下降分支
平均空载特性曲线
U
f
I )
(f I f U =z
当n = const ，I =0时的
•空载时U = E a
•空载特性实质上就是E a –I f •也就是B-H 的关系
•
与磁化特性曲线相同
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第五节直流发电机的基本方程
二、他励直流发电机运行特性
2、调整特性
f
I 0
I
)
(I f I f =N n n =N U U =•当、时，
规律：
•负载增大时，电枢反应及电枢电阻压降都增大•若要端电压保持不变，励磁电流必须增大
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第五节直流发电机的基本方程
3、外特性
N n n =fN f I I =)
(I f U =•当
、时，
他励
并励
U
U 0
I
a
a e R I n C U −Φ=¾端电压下降原因•电枢反应去磁↑
•电枢电阻压降↑•端电压下降，引起励磁电流减小，端电压进一步下降
他励
并励
三、并励直流发电机运行特性
15
f U U
=第五节直流发电机的基本方程
三、并励直流发电机运行特性
¾励磁的特殊性：
-励磁电压是由发电机本身的端电压提供的
-端电压是在励磁电流作用下建立的
-并励发电机建立电压的过程称为自励过程-必须满足一定的条件
f
I F
I
G
−
+U
a
I n
C E e a Φ=
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第五节直流发电机的基本方程
¾U r 的作用：星星之火，可以燎原！
-发电机转子被拖动-发电机要有剩磁→U r -A 点：U r 产生励磁电流-B 点：产生空载电压-C 点：再产生励磁电流-D 点：…………
-最后：唯一交点（I f 0，U 0）三、并励直流发电机运行特性
¾自励过程0f I f
I 0
U U 励磁回路电阻线
空载特性
A
C
B
D
r
U
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第五节直流发电机的基本方程
•电机的主磁路有剩磁-否则不能开始发电过程•励磁回路的总电阻小于临界电阻
-否则没有唯一工作点
•并联在电枢绕组两端的励磁绕组极性要正确-要形成正反馈
三、并励直流发电机运行特性
4、自励条件
f
I 0
U
临界电阻线
r
U
思考问题：
1、直流发电机中电压和电势谁的数值大？
2、并励直流发电机为什么要满足一定的自励条件？
18
19。
