机电习题及答案
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4.一台直流他励电动机，其额定数据如下：PN=2.2KW,UN=Uf=110V，nN=1500 rpm,
ηN=0.8,Ra=0.4Ω,Rf=82.7Ω。
试求：①额定电枢电流IaN②额定励磁电流IfN③励磁功率Pf④额定转矩MN；⑤额定电流时的反电势
EN,⑥直接启动时的启动电流IQ⑦如果要使启动电流不超过额定电流的2倍，启动电阻RT为多少?此
时启动转矩MQ又为多少?
①IaN=PN/(ηN•UN)=2200/(0.8×110)=25 (A)
②IfN=UN/Rf=110/82.7=1.33 (A)
③Pf=I2fN•Rf=1.332×82.7=146.3(W)
④MN=9.55•PN/nN=9.55×2200/1500=14 (N•m)
⑤EN=UN-IaNRa=110-25×0.4=100 (V)
⑥IQ=UN/Ra=110/0.4=275 (A)
⑦若需：I′Q=2IaN=2×25=50(A)
须电枢回路串电阻RT
即I′Q=UN/(Ra+RT)
即RT=UN/I′Q-Ra=110/50-0.4=1.8 (Ω)
∵励磁电路没有变化 ∴主磁通φN不会有变化
∴MQ=CMφN•I′Q=9.55CEφN•I′Q=9.55•I′Q•EN/nN=955×50×100/1500=31.8(N•m)
5.11有一台三相异步电动机，其铭牌数据如下：
PN/kW nN/r·min-1 UN/V ηN×100 cosφN Ist/IN Tst/TN Tmax/TN
接法
40 1470 380 90 0.9 6.5 1.2 2.0
△
① 当负载转矩为250N·m时，试问在U=UN和U`=0.8UN两种情况下电动机能否启
动？
TN=9.55 PN/ nN
=9.55*40000/1470
=260Nm
Tst/TN=1.2
Tst=312Nm
Tst=KR2U2/（R22+X202）
=312 Nm
312 Nm>250 Nm 所以U=UN时 电动机能启动。
当U=0.8U时 Tst=（0.82）KR2U2/（R22+X202）
=0.64*312
=199 Nm
Tst
动？
TstY=Tst△/3
=1.2* TN /3
=0.4 TN
当负载转矩为0.45 TN时电动机不能启动
当负载转矩为0.35 TN时电动机能启动
③ 若采用自耦变压器降压启动，设降压比为0.64，求电源线路中通过的启动电流和
电动机的启动转矩。
IN= PN/ UNηN cosφN√3
=40000/1.732*380*0.9*0.9
=75A
Ist/IN=6.5
Ist=487.5A
降压比为0.64时电流=K2 Ist
=0.642*487.5=200A
电动机的启动转矩T= K2 Tst=0.642312=127.8 Nm
8-16（9-8）要求三台电动机lM、2M、3M按一定顺序启动：即1M启动后，2M才能启动，
2M启动后3M才能启动；停车时则同时停。试设计此控制线路? 试用PLC设计出控制程序。
解：继电器-接触器控制线路图；
PLC外部接线图
梯形图及程序
LD 401 OUT 431
OR 430 LD 403
ANI 400 OR 432
OUT 430 ANI 400
LD 402 AND 431
OR 431 OUT 432
ANI 400 END
AND 430
8-25（9-9）：试设计一条自动运输线，有两台电动机，1M拖动运输机，2M拖动卸料机。要
求：
①1M先启动后，才允许2M启动；
②2M先停止，经一段时间后1M才自动停止，且2M可以单独停止；
③两台电动机均有短路、长期过载保护。
试用PLC设计出控制程序。
解：分析动作过程
继电器-接触器控制线路图；
PLC外部接线图
1SB、2SB分别是1M、2M的启动按纽，4SB是2M的单独停止按纽，3SB是停止按纽。
梯形图及程序
LD 400 ANI 403
OR 430 ANI 450
ANI 450 OUT 431
OUT 430 LD 402
LD 430 OR 450
OUT 200 OUT 450
MC 200 MCR 200
LD 401 END
OR 431
