电机与拖动作业(少学时)(课堂PPT).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电机与拖动作业,(,少学时,),1,直流电机,4-12,直流电机换向器和电刷起什么作用,?,答：对直流电动机来说，,换向器和电刷的共同作用：将刷间的直流电逆变成线圈中的交流电；把外面不转的电路与转动的电路连接起来。,对直流发电机来说，,换向器和电刷的共同作用：将线圈中的交流电动势整流成刷间的直流电动势；把转动的电路与外面不转的电路联接。,2,4-5,在直流电动机中是否有感应电动势,?,若有的话,电动势的方向是怎样的,?,答：有，电动机中的电动势是平衡外加电压的，与外加电压的方向相反。,3,4-6,在直流发电机中是否有电磁转矩,?,若有的话,电磁转矩的方向是怎样的,?,答：,有，发电机中的电磁转矩为阻转矩，与原动机拖动发电机运动的方向相反。,4,4-7,直流电机的励磁方式有哪些,?,各有什么特点,?,答：,1,）他励。励磁绕组接在独立的电源上，与电枢绕组无关。,2,）并励。励磁绕组与电枢绕组并联。,3,）串励。励磁绕组与电枢绕组串联。,4,）复励。主磁极上有两套励磁绕组，一套与电枢绕组并联称并励绕组，另一套与电枢绕组串联称串励绕组,5,4-8,直流电机的可逆原理是什么,?,如何判断一台接在直流电网上正在运行的电机是工作在发电状态还是工作在电动状态,?,答：直流电机的可逆原理是指直流电机既可以工作在发电机状态，也可以工作在电动机状态。,判断电机运行在发电机状态还是电动机状态，可通过判断电枢电动势和电枢所接电网电压的大小，当,U,E,a,，则运行在电动机状态；反之，则运行在发电机状态。电机运行状态的判断，也可从电枢电流的流向进行。,6,4-15,一台直流发电机技术输入如下：额定功率,P,N,=82,kW,，额定电压,U,N,=230V,，额定转速,n,N,=970,r/min,，额定效率 ，求发电机的额定电流和额定负载时的输入功率。,解：,7,4-17,已知直流电机极数,2p=6,，电枢绕组总导体数,N=400,，电枢电流,I,a,=10A,，气隙每极磁通为,2.110,-2,Wb,，试求,（,1,）采用单叠绕组时电枢所受的电磁转矩；（,2,）绕组改为单波绕组保持支路电流,i,a,不变时的电磁转矩。,解：单叠绕组,a=p=3,单波绕组,a=1,8,4-19,一台并励直流电动机额定数据如下：,U,N,=220,V,，,I,N,=92,A,，电枢回路电阻,R,a,=0.08,，励磁回路电阻,R,f,=89,，额定效率,=86%,，电动机额定运行，试求：,（,1,）输入功率；（,2,）输出功率；（,3,）总损耗；（,4,）电枢回路铜损耗；（,5,）励磁回路铜损耗；（,6,）空载损耗。,9,10,5-16,一台他励直流电动机的铭牌数据：,试求：,1,）固有机械特性方程；,2,）电枢回路串入,1.5,欧电阻时的人为机械特性和此时带额定负载时的转速；,3,）电枢电源电压降至额定电压一半的人为机械特性方程和此时带额定负载时的转速；,4,）磁通减弱,30%,的人为机械特性和此时带额定负载时的转速。,11,解：电动势常数：,1),固有机械特性方程：,2)1.5,欧人为机械特性方程,12,带额定负载时的转速：,3,）电枢电压降至一半时的人为机械特性方程,带额定负载时的转速,13,4,）磁通减弱,30%,的人为机械特性,额定负载时的转速,14,5-17,一台他励直流电动机的铭牌数据：,试求：,1,）额定运行时的电磁转矩、输出转矩和空载转矩；,2,）理想空载转速和实际空载转速；,3,）半载时电动机的转速；,4,）转速为,1500r/min,时的电枢电流。,15,解：,1,）额定运行,电磁转矩：,负载转矩：,空载转矩：,16,2,）理想空载转速,实际空载转速,3,）半载时的转速,4,）转速为,1500r/min,的电枢电流,17,5-18,一台他励直流电动机铭牌数据,1,）直接起动时的起动电流和起动电流倍数；,2,）若限制起动电流为,1.5I,N,则采用电枢回路串电阻起动，电枢回路应外串多大电阻。,解：,1,）直接起动起动电流,起动电流倍数,18,2,）,应串电阻,19,5-20,一台他励直流电动机额定数据：,试求：,1,）当,I,f,=I,fN,n=1300r/min,时，使系统转入能耗制动停车，要求起始制动电流为,2I,N,，电枢回路应串入的附加制动电阻,R,cl,值，若电枢不串入制动电阻，则制动瞬间电流为多大？,2,）若负载为位能性负载，要求在,T,L,=0.9T,N,时保证以,170r/min,的转速能耗制动稳速下放负载，应串入制动电阻,R,c2,。,20,解：,1),直接制动的制动电流,能耗制动制动电阻,21,2,）下放负载制动电阻,22,2-14,某台异步电动机额定转差率,s,N,=0.04,，试分析额定运行时通过气隙传递的电磁功率中有百分之几转化为转子铜损，又有百分之几转化为全机械功率。,23,2-15,一台三相异步电动机铭牌数据：,试求：,1,）同步转速,n,1,;2),额定转差率,s,N,；,3,）转子电流频率,f,2,；,4,）极对数,p,；,5,）额定效率；,6,）输入功率,P,1,.,24,解：,25,26,2-17,某三相四极异步电动机额定功率,P,N,=5.5kW,，接在工频电网上额定运行时测得由电源输入的功率,P,1,=6.35kW,，定子铜损耗,p,Cu1,=342kW,，转子铜损耗,p,Cu2,=342kW,，铁损,p,Fe,=167.5kW,，机械损耗,p,m,=46W,，附加损耗,p,ad,=28kW,。试求：,1,）电动机的效率、转差率、转速、电磁转矩、输出转矩；,2,）定性画出该异步电动机的功率流程图。,解：,27,28,2-18,一台三相六极异步电动机铭牌数据：,试求电动机额定运行时：,1,）转差率,s,N,；,2,）转子铜耗；,3,）效率；,4,）定子电流,I,1N,；,5,）转子电流频率,f,2,；,6,）电磁功率,P,em,；,7,）全机械功率,P,m,。,29,30,3-10,已知某三相八极异步电动机额定数据：,试求：,1,）额定转差率,sN,；,2,）额定输出转矩,T2N,；,3,）最大转矩,Tm,；,4,）临界转差率,sm,；,5,）机械特性适用表达式；,6,）转差率,s=0.2,时电磁转矩,T,；电动机拖动,3000N.m,负载时的转速。,31,32,3-12,某笼型三相异步电动机技术数据：,P,N,=55kW,，三角形联接，起动电流倍数,k,i,=6,，起动转矩倍数,k,T,=1.25,，电源变压器容量,S,N,=1000kVA,，如带额定负载起动，试求：,1,）采用什么方法起动合适；,2,）起动电流和起动转矩,33,34,3-13,一台三相四极绕线转子异步电动机技术数据：,P,N,=40kW,，额定转速,n,N,=1475r/min,，过载倍数,2.5,，转子每相电阻,r,2,=0.08,欧姆，拖动位能性负载运行，忽略电动机及传动机构的损耗。试求：,1,）该电动机提升重物时，要求起动瞬间具有,2T,N,的起动转矩，转子每相应串入的电阻；,2,）若将额定负载在固有特性上回馈下放时，电动机的转速。,35,36,37,3-14,某绕线式转子异步电动机铭牌数据：,P,N,=5kW,，额定电压,U,N,=380V,，额定定子电流,I,1N,=14.9A,，额定频率,f,1N,=50Hz,额定转速,n,N,=970r/min,，定子为,Y,接，转子额定电动势,E,2N,=164V,，转子额定电流为,I,2N,=20.6A,，过载倍数,2.3,，拖动,0.75T,N,恒转矩负载，要求制动瞬间限制最大电磁转矩为,1.8T,N,。采用反接制动，求每相应串入的制动电阻值。,38,39,40,