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电机拖动例题一、 直流电机部分1. （基本量的计算）一台直流发电机,PN=10kW,UN=230V,nN=2850 r/min,N=85%。求其额定电流和额定负载时的输入功率。解：2. (基本量的计算)一台直流电动机, PN=17kW,UN=220V,nN=1500r/min,N=83%。求其额定电流和额定负载时的输入功率。 解3. （基本量的计算）一台他励直流电动机接在220V的电网上运行,已知a=1，p=2，N=372，n=1500r/min， =1.110-2Wb，Ra=0.208，pFe=362W,pm=204W, 忽略附加损耗,求：(1) 此电机是发电机运行还是电动机运行？(2) 输入功率、电磁功率和效率；(3) 电磁转矩、输出转矩和空载阻转矩。4.（直流电动机的启动）一台Z2-61/4-2他励直流电动机。已知：PN=10KW,UN=220V,nN=1500r/min,IN=53.8A,Ra=0.286,求：（1）直接启动时的启动电流。 （2）在额定磁通下启动的启动转矩。解：5.（直流电动机的启动）一台他励直流电动机，PN=10KW，UN=220V，IN53.8A，nN=1500r/min,Ra=0.286,求： （1）直接启动时的启动电流 （2）若限制启动电流不超过100A，采用电枢回路串电阻起动，则开始时应串入多大电阻？解：6. 一台直流电机PN=60kW，UN440V，IN150A，Ra0.156,nN=1000r/min，驱动额定恒转矩负载。试求： (1) 若直接启动， 则启动电流是多少？（2） 若要求Ist=2IN，采用电枢回路串电阻启动，则启动开始时应串入多大阻值的启动电阻？（3） 如果要求降压启动，则启动电压是多少?解：7.（直流电机的启动）一台他励直流电动机，PN=10KW，UN=220V，IN53.8A，nN=1500r/min,Ra=0.286,求： （1）直接启动时的启动电流 （2）若限制启动电流不超过100A，采用电枢回路串电阻起动，则开始时应串入多大电阻？解：8.已知PN=10kW，UN220V，IN53.8A，Ra0.286,nN=1500r/min的他励电动机。试求： (1) 若直接启动， 则启动电流是多少？（2） 若要求启动电流限制在额定电流的2.5倍，采用降压启动，则启动电压是多少?（3） 如果要求启动电流限制在额定电流的2.5倍，电枢回路串电阻启动，则启动开始时应串入多大阻值的启动电阻？解：9. （电动机的调速） 一台并励电动机，其额定数据如下：PN=25kW, UN=110V,=86%, nN=1200 r/min, Ra=0.04,Rf=27.5，试求：（1） 额定电流、额定励磁电流、额定电枢电流；（2） 额定转矩；（3） 感应电动势。 10（基本量的计算）一台并励电动机，其额定数据如下：PN=7.5kW, UN=220V, IN=42.61A, nN=1500r/min, Ra=0.1014,Rf=46.5，试求：（1）、电枢电流、输出转矩T2；（2）感应电动势。解 11、（基本量的计算）一台直流电动机的数据为:额定功率 =25 kW ,额定电压 =220 V ,额定转速 =1 500 r /min,额定效率 =86 .2 %。试求: ( 1 )额定电流; ( 2 )额定负载时的输入功率 。12. 一台直流发电机的数据为:额定功率=12 kW ,额定电压=230 V ,额定转速=1 450 r /min,额定效率=83 .5 %。试求: ( 1 )额定电流; ( 2 )额定负载时的输入功率 。13. 一台他励直流电机,极对数p=2 ,并联支路对数a =1 ,电枢总导体数N=372 ,电枢回路总电阻=0 .208 ,运行在U=220 V ,n =1 500 r /min, =0 . 011 Wb的情况下。 =362 W ,=204 W ,试问: ( 1 )该电机运行在发电机状态还是电动机状态? ( 2 )电磁转矩是多大? ( 3 )输入功率、输出功率、效率各是多少?14. （综合题）一台并励直流电动机的额定数据为: =220 V , =92 A , =0 . 08 ,=88 . 7 , =86 %,试求额定运行时: ( 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 )机械损耗与铁损耗之和。15. 一台并励直流电动机的额定数据为, =17 kW , =92 A , =220 V ,=0 . 08 , =1 500 r /min,电枢回路总电阻R=0 .1 ,励磁回路电阻=110 ,试求: ( 1 )额定负载时的效率; ( 2 )额定运行时的电枢电动势; ( 3 )额定负载时的电磁转矩。16. 一台并励直流发电机,电枢回路总电阻=0 . 25 ,励磁回路电阻=44 ,当端电压=220 V ,负载电阻=4 时,试求: ( 1 )励磁电流和负载电流; ( 2 )电枢电动势和电枢电流; ( 3 )输出功率和电磁功率。17. 一台他励直流电动机：PN=10kW，UN=220V，=90%，nN=1000r/min，Ra=1，不计电枢反应的影响，试求:1) IN；EaN ；Ce；2) 负载转矩不变，电压下降至200V时的电机转速n1；3) 负载转矩不变，电枢回路串入电阻R=1时的电机转速n2；18. 他励直流电动机的UN=220V,IN=207.5A,Ra=0.067,试问：（1）直接起动时的起动电流是额定电流的多少倍?（2）如限制起动电流为1.5IN，电枢回路应串入多大的电阻？答案1.2.P1=UNIN=22093.1=20482W=20.48kW3.(1)判断一台电机是何种运行状态,可比较电枢电动势和端电压的大小。 因为UEa，所以此电机是电动机运行状态。(2)求输入功率P1、电磁功率Pem和效率:根据U=Ea+IaRa, 得电枢电流为输入功率为电磁功率为Pem=EaIa=204.674=15140.4W15.14kW输出功率为P2=Pem-pFe-pm=15140.4-362-204=14574.4W14.57kW 效率为(3)求电磁转矩T、输出转矩T2和空载阻转矩T0:电磁转矩为 输出转矩为 空载阻转矩为 T0=T-T2=96.39-92.79=3.6 Nm4.（1）（2） 则TstIst5.（1）（2）6.（1）（2）Ist=2IN=2150=300A（3）Ust=IstRa=3000.156=46.8 V 7.（1）（2）8.（1）（2）Ist=2.5IN=2.553.8=134.5A Ust=IstRa=134.50.286=38.5 V （3）Ist=2.5IN=2.553.8=134.5 A9. 解：（1）额定功率PN就是指输出的机械功率P2，输入电功率为 （2）（3）感应电动势 10.（1）（2）11. 解：（1）直流电动机的:额定功率 （2） 12. 解：（1）直流发电机的:额定功率 （2）13. 解: (1) ,低于电源电压U=220 V,所以电机运行在电动机状态。 (2) (3) 输入功率 输出功率 =14575W=14.575KW 效率 =89.5%14. 解: ( 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 )机械损耗与铁损耗之和为 15. 解: ( 1 )额定负载时的输入功率 =84% (2) ( 3 )额定负载时的电磁转矩 16. 解: (1) (2) =220+0.2560=235 V (3) 输出功率 =22055=12100W=12.1KW 电磁功率 =12.1+ = 12.1+0.9 +1.1=14.1KW17. 1）； 2）因为转矩不变，所以电枢电流不变。 3）因为转矩不变，所以电枢电流不变。18、（1）直接起动的电流Ist=UN/Ra=220/0.067=3283.6A Ist/IN=3283.6/207.5=15.8 （2）Ist1=1.5IN=1.5207.5=311.25A=UN/(Ra+Rst) 由此可得：Rst=0.64
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