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行业应用

学完电力拖动系统之后的思考题分享

2016-11-22

如图3-38所示的某车床电力系统中,已知切削力F=2000N,工件直径d=1500mm,电动机转速n=1450r/min,传动机构的各级速为j=2,j=1.5,j=2,各转轴的飞轮矩为=3.5N·m2,=2N·m2,=2.7N·m2,=9N·m2,各级传动效率分别都是η=0.9。试求:
(1)切削功率;
(2)电动机输出功率;
(3)系统总的飞轮矩;
(4)忽略电动机的空载制动转矩时,电动机的电磁转矩;
(5)车床开车未切削时,若电动机转速加速度dn/dt=800r/min·s,略去电动机的空载制动转矩但不忽略传动机构的损耗转矩时,求电动机的电磁转矩。


3-2 如图3-39所示的起重机中,已知齿轮箱级速比j=34,提升重物效率η=0.83,卷筒直径Dp=0.22m,空钩重量G0=150kg,重物重量G1=900kg,电动机飞轮矩=10N·m2,提升的速度v=0.4m/s。求:

(1)电动机的转速;
(2)折算到电动机轴上的等值转矩;
(3)以v=0.4m/s下放该重物时,电动机轴的等值转矩。3-3 他励直流电动机的数据为PN=13kW,UN=110V,IN=135A,nN=680r/min,Ra=0.05Ω。求直流电机的固有机械特性。

3-4 一台他励直流电动机,PN=7.6kW,UN=110V,IN=85.2A,nN=750r/min,Ra=0.13Ω,起动电流限制在2.1IN。
(1)采用串电阻起动,求起动电阻。
(2)若采用降压起动,电压应降为多少?
(3)求出上述两种情况下的机械特性。

3-5 一台直流他励电动机,PN=10kW,UN=220V,IN=54A,nN=1000r/min,Ra=0.5Ω,Φ=ΦN,在负载转矩保持额定值不变的情况下工作,不串电阻,将电压降至139V。试求:
(1)电压降低瞬间电动机的电枢电流和电磁转矩;(
2)进入新的稳定状态时的电枢电流和转速;
(3)求出新的稳定状态时,电动机的静差率和效率。

3-6 一并励直流电动机,UN=110V,IN=28A,nN=1500r/min,励磁回路总电阻Rf=110Ω,电枢回路电阻Ra=0.15Ω,在额定运行状态下突然在电枢回路串入0.5Ω的电阻。忽略电枢反应和电磁惯性,计算:
(1)串入电阻后瞬间的电枢电势、电枢电流、电磁转矩;
(2)若负载转矩减为原来的一半,求串入电阻后的稳态转速。

3-7 一他励直流电动机,PN=2.5kW,UN=220V,IN=12.5A,nN=1500r/min,Ra=0.8Ω。试求:
(1)电动机以1200r/min的转速运行时,采用能耗制动停车,要求制动开始后瞬间电流限制为额定电流的两倍,求电枢回路应串入的电阻值。
(2)若负载为位能性恒转矩负载,TZ=0.9TN,采用能耗制动,使负载以420r/min的转速恒速下放,电枢回路应串入的电阻。

3-8 他励直流电动机,PN=5.6kW,UN=220V,IN=31A,nN=1000r/min,Ra=0.4Ω。在额定电动运行情况下进行电源反接制动,制动初瞬电流为2.5IN,试计算电枢电路中应加入的电阻,并绘出制动的机械特性曲线。如果电动机负载为反抗性额定转矩,制动到n=0时,不切断电源,电动机能否反转?若能反转,稳定转速是多少?

3-9 他励直流电动机,PN=12kW,UN=220V,IN=64A,nN=685r/min,Ra=0.25Ω,系统的总飞轮矩GD2=49N·m2,在空载(假设为理想空载)情况下进行能耗制动停车。求:
(1)使最大制动电流为2IN,电枢应串入多大电阻?
(2)能耗制动时间。
(3)求出能耗制动过程中n=f(t),Ia=f(t)表达式并画出曲线。

3-10 他励直流电动机铭牌数据如下:PN=16kW,UN=220V,IN=86A,nN=670r/min,TZ=0.5TN,电机电流过载倍数2.5。设电机转子GD2=0.6N·m2,生产机械的飞轮惯量折算到电机轴上GDZ2=0.08N·m2。
(1)试计算起动电阻值;
(2)计算起动过程n=f(t)动态特性;
(3)计算起动过程T=f(t)动态特性;
(4)计算起动过程Ia=f(t)动态特性。