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思考题及习题

时间:2024-11-03 百科知识 版权反馈
【摘要】:4-9 怎样从电压平衡关系解释他励直流电动机的3种调速情况:串电阻使转速降低;降压使转速降低;弱磁使转速升高。负载电流为IL=92A,最大起动电流不超过2IN,试求分级起动数及各段起动电阻值。4-30 某他励直流电动机拖动某生产机械,调速时采用了弱磁调速,其主要铭牌数据为PN=18.5kW,UN=220V,IN=103A,nN=500r/min,最高转速限制到nmax=1500r/min,电枢回路总电阻Ra=0.18Ω。

4-1 他励直流电动机的机械特性指的是什么?是根据哪几个方程式推导出来的?

4-2 什么叫固有机械特性?从物理概念上说明为什么在他励直流电动机固有机械特性上对应额定电磁转矩TN时,转速有ΔnN的降落?

4-3 什么叫人为机械特性?从物理概念说明为什么电枢外串电阻越大,机械特性越软?

4-4 为什么降低电源电压的人为机械特性是互相平行的?为什么减弱气隙每极磁通后机械特性会变软?

4-5 功率大的他励直流电动机为什么不能直接起动?直接起动会引起什么不良后果?

4-6 他励直流电动机有几种调速方法?各有什么特点?

4-7 什么叫恒转矩调速方式和恒功率调速方式?他励直流电动机的三种调速方法各属于哪种调速方式?

4-8 为什么要考虑电动机的调速方式与负载的类型在调速时配合?

4-9 怎样从电压平衡关系解释他励直流电动机的3种调速情况:串电阻使转速降低;降压使转速降低;弱磁使转速升高。

4-10 速度调解和速度变化的概念有何区别?

4-11 调速的技术指标有几种?各是怎样定义的?

4-12 如何判断他励直流电动机是处于电动运行状态还是制动运行状态?

4-13 电动机在电动状态和制动状态下运行时机械特性位于哪个象限?

4-14 能耗制动过程和能耗制动运行有何异同点?

4-15 电压反接制动和电动势反接制动有何区别?

4-16 在什么条件下电动机处于再生发电制动状态?举例说明。

4-17 什么叫电力拖动系统的过渡过程?举例说明他励直流电动机过渡过程产生的原因、过渡过程的初始值和稳定值?

4-18 怎样减少过渡过程的能量损耗?

4-19 为什么直流串励电动机直接改变电源电压U的极性并不能改变直流串励电动机的旋转方向?

4-20 一台他励直流电动机,铭牌数据为PN=60kW,UN=220V,IN=305A,nN=1000r/min,试求:(1)电动机的固有机械特性;(2)T=0.75TN时的转速;(3)转速n=1100r/min时①励磁不变,固有特性上的电枢电流;②T=0.75TN弱磁时的电枢电流。

4-21 一台他励直流电动机,铭牌数据为PN=60kW,UN=220V,IN=305A,nN=1000r/min,试求:(1)电枢回路总电阻为0.5RN时的人为机械特性;(2)电枢回路总电阻为2RN时的人为机械特性;(3)电源电压为0.5UN,电枢回路不串电阻时的人为机械特性;(4)电源电压为UN,电枢回路不串电阻,Φ=0.5ΦN时的人为机械特性。(注:RN=UN/IN称为额定电阻,它相当于电动机额定运行时从电枢两端看进去的等效电阻)

4-22 一台他励直流电动机,铭牌数据为PN=7.5kW,UN=220V,IN=41A,nN=1500r/min。已知Ra=0.378Ω,拖动恒转矩负载运行,TL=TN,当把电源电压降到U=180 V时,试求:(1)降低电源电压瞬间电动机的电枢电流及电磁转矩是多少?(2)稳定运行时转速是多少?

4-23 一台他励直流电动机额定数据为:PN=16kW,UN=220V,nN=700r/min,IN=84A,Ra=0.175Ω。假设需要三级起动,最大起动电流Ist1=2.5IN,满载起动,求各段起动电阻值。

4-24 某他励直流电动机额定数据如下:PN=21kW,UN=220V,IN=115A,nN=980r/min。负载电流为IL=92A,最大起动电流不超过2IN,试求分级起动数及各段起动电阻值。

4-25 某台他励直流电动机:PN=40kW,UN=220V,IN=206A,电枢回路总电阻Ra=0.067Ω。试求:(1)若电枢回路不串接电阻起动,则起动电流倍数Ist/IN

(2)若将起动电流限制到1.5IN,求在电枢回路外串电阻Rc的值。

4-26 一台他励直流电动机,铭牌数据为PN=13kW,UN=220V,IN=67.7A,nN=1500r/min。已知Ra=0.224Ω,采用电枢串电阻调速,要求δmax=30%,求:(1)电动机拖动额定负载时的最低转速;(2)调速范围;(3)电枢需串入的电阻值;(4)拖动额定负载在最低转速下运行时电动机电枢回路输入的功率,输出功率(忽略T0)及外串电阻上消耗的功率。

4-27 一台他励直流电动机,铭牌数据为PN=13kW,UN=220V,IN=67.7A,nN=1500r/min。已知Ra=0.195Ω,拖动一台起重机的提升机构。已知重物的负载转矩TL=TN,为了不用机械闸而由电动机的电磁转矩把重物吊在空中不动,问此时电枢回路中应串入多大电阻?

4-28 一台他励直流电动机,铭牌数据为PN=29kW,UN=440V,IN=76A,nN=1000r/min。已知Ra=0.377Ω,Iamax=1.8IN,TL=TN,问电动机拖动位能负载并以-500r/min的转速稳速下放重物时可能工作在什么状态?每种运行状态电枢回路中应串入多大电阻(不计传动机械中的损耗转矩和电动机的空载转矩)?

4-29 一台他励直流电动机,铭牌数据为PN=29kW,UN=440V,IN=76A,nN=1000r/min。已知Ra=0.377Ω,Iamax=1.8IN,TL=0.8TN,电动机原工作在固有机械特性上,如果把电源电压突然降到400V,试求:(1)降压瞬间电动机产生的电磁转矩为多少?(2)降压后的人为机械特性;(3)电动机最后的稳定转速为多少?

4-30 某他励直流电动机拖动某生产机械,调速时采用了弱磁调速,其主要铭牌数据为PN=18.5kW,UN=220V,IN=103A,nN=500r/min,最高转速限制到nmax=1500r/min,电枢回路总电阻Ra=0.18Ω。试分析:(1)若电动机拖动恒转矩负载(TL=TN),当减少磁通到Φ=(1/3)ΦN,求电动机稳定转速n和电枢电流Ia。说明能否长期运行?

(2)若电动机拖动恒功率负载(PL=PN),当减少磁通到Φ=(1/3)ΦN时该电机稳定转速n和电枢电流Ia。说明能否长期运行?

4-31 一台他励直流电动机额定数据为:PN=40kW,UN=220V,nN=1000r/min,IN=210A,Ra=0.07Ω。试求:

1)在额定情况下进行能耗制动,欲使制动电流等于2IN,电枢应外接多大的制动电阻?

2)求出机械特性方程;

3)如电枢无外接电阻,制动电流有多大?

4-32 用4-31的电动机数据。试求:1)如电动机的负载是位能负载,提升重物在额定负载情况下工作,如在电枢中串入电阻Rc=2RN,进行倒拉反接制动,求倒拉反接制动时稳定的转速;2)如电动机作电源反接,反接初瞬时的电磁制动转矩T=2TN,电枢中需串入多大电阻:(忽略T0不计)

4-33 对4-31的电动机数据。试求:1)电动机带1/2额定负载,在固有特性上进行回馈制动,问在哪一点稳定运行:2)电动机带同样位能负载,欲使电动机在n=1200r/min时稳定运行,问回馈制动时,电枢电路应接入多大的电阻?

4-34 某他励直流电动机,PN=29kW,UN=440V,IN=76A,nN=1000r/min,电枢回路总电阻Ra=0.377Ω,若略去空载损耗p0(=pFe+ps+pm)。

试求:(1)电动机以n=500r/min吊起TL=0.8TN的负载时电枢回路外串电阻Rc1;(2)用何种制动方法使负载(0.8TN)以500(r/min)的转速下放,各种方法的电枢回路内外串电阻Rc2;(3)保持电流不超过IN,在500r/min时吊起0.8TN的负载后,采用电压反接稳定下降的转速n是多少?

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