电力拖动作业的.doc

2-2 一台四极并励直流电机接在220V的电网上运行，为单波绕组，已知电枢表面的总导体数N=381，n=1500r/min,φ=0.0105wb,电枢回路的总电阻Ra=0.205Ω,励磁电流IfN=1.73A,铁损耗PFe=362W,机械损耗Pmec=240w(忽略附加损耗)，试问：1）该电机运行在发电机状态，还是电动机状态？2）电磁转矩是多少？3）输入功率和效率各是多少？ 解：1）Ea=N*p/(60a)*n*Φ=381×2÷（60×1）×1500×0.0105=200.025VU=220V 当EaU时，直流电动机工作在电动机状态，∴该电机工作在电动机状态 2）根据直流电动机的电压平衡方程式，得 Ia=(U1-Ea)/Ra=(220-200.025)/0.205=97.439A 电磁转矩：Tem=CTφIa=NP/(2πa)* φIa =(381×2) ÷(2π×1) ×0.0105×97.439=124.14N·m 电磁功率：Pem=EaIa=200.025×97.439=19490.24W 输入功率：P1=U1I1=U1(Ia＋If)=220×﹙97.439+1.73﹚=21817.18W 输出功率：P2=Pem－PFe－Pmec=19490.24－362－240=18888.24W 效率：η= P2／P1×100％= 18888.24／21817.18×100％=86.58％ 题2-4：某台他励直流电动机的铭牌数据为：P N =22kW，U N =220V, I N =115A,nN=1500r/min,电枢电阻Ra=0.1Ω,忽略空载转矩，电动机带额定负载运行时，要求转速降到1000r/min。试求： 采用电枢回路串电阻降速时，应串入多大的电阻值？ 采用降低电源电压降速时，外加电压应降为多少？ 上述两种情况下，电动机的输入功率与输出功率各为多少（不计励磁回路的功率）？ 解：根据电压平衡方程得： CeΦN = UN - Ra IN = 0.139 nN 当采用电枢回路串电阻降速时，电路稳定后由于负载转矩不变，根据 TN = Ct ΦN IN 可知 Ia = IN 由此可得： R + Ra = UN -CeΦN n I a 解得 R =0.604 Ω （2）解：由（1)可得 Ia = IN U= CeΦN n + Ra Ia = 150.4 V (n=1000r/ min) (3)解：当采用串电阻降压时 输入功率： P1 = UN Ia = 25.3 kW 输出功率：P2=CeΦN n × Ia = 15.985 kW 当采用降压降速时 输入功率：P1=U × Ia =150.5×115=17.308 kW 输出功率：P2=CeΦN n × Ia = 15.985 kW 题 2-7 一台他励直流电动机的数据如下: P N =96kW，U N =440V, I N =250A,nN=500r/min, Ra=0.078Ω,试求： 固有机械特性上的理想空载点和额定负载点的数据。 当电枢回路的总电阻为50%RN(RN=UN/IN)时的人为机械特性。 当电枢回路的端电压U1=50%UN时的人为机械特性。 当Φ=80%ΦN时的人为机械特性。 （1）解： CeΦN = UN - Ra IN = 0.841 nN 理想空载点：Tem= 0；n0= UN CeΦN =523.187r/ min 额定负载点：TN = Ct ΦN IN =2007.888 N·m n =500 r/ min (2)解：由（1) 可知 n0 =523.187r/ min Ra= 0.5RN =0.88Ω 在UN=Ua , ΦN= Φ的情况下，Tem≈TN= (PN× 9550)/ nN =1833.6 N·m n = UN - Ra × Tem =284.23 r/ min Ce Φ N Ce