电力拖动第一篇作业讲解(2)

2019-08-30 17:53

3-33 某台绕线转子异步电动机的数据为:PN=11kW,nN=715r/min,E2N=163V,

I2N=47.2A,起动最大转矩与额定转矩之比T1/TN=1.8,负载转矩TL=98N?m。求三级起动

时的每级起动电阻值。 解:sN?750?715750?0.047 ??3TNsNT1?2.28

T2?T1??1.8TN2.28?116N?m?1.1TL?107.8N?m

r2?sNE2N3I2N?0.047?1633?47.2?0.094?

?R3?r2??2.28?r2?0.214? R2?R3??2.28?0.214?0.489?

R1?R2??2.28?0.489?1.114?

?Rs3?R3?r2?0.214?0.094?0.12? Rs2?R2?R3?0.489?0.214?0.275? Rs1?R1?R2?1.114?0.489?0.625?

3-34 一台三相六极绕线型异步电动机,U1N=380V,nN=950r/min,f1=50Hz,定子和转子绕组均为Y接法,且定子和转子(折算)的电阻、电抗值分别为r1=2Ω,x1=3Ω,r2=1.5Ω,x2=4Ω。

①转子电路串电阻起动,为使起动转矩等于最大转矩,转子每相串入的电阻值应为多少(折算到定子侧)?

②转子电路串电阻调速,为使额定输出转矩时的转速调到600r/min,求应串入的电阻值(折算到定子侧的)。 解:(1)Tmax?pm1u12′

12[r1??)]r?(x1?x2r2?212?1u12

Tst?pm1?1?)(r1?r2?)?(x1?x212[2?53]?r2?22

Tmax?Tst?(2?r2?)?492?r2??7.28?

?R?7.28?1.5?5.78?

(2)sN?1000?9501000?0.05

1.5TN?pm1u12sN(2?r2?)?(3?4)22?1?m1p?1u1230(2?30)?722

当n?600rmin时,s?RTs?0.4?m1p1000?6001000?0.4

?12u120.4?TN

R22(2?)?70.4?187.5R?2382.5R?1590?0 ? R?12? ?R串?12?1.5?10.5?

3-35 三相笼型异步电动机的额定数据为:PN=40kW,U1N=380kV,I1N=75.1A,

nN=1470r/min,λT=2,定子D接法;拖动系统的飞轮矩GD=29.4N?m,电动机空载

22起动,求:

①全电压起动时的起动时间; ②采用Y-D减压起动时的起动时间。 解:(1)sN?1500?147015002?0.02

sm?sN(?T??T?1)?0.02(2?PNnN3)?0.075

Tmax??TTN??T?9550??2?9550?401470?519.7N?m

Tm1?GDn1375Tmax2?0.226s

tst22Tm1s1?s2s0.2261?0.021?(?sm1ln1)?(?0.075ln) 22sm1s222?0.0750.022 ?0.786s (2)Tmax?13?TTN?173.2N?m

2Tm2?GDn1375Tmax?0.679s

0.6791?0.021tst?(?0.075ln)?2.36s

22?0.0750.0222-36 采用题3-2中的电动机数据。试求:

①用该电动机带动位能负载,如下放负载时要求转速n=300r/min,负载转矩等于额定转矩,转子每相应串入多大电阻?

②电动机在额定状态下运转,为了停车,采用反接制动,若要求制动转矩在起始时为2TN,则转子每相串接的电阻值为多少? ??sx[解:(1)sm?TTNTx?(?TTNTx)?1],(2TmaxTx?TmaxTNTNTx??TTNTx),

其中sx?750?(?300)750?1.4 Tx?TN

??6.414或0.306(舍) 可得smr2?sNE2N3I2N?smsm?0.04?2133?220?0.022?

?R?r2(?1)?0.75?

(2)sx??750?720?750?1.96 T??2TN

??sx[sm?TTNTx?(?TTNTx)?1]=3.646或1.058

3.6460.1832??3.646时,R?0.022(?sm?1)?0.416?

??1.058时,R?0.105? sm3-37 某异步电动机,UN=380V,定于D接,nN=1460r/min,λT=2,设TL?TN=常数。问:

①是否可以用降低电压的办法使转速n=1100r/min?为什么? ②如采用降压调速,转速最低只能调到多少? ③当电压降到多少时,可以使n=1300r/min? 解:(1)sN?1500?146015002?0.027

sm?sN(?T??T?1)?0.027(2?1500?110015003)?0.1 ?0.267

当n?1100rmin时s?由于降压调速不改变sm,此时s?sm,所以不能降到1100rmin。 (2)当s?sm时,n?nmin?n1(1?s)?1500(1?0.1)?1350rmin

(3)降电压调速无法使转速降为1300rmin。

3-38 某绕线转子异步电动额定值 PN=55kW,U1N=380V,I1N=121.1A,nN=580r/min,

E2N=212V,I2N=159A,λT=2.3;电动机带一个TL?0.9TN的位能负载,当负载下降时,

电动机处于回馈制动状态。试求:

①转子中未串电阻时电动机的转速。

②当转子中串入0.4Ω的电阻时电动机的转速。

③为快速停车,采用定子两相反接的反接制动,转子中串入0.4Ω,则电动机刚进入制动状态时的制动转矩(设制动前电动机工作在520r/min的电动状态)。

解:1)r2?sNE2N3I2N?0.033?2123?1592?0.026?,sN?600?580600?0.033

sm?sN(?T??T?1)?0.033(2.3?,TN?9550PNnN2.3?1)?0.144

2T?2Tmaxsms?ssm?905.6N?m

0.9TN??2?2.3TN 整理有0.9s2?0.66s?0.019?0

0.144s?s0.144解得 s1??0.03或s2??0.703(舍去) ?n?n1(1?s)??600(1?0.03)??618rmin

2)R2?0.026?0.4?0.426?

smr2??smR2?? ?smR2r2sm?0.4260.026?0.144?2.359

T?2Tmax ?

?sms??ssm20.9TN??2?2.3TN

2.359s?s2.3590.9s?10.85s?5.0085?0

解得s1??0.483或s2??11.57(舍)

?n?n1(1?s1)??600(1?0.483)??889.8rmin

3)当n?520rmin时s??600?520?600?1.867

??2.359 smT??2Tmax?4.6TN???2027.17N?m

?sms1.8672.359???ssm2.3591.8673-39 一台笼型异步电动机,PN=7.5kW,λT=2.2。U1N=380V,I1N=15.4A,nN=1440r/min,该电动机拖动一正反转的生产机械。设电网电压为额定值,正转时电机带额定负载运行,现采用定子两相反接使电机制动,然后进入反转,反转时电机空载,空载转矩为0.1TN。试利用机械特性的近似公式计算:

①反接瞬间的制动转矩。 ②反转后的稳定转速。

③画出正、反转时的机械特性及负载转矩特性,并标明电动机运行点的变化过程。 解:(1)sN?1500?144015002?0.04

sm?sN(?T??T?1)?0.04(2.2?2.2?1)?0.166

2所以反接时的机械特性为T??2?TTN

s0.166?0.166s?1500?1440?1500?1.96

制动瞬间:n?1440rmin s??Ts?1.96??0.37TN

(2)T??0.1TN代入机械特性

?0.1TN??4.4TN2 ? s?7.304s?0.028?0

s0.166?0.166s?.s=7.3(舍)或0.004 ?n?(1?s)n1??1494rmin

(3)


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