SBA工作点ABC-0.1TNTNTmaxTC
3-40 一台绕线转子异步电动机带动一桥式起重机的主钩,已知:PN=60kW,nN=577r/min,
I1N=133A,I2N=160A,E2N=253V,λ
T=2.9,cos?1N=0.77,?N=89%。
①设电动机转子转35.4转,则主钩上升一米。如要求额定负载时,重物以8m/min的速度上升,求电动机转子电路应串入的电阻值;
②为消除起重机各机构齿轮间的间隙,使起动时减小机械冲击,转子电路设有预备级电阻。设计时要求串接预备级电阻后,电动机起动转矩为额定转短的40%,求预备级电阻值;
③预备级电阻一般也作为反接制动用电阻,用以在反接制动状态下下放重物。如下放时电动机负载转矩TL?0.8TN,求电动机在下放负载时的转速;
④如果电动机在回馈制动状态下下放重物,转子串接电阻为0.06Ω,设重物TL?0.8TN,求此时电动机的转速。 解:(1)sN?600?5776002?0.038 r2?sNE2N3I2N?0.035?
sm?sN(?T??T?1)?0.038(2.9?2.9?1)?0.21 600?283600?0.053
2n?35.4?8?283.2rmin sx???sx[sm?TTNTx?(?TTNTx)?1]?0.053(2.9?22.9?1)
2=2.98或0.094(舍)
?R?r2(?smsm?1)?0.46?
(2)sx?1,Tx?0.4TN
??sx[sm?TTNTx?(?TTNTx)?1]?1?(22.90.4?(2.90.4)?1)
2=14.43或0.07(舍)
?R?0.035(14.430.21?1)?2.37?
??14.43,T?(3)sm?2?TTN 将T?0.8TN代入,整理有
?sms??ssm2s?104.6s?208.2?0 解得s??102.55(舍)或?2.05
?n?(1?s)n1??1830rmin
(4)
?smsm?0.06?0.0350.035?0.0950.035??0.57 ?2.71 ?sm0.8TN??2?2.9TN ? s2?4.13s?0.32?0
s0.57?0.57ss??0.08或?4.05(舍)
?n?(1?s)n1??648rmin
3-41 一台双速笼型异步电动机,P=2时,PN1=40kW,nN1=1450r/min,λ
PN2=55kW,nN2=2920r/min,λ
T2=2,已知拖动系统的
2T1=2;P=1时,
GD=44.3N·m,r1/r2=1.5,电
2
′
动机空载。试求:
①一级起动到最高转速时电动机的能量损耗, ②两级起动到最高转速时电动机的能量损耗,
③由最高转速逐级制动,试计算电动机的能量损耗。第一级制动(由n12→n11)用回馈制动,第二级制动(由n11→0)用能耗制动。 解:(1)s1?1,s2?sN?0
?Wst1?12J?(1?21r1r2?)(s?s)?21221GD24g2(2?n160)(1?2r1r2?)
?55711.5?(1?1.5)?139279J
(2)第一级:0~1500rmin
s1?1,s2?0
?Wst?2?12J?(1?21r1r2?)(s?s)?21221GD24g2(2?n160)(1?2r1r2?)
?13927.8?2.5?34819J
第二级:1500~3000rmin
s1?0.5,s2?0
?Wst??2?1221J?(1?r1r2?)(s?s)?21221GD24g2(2?n160)(1?2r1r2?)(0.5?0)
2?34819J
?总Wst2?69638J
3-42 有一台四极绕线转子电动机,其额定数据为:PN=30kw,UN=380V,nN=720r/min,r1=0.143Ω,r’2=0.134Ω,定转子接法均为星形接法。现要求在额定负载时,转速降到500r/min,试求:
(1)每相绕组中应串入多大电阻?
(2)此时转子电流及电磁功率的数值是否发生变化? 解:(1)sN?750?720750?0.04 sL?750?500750?0.333
?Rs?(sLTNsNTL?1)r2??(0.3330.04?1)r2??0.982?
(2)?sNs2N?r2?Rs?r2??? ?I2(r1?2u1r2?s)?(x1?x2)22
??不变,又?Pm?m1I2所以I2r2?s ?Pm亦不变
5-5 电机的温升按什么规律变化?两台同样的电动机,在下列条件下拖动负载运行时,它们的起始温升、稳定温升是否相同?发热时间常数是否相同?
(l)相同的负载,但一台环境温度为一般室温,另一台为高温环境;
(2)相同的负载,相同的环境,一台原来没运行,一台是运行刚停下后又接着运行; (3)同一个环境下,一台半载,另一台满载;
(4)同一个房间内,一台自然冷却,一台用冷风吹,都是满载运行。 5-8 为什么说电动机运行时的稳定温升取决于负载的大小?
答:电动机的稳定温升?w?QA,由于Q与电动机的损耗功率?p成正比,当电动机的负
载增大时,?p随之增大,因而Q增加。若散热系数A不变,则?w将随负载的增加而升高。如果电动机的负载恒定,那么,?p及Q都是常数,这时?w与A成反比关系,设法改善散热条件,使A增大,即可降低?w。
5-13 一台35KW、工作时限为30min的短时工作电机突然发生故障。现有一台
20KW连续工作制电机,已知其发热时间常数TH=90min,不变损耗与额定可变损耗比k=0.7,短时过载能力?=2。这台电机能否临时代用?
1?e?tgT?tgT解:PN?Pg1?Re
tg?30min,T?90min,R?0.7?,Pg?35kW
?13?13?PN?351?e?35?0.189?7.371kW
1?0.7e???PgPN?35kW7.371kW?4.75???2
不通过过载能力,此时应选择:PN?Pg??17.5kW
而PN?20kW?17.5kW,所以可以代替。
5-15需要一台电动机来拖动工作时间tg?5min的短时工作负载,负载功率PL=18kW,
空载起动。现有两台笼型异步电动机可供选用,它们是:
(1)PN?10kW,nN?1460r/min,?m?2.1,起动转矩倍数kT?1.2; (2)PN?14kW,nN?1460r/min,?m?1.8,起动转矩倍数kT?1.2; 如果温升都无问题,试校验起动能力和过载能力,以确定哪一台电动机可以使用。(校验时考虑到电网电压可能降低10%)
解:考虑电网电压u?0.9uN
???m?0.9?0.81?m ??m2(1) ?PN?Pg?'m?180.9?2.12?10.58kW
第一台 PN?10kW?10.58kW 故不取 (1) ?PN?Pg?180.9?1.82?m'?12.35kW
第二台 PN?14kW?12.35kW 故可以取用 又因为是空载起动,故选用第二台。