电力拖动基础课后习题答案.pdf

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1、2-1 解:C,4第二章_ UNFR._ 2 2 0-53.4 x 0.41500=0.13 2 V/(r O n i n-1)C 中 N=9.55C,0N=12 6 N D n /ATN=C&N/N=67.28N DMTN=9.55 之=6 3.6 7 N M讣也 nN60=GF=3.6 1 N)Z%=UN _ 1666.67 m i n3实际=%R.=1657.99，/m i nQC；n-n()-A n =/?()-O.5(HO-n )=158 3.3 4 r/m i n1NUN-C Q _ 2 2 00.13 2 x 14 00R0.4=8 8 A2-2解:，=2 =2 x 8 5.2

2、4 =17 0.4 4七3AUN _ 110=0.64 6彳 -17 0.4竺 竺=1.7 10.13Rsll=2 7?a=1.7 1x 0.13 =0.2 2 2 Q6,2 =万凡=1.7 Fx 0.13 =0.3 8 0R e=矛=1.713X0.13=0.64 6Q%=R、“一(=0.2 2 2 -0.13 =0.092 Qrst2=Rst2-R，“=0.3 8 -0.2 2 2 =0.158 Qrst3=Rst3&2 =0.64 6 0.3 8 =0.2 66Q2-3 解:取 人=2 =118.3 x 2 =2 3 6.6A式中4为最大允许电流，稳态时，负载电流/,.=几，令切换电流

3、=1.15/,=1.15/v则；l =_L =1.7 4Am=l g(4 1l g 2=3.7取 m=4厕 4=J2=1.6 79,/,=乙=-=1.194 W 因 2 A 1.67 9尺 4=0.07 9QR“3=X&4=0 1 33Q&2 =机,3 =0 2 2 3。R,“=混,2 =0.3 7 4 Q式中，%，A”，R m(4分别是第一级，第二级，第三级，第四级切除阻值。2-4 解：电枢电路不串电阻达稳态时，T =Te,n=TL =CT蝇。=0.8 7；=0.8CT耙 IN=/a=0.8 4=12 6.8L =EN+1NRU=CNN+A S,=G%=一)6=0.2 04 15N则电枢回路

4、不串电阻时的转速：一 F T2 2 0-00.2.014x1152 6.8=1015.53 r/m i n%&卢 j&+R，I:UHMCN CCT%GON CN CN2 2 0-（0.1+0.3）x 12 6.8 ,.=8 2 9.2 m i n0.2 04 15U =E +/：K,=C0NI+/：R （由于机械惯性，转 速 n不变）将电源电压降至 18 8 V后的瞬时电枢电流:U-E 18 8-0.2 04 15x 1015.53 ，-=-=193.2 A稳态转速：%=-=18 8-0.1x l =85 85 8r/m.n0.2 04 150.2 04 15UN=E +=80%C仲M+（转

5、速 n不突变）则瞬时电枢电流:_UN-8 O%Cf0A,H,_ 2 2 0-8 0%x 0.2 04 15 x 1015.53 _ Dr 10.1稳态转速：8 0%G%2 2 0-0.1x 12 6.88 0%x 0.2 04 15=12 69.4 r/m i n串 电 阻 调 速，设所串电阻为=U-（&,+&）=600r/minCe a=220-0.20415X600_0 1=0 6 6 9 Q5 la a 12 6.8降压调速n5 d -L凡=600r /m i n n U =C%+1 R=13 5.17 VQC N2-5 解:端 电 压 不 变，励磁回路总电阻不变，所以励磁不变。电枢回路

6、串入电阻、转速不能突变，所以串入瞬间反电势不变。&,=力-/代=105.8 V,UN-Et,110-105.81,=-=-=6.46 ARa+R 0.15+0.5/E-=-CT n-（一G）9.55 1 9.55 rE中=9.55=0.67 4nTe m=CT I =0.67 4 x 6.4 6=4.3 5N M 1 1 Tm=-Tem,Ia=-Ia=3.23AEa=UN-(R,+R)I；=Q7.9VC 0 =J =0.071 9.55EC,Dn107 9-=1528.9r/m in0.0712-6解：U y 4&,1 0 0 0 =C仲N C&N220 40 x0.5CN=cf0,v=0.2

7、V/rmin-降电压前后：/T;=C M/“为额定值，/“不变，即/“=40A降电压后:_ U 1 K _ _ 180 40 x0.5CG C仲N 02二 800/min由题意知UN _U _小 _ U 小 _180 _ ._180 .?(pN =。2 =1=不UN 欧N 220=C02-T2T20T Ce(l)N=0.1636V/降电压前后负载转矩为额定值乙=CMN4W=。/2&=心=与4=44.44A6降电压后_ 180-44.44x0.50.1636=964.43 min2-14 解：在额定工作点时 CN=外=0.403V!r-min-1nN当 磁 通 减 小 时C=；CN同时负载转矩不

8、变 TL=CT(/NIN=CT(/)I(I n/“=如 =3 4=309A n不可以长0期运行=U-IaRa _ 2 2 0-3 09x 0.18C -0.4 03/3=12 2 3.7 m i n nmm所以不能长期运行。2-15 解:在串励直流电动机中，If=la依题意，可得。=起.（k为系数）又Tn _UN-I“R“5%_ UN-IUR）_-U.Z 1 N c UN-1NR,I/UN-INR）=0.2 1%=2 10r/m i nT同时，T=C /a=CX=7 T1N I NRC 耙.=-UN-IN-R=-2-2-0-4-0-X-0-.-5=0.2 V/r-m i ne N 砥，1000

9、TN=CT（/）NI N9.55x 0.2 x 4 0=7 6.4/VmI2 1所以 T=-f Tv=-x 7 6.4 =19.W m/=12 x 2 10=100 m i n2 12-16 解:D=2-“min*i n =n0-nN _ 1000-9001000=1 0%,因为降电压调速中，即不变，所以A n _ A n m i n 0 m i n+瓯100100+100=50%对于降电压调速，其机械特性硬度是一定的，只要电压最低的一条人为机械特性的静差率满足要求时，其他各条机械特性的静差率就都满足要求。A AA z?10 0 “c,令 用 a x=2。m i n O m i n O10 0

10、 /n mmo=5OOr/m i nnm.i n=n mi.n.U-Nn-50 0-10 0 =40 0 r/m i n所以转矩下的调速范围是40 0 到90 0 r/m i no2-17 解:UN=E N +INRa =CQNN+INRt,=-人&=220-12.5x 0.8=0 175120 0能耗制动瞬间=N，所以制动瞬间场,v=0.0 175x 120 0 =210 V要求制动开始后瞬间电流&限制为2（如 0）,-F _ 910即/心=-一凡=-0.8=7.6 QAB-2IN A-2x 12.5T,=0.97；=Ia=0.9/v=0.9x 12.5=11.25 A由于负载为位能性负载，

11、所以n=-420 r/m i n设电枢回路应串入的电阻为R,则有0=Ea+Ia(Ra+R)=G%,+Ia(&+R),由此可得R=_C Q/_R=_O.175X(_42O)_0.8=5.73QI,a 11.252-18 解：3 =EN+1NR“=C,VN+1N&C0v=.=az2z5=o.298e N nN 6 85TJ OOH空载转速 4 =-=738.255r /m i nQ“0.298由此可计算出空载条件下能耗制动停车，使最大制动电流1.”=2 4时，电枢应串入的电阻值为F/?=与maxD _ Q p一 氏 一,一 凡0.298x 738.255,、一 一 八-0.25=1.47Q2x 6

12、 4&Y =吟=黑引空载时&=G=CaN-C/一 CQ/30 ,x (0.29781)2 n江-=-0.493/7&+R0.25+1.47八.o_ 49 d n t t=-0.26 x(L,/?I；)=-0.26 5x(L l-L n0)=-=738.726 r/m i n,1=0Q=t -0.26 5x(0-4,738.726)=1.75.V,当 =1/7 m i n即认为停车。八49 d n t,-0.493/1=-n|d t=375 d t幽xx|。375 0.49314n t=-0.26 x(L I；)=-O.26 5x(L -L no)即，=-0.26 5 L n +1.75=n=&

13、I,=一。飞=_ 8298X =_0J73 =0 173 6-3.8,4+R0.25+1.472-19 解：反接制动时无论是反抗性恒转矩负载还是位能性恒转矩负载，转速下降到零即反接制动停车的时间都是一样的。制动前的转速为220 31x 0.4W O O=0.20 8V/(r.m i n-1)R.7:2209.55(Q N)2 匕 0.20 80.4x 499.55X0.20 82=10 10.3r/m i n反接制动前电动机电枢感应电动势为&=GN =0 20 8x 10 10.3=210.IV反 接 制 动 时 电 枢 回 路 总 电 阻 为 此+心 这 冷=畤|产=6.94。虚稳态点的转速

14、为nL-UN Ra+Rf T-220 6.94x 49Q”-9.55(C QN)2-0.20 8-9.55x 0.20 82=-1880.7 m i n反接制动机电时间常数为G D-凡+R 9.8 6.94-x-=-X-375 9.55(C,0N)2 375 9.55x 0.20 82=0.43%C=U N-I凡NF0=n=NE反接制动停车时间为T；ln%=0.439x l n 1。(-1880.7)=0 1 89s M-nL-(-1880.7)分两个过程进行讨论:从反接开始到转速下降到零这个过程中拖动反抗性恒转矩负载与位能性恒转矩负 载 的 情 况 相 同，即在这个过程中两者的=/(/)、/

15、“=/)相 同。_t_(/)=+(F O )e=1880.7+2891反 接 制 动 的 瞬 间 电 磁 转 矩 为TF=-9.5 5 C QN x(2/“)=-123.16 7V-mT(t)=TL+(TF-TL)e a=4 9-1 7 2.&却=24.6 7-86.6 7e-22M从 转 速 下 降 到 零 到 进 入 新 的 稳 态 这 个 过 程 中 拖 动 反 抗 性 恒 转 矩 负 载 时 稳 态 转 速为一53Ra+Rf=-220 6.94x 499.55(C%)2(-L-0.20 8+9.55x O.20 82=-234.6 4r/m i nn(t)=nD nDe Tm=234.

16、6 4+234.6 4e2 28z_t_T(t)=-TL+(TF+T J e 弓=49 74.16 e-2.79.55Q N=一24.6 7-37.336 728拖动位能性恒转矩负载时稳态转速为o =4 =-1880.7r/m i nn(t)=*币=-1880.7+1880.7e-228,又 TD=4 9 N -m ,TB=TF=-1 2 3 A 6N mT(t)TD+(.TB-TD)e 冗=49_ 72.16 e-228,/*)=T(t)9.5 5 Q%=24.6 7 86.6 7产，综上所述当拖动反抗性恒转矩负载时-1880.7+289 l e-2-28,0?/(/)=24.6 7-86.

17、6 7eo/“)=!一 24.6 7 37.33228/当拖动位能性恒转矩负载时n(t)=-1880.7+289，叱 0 /r(；/“=24.67 86.67e-228.2-20 M：在额定状态时q =一九&=110-112x0.1=98.8V反接制动时/“3 =2.2 5=2.2x112=246.4V电枢回路应串入的电阻为A=UN 与_ H T 1 o 98.8 _ 0.=0.75Q一/“max-246.4由/=用,+/“(凡+R)=C,/+/“(+R)可得稳态转速为fl-C a N而由题意可求得CQN=匚=0.132V/(r-min-1)N从而 =UN-I“(R“+R)=-110-(-11

18、2)x(01+0.75)cIyN0.132 112.12r/min(负号代表与原来的转速方向相反）2-21 解:设切换电流为，2 =0.8/，预取%=生=2=2.5，2 0.81g 匚.220电动机启动电阻的最少级数m=2/产=02X115X0.1=也_ =2.51g%1g 2.5 0.398取?=3,即最少启动级数为3 级，若?=3,A=J-=3/-2 2=2.12 21NR,V 2X115X0.1因 当=出”=108.5 0.8=92A,所以最后取2=2.12=4 2.12 投列方程组 此+&2 +凡=此矛,代入4=2.12,R“=0.1。解方程组可得R”+&|+&2+&3=&才为=0.1

19、12Q/=-UN _-220凡+/?-0.91+9=-22.2Ai-?2 2T=TN=-X38.2=-38.2A./HIN 22.32-23 解:由 U N =EN+IN&1=CNN +n G 0V=220-53x0,3 _ U.NU-1000当串入电阻R=2.1。时_UN-IN(Ra+/?)_ 220-53x(0.3+2.1)n C N0.2041454.68r/min 电动运行状态当串入电阻R=6.3Q时_ 4 -IN（R +R）_ 220-53x（0.3+6.3）n CN0.2041-635.96r/m in倒拉反转状态设需串入的电阻为R,要使重物停在空中，即n=0UN=E.+IR.+R

20、）=IN（R.+R）可得I 220R=J-a=-0.3=3.85。1I 53N3由可得融铭 大态十转土速、十 n=-UN-_ I 口R =-2-2-0-0-.3-x-5-3-x-0-.-3-=一1101.3/minG0N0.2041电机处于反馈制动运行功率平衡关系输入功率4电枢回路总损耗乙电磁功率（机f电）PM电动机空载损耗输出机械功率6U=/+E，TQ=Q +设稳定转速为n,由o=G%+/“K +R）可计算出=鸣+也=一 空 坦3山=-623处/minG0N0.2041 设串入电枢回路电阻为R,由0=。%+/“（4+/?）可得J%由此可看出，当不在电枢回路中串入电阻，电动机能耗制动运行会获得

21、最慢的下放速度：53X0.3 rrc /.n=-=一 77.9 /min0.20412-2 4 M：由=/认,+。冲,必得GN=4匚/述”N4 4 0-7 6 x 0.3 7 71 0 0 0=0.4 1 1 V/(r.m i n-)UNQN-=1 0 7 0 r /m i n0.4 1 1设电机在固有机械特性点上带负载转矩运行时的转速为，则由 二 上2得TN O,V0.8=1 0 7 0-n1 0 7 0-1 0 0 0=1 0 1 4 r/m i n设电枢回路应串入的电阻为(，则R“_%-R+凡 。80 01 0 7 0-1 0 1 41 0 7 0-80 0=0.2 0 7 =6=1.4

22、 4 Q有两种方法可以使电动机以4 0(k/m i n的速度下放:第一种为能耗制动，设所串入的电阻为4，则段0.8XIN 4 0 0 x(0.4 1 1)7 6 x 0.8-0.3 7 7 =2.3 3 Q重物下放时释放的位能全部转化为损耗第一种为倒拉反转，设所串入的电阻为&,则电动机从电源吸收电能，另一方面重物下降释放位能，这两部分能量全部用来消耗2-2 5 解:小车在下坡路上前进时负载转矩为一个摩擦性阻转矩与一个位能性拖动转矩之合成转矩，TL2=0.87；,-1.2 TV=-0.4 Tv。从而电动机运行在正向回馈运行状态。设电枢不串电阻时的转速为 其机械特性曲线如图所示则有=勺=1098 minH,-nN IATN设在电枢串电阻时带额定负载运行时的转速为，串电阻后电机的转速为2,则有 =907.16r/min4 R0+0.5由%一出=得,=135.lr/minn2-n ATN