电机拖动习题解答

稳定运行转速 n?UN23CE?NUN23CE?N?Ra23CE?N32IN?1073rmin

n0??1269rmin

静差率为：??n0?nn0nmaxnmin?0.15

调速范围：D??1.43

2.15 上题中的电动机（PN=13kW，UN=220V，IN=68.7A，nN=1500r/min，

Ra=0.224Ω），降低电压调速，要求δmax=30%，求 (1)电动机带额定负载转矩时的最低转速和调速范围； (2)电源电压需调到的最低值；

(3)电动机带额定负载转矩在最低转速运行时，电动机的输入功率及输出功率(忽略空载损耗)。 解：CE?N?UN?INRanN?0.14

n0?UNCE?N?1571r/min

（1）?max?n0min?nminn0min?n0?nNn0min?30%

n0min?237r/min

nmin?n0min?(n0?nN)?166r/min（2）n0min?UminCE?N?237rmin

V8 Umin?33.1（3）P1?UminIN?2.3kw

9550PNnminin P2?

TNnm9550?nN9550?PNnnNmin?1.44kW

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2.17 一台他励直流电动机的PN=29kW，UN=440V，IN=76A，nN=1 000r/min，

Ra=0.376Ω。采用降低电源电压和减小磁通的方法调速，要求最低理想转速n0min=250r/min，最高理想空载转速n0max=1 500r/min，试求： (1)该电动机拖动恒转矩负载TL=TN时的最低转速； (2)该电动机拖动恒功率负载PL=PN时的最高转速。 解：（1）CE?N?UN?INRanN?0.41

n0?UNCE?N?1073r/min

nmin?n0min?(n0?nN)?177r/min（2）CE??UNn0max?0.29

a：nmax? b：nmax?UN?INRaCE?9550PNT??1419r/min9550PN

?1316r/min9.55?0.29?76

2.19 一台他励直流电动机PN=13kW，UN=220V，IN=68.7A，nN=1500r/min，Ra=0.195Ω。若提升某重物时，需要用电动机把重物停在空中不动，已知重物的负载转矩TL=TN，问此时电动机电枢回路应串入多大电阻? 解：由题意可知，串电阻使重物停在空中不动，

电动机的机械特性线必然经过（0，n0）和（TN，0）两点，

0?UNCE?N?Ra?RCECT?2NTN

R?UNCT?NTN?Ra

而CT?N?9.55CE?N?9.55?PNnNUN?INRanN?1.34

TN?9550??82.77Nm

则：R?UNCT?NTN?Ra?3.37?

2.20 某卷扬机由他励直流电动机拖动，电动机的数据为PN=11kW，UN=440V，

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IN=29.5A， nN=730r/min，Ra=1.05Ω，下放某重物时负载转矩TL=0.8TN。 (1)若电源电压反接，电枢回路不串电阻，电动机的转速多少? (2)若用能耗制动下放重物，电动机转速绝对值最小是多少? (3)若下放重物要求转速为－380r/min，可采用几种方法?电枢回路里需串入电阻是多少?

解：（1）由题意a：n??UNCE?N??RaCECT?2N?0.8TN

n??UNCE?NRaCE?N?0.8IN

b：n??UN?0.8RaINCE?NUN?INRanN

而 CE?N??0.56

则n??830r/min

此时电动机工作在反向回馈制动状态。 （2） n??RaCE?N?0.8IN??4r4 in/m （3）下放重物可以采用能耗制动停止后未采取机械刹车措施进入反向回馈

制动，电源反接制动停止后未断开电源及采取机械刹车措施进入反向回馈制动，以及电动势反接制动和三种方式，其中电源反接制动进入反向回馈制动的最低转速为-830r/min，不符合题意。 a：能耗制动进入反向回馈

?380??Ra?RCE?N?0.8IN

R?380CE?N0.8IN?Ra

b：电动势反接制动

? ?380UNCE?N?Ra?RCE?N?0I.N8

R?UN?380CE?N0.8IN?Ra

2.21 一台他励直流电动机拖动某起重机提升机械，他励直流电动机的PN=30kW，

UN=220V，IN=158A，nN=1000r/min，Ra=0.069Ω。当放下某一重物时，已知负载转矩TL=0.7TN，若欲使重物在电动机电源电压不变时以n=－550r/min下放，问电动机可能运行在什么状态?计算该状态下电枢回路应串入的电阻值是多少?

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解：根据题意，电动机运行在电动势反接制动状态（倒拉反转反接制动）

?550?UNCE?NUNCE?N?Ra?RCECT?Ra?RCE?Na2N?0.7TN

?550???0I.N7

而 CE?N?UN?INRnN?0.2 1则 R?UN?550CE?N0.7IN?Ra?2.96?

3.18 有一台异步电动机，其技术数据为：PN=20kw，UN=380V，nN=1450r/min，ηN=0.85，

cosφN=0.8，起动电流倍数ksc =6，起动转矩倍数kst=2，过载倍数kM =2，采用△接法，试求：

(1)当负载转矩为125N·m时，在U1=UN和U1=0.8UN时，电动机能否起动？ (2)采用Y-△起动，负载转矩为0.45 TN，0.35 TN时，电动机能否起动？ 解：1）TN?9550?PNnN?131.72Nm

U1=UN时，Tst= kstTN=263.44N·m>1.1TL，可以起动；

U1=0.8UN时，Tst′= 0.64 Tst =168.60N·m>1.1TL，可以起动； 2）Y-△起动，Tst′= 1/3 Tst =87.81N·m<1.1TL，不能起动；

3.19一台三相绕线式异步电动机的数据为：PN=22kW，nN=1 460r/min，，I1N＝43.9A，

E2N=355V，I2N＝40A，KM＝2。要使电动机带额定负载时的转速调到1 050r/min，转子

每相应接多大的电阻？ 解：sN?n0?nNn0sNE2N3I2N?0.027

R2??0.027?3553?40?0.14?

转速调到1 050r/min时，s?R2?RR2ssN1500?10501500?0.3

?

R?1.42?

3.20一台三相笼型异步电动机的数据为PN =11kW，nN＝1460r/min，UN=380V，KM＝2。如果采用变频调速，当负载转矩为0.8TN时，要使n＝1000r/min，则f1及U1应为多少？ 解：基频以下变频调速，同步转速正比下降，且认为机械特性向下平移，当负载转矩

不变时，可以认为转速降△n不变。

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