电力拖动与控制课后答案 李岚 梅丽凤

(2) D?nmax1500??5.5 nmin275Umin?Umin?53.4V Ce?N(3) n0min?(4) PW 1?UminIN?53.4?68.7?3672P2?TN???9.55?0.136?68.7?6.28?275?2568W

602-30 他励直流电动机PN=29kW，UN=440V，IN=76A， nN=1000r/min，Ra=0.376Ω，采用降低电源电压及弱磁调速，要求最低理想空载转速n0min=250r/min，最高理想空载转速

n0max=1500r/min，试求：

（1） T=TN时的最低转速及此时的静差率。 （2） 拖动恒功率负载P2=PN时的最高转速。 （3） 调速范围。

解: Ce?N?UN?INRa440?76?0.376??0.411Vr?min?1

nN1000n0?440?1071rmin ?nN?1071?1000?71rmin 0.411(1) nmin?n0min??nN?250?71?179rmin

??n0min?nminn0min?250?179?0.284

250(2) n0max?440?1500(设x为弱磁系数)

x?0.4111071x??0.714

1500?n?1500?RaT

0.714Ce?N?0.714CT?N当P2?PN时,设电机转速为nx,转矩为Tx

?Tx?22?nx60PN?PN ? Tx? 代入机械特性n中,整理有 602?nxnx?1500nx?126675.9?0

解得 nx?1410rmin或90rmin

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?拖动恒功率P2?PN时最高转速为1410rmin.

(3) 弱磁时拖动T?TN恒转矩负载的转速

n?1500?0.376?76?1364rmin

0.714?0.411?0.714?D?1364?7.62 1792-31 一台他励直流电动机PN=3KW，UN=110V，IN=35.2A，nN=750r/min，Ra=0.35Ω。电动机原工作在额定电动状态下，已知最大允许电枢电流为Iamax=2IN，试问：

（1） 采用能耗制动停车，电枢中应串入多大电阻？ （2） 采用电压反接制动停车，电枢中应串入多大电阻？ （3） 两种制动方法在制动到n=0时，电磁转矩各是多大？

（4） 要使电动机以-500r/min的转速下放位能负载，TL=TN，采用能耗制动运行时电枢应

串入多大电阻？ 解: Ce?N?UN?INRa?0.1304Vr?min?1

nN（1）EN?Ce?NnN?0.13024?750?97.68V

能耗制动：0?EN?Ia(Ra?Rn) 代入数据，可解得 Rn?1.0375?

（2）?UN?EN?Ia(Ra?Rn) ?Rn?2.6? （3）能耗制动时：n=0 则T=0；

反接制动时：n?UCe?N?Ra?Rn?T

Ce?NCT?N将U=?110V，R?2.6?代入： 得T??46.3N?m （4）n??2Rn?T ?Rn?1.5?

Ce?NCT?N2-32 一台他励直流电动机，PN=13KW，UN=220V，IN=68.7A，nN=1500r/min，Ra=0.195Ω，拖动一台起重机的提升机构。已知重物的负载转矩TL=TN，为了不用机械闸而由电动机的电磁转矩把重物吊在空中不动，问此时电枢回路中应串入多大电阻？

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解：Ce?N?UN?INRa220?68.7?0.195??0.138Vr?min?1

nN1500n0?UN220??1594rmin Ce?N0.138Ra?T

Ce?NCT?N固有机械特性n?1594?若使重物吊在空中不动，即n?0时T?TN

?n?1594?Ra?Rn0.195?Rn?TN?1594??68.7

Ce?NCT?N0.138解得 Rn?3?

2-33 他励直流电动机的技术数据为PN=29KW，UN=440V，IN=76A，nN=1000r/min，Ra=0.377Ω，Iamax=1.8IN，TL=TN。问电动机拖动位能负载以-500r/min的转速下放重物时可能工作在什么状态？每种运行状态电枢回路中应串入多大电阻（不计传动机构中的损耗转矩和电动机的空载转矩）？要求画出相应的机械特性，标出从稳态提升重物到以500r/min速度下放重物的转换过程。

解：若只可进行一次变换则有可能的工作状态：

能耗制动，转速反向的反接制动。 i） 能耗制动

EN?UN?INRa

Ce?N?ENR?Rc?0.4113 ?n??a?Ia nNCe?NRa?Rc?IN

Ce?N若-500下放，则?500??则Ra?Rc?2.706?，Rc?2.706?0.377?2.33? 此时校核制动瞬间的电流

1000??2.706Ia ?Ia??152A

0.4113

Iamax?1.8IN?136.8A

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可见 Ia?Iamax 故不可采用。 ii）n?UNR?Rn?a?Ia Ce?NCe?N将（IN，-500）代入得Rc?8.109? 变换瞬间Ia?IN ?满足要求 如图

nB1000ATN-500CT

转换过程：A?B?C

2-34 电动机的数据同上题，拖动一辆电车，摩擦负载转矩TL1=0.8TN，下坡时位能负载转矩TL2=1.2TN，问：

（1） 电车下坡时在位能负载转矩作用下电动机的运行状态将发生什么变化？ （2） 分别求出电枢不串电阻及电枢串有0.5Ω电阻时电动机的稳定转速。

解：（1）在位能负载转矩作用下，电机从正向电动状态逐渐过渡到正向回馈制动的发电状态。

（2） TL?TL1?TL2?0.8TN?(?1.2TN)??0.4TN

电机不串电阻时：

n?4400.377??(?0.4)?76?1070?28?1098rmin

0.41130.41134400.377?0.5??(?0.4)?76?1070?65?1135rmin

0.41130.4113电机串0.5?电阻时：

n?2-35 一台他励直流电动机的数据与题2－33相同，拖动起重机的提升机构，不计传动机构的损耗转矩和电动机的空载转矩，求：

（1） 电动机在反向回馈制动状态下下放重物，Ia=60A，电枢回路不串电阻，求电动机的

转速及转矩各为多少？回馈到电源的功率多大？

（2） 采用电动势反接制动下放同一重物，要求转速n=-850r/min，问电枢回路中应串入多

大电阻？电枢回路从电源吸收的功率是多大？电枢外串电阻上消耗的功率是多少？

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