电机与拖动基础习题解答第七章

(b) 能耗制动运行 (c) 反向回馈制动运行

7 .33 三相笼型异步电动机: PN=110 kW ,定子Δ联结,额定电压UN=380 V ,额定转速

nN=740 r /min,额定效率?N=86%,额定功率因数cos?N=0 . 82 ,起动电流倍数KI=6 . 4 ,起动

转矩倍数KT=1 . 8试求:

( 1 )直接起动时的起动电流和起动转矩;

( 2 )若供电变压器允许起动电流限定在480 A以内,负载转矩TL为750 N · m时,问能否采用Y-Δ降压起动方法起动?

解: ( 1 ) IN?

TN?9550

Ist?KIIN=6.4?237=1516.8 A Tst?KTTN=1.8?1419.6=2555.28 N · m

PN?1033UN?Ncos?N=

110?1033?380?0.86?0.82?237A

PN110=9550?=1419.6 N · m

740nN ( 2 ) 若采用Y-Δ降压起动方法起动,则起动电流和起动转矩都都降低为直接起动时的

1, 3?? 即 Ist

Ist1516.8T2555.28??st===505.6A Tst=851.76 N · m

3333Y-Δ降压起动时,虽然起动转矩大于负载转矩,但是起动电流超过变压器允许的起动电流,所

以不能采用Y-Δ降压起动方法起动。

7 . 34 一台三相笼型异步电动机PN=45 kW ,定子Δ联结,额定电压UN=380 V ,额定 电流IN=84 .5 A ,额定转速nN=1 480 r /min,起动电流倍数KI=7 . 2 ,起动转矩倍数KT= 2 . 2 。负载起动转矩TL=220 N · m,供电变压器要求起动电流不大于260 A 。试从Y-Δ降压起动或自耦变压器降压起动中选择一种合适的起动方法,并通过计算加以说明。

解: TN?9550

直接起动时的起动电流和起动转矩分别为

PN45=9550?=290 N · m

1480nNIst?KIIN=7.2?84.5=608.4 A Tst?KTTN=2.2?290=638 N · m

若采用Y-Δ降压起动方法起动,则起动电流和起动转矩都都降低为直接起动时的

1,即起动 3??转矩为 Tst

Tst638==212.7 N · m,小于负载起动转矩TL=220 N · m ,所以不能采用 33Y-Δ降压起动方法起动。

若采用自耦变压器降压起动,设自耦变压器的降压比为KA,则起动电流和起动转矩都为直接

222??KA??KA起动时的KA,即 IstIst TstTst

起动电流要求KA为 KA?

起动转矩要求KA为 KA?

同时满足起动电流和起动转矩要求的KA为 0.587≤KA≤0.654,取KA=0.6,

2??KA则 IstIst=0.62?608.4=219 A<260 A

?Ist260==0.654 Ist608.4?Tst220==0.587 Tst638

2??KATstTst=0.62?638=229.68 N · m>220 N · m

满足起动要求,所以可选降压比为0.6的自耦变压器降压起动。

7. 35 三相笼型异步电动机,已知UN=6 kV , nN=1 450 r /min, IN= 20 A ,Δ联结, cos?N=0 . 87 ,?N=87 . 5 %,KI=7 , KT=2,。试求: ( 1 )额定转矩TN;

( 2 )电网电压降到多少伏以下就不能拖动额定负载起动?

( 3 )采用Y-Δ起动时初始起动电流为多少?当TL=1 . 1 TN时能否起动?

( 4 )采用自耦变压器降压起动,并保证在TL=0 . 5TN时能可靠起动,自耦变压器的降压比

KA为多少?电网供给的最初起动电流是多少?

解: PN?3UNINcos?N?N=3?6000?20?0.87?0.875=158218W=158.218KW

( 1 )额定转矩 TN?9550

( 2 ) 起动转矩与电压的平方成成正比,Tst?KTTN(

PN158.218=9550?=1042 N · m

1450nNU12)?TN UNU1?

UNKT?60002=4243V 当电网电压降到4243V以下就不能拖动额定负载起动。

( 3 ) 直接起动时的起动电流和起动转矩分别为

Ist?KIIN=7?20=140 A Tst?KTTN=2?1042=2084 N · m

??采用Y-Δ起动时初始起动电流为 Ist

Ist140==46.7 A 33??起动转矩为 Tst

Tst2084==695 N · m TL=1 . 1 TN=1.1?1042=1146.2 N · m

33不能采用Y-Δ起动方法起动TL=1 . 1 TN的负载;

2??KA( 4 ) TstTst=KAKTTN≥TL=0 . 5TN 2KA≥0.5 KA≥0.5

2

2

2??KA当 KA=0.5时, 起动电流为 IstIst=0.5?140=35A

2