机电传动考试计算题练习

1.如图所示，某车床电力拖动系统中，已知：切削力F=2000N,工件直径d=150mm,

电动机转速n=1450r/min,减速箱的三级速比j1=2,j2=1.5,j3=2,各转轴的飞轮转矩为GD2M=3.5Nm2, GD21=2Nm2, GD22=2.7Nm2, GD23=3.5Nm2,各级的传动效率都是ηc=0.9。

求（1）切削功率 3.796kw

（2）电动机输出功率 5.2kw

（3）系统总飞轮转矩（折算到电动机轴上） 4.55 Nm2

（4）忽略电动机空载转矩时，电动机的电磁转矩34.3 Nm

（5）车床开车，但未切削时，若电动机加速度dn/dt=800r/(min·s),忽略电动机空载转矩，但不忽略传动机构的转矩损耗，求电动机的电磁转矩。19 Nm

2. Z 2-71他励直流电动机的P N =167Kw ，U N =220 V ，I N =90A ，N N =1500 r/min ，Ra= 0.147Ω，过载系数为2.5。求：① 当电动机直接起动时，电枢回路电流有多大？ 1496.6A

② 若拖动额定负载起动，若采用电枢回路串电阻起动，应串入多大的电阻？ ≥0.83Ω

若采用降压起动，电压应降到多大可以顺利起动？ U ≤33V

解：(1)直接起动电流

(2)若要顺利起动，则令I S =2I N ，则T S =2T N ，电枢回路串电阻

降电压起动电源电压

3.一台他励直流电动机，,1.0min,/1150,220Ω===a N N R r n V U

。负载转矩为)(,8202T T T A I N aN +==现保持磁通不变，将电源电压降低至180V ，同时将负载转矩降低至N N T T 8.0=，求此时的电动机转速n 。943r/min

A R U I a

N S 6.1496147.0220===Ω=-⨯=-=-=08.1147.09022202a N N a S N R I U R I U R V R I R I U a N a S 46.26147.09022=⨯⨯===

4.一台他励直流电动机额定功率P N =22kW,额定电压U N =220V,额定电流I N =115A,额定转速n N =3000r/min,电枢回路总电阻R a =0.1Ω。拖动位能性恒转矩负载运行，

负载转矩为61N ·m,忽略空载转矩，求：

（1） 稳定拖动负载时的电动机转速； 3032 或3033 r/min

（2） 电枢回路串入0.5Ω电阻后的转速； 2372r/min

（3） 在固有特性下，进行能耗制动，制动起始电枢最大电流取为250A ， 试求电枢应串多大电阻及稳定后的转速，并画出制动的机械特性。0.734Ω -1266r/min

5. 图中I 0为输出电流平均值。当α=120。时，晶闸管电压和电流容量应该选多

大？（安全裕量为2）≥160A ≥622v 课本单相半波阻性负载部分

6．某单相半波可控整流电路，电阻性负载。要求输出的直流平均电压为50～92V 之间连续可调，最大输出直流电流为30A ，由交流220V 供电，求晶闸管控制角应有的调整范围为多少？ 输出电压波形自己查书画出来课本单相半波阻性负载部分

7.下图为单相桥式可控整流电路。

1）如图A 所示电阻负载。画出的波形时，R R d i U U ,,60︒=α；写出Ud 的计算公式；α的移相范围。 波形、移相范围自己查书课本单相半桥阻性负载部分—半桥全桥计算公式一样

2）如图B 阻感负载。画出的波形时，R R d i U U ,,60︒=α；写出Ud 的计算公式；α的移相范围。 波形、移相范围自己查书课本单相半桥阻性负载部分—半桥全桥计算公式一样

3）如图C 电动机负载。且

时，

。当逆变角电枢回路总电阻︒∑=Ω=-==601,110,2202βR V E V u 电路能否实现有源逆变？若不可以说明理由。若可以，计算电动机的制动电流，并画出u d 波形。

不能逆变。从下面两个条件来分析。使变流器工作于有源逆变状

态的条件有二： ①直流侧要有电动势，其极性须和晶闸管的导通方向一致，其值应大于变流电路直流侧的平均电压： ②要求晶闸管的控制角α＞π/2，使Ud 为负值；