电机课后习题问题详解2014

电力拖动基础部分课后习题答案

1-8 某起重机电力拖动系统如图1-13所示。电动机kW P N 20＝,950/min n r =，传动机构转速比13j =，2 3.5j =，34j =，各级齿轮传递效率1230.95ηηη===，各轴的飞轮矩

221125GD N m =•，22250GD N m =•，22340GD N m =•，2

24460GD N m =•，卷筒直径

0.5D m =，吊钩重01900G N =,被吊重物49000G N =,忽略电动机空载转矩、钢丝绳重量

和滑轮传递的损耗，试求：

(1)以速度0.3/v m s =提升重物时，负载(重物及吊钩)转矩、卷筒转速、电动机输出功率及电动机的转速；

(2)负载的飞轮矩及折算到电动轴上的系统总飞轮矩； (3) 以加速度为2

0.1/m s 提升重物时，电动机输出的转矩。

解：（1）卷筒速度：'

12360600.3

n 11.46/min 22 3.140.2511.463 3.54481/min v r R n n j j j r ⨯'=

==∏⨯⨯==⨯⨯⨯=

509000.2512725T FR N m '==⨯=g

折算到电机转矩： ()039.55

9.55353.64810.95

L G G v Fv

T N m n η+===*g （另： ()()03

1900490000.25353.43 3.540.95L G G R G R T N m j j ηη++⨯'*=

===⋅⨯⨯⨯） 电机输出功率： 353.4481

17.895509550

L T n P kw ⨯=

== （2）负载飞轮矩：()()2

2

2

02509000.2512725L G D G G R N m =+*=⨯=⋅ 折算到电机轴总飞轮矩：

()()

222

2

2

2

3241

22

22112123365GD GD GD Gv GD GD j n j j j j j =++++***

2

460509000.09

125 5.550.36365

1764481⨯=+++

+

2

130.910.267.22138.4N m =++=⋅

（3）∵ 2

0.1/a m s = ∴

20.1/dv

m s dt

= 而 6060

j 0.142159.622 3.140.25

dn dv dt R dt π==⨯⨯=⨯⨯

2375L GD dn

T T dt

-=

∴ 138.4

159.6353.4412375

T N m =

⨯+=⋅ 1-9 某龙门刨床的主传动机构图如图1-14所示。齿轮1与电动机直接联接，各齿轮数据见表1-1所示。

表1-1 传动机构各齿轮数据

刨床的切削力9800Z F N =,切削速度45/min z v r =，传动机构总效率0.8c η=，齿轮6的节

距620t mm =，电动机的飞轮矩2230d GD N m =•，工作台与床身的摩擦系数0.1μ=。试求：

(1)折算到电动机轴上的系统总飞轮矩及负载转矩； (2) 切削时电动机的输出功率；

(3) 空载不切削时当工作台以2

2/m s 加速时，电动机的转矩。 解：

()241213631235663655641.83 1.68303875 2.57.68630

45

30/min 7575201075

z Z Z j j Z Z Z j j j j j Z v n r t t -=

======

===**==

==--*⨯⨯；；节距，齿数

∴ 电机转速为 6230/min n n j r =*=

（1） ()12980060

9.559.552300.8

L c v G G Fv T n μη+*+*⎡⎤⎣⎦==⨯ ()451470098000.1980060

9.55476.852300.8

N m +⨯+⨯⎡⎤⎣⎦==⋅⨯

（2） 476.85230

11.489550

9550

L T n

P KW *⨯===

（3）

()()(

)

222222

2

2

2234561

222

22

1122

222

2

2

36545

14700980040.2519.556.837.5137.2

60

2308.303651.837.6862301.83 1.682308.38.8810 2.395354.48d

GD GD GD GD GD Gv GD GD GD j j j j n N m ++=+++++*+*++=+++++⨯=+++++=⋅

()2221222660j

37537560

9.5595.37354.4860

27.68658195.37676.3737575

L L c

L GD dn GD dv

T T dt D dt v G G T N m n T T N m t πμη-==*⨯+**=*

=⋅=

**⨯+=+=⋅⨯

2－9 他励直流电动机的额定数据为: N N 5.6U =220V I =28A N P KW =，，，

N n =1000r/min 。测得a R =0.35Ω。是计算并画出下列机械特性：

（1） 固有机械特；

（2） 电枢电路串入电阻50%N

N N N

U R R R I Ω⎛⎫

==

⎪⎝

⎭

时的人为机械特性； （3） 电枢电压50%N U U =时的人为机械特性； （4） 磁通80%N φφ=时的人为机械特性。 解：（1）固有特性： 0.21N N a e N N U I R C n φ-=

= 2

10480.831N a

e N e N T

U R n T T C C C φφ=-*=- （2）220

50%50%50% 3.9328

N N N U R R I Ω====Ωg

()2

0.35 3.93

104810.169.55N e N e N U n T T C C φφ+=

-=- （3）5240.83n T =- （4）1310 1.3n T =-

2－10他励直流电动机的铭牌数据如下为: N N 21U =220V I =115A N P KW =，，，

N n =1000r/min ，电枢总电阻a R =0.18Ω。

（1） 计算并绘制固有机械特性；

（2） 转速为1100 r/min 时的电枢电流是多少？