电机课后习题答案

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22

1125GD N m =•，22250GD N m =•，22340GD N m =•，224460GD 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 ⨯'=

==∏⨯⨯==⨯⨯⨯=

折算到电机转矩： ()03

9.559.55353.64810.95L G G v Fv

T N m n η+===* （另： ()()03

1900490000.25353.43 3.540.95

L 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

202509000.2512725L G D

G G R N m =+*=⨯=⋅

折算到电机轴总飞轮矩：

（3）∵ 2

0.1/a m s = ∴

20.1/dv

m s dt

= 而 6060

j 0.142159.622 3.140.25dn dv dt R dt π==⨯⨯=⨯⨯

∴ 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2

230d 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：

∴ 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+*+*⎡⎤⎣⎦==⨯ （2） 476.85230

11.489550

9550

L T n

P KW *⨯===

（3）

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：

（2）220

50%50%50% 3.9328

N N N U R R I Ω====Ω （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？

（3） 电压降至200V ，电枢电流a N I I =时的转速是多少？ 解：（1）固有特性：2201150.18

0.19931000

e N C φ-⨯=

=

（2）2200.19931100

4.280.18

N e N a a U C n I A R φ--⨯=

==

（3）2000.181004104900/min 0.19930.1993

N n I r =

-⨯=-=

2－11一台他励直流电动机的额定数据为： N N 1.75U =110V I =18.5A N P KW =，，，

N n =1500r/min 0.5a =Ω，R 。

（1） 直接起动的起动电流是多少？

（2） 如果要求起动电流限制为2N I ，采用降低电源电压起动，最低电压是多少？若采用电枢串

电阻起动，应串入多大电阻？

解：（1） 11018.50.5

0.0671500e N

C φ-⨯=

=

0n =时, 1100.5

0=2200.0670.067

a a I I A -⇒=

（2）降压起动：2218.50.518.5N a U I R V ==⨯⨯= 串电阻： 110

0.5 2.472218.5

N a N U R R I =

-=-=Ω⨯ 2－12 一台他励直流电动机，其名牌数据：

N N 10U =220V I =53A N P KW =，，，

0.394a R =Ω N n =1000r/min 。采用电枢串电阻分级起动，其最大起动电流12N I I =，起动级数3m =，求各段起

动电阻值，并计算分段电阻切除时的瞬时速度。 解：0.3940.199min/a e N R C V r φ=Ω=，

串入最大电阻：N m 1U 220R ===2.08 1.74I 253βΩ⇒==⨯ 校验：

第一次切换：

32220 2.08

=-60.9=1105.5-636.5=469r/min 0.1990.199

N e N e N U R n I C C φφ=

-⨯r/min 第二次切换： 22=1105.5-365.7=739.8r/min N e N e N

U R

n I C C φφ=

-r/min