第二章直流电动机的电力拖动。
思考题与习题。
2.1 什么是电力拖动系统?举例说明电力拖动系统都由哪些部分组成。
2.2 写出电力拖动系统的运动方程式,并说明该方程式中转矩正、负号的方法。
2.3 怎样判断运动系统是处于动态还是处于稳态?
2.4 生产机械的负载转矩特性常见的有哪几类?何谓反抗性负载,何谓位能性负载?
2.5 电动机理想空载转速与实际空载转速有何区别?
2.6 什么是固有机械特性?什么是人为机械特性?他励直流电动机的固有特性。
和各种人为特性各有何特点?
2.7 什么是机械特性上的额定工作点?什么是额定转速降?
2.8 电力拖动系统稳定运行的条件是什么?一般来说,若电动机的机械特性是向下倾斜的,则系统便能稳定运行?这是为什么?
2.9 在下列的图中,哪些系统是稳定的?哪些系统是不稳定的?
2.10 他励直流电动机稳定运行时,其电枢电流与哪些因素有关?如果负载转矩不变,改变电枢回路电阻,或改变电源电压,或改变励磁电流,对电枢电流有何影响?
2.11 直流电动机为什么不能直接起动?如果直接起动会引起什么后果?
2.12 怎样实现他励直流电动机的能耗制动?试说明在反抗性恒转矩负载下,能耗制动过程中的n、ea、ia、及tem的变化情况。
2.13 采用能耗制动和电压反接制动进行系统停车时,为什么要在电枢回路中串入制动电阻?哪一种情况下串入的电阻大?为什么?
2.14 实现倒拉反转反接制动和回馈制动的条件各是什么?
2.15 当提升机下放重物时:(1)要使他励电动机在低于理想空载转速下运行,应采用什么制动方法?(2)若在高于理想空载转速下运行,又应采用什么制动方法?
2.16 试说明电动状态、能耗制动状态、回馈制动状态及反接制动状态下的能量关系。
2.17 直流电动机有哪几种调速方法,各有什么特点?
2.18 什么是静差率?它与哪些因素有关?为什么低速时的静差率较大?
2.19 何谓恒转矩调速方式及恒功率调速方式?他励直流电动机的三种调速方法各属于什么调速方式?
2.20 为什么要考虑调速方式与负载类型的配合?怎样配合才合理?
2.21 串励电动机为什么不能实现回馈制动?怎样实现能耗制动和反接制。
怎样改变他励、并励、串励及复励电动机的转向?
2.23 串励电动机为何不能空载运行?
2.24 积复励电动机与他励、串励电动机比较有何特点?
2.25 他励直流电动机的数据为:pn=10kw,un=220v,in=53.
4a,nn=1500r/min,ra=0.4ω。求:
(1)额定运行时的电磁转矩、输出转矩及空载转矩;(2)理想空载转速和实际转速;(3)半载时的转速;(4)n=1600r/min时的电枢电流。
2.26 电动机数据同题2.25,试求出下列几种情况下的机械特性方程式,并在同一坐标上画出机械特性曲线。
(1)固有特性;(2)电枢回路串入1.6ω电阻;(3)电源电压降至原来的一半;(4)磁通减少30%。
2.27 他励直流电动机的un=220v, in=207.5a,ra=0.
067ω, pn=10kw,试问:(1)直接起动时的起动电流是额定电流的多少倍?(2)如限制起动电流为1.
5in,电枢回路应串入多大的电阻?
2.28 他励直流电动机的数据为:pn=7.
5kw,un=110v,in=85.2a,nn=750r/min,ra=0.13ω,如采用**起动,最大起动电流限制为2in,求:
各段起动电阻。
2.29他励直流电动机的pn=2.5kw,un=220v,in=12.
5a,nn=1500r/min,ra=0.8ω,求:(1)当电动机以1200r/min的转速运行时,采用能耗制动停车,若限制最大制动电流为2in,则电枢回路中应串入多大的制动电阻;(2)若负载为位能性恒转矩负载,负载转矩为tl=0.
9tn,采用能耗制动使负载以120r/min转速稳速下降,电枢回路应串入多大电阻。
2.30 一台他励直流电动机,pn=10kw ,un=110v, in=112a,nn=750r/min,ra=0.1ω,设电动机带反抗性恒转矩负载处于额定运行。
求:(1)采用电压反接制动,使最大制动电流为2.2in,电枢回路应串入多大的电阻?
(2)在制动到n=0时,不切断电源,电机能否反转?若能反转,试求稳态转速,并说明电机工作在什么状态?
2.31 一台他励直流电动机,pn=4kw ,un=220v, in=22.3a,nn=1000r/min,ra=0.
91ω,运行于额定状态,为使电动机停车,采用电压反接制动,串入电枢回路的电阻为9ω,求:(1)制动开始瞬间电动机的电磁转矩;(2)n=0时电动机的电磁转矩;(3)如果负载为反抗性负载,在制动到n=0时不切断电源,电机能否反转?为什么?
2.32 他励直流电动机的数据为:pn=30kw ,un=220v,in=158.
5a,nn=1000r/min,ra=0.1ω,tl=0.8tn,求:
(1)电动机的转速;(2)电枢回路串入0.3ω电阻时的稳态转速;(3)电压降至188v时,降压瞬间的电枢电流和降压后的稳态转速;(4)将磁通减弱至80%φn时的稳态转速。
2.33 一台他励直流电动机,pn=4kw ,un=110v, in=44.8a,nn=1500r/min,ra=0.
23ω,电机带额定负载运行,若使转速下降为800r/min,那么:(1)采用电枢串电阻方法时,应串入多大电阻?此时电机的输入功率、输出功率及效率各为多少(不计空载损耗)?
(2)采用降压方法时,则电压应为多少?此时的输入、输出功率和效率各为多少(不计空载损耗)?
2.34 一台他励直流电动机,pn=29kw ,un=440v,in=76a,nn=1000r/min,ra=0.38ω,采用高压及弱磁调速,要求最低理想空载转速为250r/min,最高理想空载转速为1500r/min,求在额定转矩时的最高转速和最低转速,并比较这两条机械特性的静差率。
2.35 一台直流电动机,pn=74kw ,un=220v,in=378a,nn=1430r/min,采用降压调速,已知ra=0.023ω,直流电源内阻为0.
022ω,当生产机械要求静差率为20%时,系统的调速范围是多少?若静差率为30%,则调速范围又为多少?
2.36 一台串励直流电动机,un=220v, in=40a,nn=1000r/min,电枢回路总电阻为0.5ω,设磁路不饱和,并忽略电枢反应,试问:
当ia=20a时,电动机的转速及电磁转矩为多少?(2)若电磁转矩保持上述值不变,而将电压降至110v,此时电动机的转速和电枢电流各为多少?
2.37 一台串励直流电动机,pn=14.7kw,un=220v,in=78.
5a,nn=585r/min,电枢回路总电阻为0.26ω,采用电枢串电阻调速,在额定负载下要将转速降至350r/min,需串入多大电阻?
第二章习题
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