电力拖动与控制课后答案 李岚 梅丽凤(4)

可见 Ia?Iamax 故不可采用。 ii）n?UNR?Rn?a?Ia Ce?NCe?N将（IN，-500）代入得Rc?8.109? 变换瞬间Ia?IN ?满足要求 如图

nB1000ATN-500CT

转换过程：A?B?C

2-34 电动机的数据同上题，拖动一辆电车，摩擦负载转矩TL1=0.8TN，下坡时位能负载转矩TL2=1.2TN，问：

（1） 电车下坡时在位能负载转矩作用下电动机的运行状态将发生什么变化？ （2） 分别求出电枢不串电阻及电枢串有0.5Ω电阻时电动机的稳定转速。

解：（1）在位能负载转矩作用下，电机从正向电动状态逐渐过渡到正向回馈制动的发电状态。

（2） TL?TL1?TL2?0.8TN?(?1.2TN)??0.4TN

电机不串电阻时：

n?4400.377??(?0.4)?76?1070?28?1098rmin

0.41130.41134400.377?0.5??(?0.4)?76?1070?65?1135rmin

0.41130.4113电机串0.5?电阻时：

n?2-35 一台他励直流电动机的数据与题2－33相同，拖动起重机的提升机构，不计传动机构的损耗转矩和电动机的空载转矩，求：

（1） 电动机在反向回馈制动状态下下放重物，Ia=60A，电枢回路不串电阻，求电动机的

转速及转矩各为多少？回馈到电源的功率多大？

（2） 采用电动势反接制动下放同一重物，要求转速n=-850r/min，问电枢回路中应串入多

大电阻？电枢回路从电源吸收的功率是多大？电枢外串电阻上消耗的功率是多少？

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（3） 采用能耗制动运行下放同一重物，要求转速n=-300r/min，问电枢回路中应串入的电

阻值为多少？该电阻上消耗的功率为多少？ 解： （1）Ia?60A,Rn?0,U??440V

n?4400.377??60??1125rmin

0.41130.4113TN?9.55Ce?NIa?9.55?0.4113?60?235.7N?m PW 1?IaU??440?60??26400（2）n??850rmin,U?440V,Rn

?850?4400.377?Rn??60 ?Rn?12.78?5

0.41130.4113PW 1?UNIa?440?60?264002PRn?IaRn?602?12.785?46026W

（3）n??300rmin,U?0,串Rn

?300??0.377?Rn?60?Rn?1.68?

0.41132PRn?IaRn?602?1.68?6048W

2-36 设题2－33中的电动机原工作在固有特性上，T=0.8TN，如果把电源电压突然降到400V，求：

（1） 降压瞬间电动机产生的电磁转矩T=？画出机械特性曲线并说明电动机工作状态的

变化；

（2） 电动机最后的稳定转速为多少？

解：（1）T?0.8TN,UN

n?4400.377??(0.8)?76?1070?56?1014rmin

0.41130.4113电源电压降到400V，Ea?Ce?Nn?0.4113?1014?417V

U?Ea?IaRa ?Ia?U?Ea??45.1A RaT?9.55Ce?NIa?9.55?0.4113?(?45.1)??177.1N?m

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nAC00.8TN BUNU=400T 电机从A点跳变到B点, 处于正向回馈制动状 态,最终稳定到C点

（2）n?4400.377??(0.8)?76?973?56?917rmin

0.41130.41132-37 Ｚ2－52型他励直流电动机，PN=4kW，UN=220V，IN=22.3A，nN=1000r/min，Ra=0.91Ω。TL=TN，为了使电动机停转，采用电压反接制动，已知电枢回路串入的制动电阻Rc=9Ω，求：

（1） 制动开始时电动机产生的电磁转矩； （2） 制动结束时电动机所发出的电磁转矩；

（3） 如果是反抗性负载，在制动到n=0时不切断电源，不用机械闸制动，电动机能否反

转？为什么？ 解：Ce?N?UN?INRa220?22.3?0.91??0.2Vr?min?1

nN1000（1）U??220V，Rc?9?，Ea?Ce?NnN?0.2?1000?200V

.5A U?Ea?IaRa ?I??461T?9.55?0.2?(?461.5)??881.5N?m

（2）n?0时

0??2200.91?9?T ?T??42.4N?m 0.29.55?0.22（3）TN?9550PN4?9550?38.2N?m nN1000?T?TL ?不采用机械抱闸，电机会反向起动。

2-38 他励直流电动机的数据为PN=17kW，UN=110V，IN=185A，nN=1000r/min，Ra=0.035Ω， GDR=30N﹒m2，拖动恒转矩负载运行，TL=0.85TN，采用能耗制动或反接制动停车，最大允许电枢电流为1.8IN。求两种停车方法的停车时间是多少（取系统总飞轮矩GD2=1.25

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2GD2R）?

解：Ce?N?UN?INRa110?185?0.035??0.1035Vr?min?1

nN1000（1）能耗制动

n?1100.035??0.85?185?1010rmin

0.10350.1035Ea?Ce?Nn?0.1035?1010?105V

0?Ea?Ia(Ra?Rn) 取Ia??1.8IN 得Rn?0.28?

?n?0?(1010?0)e?tTmGD2R?0.3 Tm??2375CeCT?N?n?0代入，0?1010e?t0.3 得t?? 取t=4Tm?1.2s

（2）?110?EN?Ia(Ra?Rn) Ia??1.8IN

Rn?0.611?,Tm?0.615N?m

nL??1100.646??0.85?185??2044rmin

0.10350.1035? (t?tx,n?0)

tx?Tmln

1010?(?2044)?0.246s

0?(?2044)第三章 三相异步电动机的电力拖动

3-1 何谓三相异步电动机的固有机械特性和人为机械特性?

答：固有特性：异步电机在额定电压和频率下，按规定的接线方式接线，定、转子外接

电阻为零时的n与T的关系。

人为特性：人为改变电动机参数或电源参数而得到的机械特性。

3-2 三相笼型异步电动机的起动电流一般为额定电流的4～7倍，为什么起动转矩只有额定转矩的0.8～1.2倍?

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答：由起动时s=1，由cos?2?r2?sr??2(2)2?x2s很小，约0.2左右；

另一方面，Ist大，引起定子漏阻抗压降大，电动势E1减小，主磁通?m减小。 由于这两方面原因所致。

3-3 异步电动机的最大转矩Tmax受哪个参数变化的影响最大?试从物理意义上解释其原。 解：Tmax受电压参数变化影响很大。

3-4 三相异步电动机的机械特性，当0＜s＜sm时，电磁转矩T随转差率s的增大而增加，当sm＜s＜1时，电磁转短随转差率的增大而减小，为什么? 答：由于T?m1p(u12sw1r2? )?)2w1(sr1?r2?)2?s2w12(L1?L2u12sw1)?s； w1r2?当s很小时，忽略分母中s各项， T?m1p(当s?(sm,1)时，可以忽略式中分母中的r2?，即

T?m1p(u12w1r2?1 )??)2]sw1s[r12?w12(L1?L23-5 为什么通常把异步电动机机械特性的直线段称为稳定运行区，而把它的曲线段称为不稳定运行区?曲线段是否有稳定运行点?

答：对于恒转矩负载而言，只有特性的直线段满足稳定运行条件，曲线段不满足。但若是对于风机、泵类负载整条特性都满足条件，都是稳定工作区域。

3-6 三相异步电动机电磁转矩与电源电压大小有什么关系?如果电源电压比额定电压下降30％，电动机的最大转矩Tmax和起动转矩Tst将变为多大?若电动机拖动的额定负载转矩不变，问电压下降后，电动机转速n、定于电流Il、转于电流I2、主磁通φm、定子功率因数cosφl和转子功率因数cosφ2将有什么变化?

??0.49Tmax,Tst??0.49Tst，当电压下降后，n减小，答：T?u，若u??0.7uN，则Tmax?增大，?m减小，cos?1与cos?2降低。 I1与I23-7 容量为几个千瓦时，为什么直流电动机不允许直接起动，而笼型异步电动机可以直接

起动?

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