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1、《電氣傳動與調速系統(tǒng)》試題
一、選擇題(每題 2分,共10分)
1.他勵式直流電動機在制動方法中哪種方法的方程式與電動狀態(tài)時的方程式相同( A )
A.反饋制動 B.電源反接
C.能耗制動 D.以上都是
2.哪種電動機的機械硬度最大( C )
A.直流電動機 B.三相異步電動機
C.同步電動機
3.在三相異步電動機的調速方法中,哪種方法最復雜( D )
A.調壓調速 B.轉子電路串電阻調速
C.變極
2、調速 D.變頻調速
4.三相異步電動機定子旋轉磁場的轉速與轉子的轉速之間的相互關系是( A )
A.定子旋轉磁場轉速大于轉子的轉速
B.定子旋轉磁場轉速等于轉子的轉速
C.定子旋轉磁場轉速小于轉子的轉速
D.定子旋轉磁場轉速是轉子的轉速的2倍
二、判斷題(每題1分,共計10分)
1.機械效率影響電動機與生產機械之間的速度傳動關系。 ( 錯誤)
2.在正常情況下同步電動機的機械硬度是絕對硬特性的。 (正確 )
3.直流電動機的調速范圍只有在靜差率一定的條件下才有意義。 (
3、正確 )
4.電動機的速度調節(jié)與速度變化的含義是相同的。 ( 錯誤 )
5.在改變極對數(shù)調速中,Y-YY方法具有恒轉矩調速性質。 (正確 )
6.三相異步電動機能耗制動的強弱程度只與所通直流電流大小有關。(錯誤 )
7.同步電動機的整個旋轉磁場都是由定子電路產生的。 ( 錯誤)
三、填空題(每空1分,共10分)
1. 在多軸系統(tǒng)中負載轉矩和飛輪轉矩的折算原則分別是 功率守恒 、 能量守恒 。
2. 限制直流電動機的啟動電流,一般有 外串電阻
4、和 降壓 兩種方法。
3. 三相交流異步電動機的制動方法有:能耗制動、 反接制動 、 反饋制動 。
4. 一臺直流發(fā)電機,已知數(shù)據(jù)如下:PN=180KW,UN=230V,nN=1450rpm,ηN=89.5%,
則該發(fā)電機的額定電流為 A,額定轉矩為 Nm。
5. 三相異步電動機進行星-三角降壓起動時,起動電流為直接起動時的 倍,起動轉矩為直接起動時的 倍。
四、簡答(每小題5分,共15分)
1. 簡述直流電動機不能直接啟動的原因。
答:(1).換
5、向器、電機繞組;(2).生產機械;(3).電網影響。
2.常用速度反饋元件有哪些?其輸出與轉速的關系?
答:常用速度反饋元件有:測速發(fā)電機、光電編碼器。測速發(fā)電機一般輸出為直流電壓,電壓幅值與轉速呈線性關系。光電編碼器輸出為頻率可變的脈沖,其頻率值與轉速呈線性關系?!?
五、計算設計題(55分)
1.一臺直流他勵電動機的技術數(shù)據(jù)為:PN=7.5kW,UN=220V,IN=35A,nN=1500r/min,Ra=0.25Ω,計算出此電動機的如下特性:
(1)固有機械特性;
(2)電樞附加電阻分別為3Ω和5Ω時的人為機械特性;
(3)電樞電壓為UN/2時的人為機械特性;
6、
(4)磁通Φ=0.8ΦN時的人為機械特性。(25分)
解:(1)根據(jù)公式:=(220-350.25)1500=0.141
=9.550.141=1.345
根據(jù)固有機械特性方程:=2200.141-0.25(0.1411.345)T
=1560-1.318T
(2)電樞附加電阻分別為3Ω和5Ω時的人為機械特性:
=1560-(0.25+3)(0.1411.345)T=1560-31T
=1560-(0.25+5)(0.1411.345)T=1560-27.7T
(3)電樞電壓為
7、UN/2時的人為機械特性:
=15602-1.318T=780-1.318T
(4)磁通Φ=0.8ΦN時的人為機械特性:
=15600.8-1.3180.64T=1950-2.059T
2.直流他勵電動機的數(shù)據(jù):PN=55kW,UN=220V,IN=280A,nN=635r/min,Ra=0.044Ω,帶額定負載轉矩運行,求:
(1)如果要求靜差率S≤20%,采用電樞回路串電阻調速和降壓調速時所能達到的調速范圍;
(2)如果要求調速范圍D=4,采用以上兩種調速方法時的最大靜差率。 (15分)
解:(1)求調速范圍:
①電樞回路串電阻調
8、速時,
≤20%
額定負載轉矩時容許的轉速降為
=20% =0.2672.8=134.6r/min
容許的最低轉速為
nmin=n0- =672.8-134.6=538.2r/min,則調速范圍為
②降壓調速時,(額定負載轉矩下的轉速降 =37.8r/min)容許的最低理想空載轉速為
容許的最低轉速為
則調速范圍為
9、
(2)調速范圍D=4時的最大靜差率:
①電樞回路串電阻調速時,容許的最低轉速為
最低轉速時的轉速降為
則最大靜差率為
②降壓調速時,容許的最低轉速為
最低轉速時的理想空載轉速為
則最大靜差率為
3.一直流他勵電動機,其額定功率PN=40kW,額定電壓UN=220V,額定電流IN=203.3A,額定轉速nN=1500r/min,電樞繞組電阻R
10、a=0.06Ω,系統(tǒng)的飛輪慣量GD2=15Nm2,負載轉矩TL是額定電磁轉矩TN的0.6倍。若在電動機額定電流的二倍的條件下啟動,試求:
(1)應串入電樞回路的電阻Rad;
(2)啟動過程中的Ia(t)、n(t);
(3)啟動時間。 (15分)
解:(1)
啟動瞬間電樞回路總電阻為
(2)啟動過渡過程的時間常數(shù)為
電流初值為 Ist=2IN=2203.3=406.6A
額定電磁轉矩為
負載轉矩為 TL=0.6TN=0.6270=162Nm
電樞穩(wěn)態(tài)電流為
理想空載轉速為
設最終穩(wěn)態(tài)轉速為ns,則由 得
于是可得
(3)啟動所需時間取4 ,則