8-2

解：(D電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為

?=55X64X78X43

n20383078x0.02r/min=332r/min

折算到電動(dòng)機(jī)軸上的系統(tǒng)總飛輪力矩GD2為

40.2+19.656.8+37.3137.2

2230+8.25+

GD=/5?5、2/5564\255xM78

202“0X318203830

(14715+9810)x

N-m2=293.19N-m'

+365X—市一

折算到電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為

[9810+(14715+9810)x0.1}x祭

T,=9.55x332x6.8N-m=316N-m

(2)切削時(shí)電動(dòng)機(jī)輸出的功率為

P=^^kW=llkW

(3)加速度折算

=XX

dn556478XX60

dz20383078xo.O2dr

=55X64X78X益箸器=927r/(min*s)

203836

空能不切削時(shí)，折算到電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為

(14715+9810)x0.IX43

7,0=9.55X

3325<OJ—N-m=63.2N-m

此時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩為

T=+震罌=(63.2+嚕歲x927)N.m=788.2N?m

fJvl!\J

9-1

解：凡=。.5("

吟fPN=0.5ximx20.l.-li75xi000n=057n

\?A

110-20.1X0.57

=0.068

C&z=1450

n0=Q^^gr/min=1620r/min

CT<i>N=9.55Ce4>N=9.55x0.068=0.65

(1)固有特性方程為

?=1620--^/.=1620-8.38J.

=1620-H1T=1620-12.9T

也可以寫成w

(這是一個(gè)直線方程，確定出兩點(diǎn)后，用直尺很容易畫出特性曲線)。

(2)50%額定負(fù)定時(shí),即/.=O.5X2O.1A=IO.O5A時(shí)，則

n=(1620-8.38x10.05)r/min=1536r/min

(3)當(dāng)轉(zhuǎn)速”=1500r/min時(shí)

i^^A=14.32A

o?

9-3

解：RN=20^0=5.470

(1)當(dāng)負(fù)載為額定負(fù)載時(shí)，Ia=20.1A0

1)當(dāng)R0=0.5R&時(shí)，”=(1620-~x20.1jr/min=643r/min

此時(shí)電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，吊起重物。

2)當(dāng)Rn=L5R,時(shí)./?=(1620--7x20.1)r/min=-974r/min

\U?Ubb/

此時(shí)電動(dòng)機(jī)處于轉(zhuǎn)速反向的反接制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，下放重物*

(2)U=-110V,/a=0.3/N=0.3X20.1A=6.03A

n=(-1620-)r/min=-1671r/min

\U.Obo/

此時(shí)電動(dòng)機(jī)處于回饋制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，下放重物。

⑶U=0,Rn=0.5RN=0.5x5.47n=2.735Q

2,75，57

"-Q(^X20.1r/min=-977r/min

此時(shí)電動(dòng)機(jī)處于能耗制動(dòng)狀態(tài)，下放重物。

9-6

解:R,=0.065KN=0?65X茬C=0.3&Q

3勺四=生符理=0⑷14

TlN1UUU

CT隊(duì)=9.55C*、=9.55X0.4114=3.929

(1)當(dāng)T=0.8TN時(shí),/.=0.8/N=0.8X76A=60.8A

&+&=必儼”=440-0^114x500fl=385Q

f.CXJ.o

Kn=(3.85-0.38)n=3.47Q

(7-0.38)0=6.620

3)能耗制動(dòng)

Ra+R./S%(-叫=3.380

0v?o

Rn3=(3.38-0.38)0=30

4)電樞電壓降低且反接,回饋制動(dòng)

U=Ce4>N?+/./?.=[0.4114x(-500)+60.8X0.38]V=-182.6V

(3)如果忽然將電樞反接并使電流不超過/N,則在電樞電路中的總電阻為

叱屏=9一線]4X5000=8.5°

最后穩(wěn)定轉(zhuǎn)速

"440X

n=0^j^--r/min=-2325.7r/min

(2)可有4種方法：

1)在額定電壓下，電樞電路串接電阻

Ra+&=440-0?—.(二500%=10.62。

?01=(10.62-0.38)0=10.240

2)降低電樞兩端電壓，并且電樞電路串電阻。在此僅計(jì)算U=0.5UN的情況。

,.0.5X4400.4114x(-500)

Kone+pK.-MRU—/12

9-8

解：C*N=物；；部3=0.1855

⑴能耗制動(dòng)時(shí)應(yīng)串接的電阻值

,111

K=(--0.3)n=1.625Q

n^g3^°

反接制動(dòng)時(shí)應(yīng)串接的電阻值

220+0.1855x1100

Rn=-0.3Q=3.7D

2X53

9-15

解：=也-378X0.023「…

°N“N~1430~=0J478

=M%+Ra).378x(0.022+0.023)

△”N

CM-0.1478r/min=115r/min

(1)當(dāng)靜差率為＜5=20%=0.2時(shí)，調(diào)速范圍為

D=____m_a_x____1430x0.2

A“N(15.1x(i-0^)=3.1

當(dāng)?shù)筒盥蕿椋?=30%=0.3時(shí)，兩速范圍為

D=月max1430x0.3

1-8)―115x(1-0.3)=5.3

9-17

0=?=言廣2.5

J2U?b/N

1=北=展出0.957「

(1)

lg(Km〃U!g(0.9574).1)_

m=----r-7----=—;工j-----=2.46

lg￡lg2.5

取m=3,則

、

W7Q訂.957=2.12

各級(jí)起動(dòng)總電阻值為

，

R1=pR.=2.12xO.in=O.212n

R2=^RI=2.12X0.2120=0.450

火3=0貝2=2.12X0.45^=0.95。

各分段電阻為

Rm=R\-R.=(0.212-0.1)0=0.1120

Rd=R2-Ri=(045-0.212)n=0.238Q

區(qū)出=Rj-R2=(0.95-0.45)n=0.5?

UN—NM220Tl5X0.1

⑵C*、==0.213

“N980

CT4>N=9.55C*N=9.55x0.213=2.034

C.CT姑=0.213x2.034=0.433

各段起動(dòng)過程的機(jī)電時(shí)間常數(shù)為

GO2H364/7x

TJMI-2-°-ts=0.38s

375CeCT<P375x0.433

GD2%_64.7X0.45m

1即-375CC@2-375x0.433s-U1

_CD2?_—La_n

r，Mi2s-00845s

~375CeCT4>~375x0.433

GD2R,_64.7x0.1_nA?_

2-S00398S

375CeCT0375X0.433-

f1,=/l=2/N=2xil5A=230A

尸/=分皆人=108.5人

/l=0.8/N=0.8xll5A=92A

總起動(dòng)時(shí)間為

+TtM2+rQln/二/5+仃可

=^0.38+0.179+0.0845)x|nj^^7~+4X0.0398]s=1.526s

在總電阻為R3的機(jī)械特性段上

--,7038,/ox

■一fie92(1-e)+230e

_220-92x0.95

r/min=622.5r/min=0

0.213t

〃=想(1-e-'/TMMGZZ/l-e-'e38)

在總電阻為R2的機(jī)械特性段上

-,/r,/0J79-,4)179

M)+ZlecM2=92(l-e")+230e

=迎冷券%"in=838.5r/min

2

_220-108.5X0.95

r/min=549r/min

“一---0-.21-3--

-r/r_,/T-,4),，9_z/0179

w=nl2(l-e*?)+nM2e*c=838.5(l-e)+549e

在總電阻為%的機(jī)械特性段上

,/T0845-，/00845

/.=/式1+/ie-H?=92(l-e^)+23Oe'

220-92x0.212.皿/.

na—Q2|jr/7nnn—942r/min

220-108.5x0.45

=804r/min

0.213---------------------

〃=，也(［一e〃％)+“e…942(1-?)+804e一.由

在固有特性段上

人=92(1-er/O,O3W)+23Oe-r/O,O3?

〃尸數(shù)懸到r/min=990r/min

U?4AJ

〃220-108.5x0,212r/m,n=925r/min

U.213

4)

n=Wi(l-e卅)+,““屈=990(1—e-e°那)+925e-'”網(wǎng)

10-1

解；(1)固有特性的實(shí)用表達(dá)式為丁=上J

二+為

5mS

其中TN=9550F=9550x溫N?m=995N?m

_750^:720_W

“一750~004

Tm=KTTN=2.4x995N-m=2388N-m

)

sm=SN(KT+/K1-1=0.1833

當(dāng)s=0時(shí)，n=750r/min,T=0N,m；

當(dāng)時(shí)，；

s=0.04n=720r/min,T=TN=995N-m

當(dāng)時(shí),

5=0.1833n=613r/min,T=Tm=2388N-m;

當(dāng)s=l時(shí)，n=0r/min,T=846N?m。

(2)n=-300r/min,s=――=嘿？=L4

no750

因?yàn)門,=TN=995N?m,所以乙，心均不變。

sm~$N(KT+VZ-1)=《Sm

5N

…f=#2

則2y

SN

忽略轉(zhuǎn)子漏抗6,則「2%靜=限型以。=0.0224a

V3/2NV3X220

則％=「2—^=00224x"普8n=0-76f)

$NU.U4

WQ-n_147Q

反接制動(dòng)時(shí)N1.96

(3)-no750

7二-2八，7=穹\=-27\,T=-KT

因?yàn)閙TN

J+浮

$

/佰)2士瘴)'T]=/憐±J(字)LI]=3.652或1.052

而二=

r

所以%==0424Q或o1比。

“in

_______75000_______

(4)UIN=V=380V

vlx148x0.905x0.85

0.955N0.95x380

k=1.695

EJN213

已經(jīng)求得5=00224,則

22

ri=kr2=l.695x0.02240=0.064D

0：^^=oi9^x0^n=s0056n

75/1N/3X148

6gA=60x50=4

Pn(l750

XJ-'=幾1激；疆-0056:7.0562°=0.3250

X!=x；=0.5X=0.163n,X2=TI=-zSn=0.057n

k1.695

sin%、=(]-cop2%N~</1-0.852=0.527

X0.325

〔即2N==0.196

rx+rj/5N0.056+1.6(15

h=/iN(sin$P1N-cos^JNtg^2N)

=148(0.529-0.85XO.I96)A=53.64A

X產(chǎn)噂小=泮￡邈n=3.886R

73/0/3x53.64

圖10-1異步電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)與反接

制動(dòng)狀態(tài)F的機(jī)械特性

10-2

解：（1）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速?=35.4K8r/min=283r/min

3=嚙產(chǎn)=00383

r,==吟＜0.0383n=0.035。

2

73/2N73X160

加T,At600-283.2316.8一n

圖中A點(diǎn)：以=―600-=砌一仇528

R=r="5.黜理Xo.035。=0.44750

s2U.UJ2

（2）T=9550—=9550xN-m=993.07N-m

N勿N?/

T!（t=40%TN=0.4TN

起動(dòng)時(shí)n=0,jB=l

Tm=KTTN=2.9x993.07N-m=2879.9N-m

因?yàn)椤?=盧三=0.4八

也+為

5mSR

所以sf-14.5s"1=0,得：

■=14.43（或s?；=0.0693,不合理,舍去）

由立士&=%，得

一=（1-力2=（雕-1）x035。=2.3。

2TM

(3)T^O.STN,-^0.8TN

衛(wèi)+為

同樣解得：$c=2°3(或sc=102.59,不合理，舍去)

="o(I—sj=600X(1-2.03)r/min=-618r/min

(4)2155=0.58493

r2U?UJO

忽略，1，并且認(rèn)為北二丁總則0?8八=--T"--

與+」

-m$D

可以得到角+4.246d+0.342=0

解得sD=-0.0823(或-4.158,而4.158>0.58493處于不穩(wěn)定，舍去)

"D=-"o(1一$D)=~600x(1+0.0823)r/min=-649r/min

11-2

_750_715_丘n

"-75Q-0n?1

467x

r==°2—a=o.093n

2/3/2N73X47.2

8=7"V0.0467x1.8=2,283

TN=O55O口=955OX祟N?m=147N-m

打N/13

T,=1.8TN=1.8xi47N-m^264.6N-m

T2=3=^1N?m=115.9N?m>Tz=98N-m

pL?ZoJ

故符合要求。

三級(jí)起動(dòng)的每級(jí)起動(dòng)電阻值

Rfu=「2(0-1)=0.093x(2.283-1)Q=0.11930

Ra=解m=2.283x0.1193n=0.2724D

=PRaz=2.283x0.27240=0.62190

11-12

解：3=1.2,AA=4-JOQI1+3)(--s2)

r2N1,

(1)一級(jí)起動(dòng)：51rt=1,sK=0,"oi=3000r/min

則AA=yX1.96x(3000x斜x(1+1.2)J=212788.7]

(2)二級(jí)起動(dòng)：0~*〃02，no=1500r/min,“=1,5x=0

則AAf=yx1.96x(1500x需『x(1+1.2)J=53197.2J

?U2~*?oi?n()~3000r/min,孫=0.5,JX=0

2

則AA2=jx1.96X(3000x禽『x(1+1.2)(0.5-0)J=53197.2J

AA=+AA2=(53197.2+53197.2)J=106394.4J

(3)一級(jí)反接制動(dòng)：”s-0

n--icnn/_1500+3000。，

1)?o-1500r/min,---15OQ-sx=1

^=~x1.96x(1500X給2x(1+1.2)(32-12)J=425577.3J

>-unnn/--3000+3000■,

2)n()-3000r/mm?sM--3QQ0—=2,3X=1

則AA=^-x1.96x(3000xx(11.2)(22-I2)J=638366J

(4)二級(jí)制動(dòng)：

“01-*”02，回饋制動(dòng)，”o=15OOr/min,及喋蕾奧=-1,"=0

則AA)=x1.96X(1500x|g)2x(j+1.2)(-1)2J=53197⑵

?02~k0.反接制動(dòng)

1500+1500

1500

12-

則“2=aX1%X(1500X第2x(1+1.2)(22-12)J=159591.5J

△A=+AA2=(53197.2+159591.5)J=212788.7J

由本題的計(jì)算結(jié)果可見：在起動(dòng)時(shí)，二級(jí)起動(dòng)比一級(jí)起動(dòng)能量損耗少；在制動(dòng)時(shí)，也是

二級(jí)制動(dòng)比一級(jí)制動(dòng)能量損耗少。在同一級(jí)反接制動(dòng)時(shí).”"不變，川。越小則能量損耗越

少，當(dāng)”。=0時(shí)便成了能耗制動(dòng)。

12-4

解：(1)當(dāng)T,=0.8TN時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速計(jì)算

額定轉(zhuǎn)差率為5『二R=噬產(chǎn)=0.0467

臨界轉(zhuǎn)差率為$m=SN(KT+，K*-1)=0.0467x(2.2+V1.21=0.19425

當(dāng)，=0.87\時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率為5,則

=3斗即0.8=———

O.87'N

至+/-s.019425

5ms0.19425—'i-

化簡(jiǎn)后解得s=0.0366（或s=1.0318,不合理，舍去）

電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為

n=(1-s)〃0=(1-0.0366)x1500r/min=1445r/min

(2)電源電壓降到0.8UN時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速計(jì)算

22

降壓后電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩T?；=0.8KTTN=0.8X2.2TN=1.408TN

設(shè)降壓后的轉(zhuǎn)差率為》，則

x

o-T-_27\nilQ21.408

oLSI?BPn08'/",039425

sj$20.19425s

化筒后解得$2=0.0605(或$2=06232,不合理，舍去)

降壓后的轉(zhuǎn)速為

“2=(1一$2)”0=(1-0.0605)X1500r/min-1410r/min

(3)頻率降低到0.7/N=35HZ,保持力不變時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速計(jì)算

固有特性上運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速降落

=ri。一n=(1500—1445)r/min=55r/min

頻率降低后的同步轉(zhuǎn)速為

=0.7”()=0.7x1500r/min=1050r/min

頻率降低后電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為

“3==(1050-55)r/min-995r/min

13-4

困13-1具有輔機(jī)的電軸系琉的線路圖

解：（1）輔機(jī)順磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)時(shí)