内蒙古工业大学2006电力拖动试卷a答案
更新时间:2023-10-19 16:33:01 阅读量: 综合文库 文档下载
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内蒙古工业大学2008 —2009学年第一学期 《电力拖动》期末考试参考答案及评分标准(A)
(课程代码:020113004)
试卷审核人: 张润和 考试时间: 2008-12-28
注意事项:1. 本试卷适用于2006级自动化专业学生使用。
2. 本试卷共6页,满分100分。答题时间120分钟。
班级: 姓名: 学号: 题号 评分 一 二 三 四 总分 得分 评卷人 一、填空题(每空2分,共20分)
1.把实际的拖动系统等效为单轴系统,折算的原则是保持两个系统传送的 功率 及存储的 动能 相同。
2.他励直流电动机的制动方法有反接制动、 能耗制动 和 回馈制动 。 3.拖动反抗性恒转矩负载运行于正向电动状态的三相异步电动机,对调其定子绕组任意两个出线端后,电动机的运行状态经 反接制动 过程和反向启动,最后稳定运行于 反向电动 状态。
4.拖动恒转矩负载的三相异步电动机,采用保持E1/f1=常数控制方式时,降低频率后电动机过载倍数 不变 ,电动机电流不变 ,电动机△n不变 。 5.拖动位能性恒转矩负载运行于正向电动状态的三相异步电动机,进行能耗制动停车,当n=0时, 不需要采取 其他停车措施;若采用反接制动停车,当n=0时, 需要采取 其他停车措施。
6.电动机若周期性的工作15min、停歇85min,则工作方式应属于
《电力拖动》试卷 第1页 共6页
短时 工作方式。
二、判断题(每小题2分,共20分)
1.他励直流电动机降低电源电压调速属于恒转矩调速方式,因此只能拖动恒转矩负载运行。 (×) 2.在调速系统中,静差率δ越小,转速的相对稳定性越好。 (√) 3.提高机械特性的硬度,可以扩大调速范围。
(√)
4.深槽式与双鼠笼式三相异步电动机起动时,由于集肤效应而增大了转子电阻,因而具有较高的起动转矩倍数。 (√) 5.三相绕线式异步电动机转子回路串入电阻可以增大起动转矩,串入电阻值越大,起动转矩也越大。 (×)
6.变频调速的异步电动机,在基频以下调速时,近似属于恒转矩调速。(√) 7.一台连续工作方式的异步电动机额定功率为PN ,如果在短时工作方式下运行时,额定功率将减小。 (×) 8.滑差电动机由滑差离合器、异步电动机和整流控制装置组成。(√) 9.异步电动机采用串级调速方法,既可以调节速度,又可以提高功率因素。(√) 10.他励直流电动机降低电源电压调速与减小磁通升速,都可以做到无级调速。 (√) 三、选择题正确答案(每小题2分,共20分。每小题中只有一个正确答案,多选或错选不得分。)
1. 电力拖动系统中已知电动机转速为1000r/min,工作机构转速为100r/min,传动效率为0.9,工作机构未折算的实际转矩为120N·m,电动机电磁转矩为20N·m,忽略电动机空载转矩,该系统肯定运行于__A____。 A. 加速过程 B. 恒速 C. 减速过程 2.电动机经过速比j=5的减速器拖动工作机构,工作机构的实际转矩为20N.M,飞轮矩为1N.M,不记传动机构损耗,折算到电动机轴上的工作机构转矩与飞轮矩依次为 D 。
《电力拖动》试卷 第2页 共6页
A. 20N·m,5N·M B. 4N·m,1N·M C. 4N·m,0.2N·M2 D. 4N·m,0.04N·M2 E. 0.8N·m,0.2N·M2 F. 100N·m,25N·M2 3.电动机若周期性地工作15min、停歇85min,则工作方式属于 C 。 A.周期性工作方式,ZC%=15%; B.连续工作方式; C.短时工作方式。
4.确定电动机在某一工作方式下额定功率的大小,是电动机在这种工作方式下运行时实际达到的最高温升应 A 。
A. 等于绝缘材料的允许温升 B. 高于绝缘材料的允许温升 C. 必须低于绝缘材料的允许温升 D. 与绝缘材料的允许温升无关 5.绕线式三相异步电动机,拖动恒转矩负载运行,若采取转子回路串入对称电抗方法进行调速,那么与转子回路串电阻调速相比,串入电抗后,则 D 。 A. 不能调速 B. 有完全相同的调速效果 C. 串入电抗,电动机转速升高
D. 串入电抗,转速降低,但同时功率因素也降低 三、分析、简答题(共24分,每小题8分)
1. 一台三相异步电动机拖动风机负载,在A点和B点能否稳定运行?分析两点运行时有何差别。
答:在A点和B点都能稳定运行。
B点工作在非运行段,既S>Sm,尽管T=TN, 但是I=IN。因而,电动机定子及转子回路中的铜耗都比工作点在运行点A(S< Sm,T=TN)时大很多,长期连续运行时,将会造成稳态温升大于最大允许稳升,引起电机发热,最终造成绝缘层老化,烧坏电机。
2.绕线式异步电动机拖动恒转矩负载运行,当转子回路串入不同电阻时,电动机转速不同,转子的功率因素及电流是否变化?定子边的电流及功率是否
《电力拖动》试卷 第3页 共6页
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变化?
答:转子回路串入不同的电阻值,拖动恒转矩负载运行的绕线式异步电动机,其转子电流及功率因素不变,定子电流及功率因素也不变,属于恒转矩调速。
3.我国把电动机的工作方式分成几种?每种工作方式各有什么特征? 答:分三种方式:连续工作方式、短时工作方式、短续周期工作方式。 连续工作方式:电动机工作时间很长,起温升可达到额定值。
短时工作方式:电动机工作时间较短,在工作时间内温升达不到稳定值,而停车时间又相当长,电动机的温升可以降到周围介质的温度。
断续周期工作方式:工作时间和停歇时间轮流交替,两端时间都较短。在工作时间内,电动机温升达不到稳定值;在停止时间内,电动机温升降不到零。最后温升将在某一范围内上下波动。
四、计算题(共36分,每小题12分)
1.某车床电力拖动系统(如下图所示),已知车刀切削力F=2000N,工件直径D=0.15m,电动机转速n=1450r/min,传动机构的各级转速比分别为j1=2,j2=1.5,j3=2,各轴飞轮矩分别为GDd2=3.5n·m2,GD12=2n·m2,GD22=2.7n·m2,GD32=9n·m2,各级传动机构效率均为η=0.9,求: (1)电动机的输出功率P2; (2)系统总飞轮矩;
(3)忽略电动机空载转矩时的电磁转矩。
解:(1)
《电力拖动》试卷 第4页 共6页
vfz?n??d1450???0.15??1.898ms 60j1j2j360?2?1.5?2Pfz?FV?2000?1.898?3796W P2?Pfz?3796?5207W 0.93D0.15?2000??150N?m 22?3或 TZ??F?TZ?TZ?150??34.3N?m
j1j2j3???2?1.5?2?0.932?n34.3?2??1450??5205.6W 6060P2?TZ?2?TZ2)、
22GDdx?GDd?GD121j1222?GD212j12j2?GD321122j12j2j3?3.5?2?122?2.7?12?1.52?9?2?1.5?2222
?4.55N?M2
3)、
Mdc?M2?9.55
P25207?9.55??34.29N?M n14502.Z2-62他励直流电动机的铭牌数据为:PN=13KW,UN=220V,IN=68.7A,Nn=1500r/min,Ra=0.224欧,电枢串电阻调速,要求δmax=30%,求: (1)电动机带额定负载转矩时的最低转速; (2)调速范围;
《电力拖动》试卷 第5页 共6页
(3)电枢需串入的电阻最大值;
(4)运行在最低转速带额定负载转矩时,电动机的输入功率、输出功率(忽略T0)及外串电阻上的损耗。
解:(1)电动机带额定负载转矩时的最低转速计算:
Ce?N?UN?RNIN220?0.224?68.7??0.1364
nN1500理想空载转速:n?UN220??1613r/min Ce?N0.1364最低转速时的转差率:?nmax??maxn?0.3?1613?483.9r/min 最低转速:nmax?n0??nmax?1613?483.9?1129r/min
(2)调速范围:D?nmax1500??1.329 nmin1129(3)电枢回路需串入得电阻最大值计算:
?nmax?(Ra?Rmax)IN
Ce?NCe?N?nmax0.1364?483.9?Ra??0.224?0.737?
IN68.7 Rmax?(4)运行在最低转速带额定负载转矩时,电动机输入功率、输出功率及外串电阻损耗得计算
输入功率:PW 1?UNIN?220?68.7?15114输出功率(忽略空载损耗):
P2?PM?Ce?NnminIN?0.1364?1129?68.7?10579W
2外串电阻损耗:p?INRmax?68.7?0.737?3478W
《电力拖动》试卷 第6页 共6页
(3)电枢需串入的电阻最大值;
(4)运行在最低转速带额定负载转矩时,电动机的输入功率、输出功率(忽略T0)及外串电阻上的损耗。
解:(1)电动机带额定负载转矩时的最低转速计算:
Ce?N?UN?RNIN220?0.224?68.7??0.1364
nN1500理想空载转速:n?UN220??1613r/min Ce?N0.1364最低转速时的转差率:?nmax??maxn?0.3?1613?483.9r/min 最低转速:nmax?n0??nmax?1613?483.9?1129r/min
(2)调速范围:D?nmax1500??1.329 nmin1129(3)电枢回路需串入得电阻最大值计算:
?nmax?(Ra?Rmax)IN
Ce?NCe?N?nmax0.1364?483.9?Ra??0.224?0.737?
IN68.7 Rmax?(4)运行在最低转速带额定负载转矩时,电动机输入功率、输出功率及外串电阻损耗得计算
输入功率:PW 1?UNIN?220?68.7?15114输出功率(忽略空载损耗):
P2?PM?Ce?NnminIN?0.1364?1129?68.7?10579W
2外串电阻损耗:p?INRmax?68.7?0.737?3478W
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