第 4 章 异步电机的电力拖动

?N?0.88,aSC?7,aSt?2,aMT?2.2。起动电流不允许超过150A。若TL?60N?m,

试问能否带此负载:(1)长期运行;(2)短时运行;(3)直接起动?

60PN6015?103解 :(1)TN???N?m?48.9N?m

2?nN2?3.142930由于TN?TL,故不能带此负载长期运行。 (2)TM??MTTN?2.2?48.9N?m?107.58N?m 由于TM?TL,故可以带此负载短时运行。 (3) Tst??stTN?2?48.9N?m?97.8N?m

P1N?PN?N?15kW?17kW 0.88217?103IN=?A?29.35A

1.73?380?0.883UN?NP1NIst??scIN?7?29.35A?205.45A

虽然Tst?TL,但由于Ist?150A,故不可带此负载直接起动。

4.1.6 题4.1.5中的电动机,求在下述情况下的最大转矩。(1)U1?0.8UN;(2)

f1?1.5fN;(3)U1?0.8UN,f1?0.8fN。

解:(1)U1?0.8UN时

TM=0.82?107.58N?m?68.85N?m

(2)f1?1.5fN时

TM=1?107.58N?m?68.85N?m 21.25(3)U1?0.8UN,f1?0.8fN,忽略定子漏阻抗时

TM=107.58N?m

4.2.1 JR61?4型三相绕线型异步电动机,PN?10kW,nN?1420r/min,aMT?2.0,现用它起吊某重物。当转子电路不串电阻时,nN?1440r/min,若在转子电路中串入电阻

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使转子电路每相电阻增加一倍。试问这时的转速是多少? 答 转子电路不串电阻时

SN?n0?nN1500?1420??0.0533 n01500S? n0?n1500?1440??0.02 n01500

60PN6010?103TN???N?m?67.28N?m

2?nN2?3.141420SM=SN0.0533??0.2

2TMT?(M)2?12?2?1TNTNTM??MTTM?2?67.28N?m?134.56N?m

T?2TM2?134.56?N?m?51.75N?m

SSM0.040.2??SMS0.20.04转子电路电阻增加一倍时,TM不变,而

SM=2?0.2?0.4 S?SM[TMT134.56134.562?(M)2?1]?0.4?[?()?1]=0.08 TT51.7551.75n=(1?s)n0?(1?0.08)?1500r/min?1380r/min

4.3.1 一台冲天炉鼓风机,其异步电动机的PN?75kW,UN?380V,IN?137.5A,?形联结,aSC?6。已知车间变压器(电源)的容量SN?200KV?A。问:(1)能否直接起动异步电动机?(2)如果采用星形-三角形起动,起动电流为多少安?

解:(1)由于

1电源容量1200(3+)=(3+)=1.42??SC?6 4电机容量475所以不能采用直接起动。

(2)若采用星形--三角形起动

11IST??SCIN??6?137.5A?275A

33

7

4.3.2 某三相异步电动机,UN?380V,IN?15.4A,aSC?7已知电源电压为380V,要求将电压降低至220V,试求(1)采用定子电路串联电阻减压起动,电动机从电源取用的电流是多少?(2)采用自藕变压器起动,电动机从电源取用的电流是多少? 解(1)定子电路串联电阻减压起动

I?200200?IST??7?15.4A?62.3A 38038020022002)IST?()?7?15.4A?36.1A 380380(2)采用自藕变压器减压起动

I?(4.3.3某三相异步电动机,PN?30KW,UN?380V三角形联结。IN?63A,

nN?740r/min,aSt?1.8,aSC?6,TL?0.8TN。由SN?200kV?A的三相变压器供

电。电动机起动时,要求从变压器取用的电流不得超过变压器的额定电流。试问能否:(1)直接起动;(2)星形-三角形起动;(3)选用KA?0.73的自藕变压器起动? 解:(1)直接起动时

Tst??stTN?1.8TN

Ist??scIN?6?63A?378A

变压器的额定电流

200?103INt??A?304A

1.73?3803UNSN虽然Tst?TL,但由于Ist?INt,故不可以采用直接起动。 (2)星形-三角形起动时

111TstY?Tst??stTN??1.8TN?0.6TN

333由于TstY?TL,故不可以采用星形-三角形起动。 (3)自藕变压器起动时

2Tsta?kATst?0.732?1.8TN?0.96TN

从变压器取用的电流

22Ia?kAIst?kA?scIN?0.732?6?63A?201.44A

由于Tsta?TL,Ia?INt,故可以选用kA?0.73的自藕变压器起动。

4.3.4 JR71?4型三相绕线型异步电动机拖动一个恒转矩负载,已知PN?20kW,

nN?1420r/min,U2N?187V,I2N?68.5A,aMT?2.3,TL?100N?m。采用转子

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电路串电阻起动,求各级起动电阻。 解(1)选择起动转矩T1和切换转矩T2

60PN6020?103TN???N?m?134.57N?m

2?nN2?3.141420TM??MTTN?2.3?134.57N.m?309.5N.m

T1?(0.8:0.9)TM?(0.8:0.9)?309.5N.m?(247.6:278.55)N.m T2?(1.1:1.2)TL?(1.1:1.2)?100N.m?(110:120)N.m

取T1?260N.m,T2?110N.m。 ⑵求出起动转矩比?

?=T1260??2.36 T2110⑶求出起动级数m

sN?n0?nN1500?1420??0.0533 n01500TN134.57lgSNT1m==0.0533?260?2.64

lg?lg2.36lg取m=3

⑷重新计算?,校验T2是否在规定范围之内

??mTN134.57?3?2.13 sNT10.0533?260?260N?m?122N?m 2.13T2?T1?T2基本上在规定范围之内。

⑸求出转子绕组每相的电阻R2

R2=SNU2N3I2N?0.0533?187??0.084?

1.73?68.5(6)计算各级总电阻

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R21=?R2=2.13?0.0841?=0.179? R22=?R21=2.13?0.179?=0.382? R23=?R22=2.13?0.382?=0.813?

(7)求出各级起动电阻

RST1?R21?R2=(0.179?0.0841)?=0.0949? RST2?R22?R21=(0.382-0.179)?=0.203? RST3?R23?R22=(0.813-0.382)?=0.431?

4.3.5某三相绕线型异步电动机,PN?7.5kW,nN?950r/min,U2N?255V,

I2N?18A,aMT?1.8,TL?28N?m。想要采用转子电路串二级电阻起动,求各级起动

电阻。 解:⑴选择T1

60PN607.5?103TN???N?m?75.43N?m

2?nN2?3.14950TM??MTTN?1.8?75.43N.m?135.77N.m

T1?(0.8:0.9)TM?(0.8:0.9)?135.77N.m?(108.62:122.19)N.m

取T1?115N.m ⑵求出?

SN?n0?nN1000?950??0.05 n01000??mTN75.43?2?3.62 sNT10.05?115⑶求出T2

T2=T1??115N.m?31.75N.m 3.62T231.75??1.13 T128

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