Тема №7582 Ответы к задачам по электротехнике Новиков (Часть 5)
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Ответы к задачам по электротехнике Новиков (Часть 5) из предмета Физика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Ответы к задачам по электротехнике Новиков (Часть 5), узнаете ключевые особенности и основные понятия.

Уважаемые посетители сайта, если вы не согласны с той информацией которая представлена на данной странице или считаете ее не правильной, не стоит попросту тратить свое время на написание негативных высказываний, вы можете помочь друг другу, для этого присылайте в комментарии свое "правильное" решение и мы его скорее всего опубликуем.

Ответы в самом низу встроенного документа

9.49. С каким кпд работает двигатель последовательного
возбуждения, включенный в сеть напряжением 220 В, если полезная мощность на его валу 4,2 кВт, а ток якоря равен 21 А?
~ 9.50. Найти эдс, индуцируемую в якоре двигателя 'постоянного тока, если при частоте вращения двигателя 1500 об/мин
магнитный поток полюса не превышает 0,017 Вб, а постоянный
коэффициент СЕ = 8,5.
9.51. Напряжение, подводимое к двигателю параллельного
возбуждения, СОставляет 220 В. Чему равна подводимая элек-
135 
трическая МОЩНОСТЬ, если ток якоря 25 А, а сопротивление обмотки возбуждения 80 Ом?
9.52. Определить мощность потерь в якорной цепи RB + Rя =
= 2 Ом двигателя последовательного возбуждения, если напряжение на его выводах 450 В, а эдс, индуцируемая в обмотке, составляет 440 В.
9.53. Двигатель постоянного тока независимого возбуждения имеет следующие номинальные параметры: ном = 130 кВт;
Ином = 220 В, n = 600 об/мин; 1') = 92 %; Rя = 0;01 Ом; СМ = 65.
Определить номинальный ток ,якоря, эдс и вращающий момент.
дgигателя, магнитный поток одного полюса и 9лектромагнитную
мощность.
Решение. Так как в паспорте на двигатели указывается номинальная механическая мощность , то потребляемая ) =,
= /1') = 141 кВт. Ток якоря находим (при параллельном возбуждении) из соотношений /Н = РIИ/ ин = 645 А.
Эдс определяем по формуле (9.10) Е = 220-645·0,01 =
= 213,5 В, электромагнитную мощность Рэм = Е/я = 137 кВт.
Вращающий момент двигателя находим по первой формуле
(9.9): М = С М/ яФ, а магнитный поток - по второй формуле(9.9): Ф = Е/ПСЕ = 9,55Е/nС .... Окончательно Ф = 0,052 Вб и-
М = 2,2 кН·м. '
9.54. Двигатель параллельного возбуждения с частотой вращения 300Q об/мин подсоединен к сети напряжением 220 В. Чему
равны электромагнитные момент и мощность двигателя, если
сопротивления обмоток RH = 0,05 Ом и RB= 60 Ом? Номинальная мощность НОМ = 32 кВт и кпд 11 = 0,87.
9.55. Двигатель последовательного возбуждения имеет следующие параметры; ином = 440 В; /яиом = 200 А; Rя = 0,05 Ом;
номинальное сопротивление обмотки возбуждения Rвиом =
= 0,03 Ом. Найти эдс, 9лектромагнитную мощность и мощность,
подводимую к двигателю.
9.56. Двигатель смешанного возбуждения имеет номиналь~
ные параметры; НОМ = 8 кВт; ином = 110 В; Rя = 0,08 Ом и
1')801/1 = 0,83. Определить максимальное сопротивление пускового
реостата, если при пуске /я ~ 2,5/ном , Мощность потерь в цепи
якоря составляет половину потерь в двигателе.
• 9.57. Вычислить сопротивление якоря двигателя постоянного
тока, если при токе якоря 100 А частота, вращения равна
1000 об/мин, а при токе якоря 80 А - 1020 об/мин. Номиналь,ное напряжение двигателя 440 В.
• 9.58. В каких пределах изменяется кпд двигателя постоянного
тока, если при изменении полезной мощности от 20 до 30 кВт.
мощность потерь меняется от 2,5 до 3 кВт?
• 9.59. В цепях регулирования тока возбуждения по схемам ., на рис. 9.7 изменилась полярность напряжения ис-~очников питания. Указать, изменится ли направление вращения роторов двигателей.
• 9.60. Как изменится установившийся ток якоря двигателя
Рис. 9.8. а - к задаче 9.61; б - к задаче 9.62
постоянного тока, если подвижный контакт регулировочного реостата Rp на рис. 9.7 установить в крайние положения? Вращающий момент на валу двигателя считать неизменным.
~ 9.61. На рис. 9.8~ а приведены механические характеристики
n = '(М) двигателя параллельного возбуждения для различных
значений тока возбуждения. В каком соотношении находятся
токи якоря при работе двигателя в режимах, соответствующих
точкам А, В и С при моменте сопротивления М = •
.. 9.62. На рис. 9.8, б приведены рабочие характеристики n =
= f( /я) двигателя параллельного возбуждения при различных
токах возбуждения. В каком соотношении находятся вращающие
моменты, развиваемые двигателем при одинаковом токе якоря в
режимах, соответствующих точкам A~ В и С?
9.63. Двигатель последовательного возбуждения имеет следующие номинальные параметры: иНОМ = 220 В; /НОМ = 600 А;
nНОМ = 600 об/мин и суммарное сопротивление цепи якоря Rя =
= 0,015 Ом. Определить электромагнитный момент двигателя
при токах / = (0,8; 1,2 и 1,5)/ном.
9.64. Двигатель параллельного возбуждения имеет следующие номинальные параметры: иНОМ = 220 В; Rяном = 0,015 Ом;
nНОМ = 1000 об/мин; /ЯНОМ = 800 А. Определить частоту вращения
двигателя при токах /я = (0,8; 1,2 и 1 ,5)/~нIOМ И при постоянном
напряжении и;:;:: 220 В. Построить рабочую характеристику
n = f(/) в пределах от О до 1,5/HOM'
9.65. Двигатель параллельного возбуждения имеет следующие номинальные параметры: ином = 110 В; Rяном = 0,012 Ом;
nНОМ == 600 об/мин; /ЯИОМ = 500 А. Определить вращающий момент двигателя при токе /я = 300 А и постоянном напряжении
и = 100 В. Построить рабочую характеристику М = f(l) в пределах от ''0 до I ,5/ном.
Решение. Рабочую характеристику М = f(l) можно рассчитать, используя формулы (9.9):
237 
м=~.lиЕ =9,55/яЕ . С! n n
Частота вращения также зависит от тока якоря
n = НОМ ( и - lяRя)/{ ином -/яномRя) = nНОМ( и-/яRя)/Е.
Окончательно получаем:
М = 9,55Е • lя
n'lOM Е -lиR я
9,55( и "0111 -1 Я 1IOMR ")2 111
= nн!)м • и -/IIR и •
Подставляя исходные данные, находим расчетное уравнение
т = 168 lOO-~:,О,ОJ2
График зависимости М = f(lft) в диапазоне изменения тока 01'
О до /я НОМ приведен на рис. 9.9, а.
При заданном в условии токе /я = 300 А момент равен
526 Н·м.
9.66. Двигатель последовательного возбуждения имеет сле,дующие номинальные параметры: ином = 220 В; /я.ном = 600 А;
Rя = 0,05 Ом; llОМ = 600 об/мин. Определить частоту вращения
двигателя при токе 1 = 360 А и при постоянном напряжении
100 В. Построить рабочую характеристику n(l) в пределах от 100
до 900 А.
Решение. Для нахождения рабочей характеристики необходимо воспользоваться формулами (9.9) н (9.10)
n= U/СЕФ-IRН/СЕФ.
Используя безразмерную зависимость, приведенную в прило~
жении 8, Уф = f(хф), где Уф = ФjФном И Хф = 1/1 НОМ, можно записать:
и 1 J "oMR 11 Xjp ) n КОМ ( U 1 R ) n = nНОМ Е ._- Е ' .-- = Е - НОМ яХф. 110М Уф КОМ УФ flОм!lф
Номинальное значение эдс двигателя определяется по формуле Еном = ином -IЯlюмRя = 190 В; соотношения ином/Еном = 1,16
и lяномR",/Еном = 0,16. .
Подставляя эти соотношения, получаем следующее расчетное
уравнение:
n = 600( 1 , 16/ Уф - о, 16Х'ф / УФ)'
Верхний предел изменения тока ограничен насыщением магнитной системы, т. е. [та/( = I,6/ном = 960 А. Нижний предел выбираем из условия, чтобы частота вращения не превышала 2n ,
т. е. Хф=0,3 и /min= 180 А. 1
График зависимости n = f(lя) приведен на рис. 9.9, б.
При заданном в условии токе 1 = 360 А аргумент х'ф = 0,6,
функция Уф = 0,8 и частота вращения двигателя n = 600( 1 А5-
-0,12) = 800 об/мин.
238 
9.67. Двигатель параллельного возбуждения имеет
следующие номинальные параметры: Ином =440 В; /ном=
= 400 А; Rя = 0,055 Ом;
flнOM = 1000 об/мин. Определить частоту вращения двигатеЛя при м = (0,8; 1,2 и
1,5)Мном И напряжении U =
=400 В.
9.68. Двигатель последовательного возбуждения имеет следующие номинальные
параметры: ином = 220 В;
/я = 0.02 Ом; nНOM = 1000
об/мин; /ЯНОМ = 500 А. Определить частоту вращения
двигателя при М = (0,8; 1,2
и 1,5)Мном И напряжении
200 В.
• 9.69. Механическая хаpaKTepиcтиKa д~игателя постоянного тока смешанного
возбуждения определяется
из выражения n = 3150- к·М, об/мин. Найти частоту
вращения двигателя при вращающих моментах (0,8; 1,2
и 1,5)Мном , если номинальм,lIм
500
+00
100
700
100 У
..",., v
,V~ '"
v - L
."". /'
о ]0 60 §(J 120 "О 160 210 240 170 /а,А
n,ol/MuH о)
.
"ю~+-~-+~~--r-7-~
gю~~~-+-4--~+-~~
600
JООг--+-
1000
750
500
2m
~
~ ..... .... r--....
I r---r--
о f 2 J If f 6 7 181 А
6)
Рис. 9.9. а - к решению задачи 9.65; б - к решению задачи 9.66; в - к решению задачи 9.77
ная частота вращения НОМ = 3000 об/мин.
• 9.70. На рис. 9.10, а приведены рабочие характеристики двигателя постоянного тока. Определить значения параметров "1, М,
n, / и P1 при мощности, развиваемой на валу двигателя, 2 = 1
и 1,8 кВт.
• 9.71. На рис. 9.10, б приведены рабочие характеристики двигателя постоянного тока. Определить вращающий момент дви-
2
1
ю 100
fO
1,2 1,0 ~ ,К8Т
1000 JI!!. V
~ 1"" - 100 1
r
о 20 IНJ 60 40 Т,А
о)
Рис. 9.10. а - к задаче 9.10; б - к задаче 9.71
239 
п,оО/МIIН
о 10 20 10 ltIJ М,Н-М
а)
п,оо.МUН
1200 t---1гt---'1Н-~--+-=--I
800 t---tr~~--+----==r
400 t---t-~~~-I
Рис. 9.11. а - к задаче 9.72; б, в - к задаче 9.73
гателя при токе 60 А. Построить рабочую характеристику вращающего момента М = f(/ ) в диапазоне изменения тока от О до
100 А.
.. 9.72. На рис. 9.11, а приведены механические характеристики
двигателей постоянного тока с различными способами возбуждения. Указать, какому из них соответствует каждая характеристика. Как они изменятся при увеличении регулировочного сопротивления Rp в схемах на рис. 9.7?
.. 9.73. На рис. 9.11, б, в приведены искусственные механические характеристики двигателей соответственно параллельного
и последовательного возбуждениf.( при различных сопротивлениях регулировочного резистора. В каком соотношении находятся значения Rpl; Rp2 И Rp3?
9.74. Двигатель параллельного возбуждения подключен к
сети напряжением 110 В; номинальный ток 75 А, сопротивление
обмотки якоря Rя = 0,18 Ом. Определить сопротивление пускового реостата для ограничения пускового тока до п = 2/яном ;
9.75. Двигатель параллельного возбуждения имеет следующие номинальные параметры: Ином = 440 В; Rя = 0,05 Ом; nном =
= 1000 об/мин; IЯНОМ = 400 А. Определить сопротивление пускового реостата для получения пускового момента П = 2,5Мном •
9.76. Двигатель последовательного возбуждения имеет следующие номинальные параметры: Ином = 220 В; Rя = 0,02 Ом;
nном = 1000 об/мин; Iяном = 500 А. Определить сопротивление
пускового реостата для ограничения пускового тока до 2/ном .
9.77. Двигатель постоянного тока имеет следующие параметры: Ином = 220 В; Iяном = 600 А; вном = 5 А; nном = 600 об/мин;
Rя = 0,05 Ом. Определить частоту вращения двигателя при параллельном возбуждении и при токе в = 1,518 ном. Построить регулировочную характеристику n = '(/В) в пределах от 1 до 8 А
при И = ином,
Решение. Для построения регулировочно~ характеристики
необходимо воспользоваться формулами (9.9) и- (9.10).
и я М n = СЕФ - • •
240 
Используя безразмерную зависимость, приведенную в приложении 8, Уф = f(хф), где Хф = IB/IBHOM И Уф = Ф/ФНОМ, можно записать:
n = nном ( Ином ._1 __ /номR я ._1_) = ном УФ ном УФ
Номинальное значение эдс двигателя определяется по формуле Еном = Ином -lяномRя = 190 В, соотношение Ином/Еном = 1,16
и IяномRя/Еном = 0,16. . Подставляя эти соотношения, получаем следующее расчетное
уравнение
n = 600( 1 , 16/ Уф - О, 16 / Y~) .
Верхний предел изменения тока возбуждения ограничен насыщением магнитной системы, т. е. согласно приложению 8 граничное значение аргумента Хф = 1,6 и IBmax = 8 А. Нижний предел ограничен значением, при котором частота вращения не превышает 2nном , т. е. хф=0,16 и IBmin=0,75 А.
График зависимости n = f( /8) приведен на рис. 9.9,8.
При заданн<?м в условии токе 18=1,5/вном аргумент Хф = 1,5,
функция Уф = 1,2 и частота вращения двигателя равна n =
= 600(0,97 -0,11) = 516 об/мин.
9.78. Двигатель параллельного возбуждения имеет следующие номинальные параметры: Ином = 440 В; Rяном = 0,05 Ом;
ном = 1000 об/мин; Iяном = 400 А. Определить сопротивление
реостата Rn (рис. 9.7, а), чтобы при уменьшении вращающего
момента до 0,5 Н· м частота вращения осталась равной ном .
9.79. Двигатель последовательного возбуждения имеет следующие номинальные параметры: ином = 220 В; Rяном = 0,02 Ом;
ном = 1000 об/мин; Iяном = 500 А. Определить сопротивление
реостата Rn (рис. 9.7, 6), чтобы при увеличении мо'мента до
2,5 ном частота вращения осталась равной nном.
9.80. Двигатель последовательного
возбуждения имеет следующие номинальные параметры: Ином = 440 В; IHOM =
= 500 А; Rяном = 0,02 Ом; nном =
= 1000 об/мин. Определить частоту вращения двигателя при тОке в цепи последовательного возбуждения IB = lя = 300 А.
• 9.81. На рис. 9.12 приведена схема
регулирования частоты вращения с помощью системы генератор -двигатель
(Г-Д), в которой генератор имеет следующие параметры: ИГ = 230 В; Rяг =
= 0,05 Ом, а двигатель: Ид = 230 В;
Rяд = 0,01~5 Ом; nном = 1000 об/мин; lяд =
ивг
К1
+ o--t--~--+-.... уо o---...-..1t.---....
= lяг = 200 А. Определить частоту вра- Рис. 9.12. К задаче 9.81
щения двигателя при М = (0,8; 1,2 i 1,5) Н· м.
141 
+ и
н.р ОВ
о)
Рис. 9.13. а - к задаче 9.82; б -- к задаче 9.83
9.82. На рис. 9.13, а приведена схема торможения противовключением двигателя, имеющего следующие параметры: иНОМ =
= 440 В; Rяном = 0,05 Ом; НОМ = 1000 об/мин; /ЯНОМ = 400 А. Определить частоту вращения двигателя в этом режиме при М =
= 1,5М ном , если сопротивление реостата R = 0,05 Ом.
9.83. Каково среднее значение момента динамического торможения в схеме на рис .. 9.13, б, если двигатель остановился
через 1 с? Начальная частота вращения 1000 об/мин, момен"
сопротивления на валу 300 Н· с, суммарный момент' инерции на
валу 5 кг. •
9.84. Для торможения двигателя последовательного возбуждения с параметрами ином = 220 В; Rяном = 0,02 Ом; НОМ =
= 1000 об/мин; [яном = 500 А был использован режим против,О~
включения. Определить сопротивление реостата, который необходимо включить в цепь якоря, чтобы при моменте М = 1,5MHOM получить частоту вращения n = 200 об/мин. ,
9.85. Машина постоянного тока используется как генератор •
и как двигатель, причем в генераторном режиме частота вра-,
щения 1450 об/мин, номинальное напряжение 220 В; /яном =,
'= 500 А; Rя = 0,02 Ом. Определить частоту вращения в двига,-
тельном режиме, если магнитные ПОТОJКИ полюсов одинаковы. ,
• 9.86. Объяснить, с какими магнитными свойствами должн-ы
быть выбраны материалы дополнительных полюсов генераторов
и двигателей постоянного тока.
• 9.87. При эксплуатации машина постоянного тока искрит при
неполной нагрузке, причем при возрастании нагрузки искрени~
увеличивается вплоть до недопустимого. Пояснить причины этого явления, если при режиме холостого хода искрение не наблюдается.
• 9.88. При работе электрической машины прстоянного To~a произошло межвитковое соединение в обмотке якоря. Указаr~,.'
по каким признакам можно судить об этой- неисправности ПJ~~"
работе: а) двигателя; б) генератора. 

9.89. Вращаюrций момент ~синхронного.
двигателя при частоте враrцения его ротора
1440 об/мин равен 500 Н· м. Опред~лить мощность, развиваемую двигателем.
9.90. Ротор асинхронного двигателя Bparцaется с частотой 1440 об/мин, причем от сети
потребляется мощность 55 кВт. Чему равны
мощность на валу двигателя и развиваемый
им момент, если MOrцHOCTЬ потерь в двигателе
составляет 5 кВт?
9.91. Асинхронный двигатель создает вращаюrций момент 580 Н· м при частоте Bparцeния 585 об/мин. Определить мощность на валу
двигателя; потребляемую им полную активную
и полную мощности, если кпд ·равен 85 %, ,а
cosq> = 0,8.
9.92. Определить мощность, подводимую к
-
треХфазному асинхронному двигателю с фазным ротором, а также ток в обмотках статора при их соединении звездой и треугольником. Номинальные параметры двигателя: полезная мощность на валу 2 = 30 кВт, напряжение на статоре U 1= 380/220 В,
'1 = 88 %; costp = 0,85.
Решение. Активная мощность, потребляемая двигателем, равна l!. = /ТJ = 34,1 кВт, полная мощность S = P./cos<p=
= 40,1 кВ·А.
При соединении обмоток звездой 1 = S /-fЗ А = 61 А, при
соединении треугольником 1 = S /зи А = 61 А.
9.93. Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором
потребляет от сети мощность P1 = 28 кВт при токе 1, = 140 А
и напряжении 220 В. Найти кпд и коэффициент мощности двигателя cos<p, если полезная мощность на его валу 2 = 23,4 кВт.
9.94. При вращении ротора асинхронного двигателя с частотой 980 об/мин подводимая к двигателю мощность равна 20 кВт,
а суммарные потери 1,5 кВт. Найти скольжение двигателя и его
кпд, если число пар полюсов р = 3, а частота напряжеflИЯ f1 ~
= 50 Гц.
• 9.95. При увеличении потребляемой мощности, асинхронного
двигателя в 2,2 раза его кпд увеличился на 1 О %. Найти первоначальные значения мощности и кпд, если суммарная мощность
потерь увеличилась от 2,5 до 2,8 кВт.
• 9.96. При каком режиМе работы асинхронного двигателя коэффициент мощности двигателя cos<p будет самым низким? Как
он будет изменяться при увеличении или уменьшении нагрузки
двигателя? '
.. 9.97. Определить скольжение двухполюсного асинхронного
двигателя, ротор которого вращается с частотой 2800 об/мин,
если синхр~нная частота вращения 3000 об/мин. Чему равна
частота напряжения питания двигателя? '
.. 9.98. Частота напряжения питания одного асинхронного дви,гателя в 8 раз больше, а магнитный поток в 2 раза меньше, чем
у другого. Каково соотно'шение между эдс, индуцируемыми в
роторах этих двигателей, в первый момент после пуска?
9.99. На щитке асинхронного двигателя указана номинальная
частота вращения вала 730 об/мин. Определить скольже~ие ротора, вращающегося с указанной частотой, и число пар полюсов
статора, если частота напряжения сети 50 Гц.
9.100. Магнитный поток трехфазного асинхронного двигателя
0,018 Вб, фазная эдс соединенной звездой обмотки статора равна
380 В. Определить число витков обмотки фазы статора, если обмоточный коэффициент статора 0,95, а частота переменного напряжения сети 50 Гц.
9.101. Число витков фазы статора асинхронного двигателя
W. = 70, а ротора W2 = 40. Обмоточные коэффициенты соответственно равны: kw • = 0,95 и kw2 = 0,97. ВЫЧИСЛИ1;'ь эдс, индуцируемые в обмотках фаз статора и ротора двигателя: а) при неподвижном POTOP~ и б) при вращении его со скольжением 2,2 %,
245 
если магнитный поток 0,015 Вб, а частота напряжения сети
50 Гц.
9. J 02. Определить индуктивное сопротивление рассеивания 2 неподви!Кного ротора асинхронного двигателя, если известны его
следующие параметры: активное сопротивление обмотки R2 =
= 0,25 Ом; индуцируемая эдс 2 = 11 О В, ток ротора 1 = 250 А.
Чему равно реактивное сопротивление ротора· X2S при его вращении со скольжением 3,5 %?
9.103. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
имеет следующие паспортные данные: ином = 220/380 В; Р2ном =
= 40 кВт; n2= 980 об/мин; t'I = 91,5 %; cos<p = 0,91. Кратность
пускового тока k, = 5, частота напр'яжения питания f, = 50 Гц.
Определить число пар полюсов, номинальный и пусковой токи
двигателя при соединении обмоток статора в треугольник и
звезду.
Решение. Ближайшая стандартная синхронная частота nl =
= 1000 об/мин, следовательно, число пар полюсов р = 60f/nl =
= 3, т. е. машина шестиполюсная.
Скольжение равно s = (nl-n2)/n.·l00 % = 2 %, мощность
потребления двигателя P1 = P2/t'I = 43,7 кВт, номинальный момент М = 9,55Р2/n2 = 389,8 Н· м.
При соединении обмоток треугольником номинальный ток
Iфиом = р./-{3 Uф cos<p = 126,3 А; пусковой ток ln = 5lфиом =
= 629,5 А.
При соединении обмоток звездо,Й lф = P1/-{3 ином cos<p= 73 А;
пусковой ток /п = kJlф = 365 А, т. е. пусковой ток в этом случае
в -J3 раз меньше. ' '
9.104. Трехфазный шестиполю~ный асинхронный двигатель с
фазным ротором имеет следующие паспортные данные: номи"
нальная мощность = 5 кВт; напряжение и = 220/380 В; Н9-минальная частота вращения n2 = 960 об/мин; cos<p = 0,73;
t'I = 81 %. Определить полную мощность, подводимую к двигателю, токи двигателя при соединении обмот()к статора треугольником и звездой, скольжение.
9.105. Трехфазный восьмиполюсный асинхронный двигатель'
потребляет мощность • = 23,5 кВт при напряжении и = 380 R
и токе 75 А, номинальный момент Миом = 280 Н· м, SHOM = 3 %,
fl = 50 Гц. Определить частоту вращения ротора, полезную мощность на валу, его cos<p и кпд.
• 9.106. При изменении частоты напряжения питания в 2 раза
частота вращения магнитного поля асинхронного восьмиполюсного двигателя увеличилась на 750 об/мин. Какова 'была первоначальная частота напряжения питания?
• 9.107. Активное и индуктивное сопротивления неподвижного
ротора асинхронного двигателя равны 0,2 и 2, Ом, ток во вра-·
щающемся со скольжением 6 % роторе равен' 1,00 А. Чему p~BeH'
ток ротора при скольжении 1, 5 и 9 % ?
• 9.108. Асинхронный трехфазный двигатель с фазным напря-
1А6 
а)
800 г-............::---+--'=!!I~--I
MOг-~~~~~~~~
400 t---+--+~'-+----~-I
о '-----I.-........... ~--L--'-....I
15 20 м'Н,м 1
Пz,ОО/МUI(
mм~~~~~~~~
MOt--~~--+~~~~~Н
о '--~""""""""""'.....,jи-,-"....J
10 20 JO 40 50 М, # м
11)
Рис. 9.16. а - к задаче 9.114; б - к задачам 9.116, 9.117; в - к задаче 9.120
жением 220 В и соединением обмоток треугольником необходимо
использовать в сети с линейным напряжением 380 В. Указать
наиболее простой практический способ реализации такого подключения.
• 9.109. Как изменится ток ротора асинхронного двигателя,
если при неизменном моменте на валу двигателя уменьшить напряжение на обмотке статора на 5-1 О %?
• 9.110. Напряжение сети понизилось на 10 %. Как изменится .. при этом пусковои момент асинхронного двигателя с коротко-
замкнутым ротором?
9.111. Определить критическое скольжение SKP асинхронного
двигателя, если отношение критического и номинального моментов / МИОМ = 1,7; номинальное скольжение 3,3 %.
9.112. Асинхронный четырехполюсный двигатель имеет следующие номинальные данные: Sиом = 2 %; Миом = 100 Н· м;
SKP / SHOM = 5. Определить частоту вращения при номинальном
скольжении. Чему равны максимальный момент и критическая
частота вращения, если Р = 2, fl = 50 Гц?
9.113. Асинхронный двигатель имеет следующие номинальные
параметры: SИОМ = 2 %; МИОМ = 250 Н· м; Sкр/Sиом = 3. Определить
значения момента при скольжениях s = 0,1; 1; 2SKp. Построить
зависимость вращающего момента М = f(s) при изменении скольжения от О дО 2SKP,
9.114. На рис. 9.16, а приведена зависимость вращающего момента от скольжения. Показать на графике участки, где асинхронная электрическая машина работает: а) в режиме двигателя; б} в режиме генератора; в) в режиме тормоза.
9.115. Асинхронный двухполюсный двигатель имеет номинальное СКОJIьжение SИОМ = 2 %, критическое скольжение 8 %,
номинальный момент МИОМ = 250 Н· м, пусковой момент П =
= 1,2MHOM И частоту сети fl = 50 Гц. Определить синхронную и
номинальную частоту вращения, критический момент. Построить график механической характеристики двигателя n2 = f(M) в режима;х от холостого хода ДО' полного торможения.
Решение. Синхронная частота вращения nl = 60f /РI =
= 3000 об/мин; номинальная частота вращения вала n2 =
= nl(l-s) = 2940 Об/мин.
147 
Критический момент находим по формуле
кр = MIIO~! (SИОМ + SKP \ = ном ·2,125= 531 Н.м. 2 SK Sиомl
Исходное выражение для механической характеристики М =
= 1062,5/(Xs+l/xs), где xs =s/skp=(3000-n2)/240. Например, при n2 = О Xs = 12,5 и М = 85 Н· м; при n2 =
= 3000 об/мин Xs = о и М = о.
9.116. Определить скольжение двигателя в двух режимах
работы, соответствующих точкам А и В на механических харак~еристиках на рис. 9.16, б.
В каком соотношении находятся токи фазных роторов в режи-
мах, соответствующих этим точкам?
• 9.117. Как и почему изменится вид механической характеристики 1 асинхронного двигателя на рис. 9.16, б: а) при уменьшении напряжения сети; б) при уменьшении частоты напряжения сети в 2 раза?
• 9.118. Определить отношение пускового тока ротора асинхронного двигателя к номинальному, если скольжение в номинальном режиме 4 %, а соотношение между активным и индуктивным сопротивлениями обмотки неподвижного ротора R2/ :::;:
= 0,15. .. 9.119. В современных асинхронных двигателях для электро- *
инструмента используется напряжение питания сети с частотой
200 Гц. На сколько увеличатся эдс и мощность на валу двигателя при том же вращающем моменте по сравнению с двигателями, работающими на промышленной частоте?
.... 9.120. Для трех искусственных механических характеристик
на рис. 9.16,8 определить, в каком соотношении находятся частоты напряжения питания сети, или число пар полюсов.
9.121. Для пуска асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором средней мощности используется переключение обмоток со звезды на треугольник в момент пуска (рис. 9.17, а). ,
Опреде.пить, во сколько раз при этом уменьшаются пусковой
ток и ПУСКQВОЙ момент. '_
9.122. Для пуска асинхронных двигателей большой мощности
используется включение в обмотку статора трехфазного автотрансформатора (рис. 9.17, б). Определить ток и напряжение
статора при пуске, если активное и реактивное сопротивления
обмоток Rl = 0,2 Ом и Х I = 1,2 Ом, линейное напряжение сети
220 В, а коэффициент трансформации n = 1,5.
9.123. Для пуска восьмиполюсного асинхронного Авигателя
с фазным ротором и номинальными параметрами: nНОМ =
= 720 об/мин; кр = 1,8Мном И Rя = 0,2 Ом используется пус'ковой реостат в соответствии с рис. 9.14, б. Определи1'Ь сопротивление Rn фазы пускового реостата, чтобы при. пуске двигател'Ь,
развивал максимальный момент, если частота напряжения сети
fl = 50 Гц. • Решение. Номинальное скольжение определяется по форму-
248 
А------
8 ----...-+--
С ---4~ ........ -1__
LU
А--.--------
8-+--....... -------
С -+----~----~----
а) о)
Рис. 9.17. а - к задаче 9.121; б к задаче 9.122
лам (9.11) t согласно которым nl = 60·50/8 = 750 об/мин и
SHOM = (750-720)/750 _ 4 %. Критическое скольжение равно в соответствии с формулой
(9.16)
SKP = SHO~( ':кр \ + -V ':кр - 1 = 4(C8+-V0t8) = 10,8 %. НОМ)' НОМ
Пусковое сопротивление определяется из соотношения
SHOM/SKP = Rя/ (R я +Rn),
отсюда
Rn = Rя( :к: - 1) = 0,2( 1~,8 - 1) = 0,34 Ом.
9.124. Для плавного регулирования частоты вращения асин·
хронного двигателя п6'следовательно каждой фазе обмотки ротора с R = 0,2 Ом и XL = 0,5 Ом подключен переменный регули·
ровочный реостат сопротивлением 1 Ом (см. рис. 9.14, б). Оп ре·
делить ток цепи и вращающий момент при скольжении 12 %, если эдс неподвижного ротора 380 В, магнитный поток полюса
0.015 Вб, а коэффициент kд = 110.
9.125. Асинхронный восьмиполюсный двигатель с фазным
ротором имеет номинальные параметры: nНОМ = 720 об/мин;
кр = 1,8 Миом и Rя = 0,02 Ом. Определить сопротивление Rn фазы регулировочного реостата (см. рис. 9.14, б), чтобы при
номинальных оборотах момент был равен М = 0,75Мном.
9.126. Поясните принцип торможения асинхронного двигателя
с помощью схемы противовключения, приведенной на рис. 9.18, а.
Позволяет ли указ~нная схема осуществлять реверсирование?
r 249 
9.127. Одним ИЗ способов торможения асинхронных двигате:.
лей является динамическое торможение, простейшая схема кото...,
рого приведена на рис. 9.18, б. Почему при установке переключам
теля в положение 2 двигатель останавливается?
9.128. При рекуперативном способе торможения к валу дви,*
гателя приложен момент МГ = -150 Н· м и он вращается с частотой n2 = 750 об/мин. Определить мощность на валу двигателя
и мощность, отдаваемую обратно в сеть, е~ли кпд в генераторном'
режиме 11, = 85 %. . , 9.12~. На рис. 9.19 приведена схема двухфазного асинхронного двигателя, подключенного к промышленной сети напряже'нием 220 В. Параметры обмоток L) = L2 = L = 0,5 Гн; RI =
= R2 = О. Какую емкость конденсатора необходимо выбрать для
создания кругового вращающегося магнитного поля?
• 9.130. Определить время запуска двигателя, если суммарны;й
момент инерции масс, связанных с валом двигателя, J =
= 0,65 кг· , установившаяся частота вращения НОМ =
= 1400 Об/мин. Среднее за время пуска значение разности MO,~
мента двигателя и момента сопротивления 100 Н·м.
• 9.131. С каким ускорением начнет вращаться при холостом
ходе ротор асинхrонного двигателя, имеющий момент ин~рци~
на валу 0,5 кг· м , если развиваемый двигателем пусковой момент равен 150 Н· м?
• 9.132. Почему при пуске асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, когда ток в роторе максимален, не развивается наибольший вращающий момент?
• 9.133. Ротор асинхронного двигателя выполнен в' виде двойной беличьей клетки, причем сечение верхней клетки меньше, чем.
нижней. Чем объясняется такая конструкция ротора?
• 9.134. Асинхронный восьмиполюсный двига"тель имеет номинальное скольжение SHOM = 2 %, критическое скольжение 8 %; номинальный момент МИОМ = 250 Н· м. Определить изменение
синхронной и номинальной частоты вращения при переключеНИI:f , обмоток на четырехполюсный режим. '
A----t---
В ----11--1""'----
С --+-+--1--
r+--o+
о}
Рис. 9.18. а - к задаче 9.126; б - к задаче 9.127
250
с
Рис. 9.19. К задаче 9.129 
... 9.135. Какова частота вращения синхронного двигателя, подключенного к сети переменного напряжения частотой 50 Гц, при
числе пар полюсов 2? Какую максимальную частоту вращения
можно получить в промышленной сети?
... 9.136. Суммарная мощность потерь синхронного двигателя
составляет 2,7 кВт. Какую мощность потребляет двигатель от
сети, если его кпд равен 82 %?
9.J 37. Синхронный двигатель, обмотки которого соединены
звездой, имеет номинальный ток 150 А и напряжение 660 В и
развивает на валу мощность 130 кВт. Определить мощность,
потребляемую двигателем от сети, и его коэффициент мощности,
если кпд равен 94 %.
9.138. Чему равен линейный ток включенных звездой и треугольником обмоток синхронного двигателя, имеющего следующие параметры: полезная мощность на валу 2 = 20 кВт; номинальное напряжение 380/220 В; кпд '1 = 88 %; коэффициент
мощности cos fP = 0,95?
9.139. Трехфазный синхронный двигатель имеет соединенные
звездой обмотки с реактивным сопротивлением Х = 1,2 Ом. Определить мощность, потребляемую двигателем от сети, его эдс
и коэффициент мощности, если и = 660 В, 1 = 130 А.
9.140. Синхронный шести полюсный двигатель имеет следующие номинальные данные: ном = 73 кВт; НО \! = 1000 об/мин;
ином = 660 .В; ном = 125 А; Х = 1 Ом. Определить номинальный
и максимальный моменты двигателя, если эдс двигателя равна
670 В. Построить угловую характеристику двигателя.
. Реwен.ие. ,Номинальный момент определяется по формуле
ном = ном ·9,55jnHOM = 6,97 кН· м. Максимальный момент в соответствии с формулой (9.17) при sinO = 1 равен: таХ = 3Е и Х
Х 9,55/n Х. Подставляя исходные данные, получаем Mmax =
= 3·670·660·9,55/1000.1 = 12,7 кН·м.
Исходная зависимость для угловой характеристики имеет вид
М = 12,7 sin6. Например, при номинальном моменте М =
= Мном ·siп6 = 0,55 и 6 = 33,30.
9.141. Синхронный шестиполюсный двигатель имеет следующие номинальные данные: lIом = 990 кВт; ином = 6 кВ; llОМ =
= 1000 об/мин. И '1 = 0,84. Коэффициент мощности cosfP = 0,8 и отношение максимального к номинальному моменту Mmax/MH =
= 2,2. Определить номинальный ток, максимальный момент и
угол 6.
9.142. По графикам регулировочных U-образных характеристик на рис. 9.20 указать, в каком соотношении находятся моменты двигателя в точках A~ В и С. Указать участки индуктивной, активной и емкостной нагрузок двигателя.
9.143. Для чего во время асинхронного запуска синхронного
двигателя (рис. 9.15) его обмотка возбуждения замыкается на
резистор R п? Осуществляют ли реверс двигателя по этой схеме?
• 9.144. При торможении синхронного двигателя частота вращения его вала уменьшилась по закону n = 1000e-t
/'t об/мин.
251 
1/1 НОМ Р. р. r-----r--r-----т-----,--т-----". Н = НОМ
= о,6р"ом
1, О 1---+-:-""--~-+1~ ... ttF-:А""'-~ ":. О, '1Рном
0/8 ~~~~~~~~~1_~~=O
~6~~~~~-+~~~1-~
~'1
о
Рис. 9.20. К задаче 9.142
Определить частоту вращения
в моменты времени t = 1, 3,
8 с, если постоянная времени
't' = 2 с. В какой момент времени частота вращения будет
равна 250 об/мин?
• 9.145. Почему синхронный
двигатель без дополнительной
пусковой обмотки не развивает
на валу пусковой момент?
• 9.146. Во сколько раз увеличится мощность электрических потерь синхронного двигателя при замене медного об-
моточного провода на алюми·
ниевый того же сечения и длины? 

9.147. В нагрузке электромашинного усилителя сопротивлением 1 О Ом протекает ток 25 А. Определить коэффициенты
усиления этого усилителя по току, напряжению и мощности.,
если ток и напряжение обмотки управления /у = 0,5А и у =
= 12 В.
9.148. Коэффициент усиления первого каскада электромашинного усилителя в 5 раз выше, чем коэффициент усиления второго.
Определить их значение, если общий коэффициент усиления
должен быть равен 800. ,
9.149. Якорь электромашинного усилителя вращается с частотой n= 1000 об/мин, магнитный поток, создаваемый обмоткой
возбуждения при токе 2 А, равен 0,001 Вб. Определить напряже·- •
нне на нагрузке, если сопротивление якорной цепи 33 Ом,
постоянный коэффициент СЕ = 8.5. а магнитное сопротивление
при создании продольного поля равно 850 I/Гн, сопротивление
поперечной цепи Rq= 0,05 Ом. Чему равен коэффициент усиления электромашинного усилителя при входном напряжении
у = 15 В и токе якоря 20 А? 

9.150. Магнитный поток, создаваемый обмоткой возбуждения
при токе 3 А, равен 0,002 Вб, напряжение на обмотке у =
= 36 В. Сопротивление поперечной цепи Rq= 0,08 Ом, а магнитное сопротивление при создании продольного поля 1000 I/Гн.
Сопротивление цепи якоря 4 Ом, ток в ней 50 А. Определить
коэффициенты усиления первого и второго каскадов электромашинного усилителя, если СЕ = 5, а n = 750 об/мин.
9.151. Магнитный поток, создаваемый поперечной цепью,
равен 0,08 Вб. Якорь электромашинного усилителя вращается
с частотqй 1000 об/мин, СЕ = 6,2, сопротивление цепи якоря
15 Ом. Определить коэффициент усиления при токе якоря 10 А
и входном сигнале с /у = 2 А и у = 15 В.
• 9.152. Как изменится напряжение на нагрузке электромашинного усилителя в схеме на рис. 9.21, а, если переменный
контакт резистора Rk сместится: а) вверх; б) вниз? Пояснить
назначение компенсационной обмотки ОК и обмоток дополнительных полюсов ОДП.
~ 9.153. Каким напряжением на выводах тахогенератора постоянного тока будут соответствовать частоты вращения его вала
100, 200 и 750 об/мин, если магнитный поток одного полюса
0,02 Вб, а постоянный коэффициент СЕ = 7,5?
9.154. При изменении частоты вращения тахогенератора от
, 100 до 400 об/мин напряжение на его выходе изменяется
линейно от 5 до 10 В. Какова чувствительность тахогенератора
и абсолютная погрешность измерения частоты, если к выводам
тахогенератора подключен вольтметр со шкалой 10 В и классом
точност~.1 ,О? >
9.155. Тахогенератор постоянного тока градуировался при
холостом ходе на частоты вращения до 1000 об/мин и на величины эдс до 15 В. Определить чувствительность тахогенератора
и погрешность. вызванную наличием тока нагрузки /я = 100 мА,
если сопротивление цепи якоря тахогенератора Rя = 1 Ом.
9.156. Генераторная обмотка асинхронного тахогенератора
имеет следующие параметры: Wr = 150; обмоточный коэффициент
kr = 0,85 и подключена к измерительному вольтметру. Обмотка
возбуждения подключена к сети частотой 50 Гц. Определить
показания вольтметра при частотах 250; 500 и 750 об/мин, если
поперечиыIй магнитный поток, пересекающий генераторную обмотку, пропорционален частоте вращения ротора Фq= kqn с коэффициентом kq = 2·10-6 Вб·мин/об. 
9.158. Генераторная обмотка асинхронного тахогенератора .
имеет следующие параметры: W r = 120 и обмоточный коэффи м
циент kr = 0,8, обмотка возбуждения подключается к промыш.1JенноЙ сети переменного тока. Поперечный поток пропорционален частоте вращения Фq= kqn. С каким коэффициентом kq необходимо подобрать поперечную магнитную цепь тахогенератора, чтобы его чувствительность была не менее 10 мВ (об/мин)?
• 9.159. Частота вращения вала тахогенератора периодически
меняет свою величину и направление по синусоидальному закону
с периодом Т = 90 с и амплитудой 250 об/мин. Найти изменение
напряжения тахогенератора во времени, если k 1=8 мВ/(об/мин).
Определить значение коэффициента k 2•
• 9.160. Пояснить, какими причинами объясняется наличие 'зоны нечувс-твительности у тахогенераторов постоянного тока ~ и
асинхронных тахогенераторов. Указать способы ее уменьшения.
• 9.161. Какой из характеристик на рис. 9.11, а соответствует
механическая характеристика универсального коллекторного
двигателя? Как она изменится, если выводы цепи постоянного
тока подключить к цепи переменного тока?
9.162. При подключении универсального коллекторного двигателя к промышленной сети переменного тока эдс на его выводам составляет 120 В и в цепи якоря создается магнитный
поток 0,005 Вб. Определить, в каком диапазоне меняется частота
его вращения, если постоянный коэффициент СМ' м.ожет быть
получен в пределах от 50 до 80.
9.163. В приведенной на рис. 9.23, а схеме включения
исполнительного двигателя постоянного тока с якорным управлением зависимость частоты вращения от момента определяется
уравнением n=no(kc-kмМ)jk , где kC=Uy/UB. Чему равны частота вращения двигателя при холостом ходе и момент на Ba~y
Рис. 9.23. а-к задачам 9.163,9.171; б - к задачам 9.165, 9.1n
156
при пуске, если по = 1000
об/мин, коэффициент сигнала kc = 0,8, коэффициент
kM = 0,65 I/H. м?
9.164. Пусковой момент
двигателя с якорным управлением при упр = в равен
8 Н· м, а частота вращения
по = 1500 Об/мин. Определить частоту вращения двйгателя при напряжении управления упр = (0,5; 0,6 и
О,85)и , есл.и момент на валу
постоянен М- = 4 Н· м.
Решение. Считая механическую характеристику ли-
-
нейной, можно записать следующее уравнение: n = nо( kc - -kмМ)/kC.
В соответствии с условием коэффициент kM = 1/ П = 1/8 =
= 1,25 и n = 1500 ( ~: - 0,5) /( ~: ) 2. В момент пуска
управляющий сигнал у = 0,25 ив,
Подставляя заданные значения в условие соотношения
Uу/Uв,-окончательно получаем: n=о; 234 и 820 об/мин.
9.165. В приведенной на рис. 9.23, б схеме включения исполнительного двигателя постоянного тока с полюсным управлением
зависимость частоты вращения от момента определяется уравнением n=no(kc-kмМ)/kf.. Чему равны частота вращения двигателя при холостом ходе и момент на валу при пуске,
если nо= 3000 об/мин, коэффициент сигнала kc = 0,6 и коэффициент kм = 0,2 I/Н" м?
9.166. Пусковой момент двигателя с полюсным управлением
при = в равен 16 Н·м, а частота вращения nо=3000 об/мин.
Определить частоту вращения двигателя при напряжении у =
= (0,3; 0,5 и 0,85) ив, если момент сопротивления на валу
постоянен С = 4 Н· м. Определить, при каком коэффициенте
сигнала частота вращения равна: а) нулю; б) максимальному
значению.
9.167. На обмотки статора дискретного микродвигателя
подается импульсное напряжение с частотой следования f=
= 1000 Гц. Определить частоту вращения и шаг вала двигателя,
если число фазных обмоток статора равно 6, а число полюсных
выступов на роторе равно 12.
9.168. Время разгона и торможения дискретного микродвигателя составляет не менее 10 мс. С какой максимальной частотой можно подавать импульсное напряжение на обмотки его
статора? Определить необходимое число полюсных выступов
ротора при четырех обмотках статора, чтобы шаг дискретного
перемещения двигателя был равен 50.
9.169. Линейный асинхронный двигатель подключен к промышленной сети переменного тока. Определить скорость бегуще-,
го магнитного поля при полюсном делении Т= 0,25 м. Чему
равна скорость перемещения ротора линейного двигателя при
скольжении 2; 5 и 1 О %?
9.170. Линейный асинхронный двигатель используется для
перемещения заслонки аварийного отключения подачи топлива
за время не более 1 О мс. Какой должен быть выбран ход ротора,
если полюсное деление Т= 0,2 м, а скольжение 15 %?
• 9.171. При каком управлении исполнительными двигателями
по схемам на рис. 9.23 будут: а) меньшие потери при неподвижном роторе; б) меньшая мощность управления; в) линейность
регулировочной характеристики?
9.172. При угле рассогласования роторов сельсинов приемника и датчика е = 450 на рис. 9.22, а момент на валу сельсина-приемника равен М = 1,2 Н· м. Определить максимальное
9 п. Н НОВИКОВ 257 
значение момента и его значения при угле согласования 8= 300. • ... 9.173. При угле поворота вращающегося трансформатора
на рис. 9.22, б СХ= 300 эдс на валу подвижной обмотки равно
22 = 14 В. Определить максимальное значение эдс и значения .
E21 и 22 при углах поворота сх= 45 и 600, если коэффициент
трансформации n = 5.
9.174. В роторе сельсина-ПРl:fемника создается магнитный
поток 0,014 Вб, ток в обмотке в рабочем режиме равен 0,3 А.
Определить максимальный вращающий момент системы синхронной связи в индикаторном режиме, если коэффициент мощности
cos<p= 0,8, а постоянный коэффициент JЩ = 150.
9.175. В роторе сельсина-приемника создается магнитнЫЙ
поток 0,002 Вб, сельсин-датчик подключен к промышленной сети
переменного тока. Определить наибольшее значение эдс системы
синхронной связи в трансформаторном режиме, если ЧИСJI0
витков обмотки W2= 120; обмоточный коэффициент kw2 = 0,98.
9.176. Момент трения на валу сельсина-приемника в щеточном узле контактного сельсина равен тр = 0,01 Н· м. Определить вызванную этим погрешность синхронного слежения угл'а
поворота, если Mmax = 1,2 Н· м. .
9.177. В магнитной системе вращающегося трансформатора
создается магнитный поток 2· 10-3 Вб, число витков W 1 = 120;
W2= 480, обмоточные коэффициенты k w1 = kw2= 0,95. Определить
коэффициент трансформации и максимальные эдс обмоток, если
трансформатор подключен к промышленной сети переменного
тока.
9.178. В магнитной системе вращающегося трансформатора
имеется остаточная эдс, равная 0,25 В. Определить наименьшее
угловое отклонение вала от нулевого положения, если максимальное значение эдс Е= 14 В, а n= 2,5.
• 9.179. В результате влияния эдс самоиндукции зависимость
эдс вращающегося трансформатора от угла поворота записы-
Esina В Ь О вается в виде E21 = l+b 2 , причем Е=24 и =0,2. пре- cos а •
делить максимальную погрешность отклонения эдс от синусоидальной формы и построить график E21 = '( а) в пределах изменения угла от О до 1800
• 9.180. Пояснить, как влияет на погрешность синхронного
слежения угла в системе синхронной связи увеличение расстоя'ния между сельсинами датчиком и приемником.
• 9.181. Укажите основные конструктивные и электрические
способы снижения погрешности синусно-косинусного преобразования угла во вращающихся трансформаторах. Как влияют на
погрешность преобразования колебания напряжения питания
вращающегося трансформатора? 
10.1. При окислении контактов выключателя контактное
сопротивление увеличилось с 0,01 до 0,2 Ом. Определить выделяемую в контактах мощность в обоих случаях при коммутации
цепи с током 6 А.
10.2. После включения контактора ток катушки его ограничивается до величины lуД, достаточной для удержания якоря,
по схеме на рис. 10.1, а. Во сколько раз снижается при этом
мощность потерь в катушке, если отношение токов удер,жания
и срабатывания lуд/lср = 0,5?
10.3. Как изменится тяговое усилие электромагнита, если
температура его катушки, обмотка которой выполнена из медного провода, повысится на 50 ОС? Магнитопровод электромагнита не насыщен.
10.4. На сколько процентов снизится сила притяжения якоря
электромагнита при понижении напряжения на его катушке на
20 %, если индукция в зазоре прямо пропорциональна току
катушки? Как изменилась бы сила притяжения, если магнитная
система электромагнита была бы насыщенной?
10.5. Обмотка контактора (рис. 10.1, а) подключается к
управляющему напряжению 220 В. ДЛЯ повышения экономичности схемы при включении контактора последовательно его обмотке подсоединяется резистор , ограничивающий ток. Пара-
261 
метры электромагнитного контактора следующие: w = 100; длина
средней силовой линии 1= О, 1 м; площадь сечения полюсое'
s= 10-5 ; магнитопровод выполнен из стали с ""г=200. Определить сорротивление добавочного резистора Rд, если для удержания якоря достаточно усилие 1 О Н, а сопротивление обмотки
20 Ом. На сколько уменьшатся потери мощности в обмотке
контактора?
Решение. В соответствии с формулой (3.8) усилие, создаваемое электромагнитом, определяется индукцией в его магнитной
системе F = 4· 105 2 s. в контакторе магнитная индукция создается током обмотки В= wJ/RjJ.S'
. При удержании (замыкании) якоря магнитное сопротивлени~
определяется только магнитопроводом и равно RjJ.= 1/J.trJ.tos'. Подставляя соотношения для магнитного сопротивления и индук ..
ции В исходную формулу, получаем
F = 4 .105
( 4n. lO-7)J.t:Sw J2/Р = 6,4· 1 0-6J.t~Sw2J2 /12.
Из этой формулы можно найти ток удержания
1 =_l_, I F = 0,1 ,1 10 = 2А уд Wll r V 64.10-6S 100·200 V 64.10-6.10-5 . 1"" , ,
Сопротивление добавочного резистора определится из соотношения
д = и /[уд-R = 220/2-20 = 90 Ом.
При отсутствии добавочного резистора Rд тепловые потери'
мощности в обмотке контактора равны Р = u2 / R, при его подключении Р = /(Rд + R). Следовательно, потери мощности
уменьшатся в (Rд + R)/ R = 5,5 раза.
10.6. Для срабатывания контактора при максимальном зазоре,
между якорем и сердечником 4 мм усилие должно быть не менее
50 Н. Определить необходимый ток обмотки с числом витков
w = 500, если площадь полюсов 2· 10-4 , а магнитным сопротивлением магнитопровода можно пренебречь.
Решение. В соответствии с формулой (3.8) усилие, создаваемое электромагнитом, определяется индукцией F = 4 ·105B2
S
или F = 4.105w2J2/R~S. При достаточно большом зазоре магнитное сопротивление определяется только самим зазором,
т. е. RjJ. = 2б /Jt S.
Подставляя соотношение для магнитного сопроти'вления в
исходную формулу, находим выражение для усилия элеКТQомагнита при разомкнутой магнитной цепи F = 4.105
(4n.l0- 7
)2S Х,
Х [2/(2б )2 = 1,6.10- Sw [2/б .
Из этой формулы найти необходимый ток обмотки
J - 60 --/ F _ 0,02 _/ 50 - 1 О А. ' - w v 1,6.10-7 .S - 500 V 1,6.,10-7.2.10-;-4 -
.
10.7. Электромагнит контактора с длиной средней силовой
линии / 0,1 м вЬшолнен из материала с J.tr = 800, площадь его
162 
полюсов 5· 10-4 , число витков обмотки 200. Определить тяговые усилия электромагнита в крайних положениях подвижного
якоря, т. е. при зазорах 60= О и 60= 100 мм при рабочем
токе 10 А.
10.8. Магнитный пускатель, включенный по схеме на
рис. 10.1, б, имеет ток срабатывания 7 А при сопротивлении обмоток 6 Ом, максимальный допустимый ток переключения двигателя 100 А при номинальном напряжении потребителя в
коммунтируемой цепи 380 В. Чему равны напряжение включения
пускателя и коэффициент управления ky = Ру j Рср?
10.9. Магнитопровод магнитного пускателя с длиной средней
силовой линии 0,1 м выбран из материала с f,tr = 500 и при
токе /1 = 2 А создает при замыкании якоря тяговое усилие 250 Н.
Какой ток /2 надо пропустить через обмотку пускателя, чтобы
при зазоре 1 О мм усилие осталось прежним?
• 10.10. В магнитном пускателе якорь (о 30 мм имеет массу
т = 0,5 кг. Внутренний диаметр обмотки с числом витков 500
равен 36 мм. Какой ток надо подавать на обмотку, чтобы якорь
двигался с ускорением не менее а = 50 Mjc2
, если магнитный
поток создается на длине 0,2 м? Определить время срабатывания
магнитного пускателя, если рабочий ход якоря lход = 400 мм.
• 10.11. На схеме рис. 10.3 приведена схема реверсивного
управления трехфазным асинхронным короткозамкнутым двигателем. Пояснить работу схемы при нажатии кнопок SB3
(вперед); 882 (назад); 881 (стоп). Дополнить схему сигнальными лампами, сигнализирующими движение двигателя в обоих
направления.
• 10.12. Пояснить по схеме на рис. 10.3, что одновременное
включение контактов реле 88-1 и 8Н-l недопустимо, так как
приводит к короткому замыканию цепи. Каким образом в данной
схеме избегают этого явления?
.. 10.13. При токе 20 А плавкий предохранитель отключается
А В С
SH-f
ST2
Рис. 10.3. К задачам 10.11 и 10.12
263 
через 2 с. При каких токах предохранитель расплавится через
0,1; 0,5 и 1 с?
10.14. Выбрать номинальный ток плавкой вставки предохра.: .. u
нителя для· защиты линии, питающеи асинхронныи двигатель с
пусковым током [п = 55 А и' легкими условиями пуска.
10.15. Выбрать номинальный ток плавкой вставки для станка"
главный двигатель которого имеет [НОМ = 21,5 А, I n I = 161,3 А,
вспомогательные двигатели имеют IHOM = 2,8 А, ном з = 0,4 А.
Напряжение сети 380/220 В, выбор произвести для случая, когда
все двигатели работают одновременно . . 10.16. Выбрать уставку теплового расцепителя автомата для
защиты линии питания металлорежущего станка, электродвигатели Dl, D2} D3 которого имеют токи: [номl = 21,5А (/nl = 161,3 А),
180м2 = 2,8 А, IHOM = 0,4 А. Автомат установлен в закрытом
шкафу.
Решение. Расчетный пиковый ток определяется по формуле
(10.2) как сумма пускового тока одного из двигателей и их
номинальных токов, т. е.
[п = 161,3+24,7 = 186 А.
Тепловая защита определяется по длительным перегрузкам,
т. е.
I T•p > 1 , 15/ном = 1,15· 24,7 = 28,4 А .
. Электромагнитная защита определяется по пиковым перегрузкам:
lэр= 1,2~/n = 232,5 А.
10.17. Выбрать уставки теплового и электромагнитного расцепителей автомата для защиты линии питания асинхронного
двигателя с [НОМ = 21 А и п = 157 А. Номинальные значения
тока уставок автомата 16, 20, 25, 40, 50, 63, 80 и 100 А. Ток
электромагнитного расцепите.ля /э = 12/ .
10.18. Выбрать уставки теплового расцепителя автомата,
установленного в закрытом шкафу и предназначенного для
защиты двухпроводных осветительных цепей с расчетными токами 11,5; 21 и 30 А. Номинальные значения уставок тепловых
расцепителе,Й 16, 20, 25, 40 и 50 А.
• 10.19. В автомате максимального тока (рис. 10.2, а) якорь
o 20 мм движется в катушке электромагнита с внутренним
o 40 мм и числом витков 50. Какой массы должен быть изготовлен якорь, чтобы автомат срабатывал при токе 1 О А, если магнитный поток создается на длине l = 50 мм?
• 10.20. В автомате минимального тока (рис. 10.2, б) якорь
массой 0,8 кг 0 20 мм движется в катушке электромагнита с
внутренним диаметром 40 мм. Какое число витков должно быть
выбрано у обмотки электромагнита, чтобы автомат срабатывал
при снижении тока до 5 А, если магнитный поток создается H~
длине 100 мм?
264 
 

Ответы к задачам по электротехнике Новиков from zoner

Категория: Физика | Добавил: Админ (12.08.2016)
Просмотров: | Теги: Новиков | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar