EE‐664 Assignment No. 1 

Submission date: 22nd August 2012 

1. A motor‐load system has  following details: Quadrants  l and  II, T = 400 – 0.4N, N‐m; where N  is the 

speed in rpm. Motor is coupled to an active load torque Tl = ±200, N‐m. Calculate the motor speeds for 

motoring  and  braking  operations  in  the  forward  direction. When  operating  in  quadrants  III  and  IV,        

T=–400–0.4N, N‐m. Calculate the equilibrium speed in quadrant III. 

2. A drive  has  following parameters:  J  =  1  kg‐m2,  T  =  15  –  0.01N, N‐m  and  passive  load  torque  Tl  = 

0.005N, N‐m; where N is the speed in rpm. Initially the drive is operating in steady‐state. Now it is to be 

reversed. For this motor characteristic  is altered such that T= – 15 – 0.01N, N‐m for positive as well as 

negative values of N. Calculate the reversal time.  

Hint: Solve the first order differential equation in involving speed. 

3. A drive has following equations for motor and load torques: 

                             T= (1+2ωm) and   Tl = ‐3 √ωm 

Obtain the equilibrium points and determine their steady‐state stability. 

4. A 6 pole, 50Hz, 3‐phase wound rotor  induction motor has a  flywheel couples  to  its shaft. The  total 

moment of  inertia of motor‐load‐flywheel  is 1000 kg‐m2. Load  torque  is 1000 N‐m of 10 sec duration 

followed by a no load period which is long enough for the drive to reach its no load speed. Motor has a 

slip of 3% at a torque of 500 N‐m. Calculate  

(1) Maximum torque developed by the motor. 

(2) Speed at the end of deceleration period. 

Assume motor speed‐torque curve to be a straight line in the operating range. 

5. Load diagram of a shearing machine shows a periodic fluctuation of torque with 10000 N‐m required for 10 sec and 1000 N‐m for 20 sec. The combined inertia of motor and flywheel referred to the motor shaft is 1000 kg‐m2. Calculate maximum and minimum values of motor torque. The motor speed torque characteristic is a straight line given by the equation T= 20000 – 20N, N‐m, where N is the speed in rpm. 

6. A 3‐phase , 100 kW, 6 pole, 960 rpm wound rotor induction motor drives a load whose torque varies 

such that a torque of 3000 N‐m of 10sec duration  is followed by a torque of 500 N‐m of duration  long 

enough for the motor to attain steady‐state speed. Calculate moment of inertia of the flywheel, if motor 

torque should not exceed twice the rated value. Moment of inertia of the motor is 10 kg‐m2. Motor has 

a linear speed‐torque curve in the region of interest.