电机学上习题课学习教案

1、会计学1电机学上习题课电机学上习题课第一页，共43页。2 2 一台四极他励直流电动机，铭牌数据：PN=100kW，UN=330V，nN=730r/min，N=91.5%，电枢绕组为单波绕组，电枢总导体(dot)数=186，额定运行时气隙每极磁通=0.0698Wb，求额定电磁转矩。 解 p=2，a=1，Na=186，则转矩常数(chngsh) 2 .591218622aapNCTA18331A9150330101003NNNNaN.UPIImN72.1368mN18.3310698. 021.59aNemNICTT额定( dng)电枢电流额定( dng)电磁转矩第1页/共43页第二页，共43页。

2、3 3一台四极并励直流电动机的额定数据为：PN=5.5 kW，UN=220V，nN=1450r/min，N=82%。电枢回路电阻Ra=0.68（包括电刷接触(jich)电阻），励磁回路电阻Rf= 168。试求额定负载下的感应电动势、电磁功率、电磁转矩和空载损耗。 解：额定电流励磁电流额定电枢电流感应(gnyng)电动势电磁功率A493082022010553NNNN.UPIW75840182916200aNNem.IEPA311168220fNf.RUINaN.IIINNaNa22029.18 0.68200.16 VEUIR第2页/共43页第三页，共43页。4电磁(

3、dinc)转矩空载损耗mN4738601450275840602Nemem.nPTW7340550075840Nem2em0.PPPPp第3页/共43页第四页，共43页。5N4 一台并励直流电动机，PN=10kW，UN=220V，N = 83%， nN=1000r/min， ra=0.283，2Ub=2V，IfN=1.7A。设负载总转矩TL恒定，在电枢回路中串入一电阻使转速减到500r/min，试求：(1)额定运行(ynxng)时的感应电动势、电枢电流和电磁转矩；(2)电枢回路调节电阻；(3)调速后电动机的效率。解 (1)额定( dng)电流额定( dng)电枢电流A77.54A83. 022

4、010103NNNNUPIA07.53A)7 . 177.54(fNNaNIIIV98.2022283. 007.532202baaNNNUrIUE20298. 0100098.202NNnECE额定运行(ynxng)时电磁转矩mN87.10207.5320298. 03030aNaNemICICTET额定运行时感应电动势第4页/共43页第五页，共43页。6N (2) 由于负载(fzi)转矩衡定，因此，调速前后电磁转矩不变，即电枢电流不变A07.53aNa IIV49.10150020298. 0nCEE所串的调节(tioji)电阻为912. 1283. 007.53249.1012202aa

5、bNjrIUEUR感应(gnyng)电动势 (2)因负载转矩恒定，输出功率与转速成正比，而电枢电流不变，输入功率不变，故调速后的效率为 %5 .41%100100050083. 0%100%100%100NNNNNN12nnPnnPPP第5页/共43页第六页，共43页。75 一台并励直流电动机，PN=10kW，UN=220V，N = 83%， nN=1000r/min， ra=0.283，2Ub=2V，IfN=1.7A。 在满载运行时，突然在电枢回路中串入1.0电阻。不计电枢回路电感，忽略电枢反应影响，仍设TL恒定，试计算串入电阻瞬间的：(1)电枢电动势；(2)电枢电流(dinli)；(3)电

6、磁转矩；(4)稳定运行转速。 解：(1)串入电阻瞬间，由于机械惯性，转速不突变，即n=nN，而励磁(l c)回路不受影响，且不计电枢回路电感和电枢反应作用，即不变，所以 此瞬间感应电动势不变 EEN202.98 V(2)电枢(din sh)电流则突变为 A71.11A0 . 1283. 0298.2022202jabNaRrUEUI(3)电磁转矩变为mN70.22mN10003071.1198.202602NaemnIET第6页/共43页第七页，共43页。8 (4) 由于(yuy)负载转矩衡定，稳定后，电磁转矩等于调速前的转矩，故电枢电流等于调速前的电枢电流A07.53aNa IIV91.14

7、9V)2283. 107.53220(2)(bjaaNURrIUE感应(gnyng)电动势稳定运行(ynxng)转速 min/ r55.738100098.20291.149NNnEEn第7页/共43页第八页，共43页。9第8页/共43页第九页，共43页。10答案(d n)：C第9页/共43页第十页，共43页。11答案(d n)：A第10页/共43页第十一页，共43页。12答案(d n)：C第11页/共43页第十二页，共43页。13答案(d n)：B第12页/共43页第十三页，共43页。14答案(d n)：C第13页/共43页第十四页，共43页。15答案(d n)：C第14页/共43页第十五页

8、，共43页。16答案(d n)：C填空题第15页/共43页第十六页，共43页。17答案(d n)：B填空题第16页/共43页第十七页，共43页。18第17页/共43页第十八页，共43页。19第18页/共43页第十九页，共43页。20第19页/共43页第二十页，共43页。21第20页/共43页第二十一页，共43页。22第21页/共43页第二十二页，共43页。23A965110353103150333N1NN1.USIA6828810363103150333N2NN2.USIkV207.203353N1N1UUA671663682883N2N2.II例1 一台Yd11联接(一次侧星形接，二次侧三角

9、形接)的三相变压器，额定容量(rngling)SN=3150kVA，U1N/U2N=35/6.3kV。求一、二次侧的额定线电流、额定相电流和额定相电压。解：一次侧额定电流二次侧额定电流一次侧额定( dng)相电压二次侧额定( dng)相电流一次侧额定相电流A9651N1N1.II二次侧额定相电压kV36N2N2.UU注意：分析模型中，参数均为相值，但已知的额定值均为线值，做题时要注意转换。 第22页/共43页第二十三页，共43页。24第23页/共43页第二十四页，共43页。25N1N1N50028.87A33 10SIU解：(1) 高压侧额定电流 例3：一台三相变压器，SN=500kVA，U1

10、N/U2N=10/0.4kV，Dy接法。在低压(dy)侧加额定电压做空载实验，测得空载损耗为1800W，空载电流为额定电流的2。在高压方加400V电压进行短路试验，测得短路电流Ik=23.1A时的短路损耗Pk=2.9kW。试计算：（1）折算到高压侧的励磁参数和短路参数的实际值和标幺值；（2）满载且cos2=0.8（滞后）下的效率；（3）变压器的最大效率。 31N1N1N1N1N10 10Z600/328.87/3UUII高压测阻抗基值*00003N180010.020.0036500 10pUIpS根据空载试验：；*00mm*2200* 2* 222mmm10.00365090.020.025

11、0949.18UpZRIIXZR；第24页/共43页第二十五页，共43页。26*kk1N*kk1N*kkN4000.041000023.10.828.872.90.0058500UUUIIIppS根据短路试验：*kk*k*kk*22k*2*222kkk0.040.050.80.00580.00910.80.050.00910.049UZIpRIXZR*mm1N*mm1N9600540049.1860029508RR ZXX Z*kk1N*kk1N0.0091 6005.460.04960029.4RR ZXX Z第25页/共43页第二十六页，共43页。27*kNk*kNkNN10.00910.

12、0091 5000004550 WpRpp S(2)满载 ，%44.98%1004550118008 . 050000014550118001%100cos1202kN202NkN20pppSpp0mkN18004550pp(3)=0.629%11.99%100180028 . 05000001180021%1002cos2102Nm0maxpSp第26页/共43页第二十七页，共43页。281. 变比不等的变压器并联(bnglin)运行第27页/共43页第二十八页，共43页。29例5 两台变压器并联(bnglin)运行， U1N/U2N=35/6.3kV，联接组均为Yd11，额定容量：SNI=

13、6300kVA，SNII=5000kVA；短路阻抗： 分别为0.07和0.075，不计阻抗角差别。试计算并联(bnglin)组最大容量、最大输出电流、利用率。第28页/共43页第二十九页，共43页。30第29页/共43页第三十页，共43页。31例4.6 试分析如图所示三相绕组所产生(chnshng)的磁动势的性质、转向。 第30页/共43页第三十一页，共43页。32第31页/共43页第三十二页，共43页。33第32页/共43页第三十三页，共43页。34第33页/共43页第三十四页，共43页。35第34页/共43页第三十五页，共43页。36 例 一台三相异步电动机，定子采用双层短距叠绕组，Y联接

14、，定子槽数Z=48，极数2p=4，线圈匝数Nc=22，节距y1=10，每相并联支路数a=4，定子绕组相电流I=37A，f=50Hz，试求： (1)每相串联(chunlin)匝数及基波绕组系数； (2) A相绕组所产生的磁动势基波； (3)三相绕组所产生的合成磁动势基波及其转速。解 极距槽距电角 每极每相槽数 (1)每相串联(chunlin)匝数 槽槽1222482pZ154836023601Zp4232482mpZq884224222capqNN第35页/共43页第三十六页，共43页。37短距系数 分布系数 绕组系数 (2) 每相脉振磁动势基波(j b)的振幅9659. 0)21210sin()2sin(11yky9577. 0215sin42154sin2sin2sin111qqkq925. 09659. 09577. 0111qyNkkkA1355237925. 0889 . 09 . 011mpINkFN第36页/共43页第三十七页，共43页。38将空间坐标原点取在A相绕组的轴线(zhu xin)上，A相绕组脉振磁动势基波的表达式为 (3)三相合成磁动势基波幅值 合成磁动势基波的表达式为合成磁动势基波的转速 coscos1355c