电机试题及答案

2、异步电动机等效电路中的附加电阻 的物理意义是什么？能否用电抗或电容代替这个附加电阻？为什么？（异步电动机等效电路中的附加电阻代表总机械功率的一个虚拟电阻， 用转子电流在该吁也2来代替总机械功率电阻所消耗的功率（包括轴上输出的机械功率和机械损加损耗等）。因输出的机械功率和机械损耗等均属有功性质。耗、因此，从电路角度来模拟的话，只能用有功元件电阻，而不能用无功元件电抗或电容代替这个附加电阻。）3、为什么变压器的空载损耗可近似看成铁损耗，而短路损耗可近似看成为铜损耗？（变压器铁损耗的大小决定于铁心中磁通密度的大小，铜损耗的大小决定决定于绕组中电流的大小。变压器空载和短路时，输出功率都为零。输入功率全部变为变压器的损耗。 即铜损耗与铁损耗之和。空载时，电源电压为额定值，铁心中磁通密度达到正常运行的数值，铁损耗也为正常运行时的数值。而此时二次绕组中的电流为零，没有铜损耗，一次绕组中电流仅为励磁电流，远小于正常运行的数值，它产生的铜 损耗相对于这时的铁损耗可以忽略不计，因而空载损耗可近似看成为铁损耗。短 路试验时，输入功率为短路损耗。此时一次、二次绕组电流均为额定值，铜损耗也达到正常运行时的数值，而电压大大低于额定电压，铁心中磁通密度也大大低于正常运行时的数值，此时铁损耗与铜损耗相比可忽略不计。因此短路损耗可近似看成铜损耗。）5、异步电动机中的空气隙为什么做得很小？（异步电动机气隙小的目的是为了减小其励磁电流 （空载电流），从而提高电动机功率 因数。因异步电动机的励磁电流是由电网供给的， 故气隙越小，电网供给的励磁电流就小。 而励磁电流有属于感性无功性质， 故减小励磁电流，相应就能提高电机的功率因 数。）计算题1、一台并励直流电动机,铭牌数据如下：PN=3.5kW,U=220V，IN=20A，nN=1000r/min,电枢电阻Ra=1Q，△Ub=1V,励磁回路电阻Ri=440Q，空载实验：当U=220V,n=1000r/min时,I0=2A,试计算当电枢电流Ia=10A时，电机的效率（不计杂散损耗）。解：励磁电流:IfUf220A0.5ARfA4402202PCuf--2U2110W励磁损耗：RflfRf440空载时：输入功率：PUI02202W440W励磁功Pf110W率：FRalf'2电枢铜损耗:uaRa（l。If）22.25WC电刷接触损耗：UbIa2211.5W3.0Wf^Cub2附加损耗：Fad0PRfRRFad324.75W则：PmecReCua Cub当la10A时，llalf10.5A输入功率：PUl22010.5W2310Wf"CuaRai；210W100W1Pf110Wf^Cub2Ubla2110W20W输出功率：F2RPPFCuaPfFCub(PmecFFe)1755.25W效率：P2100%75.98%P1、已知一台三相四极异步电动机的额定数据为： PN=10kW，U=380V,IN=11.6A，定子为Y联结，额定运行时，定子铜损耗 P：ui=560W转子铜损耗Pcu2=310W机械损耗P.e<=70W附加损耗Pad=200W试计算该电动机在额定负载时的：（ 1）额定转速；（2）空载转矩；（3）转轴上的输出转矩；（ 4）电磁转矩。解：（1）PemP2PmecPad10.58kWSN：/Pem0.0293fCu2nN（1sN）ni1456r/minP（2）T0心俎1.77NmF2（3）T2 —65.59NmN4）TemT2T067.36Nm1.一台6极感应电动机，额定电压为 380V,定子△联接，频率 50Hz,额定功率7.5kW，额定转速960r/min，额定负载时 cos1 0.8，定子铜耗474W铁耗231W机械损耗45W附加损耗37W试计算额定负载时，（1）转差率S;2）转子电流的频率f2;3）转子铜耗Pcu2;4）效率n；5）定子线电流。欢迎下载 2Pi8603Ii16.3A_3UiCOSi1.7323800.82、S'=(15001100)/1500=0.266 S=0.013R=0.389 Q(1)S=0.042、(2)f2=S*f1=2⑶PQ=7500+45+37=7582WPe=P Q/-S=7582/1-0.04=7898WPcu2=SxPe=0.04*7898=0.04(7898)=315.9W⑷P1=7898+474+231=8603W n=7.5/8.603=87.2%2、已知一台三相异步电动机，额定频率为 150kW额定电压为 380V,额定转速为1460r/min，过载倍数为 2.4，试求：（1）转矩的实用表达式；（ 2）问电动机能否带动额 定负载起动。TN 9550乩981.2Nm解：（1）Tm m〒N2355Nm根据额定转速为 1460r/min，可判断出同步转速 n1=1500r/min ，则额定转差率为0.027SmSN(m\m1)0.124转子不串电阻的实用表达式为:2Tm4710s為s0.124為s0.124s2）电机开始起动时，s=1，T=Ts，代入实用表达式得:4710575Nm1 0.1240.124 1因为 TsTN，故电动机不能拖动额定负载起动。5.11有一台三相异步电动机，其铭牌数据如下 :欢迎下载 3P^kWnrj/r?mrr1^X100〔皿Tsl/TNz1401470300900.9&5122.0A①当负载转矩为250N-m时,试问在U=UN和U'=0.8UN两种情况下电动机能否启动?TN=9.55PN/nN=9.55*40000/1470=260NmTst/TN=1.2Tst=312NmTst=KR2U2/ (R22+X202)=312Nm312Nm>250Nm 所以U=UN时电动机能启动。当U=0.8U时 Tst=( 0.82) KR2U2/(R22+X202)=0.64*312=199NmTst<TL所以电动机不能启动。② 欲采用Y-△换接启动，当负载转矩为 0.45TN和0.35TN两种情况下，电动机能否启 动？TstY=Tst△/3=1.2*TN/3=0.4TN当负载转矩为 0.45TN时电动机不能启动当负载转矩为 0.35TN时电动机能启动③ 若采用自耦变压器降压启动，设降压比为 0.64，求电源线路中通过的启动电流和电动机的启动转矩。欢迎下载 4IN=PN/UN nNcos$NV3=40000/1.732*380*0.9*0.9=75Alst/IN=6.5lst=487.5A降压比为0.64时电流=K21st=0.642*487.5=200A电动机的启动转矩 T=K2Tst=0.642312=127.8Nm3.15一台直流他励电动机，其额定数据如下:PN=2.2KW,UN=Uf=110V,nN=1500r/min,nN=0.8,Ra=0.4Q,Rf=82.7Q.试求：①额定电枢电流 IAn;②额定励磁电流 IfN;③励磁功率Pf;④额定转矩TN;⑤额定电流时的反电势；⑥直接启动时的启动电流 ；⑦如果要是启动电流不超过额定电流的 2倍,求启动电阻为多少欧此时启动转矩又为多少PN=UNIaNN2200=110*IaN*0.8IaN=25AUf=RfIfNIfN=110/82.7=1.33APf=UfIfN=146.3W④额定转矩TN=9.55PN/nN=14Nm⑤额定电流时的反电势 EN=UN-INRa=110V