电机试题及答案.docx

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电机试题及答案

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，用转子电流在该电阻所消耗的功率

来代替总机械功率（包括轴上输出的机械功率和机械损耗、附加损耗等）。

因输出的机械功率和机械损耗等均属有功性质。

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，UN=220V，IN=20A，nN=1000r/min,电枢电阻Ra=1Ω，△Ub=1V，励磁回路电阻R1=440Ω，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：

励磁损耗：

空载时：

输入功率：

励磁功率：

电枢铜损耗：

电刷接触损耗：

附加损耗：

则：

当

时，

输入功率：

输出功率：

效率：

1、已知一台三相四极异步电动机的额定数据为：

PN=10kW，UN=380V，IN=11.6A，定子为Y联结，额定运行时，定子铜损耗PCu1=560W,转子铜损耗PCu2=310W，机械损耗Pmec=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）

（2）

（3）

（4）

1.一台6极感应电动机，额定电压为380V，定子Δ联接，频率50Hz，额定功率7.5kW，额定转速960r/min，额定负载时

，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η；

（5）定子线电流。

2、S’=（1500-1100）/1500=0.266   S=0.013  R=0.389Ω

（1）S=0.04 2、

（2）f2=S*f1=2  

（3）PΩ=7500+45+37=7582W  Pe=PΩ/1-S=7582/1-0.04=7898W

Pcu2=SⅹPe=0.04*7898=0.04（7898）=315.9W

（4）P1=7898+474+231=8603W   η=7.5/8.603=87.2%

（5）

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。

解：

（1）

根据额定转速为1460r/min，可判断出同步转速

=1500r/min，则额定转差率为

转子不串电阻的实用表达式为：

（2）电机开始起动时，s=1，T=Ts，代入实用表达式得：

因为

，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：

①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

=260Nm

Tst/TN=1.2

Tst=312Nm

Tst=KR2U2/（R22+X202）

=312Nm

312Nm>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

=199Nm

Tst

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。

IN=PN/UNηNcosφN√3

=40000/1.732*380*0.9*0.9

=75A

Ist/IN=6.5

Ist=487.5A

降压比为0.64时电流=K2Ist

=0.642*487.5=200A

电动机的启动转矩T=K2Tst=0.642312=127.8Nm

3.15一台直流他励电动机,其额定数据如下:

PN=2.2KW,UN=Uf=110V,nN=1500r/min,ηN=0.8,Ra=0.4Ω,Rf=82.7Ω.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=UNIaNηN

2200=110*IaN*0.8

IaN=25A

Uf=RfIfN

IfN=110/82.7

=1.33A

③Pf=UfIfN

=146.3W

④额定转矩TN=9.55PN/nN

=14Nm

⑤额定电流时的反电势EN=UN-INRa

=110V-0.4*25

=100V

⑥直接启动时的启动电流Ist=UN/Ra

=110/0.4

=275A

⑦启动电阻2IN>UN/（Ra+Rst）

Rst>1.68Ω

启动转矩Keφ=（UN-INRa）/nN

=0.066

Ia=UN/（Ra+Rst）T=KtIaφ

=52.9A=9.55*0.066*52.9

=33.34Nm