(3) T= 50%TN= 0.5?260 = 130N?m>104N?m电动机不能起动
T?=30%TN= 0.3?260 = 78 N?m < 104 N?m电动机能起动
21. 三相绕线式感应电动机,转子开路时,在定子上加额定电压,从转子滑环上测得电压为100V,
转子绕组Y接法,每相电阻R2?0.6?,每相漏抗X子电流的大小和频率、全机械功率。 解 转差率 s?n1?nn1?1500?1450150010032??3.2?,当n?1450r/min时,求转
?0.033
开路时,转子相电势 E2?V?57.74V
当n?1450r/min时,转子电流频率为 f2?sf1?0.033?50Hz?1.67Hz 转子电流 I2?E2?R2?jX2?s?sE22?R2?jsX?E2R2s?jX2?
?57.330.60.033?j3.2A?3.11??9.33A
?全机械功率 P??3I2R221?ss?3?3.11?0.6?21?0.0330.033W?510W
22. 一台直流并励电动机UN?220V,IaN?75A,nN?1000r/min,电枢绕组电阻ra?0.157?,
励磁回路电阻Rf?91?,一对电刷压降2ΔUb=2V,额定负载时的铁耗pFe?600W,机械损耗pm?198W,附加损耗p??145W,试求额定负载时的:电枢电势EaN;励磁电流IfN;电磁功率PM。
解:电动机额定负载时各数据计算如下:
电枢电势EaN?UN?IaNra?2?Ub?220?75?0.157?2?206.23V 励磁电流IfN?UNRf?22091?2.4176A
电磁功率PM?EaNIaN?206.23?75?15467W?15.467KW
2. 一台异步电动机,额定电压380伏,频率50赫兹,额定功率10千瓦,额定转速1460转/分,定
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子绕组为三角形连接。额定负载时,功率因数为0.85,定子铜耗为474瓦,铁耗231瓦,机械损耗42.5瓦,附加损耗40瓦。计算额定负载时的以下数据:总机械功率;电磁功率;效率;电磁转矩;定子相电流。
解:Pmec?P2?pm?p??10000?42.5?40?10082.5(W)
sN?n1?nn1Pmec1?sN?1500?1460150010082.51?0.027?0.027
Pem???10362.3(W)
P1?PM?(pCu1?pFe)?10362.3?474?231?11067.3(W) ??P2P1?90.4%
Tem?9550Pemn0P1?9.55?10362.3150011067.3?65.97(Nm)
I1?3U1cos?N?3?380?0.85?19.78(A) I1??I13?11.42A( )
23. 一台三相六极绕线式异步电动机,PN?100kW,nN=980r/min,pm+p?=1kW,
f1=50Hz,UN=380V,△接。试求:f2,sN,T2N,TN,pCu2
60f1p60?503解:n1???1000r/min
sN?n1?nNn1?1000?9001000?0.02
f2?sf1?0.02?50?1Hz
P2NnN100980T2N?9550?9550?974.5N?m
P??PN?pm?p??100?1?101kW
Pm1?s1011?0.021011?0.02PM??;pCu2?sPM?0.02101980?2.06kW
TN?9550P?nN?9550?984(N?m)
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24. 一台并励直流电动机,额定数据为:PN?17kW,UN?230V,nN?1500r/min,电枢回路
Ra?0.156W,励磁回路Rf?73.3?,请确定输入功率为20kW时各绕组的铜损耗和电磁功率。
解:IN=PNUN=20000230=86.96A
If?URNf?23073.3?3.14(A)
Ia?IN?I2f?86.96?3.14?83.82(A)
2pCua?IaRa?83.82?0.156?1096W
pCuf?IfRf?3.14Ea?U22?73.3?723W
N?IaRa?230?83.82?0.156?216.9(V)
PM?EaIa?216.9?83.82?18182W
25. 有一台并励直流电动机,其数据如下:PN?2.6kW,UN?110V,IN=28A(线路电流),
nN?1470r/min,电枢回路电阻Ra?0.15?,励磁回路电阻Rf?138W。额定负载下,在电
枢回路中串入0.5?的电阻,若不计电枢反应的影响,试计算:
?、电枢电流Ia?和电磁转矩T?; (1) 接入电阻瞬间的感应电动势Ea(2) 若负载转矩不变,求稳态时的电动机的转速n??。 解:(1)额定负载时,电枢电流为
IaN=IN-IfN?IN?UNRf=28-110138=27.2A
接入电枢电阻瞬间,由于存在惯性,电动机的转速来不及变化,故感应电动势不变,即
Ea??UN?IaNRa?2?Ub?(110?27.2?0.1?52)?V 103.9V电枢电流为
Ia??UN?Ea??2?UbRa?Rc?110?103.9?20.15?0.5A?6.308A
电磁转矩为T??PM?N?Ea?Ia??N?103.9?6.3082πnN60N?m=4.258N?m
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因为负载转矩不变,故调速前后电磁转矩不变。由T?CT??a可知,调速前后电枢电流的稳态值不变。从Ea?Ce?n可知
n??nN?Ea??EaN
所以调速后电动机的稳态转速为
n???nNUN?IaN(Ra?Rc)?2?UbEaN?1470?110?27.2?0.65?2103.9r/min?1278r/min
UN?380V,cos??0.88,p?226. 一台三相式异步电动机,PN?7.0kW,△接法,f?50Hz,
且,pCu2=450W,pFe?300W,pm+p??90W。试计算额定运行时的以下数据:(1)同步转速n1;(2)转差率sN;(3)转子转速nN;(4)输出转矩T2N;(5)电磁功率PM;(6)输入功率P1;(7)效率ηN;(8)定子电流I1N(线电流)。 解:(1)同步转速n1?60f1ppCu2PM?60?502?1500r/min
(2)转差率sN??0.457.54?0.059682
(3)转子转速nN?(1?sN)n1?(1?0.059682)?1500?1410.5r/min (4)输出转矩T2N?PN?N?PN2πnN60=60?70002?3.14?1410.5?47.415N?m
(5)电磁功率PM=PN+pm+p?+pCu2=(7+0.09+0.45)kW=7.54kW (6)输入功率P1=PM+pCu1+pFe=(7.54+0.45+0.3)kW=8.29kW (7)效率ηN=PNP1?100%=78.29?100%=84.439%
(8)定子电流I1N=PN3UNcos?NηN=P13UNcos?N=8.293?380?0.84439=14.917A
U27. 一台三相式异步电动机,PN?2kW,2p?4,f?50Hz,
N?380V, nN?1455转/分,
定子绕组Y接,额定功率因数cos?N?0.85,?N?0.82,额定电磁转矩15N?m。试求:电
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磁功率PM,转子铜耗pCu2。 解:T?Pm??PM?1
PM?T?1?15?2??150060?2356kW
n1?60f1p?60?502?1500转/分
sN?n1?nNn1?1500?14551500?0.03
pCu2?sNPM?0.03?2356?71W
28. 仍采用例2.4变压器的参数,当高压侧加额定电压,低压侧负载电流为953.5A,负载功率因数
cos?2?0.9(滞后),求电压变化率,低压侧电压,效率。
I2I2N953.520000/3?10.5解:负载系数 ????0.867
负载功率因数 cos?2?0.9,sin?2?0.435 由例2.4 Rk?0.0052,Xk?0.105
?U%??(Rkcos?2?Xksin?2)?100%
****?0.867?(0.0052?0.9?0.105?0.435)?100%?0.044
(1?0.044)?10500?10038V 低压侧线电压 U2L?(1??U%)?U2N?P0??PkN2??(1??SNcos?2?P0??PkN23.7?0.86722)?100%
?(1??10420.867?20000?0.9?23.7?0.867?104)?100%
?99.4). 他励直流电动机,额定数据为:PN=96kW,UN=440V,IN=250A,nN=500r/min,Ra=0.078?,请
确定额定输出转矩和额定电磁转矩。 解:TN?9550PNnN?9550?96500?1833.6(Nm)
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