?458.64V (3)磁通为0.0435Wb,转速为900 r/min时,感应电势
''E2?Ce??n?13?0.0435?900?508.95V
(4)若每线圈流过50安电流,则总电枢电流
Ia?6?50?300A
在(3)的情况下运行时的电磁功率
Pe?E2Ia?508.95?300?1.5269?10W
14. 一台四极、82kW、230V、970r/min的并励直流发电机,在75℃时电枢回路电阻Ra?0.0259?,
并励绕组每极有78.5匝,四极串励绕组总电阻Rf?22.8?,额定负载时,并励回路串入3.5Ω的调节电阻,电刷压降为2V,基本铁耗及机械损耗pFe?p??2.3kW,附加损耗p??0.005PN,试求额定负载时发电机的输入功率,电磁功率,电磁转矩和效率。 解:电机的额定电流
5IN=
PN?82000?356.5A
230UN励磁绕组中通过的电流
If?电枢电流Ia为
230UN??8.75A
Rj?Rf3.5?22.8Ia=IN+If=356.5+8.75=365.25 A
电机中电枢绕组感应电势
E?UN?IaRa?2
?230?365.25?0.0259?2 所
?241.46V以在额定负载时,发电机的输入功率
P1?Pe?pFe?p??p?
?241.46?365.25?0.001?2.3?0.005?82
?90.89kW31
电机的电磁功率
Pe?EIa?241.46?365.25?10?3?88.19kW
电机的电磁转矩
88.19?103Pe??866N?m Te?2??970?60发电机的效率
82??PN??90.3%
P190.89?接法。额定负载时,15. 三相异步电动机,UN=380V,PN?7.5KW,cos?1N?0.824,sN?0.04,pCu1?474W,pFe?231W,pm?42.5W,pΔ?40W。计算
额定负载时的以下数据:电磁功率PM;转子铜耗pCu2;效率η。 解: P??PN?pm?pΔ?7500?42.5?40?7582.5W=7.5825kW PM=P?7582.5 84kW==7898.4W=7.891-sN1-0.04pCu2=sNPM=0.04?7898.4=315.94W
P1=PM+pCu1+pFe=7898.4+474?231?8603.4W
P2PN7.5?103η????87.175%
PP8603.411IN?P8603.41??15.864A
3UNcosφ1N3?380?0.824IN3?15.864?9.1594A
1.732I1p?16. 并励直流电动机PN=96kW, UN=440V, IN=255A, IfN=5A,nN=500r/min,已知电枢电阻
Ra=0.078Ω,求额定运行时的输出转矩和电磁转矩。
解:额定输出转矩 TN?9550PN96?9550??1833.6(Nm) nN50032
额定电流输出 IaN?IN?IfN?255?5?250(A) 电枢电动势 Ea?UN?IaNRa?440?250?0.078?420.5(V) 有Ea?Ce?Nn得 Ce?N?Ea420.5??0.841 n500 CT?N?9.55?Ce?N?9.55?0.841?8.03 电磁转矩 T?CT?NIaN?8.03?250?2007.5(Nm) 或电磁功率 PM=EaIaN=420.5?250=105125(W) 电磁转矩 T?PM105125??2007.8(Nm)
500?N2?60p?425W,铁耗pFe?210W,转差率1?8.6KW,定子铜耗Cu117. 三相异步电动机,输入功率PS?0.034,试求:
(1)电磁功率; (2)转子铜耗; (3)机械功率。
Pem?P1?pcu1?pFe?8600?425?210?7965W pcu2?SN?pem?0.034?7965?270.81W Pm?Pem?pcu2?7965?270.81?7694.19W
18. 一台他励直流电动机,已知:PUN=110V,ηN=79%,Ra=0.57Ω, N=1.75KW,试求: nN=1450r/min,(1)自然特性方程表达式,并计算理想空载点和额定运行点的转速和电枢电流; (2)50%负载时的转速;
(3)转速为1500r/min时的电枢电流值。 解答:IN?PNUN?N?1750?20.14 (A)
110?0.79Ce?N?
UN?INRa110?20.14?0.57??0.06794
nN145033
(1)n?UNR1100.57?aIa???Ia?1619?8.39Ia Ce?NCe?N0.067940.06794 理想空载点:n0?1619r/min,Ia?0(A)额定运行点:nN?1450r/min,Ia?(2)50%负载时的转速:
1619?1450?20.14(A)
8.39n?1619?8.39Ia?1619?8.39?(3)转速为1500r/min时的电枢电流值
20.14?1619?84.5?1534.5r/min 2Ia?1619?1500?14.18(A)
8.391. 一台三相感应电动机,PN?7.5W,额定电压UN?380V,定子?接法,频率为50Hz。额定
负载运行时,定子铜耗为474W,铁耗为231W,机械损耗45W,附加损耗37.5W,已知
nN?960r/min,cos?N?0.824,试计算转子电流频率、转子铜耗、定子电流和电机效率。
解 转差率 s?n1?n1000?960??0.04 n11000转子电流频率 f2?sf1?0.04?50Hz?2Hz
全机械功率 P??P2?(p??pad)?(7500?45?37.5)W?7583W 电磁功率 Pem?P?7583?W?7898W 1?s1?0.04转子铜耗 pCu2?sPem?0.04?7898W?316W
定子输入功率 P)W?8603W 1?Pem?pCu1?pFe?(7898?474?231定子线电流 I1?P13UNcos?1?8603.43?380?0.824A?15.86A
电动机效率 ??P27500??87.17% P1860319. 一台三相四极50Hz感应电动机,PN=75kW,nN=1450r/min,UN=380V,IN=160A,
定子Y接法。已知额定运行时,输出转矩为电磁转矩的90%,pCu1=pCu2,pFe=2.1kW。试计算额定运行时的电磁功率、输入功率和功率因数。
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解: 转差率 s?1500?1450?0.03333 31500P2PN75?103?60输出转矩 T2====494.18N?m
ΩΩN2π?1450电磁功率 PM=TΩ1=T2494.22π?1500Ω1=?=86.207kW 0.90.960转子铜耗 pCu2=sPM=0.033333?86207W=2873.5W 定子铜耗 pCu1=pCu2=2873.5W
输入功率 P1=(pCu1+pFe)+PM=(2873.5+2100+86207)W=91.181kW 功率因数 cosφ1=P13UNIN=911813?380?160=0.86585
20. 一台三相鼠笼式异步电动机,已知:TN=260N?m,IN=75A,ηN=84.5% ,UN=380V,
?接法,f1=50Hz,IstIN=7, TstTN =1.2。试求:
(1)当负载转矩为280N?m时,在U?UN和U?? 0.9UN两种情况下电动机能否直接起动; (2)采用Y-Δ起动,求起动电流及起动转矩;
(3)当负载转矩为额定转矩的50%时和30%时,利用Y-Δ起动,电动机能否起动? 解: 当?1? U?UN时
Tst?1.2TN?1.2 ?260?312 N?m ?280 N?m可以起动
当U?? 0.9UN时
Tst??0.92Tst?0.92?312?252.72 N?m?280 N?m不能起动
(2) IstY=1111IstΔ=Ist??7?IN= ?7?75=175 A 3333Tst?=Tst= 1.2?TN= 312 N?m
11TstY=Tst?=?312= 104 N?m
33(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,
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