转子绕组Y接法,每相电阻R2?0.6?,每相漏抗X2??3.2?,当n?1450r/min时,求转子电流的大小和频率、全机械功率。 解 转差率 s?n1?n1500?1450??0.033 n11500100V?57.74V 3开路时,转子相电势 E2?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?sE2E2??
RR2?jX2?sR2?jsX2?2?jX2?s ?57.33A?3.11??9.33?A
0.6?j3.20.0332全机械功率 P??3I2R21?s1?0.033?3?3.112?0.6?W?510W s0.03322. 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?UN220??2.4176A Rf91 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
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)
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sN?n1?n1500?1460??0.027 n11500Pmec10082.5??10362.3(W)
1?sN1?0.027P2 ?90.4%P1Pem?P1?PM?(pCu1?pFe)?10362.3?474?231?11067.3(W) ??Pem10362.3?9.55??65.97(Nm) n01500Tem?9550I1?P13U1cos?N?11067.33?380?0.85?19.78(A) I1??I1?11.42A( ) 323. 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
解:n1?60f160?50??1000r/min p3
sN?n1?nN1000?900??0.02 n11000f2?sf1?0.02?50?1Hz
T2N?9550P2N100?9550?974.5N?m nN980P??PN?pm?p??100?1?101kW
PM?Pm101101?2.06kW ?;pCu2?sPM?0.021?0.021?s1?0.02TN?9550P?101?9550?984(N?m) nN98024. 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=PN20000==86.96A UN23037
If?UN230??3.14(A) Rf73.3Ia?IN?If?86.96?3.14?83.82(A)
2pCua?IaRa?83.822?0.156?1096W
2pCuf?I2W fRf?3.14?73.3?723Ea?UN?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?UN110=28-=27.2A
Rf138
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
??UN?IaNRa?Ea2?Ub?(110?27.2?0.1?5电枢电流为
2)?V 103.9V??Ia??2?Ub110?103.9?2UN?Ea?A?6.308A
Ra?Rc0.15?0.5电磁转矩为T???Ia?103.9?6.308PMEa??N?m=4.258N?m
2πn?N?NN60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??Ea ?nNEaN所以调速后电动机的稳态转速为
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n???nNUN?IaN(Ra?Rc)?2?Ub110?27.2?0.65?2?1470?r/min?1278r/min
EaN103.9cos??0.88,p?226. 一台三相式异步电动机,PN?7.0kW,△接法,f?50Hz,UN?380V,
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P(7)效率ηN;(8)定子电流I1N(线电流)。 1;解:(1)同步转速n1?60f160?50??1500r/min p2(2)转差率sN?pCu20.45??0.059682 PM7.54(3)转子转速nN?(1?sN)n1?(1?0.059682)?1500?1410.5r/min (4)输出转矩T2N?PN?N?PN60?7000=?47.415N?m 2πnN2?3.14?1410.560(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=PN7?100%=?100%=84.439% P8.291(8)定子电流I1N=PN3UNcos?NηN=P8.291==14.917A
3UNcos?N3?380?0.8443927. 一台三相式异步电动机,PN?2kW,2p?4,f?50Hz, nN?1455转/分,UN?380V,
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:电磁功率PM,转子铜耗pCu2。 解:T?PmPM? ??12??1500?2356kW
60PM?T?1?15?n1?
60f160?50??1500转/分 p239
sN?n1?nN1500?1455??0.03 n11500pCu2?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
,求电压变化率,低压侧电压,效率。 cos?2?0.9(滞后)解:负载系数
??I2953.5??0.867 I2N20000/3?10.5负载功率因数 co?s2?0.9,sin?2?0.435
**由例2.4 Rk?0.105 ?0.0052,Xk**?U%??(Rkcos?2?Xksin?2)?100%
?0.867?(0.0052?0.9?0.105?0.435)?100%?0.044
低压侧线电压 U2L?(1??U%)?U2N?(1?0.044)?10500?10038V
P0??2PkN??(1?)?100%
?SNcos?2?P0??2PkN23.7?0.8672?104?(1?)?100%
0.867?20000?0.9?23.7?0.8672?104?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?9550PN96?9550??1833.6(Nm) nN500EaN?UN?INRa?440?250?0.078?420.5(V) Tem?9.55EaNIN420.5?250?9.55??2007.9(Nm) nN50030. 一台直流电动机,额定数据为:PN=100kW,UN=440V,IN=255A,nN=600r/min,Ra=0.07?,励
磁绕组有独立电源,确定额定输出转矩和额定电磁转矩。 解:TN?9550
PN100?9550??1591.7(Nm) nN60040