电机计算题习题

一、计算题一、计算题 1. 三相变压器额定容量为 20kVA，额定电压为 10/0.4kV，Y,y0 联结，高 压绕组匝数为 3300 匝，试求 （1）变压器高压侧和低压侧的额定电流； （2） 高压和低压侧的额定相电压，（3）低压绕组的匝数。 2、一台三相笼型异步电动机的数据为PN11kW，nN＝1460r/min， UN380V，α MT＝2。如果采用变频调速，当负载转矩为 0.8TN 时，要使 n＝ 1000r/min，则 f1及 U1应为多少 3、一台直流他励电动机，PN30 kW，UN440V，nN1000 r/min，IN78A， 电枢电阻 Ra0.35Ω，计算1全压起动的电流；2若限制起动电流不超过 800A，采用电枢串电阻起动法，最少应串入多大起动电阻 4、有一台频率为50Hz 的三相 4 极异步电动机，在某一运行情况下，电 源向电机输出的功率为 6kW,，定子铜耗 pcu1300W，铁耗 pFe150W，转子 铜耗 pcu2200W，机械损耗 pmec50W，附加损耗 pad30W，求在这一运行情 况下的效率、电磁功率、转差率、转速。 参考答案参考答案 1.解 （1）高压侧额定电流 I1N S N 20 1.15A 3U 1N 3 10 S N 20 28.9A 3U 2N 3 0.4 低压侧的额定电流 I2N 10103U 1N（2）高压额定相电压 U1NP＝5773.5V， 33 低压侧额定相电压 U2NP 0.4 ＝230V 3 （3）变比 k U 1N 10 25，低压绕组的匝数 N2N1/k132 U 2N 0.4 n B C An  n N 15001460 2.解 （1）sN0＝＝0.027 n 0 1500 （2）当负载转矩为 0.8 TN 时,sB0.8sN0.80.027＝0.0216 O 0.80.8T TN N T TN N T nB 1－sB n 1－0.0216 1 500 1467.6 r/min △nB 1 500－1 467.6 r/min 32.4 r/min 要使 nC 1 000 r/min，则 n0 1 000＋32.4 r/min 1 032.4r/min f1  n 0 1032.4 fN5034.41Hz n 0 1500 f 1 34.41 UN380261.5V f N 50 U1 3. 解 （1）Ist UN/Ra440/0.351257.14A 2 Ist UN/RaR 440/0.35R≤800 得 R≥0.2Ω 4、解总损耗 效率 电磁功率 转差率 同步转速 n1 60 f6050 1500rpm P2 转速n1-sn11-0.03615001446rpm 二、计算题二、计算题 1、在同一坐标中画出他励直流电动机固有机械特性和人为机械特性曲线。 2、一台三相变压器，SN5600kVA ，U1N/ U2N35/6kV，Y,d 接线，从短路试验 （高压侧）得U1s2610V、Is92.3A、Ps53kW，计算短路参数（不必折算 温度）。 3、一台三相异步电动机，PN7.5kW，额定电压 UN380V，nN960r/min，定子Δ 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，计算其转子电流频率、机械功率、电磁功 率和转子铜耗。 4、一台三相笼型异步电动机，nN1450r/min，IN20A，UN380V，定子 Δ 接， cosφ N0.87，ηN87.5，起动电流倍数 ksc＝Ist/IN7，起动转矩倍数 ksT1.4， 试求 （1）轴上输出的额定转矩； （2）采用 Y-Δ 起动，起动电流为多少能否半载起动 参考答案参考答案 1、固有机械特性，电枢串电阻人为特性，降压人为特性、弱磁人为特性 n Φ1 UN，ΦN 1 U O T T TL L U/32610/3 2、解ZS1S16.3Ω， 92.3I S P S 53103 RS 2 2.07Ω 3I S 392.32 22 R S XSZ S 16.322.07216.17Ω ∴短路参数为 ZS16.3Ω，RS2.07Ω，，XS16.17Ω n  n1000 960  0.043、解 转差率 s0 n 0 1000 转子电流频率f2sf10.04502Hz 机械功率PMP2（pmpad）75004537.57583W 电磁功率Pe P M 7583  7898W 1 s10.04 转子铜耗pcu2sPe0.047898W316W 4、解（1）P1＝3UNIN cosφ N＝3380200.87＝11452.3W PNηN P1 0.87511452.3＝10020.8W P10020.8 TN9.55N9.55N∙M＝66N∙m n N 1450 （2）若采用 Y-Δ 降压起动 111 IstYIstkSC IN 72046.67A 333 111 TstYTstkST TN1.4TN0.47 TN 333 TstYTL0.5TN， 所以半载时，不能采用 Y-Δ 起动。 三、计算 1. 一台他励直流电动机，额定数据为 PN100kW，UN220V，IN517A， nN1200r/min，Ra0.044Ω，试求1 理想空载转速 n0； （2）固有机械 特性方程式； （3）额定电磁转矩 TN和额定负载时的电枢电势 Ea。 2、 一台他励直流电动机， PN10kW， UN 220V， IN53.8A， nN1500r/min， Ra0.13Ω，试计算1电动机直接起动时，最初起动电流；（2）若限制起 动电流不超过 100A，采用电枢回路串电阻起动时应串入的最小起动电阻值。 3. 三相异步电动机，额定电压为380V，工频50Hz，额定功率PN为 10kW， 额定转速 2880r/min， 额定功率因数 cosφN0.83， 定子绕组△接， 定子铜耗 492W， 铁耗 270W，附加损耗 42W，机械损耗 80W。试计算额定运行时的转差率、 转子电流的频率、转子铜耗、定子电流。 4、一台三相笼型异步电动机，nN1450r/min，IN20A，UN380V，定子 Δ 接， cosφ N0.87，ηN87.5，αsc＝Ist/IN7，αst1.4，试求 （1）轴上输出的额定转矩； （2）若用自耦变压器在半载下起动，确定电压抽头，并计算起动电流。 参考答案参考答案 1.解CeφN U N  I N R a 2205170.044 0.1648 n N 1200 1 理想空载转速 n0 U N 220 1338r/min C NN 0.164