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PN=11kW，nN＝1460r/min， UN=380V，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，PN=30 kW，UN=440V，nN=1000 r/min，IN=78A， 电枢电阻 Ra=0.35Ω，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 pcu1=300W，铁耗 pFe=150W，转子 铜耗 pcu2=200W，机械损耗 pmec=50W，附加损耗 pad=30W，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 N2=N1/k=132 U 2N 0.4 n B C An  n N 15001460 2.解： （1）sN=0＝＝0.027 n 0 1500 （2）当负载转矩为 0.8 TN 时,sB=0.8sN=0.8×0.027＝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 fN=×50=34.41Hz n 0 1500 f 1 34.41 UN=×380=261.5V f N 50 U1 = 3. 解： （1）Ist= UN/Ra=440/0.35=1257.14A (2) Ist= UN/(Ra+R)= 440/(0.35+R)≤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n=(1-s)n1=(1-0.036)×1500=1446rpm 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，SN=5600kVA ，U1N/ U2N=35/6kV，Y,d 接线，从短路试验 （高压侧）得：U1s=2610V、Is=92.3A、Ps=53kW，计算短路参数（不必折算 温度）。 3、一台三相异步电动机，PN=7.5kW，额定电压 UN=380V，nN=960r/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，nN=1450r/min，IN=20A，UN=380V，定子 Δ 接， cosφ N=0.87，ηN=87.5%，起动电流倍数 ksc＝Ist/IN=7，起动转矩倍数 ksT=1.4， 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：ZS=1S==16.3Ω， 92.3I S P S 53103 RS= 2 ==2.07Ω 3I S 392.32 22 R S XS=Z S =16.322.072=16.17Ω ∴短路参数为 ZS=16.3Ω，RS=2.07Ω，，XS=16.17Ω n  n1000 960  0.043、解: :转差率 s=0 n 0 1000 转子电流频率f2=sf1=0.04×50=2Hz 机械功率PM=P2+（pm+pad）=7500+45+37.5=7583W 电磁功率Pe= P M 7583  7898W 1 s10.04 转子铜耗pcu2=sPe=0.04×7898W=316W 4、解：（1）P1＝3UNIN cosφ N＝3×380×20×0.87＝11452.3W PN=ηN P1 =0.875×11452.3＝10020.8W P10020.8 TN=9.55N=9.55N∙M＝66N∙m n N 1450 （2）若采用 Y-Δ 降压起动 111 IstY=Ist=kSC IN =×7×20=46.67A 333 111 TstY=Tst=kST TN=×1.4×TN=0.47 TN 333 TstYTL=0.5TN， 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： PN=100kW，UN=220V，IN=517A， nN=1200r/min，Ra=0.044Ω，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， PN=10kW， UN =220V， IN=53.8A， nN=1500r/min， Ra=0.13Ω，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 cosφN=0.83， 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，nN=1450r/min，IN=20A，UN=380V，定子 Δ 接， cosφ N=0.87，ηN=87.5%，αsc＝Ist/IN=7，αst=1.4，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