电机试题及答案.docx
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电机试题及答案
电机试题及答案
2、异步电动机等效电路中的附加电阻
的物理意义是什么?
能否用电抗或电容代替这个附加电阻?
为什么?
(异步电动机等效电路中的附加电阻代表总机械功率的一个虚拟电阻,用转子电流在该电阻所消耗的功率
来代替总机械功率(包括轴上输出的机械功率和机械损耗、附加损耗等)。
因输出的机械功率和机械损耗等均属有功性质。
因此,从电路角度来模拟的话,只能用有功元件电阻,而不能用无功元件电抗或电容代替这个附加电阻。
)
3、为什么变压器的空载损耗可近似看成铁损耗,而短路损耗可近似看成为铜损耗?
(变压器铁损耗的大小决定于铁心中磁通密度的大小,铜损耗的大小决定决定于绕组中电流的大小。
变压器空载和短路时,输出功率都为零。
输入功率全部变为变压器的损耗。
即铜损耗与铁损耗之和。
空载时,电源电压为额定值,铁心中磁通密度达到正常运行的数值,铁损耗也为正常运行时的数值。
而此时二次绕组中的电流为零,没有铜损耗,一次绕组中电流仅为励磁电流,远小于正常运行的数值,它产生的铜损耗相对于这时的铁损耗可以忽略不计,因而空载损耗可近似看成为铁损耗。
短路试验时,输入功率为短路损耗。
此时一次、二次绕组电流均为额定值,铜损耗也达到正常运行时的数值,而电压大大低于额定电压,铁心中磁通密度也大大低于正常运行时的数值,此时铁损耗与铜损耗相比可忽略不计。
因此短路损耗可近似看成铜损耗。
)
5、异步电动机中的空气隙为什么做得很小?
(异步电动机气隙小的目的是为了减小其励磁电流(空载电流),从而提高电动机功率因数。
因异步电动机的励磁电流是由电网供给的,故气隙越小,电网供给的励磁电流就小。
而励磁电流有属于感性无功性质,故减小励磁电流,相应就能提高电机的功率因数。
)
计算题
1、一台并励直流电动机,铭牌数据如下:
PN=3.5kW,UN=220V,IN=20A,nN=1000r/min,电枢电阻Ra=1Ω,△Ub=1V,励磁回路电阻R1=440Ω,空载实验:
当U=220V,n=1000r/min时,I0=2A,试计算当电枢电流Ia=10A时,电机的效率(不计杂散损耗)。
解:
励磁电流:
励磁损耗:
空载时:
输入功率:
励磁功率:
电枢铜损耗:
电刷接触损耗:
附加损耗:
则:
当
时,
输入功率:
输出功率:
效率:
1、已知一台三相四极异步电动机的额定数据为:
PN=10kW,UN=380V,IN=11.6A,定子为Y联结,额定运行时,定子铜损耗PCu1=560W,转子铜损耗PCu2=310W,机械损耗Pmec=70W,附加损耗Pad=200W,试计算该电动机在额定负载时的:
(1)额定转速;
(2)空载转矩;(3)转轴上的输出转矩;(4)电磁转矩。
解:
(1)
(2)
(3)
(4)
1.一台6极感应电动机,额定电压为380V,定子Δ联接,频率50Hz,额定功率7.5kW,额定转速960r/min,额定负载时
,定子铜耗474W,铁耗231W,机械损耗45W,附加损耗37W,试计算额定负载时,
(1)转差率S;
(2)转子电流的频率f2;
(3)转子铜耗Pcu2;
(4)效率η;
(5)定子线电流。
2、S’=(1500-1100)/1500=0.266 S=0.013 R=0.389Ω
(1)S=0.04 2、
(2)f2=S*f1=2
(3)PΩ=7500+45+37=7582W Pe=PΩ/1-S=7582/1-0.04=7898W
Pcu2=SⅹPe=0.04*7898=0.04(7898)=315.9W
(4)P1=7898+474+231=8603W η=7.5/8.603=87.2%
(5)
2、已知一台三相异步电动机,额定频率为150kW,额定电压为380V,额定转速为1460r/min,过载倍数为2.4,试求:
(1)转矩的实用表达式;
(2)问电动机能否带动额定负载起动。
解:
(1)
根据额定转速为1460r/min,可判断出同步转速
=1500r/min,则额定转差率为
转子不串电阻的实用表达式为:
(2)电机开始起动时,s=1,T=Ts,代入实用表达式得:
因为
,故电动机不能拖动额定负载起动。
5.11有一台三相异步电动机,其铭牌数据如下:
①当负载转矩为250N·m时,试问在U=UN和U`=0.8UN两种情况下电动机能否启动?
TN=9.55PN/nN
=9.55*40000/1470
=260Nm
Tst/TN=1.2
Tst=312Nm
Tst=KR2U2/(R22+X202)
=312Nm
312Nm>250Nm所以U=UN时电动机能启动。
当U=0.8U时Tst=(0.82)KR2U2/(R22+X202)
=0.64*312
=199Nm
Tst②欲采用Y-△换接启动,当负载转矩为0.45TN和0.35TN两种情况下,电动机能否启动?
TstY=Tst△/3
=1.2*TN/3
=0.4TN
当负载转矩为0.45TN时电动机不能启动
当负载转矩为0.35TN时电动机能启动
③若采用自耦变压器降压启动,设降压比为0.64,求电源线路中通过的启动电流和电动机的启动转矩。
IN=PN/UNηNcosφN√3
=40000/1.732*380*0.9*0.9
=75A
Ist/IN=6.5
Ist=487.5A
降压比为0.64时电流=K2Ist
=0.642*487.5=200A
电动机的启动转矩T=K2Tst=0.642312=127.8Nm
3.15一台直流他励电动机,其额定数据如下:
PN=2.2KW,UN=Uf=110V,nN=1500r/min,ηN=0.8,Ra=0.4Ω,Rf=82.7Ω.试求:
①额定电枢电流IAn;
②额定励磁电流IfN;
③励磁功率Pf;
④额定转矩TN;
⑤额定电流时的反电势;
⑥直接启动时的启动电流;
⑦如果要是启动电流不超过额定电流的2倍,求启动电阻为多少欧此时启动转矩又为多少
PN=UNIaNηN
2200=110*IaN*0.8
IaN=25A
Uf=RfIfN
IfN=110/82.7
=1.33A
③Pf=UfIfN
=146.3W
④额定转矩TN=9.55PN/nN
=14Nm
⑤额定电流时的反电势EN=UN-INRa
=110V-0.4*25
=100V
⑥直接启动时的启动电流Ist=UN/Ra
=110/0.4
=275A
⑦启动电阻2IN>UN/(Ra+Rst)
Rst>1.68Ω
启动转矩Keφ=(UN-INRa)/nN
=0.066
Ia=UN/(Ra+Rst)T=KtIaφ
=52.9A=9.55*0.066*52.9
=33.34Nm