电机试题及答案
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1、2、异步电动机等效电路中的附加电阻的物理意义是什么?能否用电抗或电容替代这个附加电阻?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种虚拟电阻,用转子电流在该电阻所消耗的功率来替代总机械功率(涉及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替代这个附加电阻。)3、为什么变压器的空载损耗可近似当作铁损耗,而短路损耗可近似当作为铜损耗? (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。输入功率所
2、有变为变压器的损耗。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营的数值,铁损耗也为正常运营时的数值。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,远不不小于正常运营的数值,它产生的铜损耗相对于这时的铁损耗可以忽视不计,因而空载损耗可近似当作为铁损耗。短路实验时,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营时的数值,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营时的数值,此时铁损耗与铜损耗相比可忽视不计。因此短路损耗可近似当作铜损耗。)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
3、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应的,故气隙越小,电网供应的励磁电流就小。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,I N=20A,nN=1000r/min,电枢电阻Ra=1,Ub=1V,励磁回路电阻R1=440,空载实验:当U=220V,n=1000r/min时,I0=2A,试计算当电枢电流I a=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
4、: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,额定运营时,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,
5、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;(5)定子线电流。2、S=(1500-1100)/1500=0.266 S=0.013 R=0.389(1)S=0.04 2、(2)f2=S*f1=2(3)P=7500+45+37=7582W Pe= P/1-S=7582/1-0.04=7898WPcu2=SPe=0.04*7898=0.04(7898)=315.9W(4)P1=7898+474+231=8603W =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/mi
6、n,过载倍数为2.4,试求:(1)转矩的实用体现式;(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=1500 r/min,则额定转差率为 转子不串电阻的实用体现式为: (2)电机开始起动时,s=1,T=Ts,代入实用体现式得: 由于,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: 当负载转矩为250Nm时,试问在U=UN和U=0.8UN两种状况下电动机能否启动? TN=9.55 PN/ nN=9.55*40000/1470=260Nm Tst/TN=1.2 Tst=312Nm Tst=KR2U2/(R22+X202) =312 Nm 312 Nm250 Nm 因此U=UN时 电动机能启动。当U=0.8U时 Tst=(0.82)KR2U2/(R22+X202) =0.64*312 =199 NmTst UN/ (Ra+Rst)Rst1.68启动转矩 Ke=(UN-INRa)/nN=0.066Ia= UN/ (Ra+Rst) T=KtIa=52.9A =9.55*0.066*52.9=33.34Nm
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