電機(jī)與拖動(dòng)離線作業(yè)

1、電機(jī)與拖動(dòng)作業(yè)1- 13 已知直流電機(jī)的極對(duì)數(shù) p=2，槽數(shù) z=22，元件數(shù)及換向片數(shù) s=k=22 ，試畫出單迭繞 組展開圖、磁極和電刷位置，并畫出并聯(lián)支路圖。z22 1解：（1）計(jì)算繞組數(shù)據(jù)： y yk 1, y15 為短距繞組。2 p4 22）繞組展開圖3）并聯(lián)支路圖1- 14 某四極直流電機(jī)， 電樞槽數(shù) z=36,單迭繞組，每槽導(dǎo)體數(shù)為 6，每極磁通 2.2 10-2 Wb、 電樞電流 Ia=800A ，問此時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩為多少？如改為單波繞組，保持支路電流不 變，其電磁轉(zhuǎn)矩為多少？解： 極對(duì)數(shù) p=2，單迭繞組時(shí)，支路對(duì)數(shù) a=2,電樞繞組總導(dǎo)體數(shù) N=36 6=216pN 2 216

2、 2Mem CMIaIa2.2 10 2 800 605.35（N M ）2 a 2 2單波繞組 a=1，支路電流 ia I a 800 200（ A）2a 2 2電樞電流 Ia 2a ia 2 2 00 400（A）電磁轉(zhuǎn)矩 M em CMIa pN Ia 605.35（ N M ）2a1-21 某他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)額定電壓 UN =220V，額定電流 IN =10A，額定轉(zhuǎn)速 nN =1500 r/min ，電樞回路總電阻 Ra =0.5 ，試求：（1）額定負(fù)載時(shí)的電磁功率和電磁轉(zhuǎn)矩；（2）保持額定時(shí)勵(lì)磁電流及總負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變而端電壓降為190 V ，則穩(wěn)定后的電樞電流與轉(zhuǎn)速為多少？（電樞反應(yīng)忽

3、略不計(jì)） 。解：（1）由于他勵(lì) IaN IN , 所以EaN U N I NRa 220 10 0.5 215（V ）PMEaI a 215 10 2150(W)PMPM 60 22150156000 13.7(N m)2 nN2）由于f I fN 不變且電樞反應(yīng)忽略不計(jì)，則有 N；又因 TZ 不變，所以有I aTZaTZNC C I aN I N 10(A)M M N由于Ea U Ia Ra 190 10 0.5 185(V )，所以Ea NnNEanEa nN nEaN185 1500185 1500 1291(r /min)215IN =75A ，額定轉(zhuǎn)速 nN =1000RfN =91

4、,鐵耗1-22某并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)額定電壓 UN =220V，額定電流 r/min ，電樞回路總電阻 Ra =0.26 ，額定時(shí)勵(lì)磁回路總電阻及附加損耗 pFe+ p=600 W ，機(jī)械損耗 p=198W ，電樞反應(yīng)去磁作用不計(jì)。試求：（1）額定運(yùn)行時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩 T 與輸出轉(zhuǎn)矩 TN ;（ 2） 理想空載轉(zhuǎn)載；（3）實(shí)際空載電流 I0 及實(shí)際空載轉(zhuǎn)速。 解：（1）對(duì)于并勵(lì)，IaN IN I fN 75 UN 75 220 72.6（A）N RfN 91EaN UN IaN Ra 220 72.6 0.26 201.1(V )Ce NEaN201.10.201nN1000T CM N I aN 9.

5、55Ce N I aN9.55 0.201 72.6 139.4(N m)2）由于電樞反應(yīng)去磁作用不計(jì)且U=UN 不變，所以 0 N ，則UNn0Ce 0UNCe N2200.201 1094.5(r /min)3) I a07.62CM N 9.55 0.201 3.97( A)n0U NI a0RaCe N220 3.97 0.260.2011089.4(r /min)1-31 兩臺(tái)完全相同的并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，電樞回路總電阻均為Ra=0.1 ，兩機(jī)在 1000 r/min 時(shí)的空載特性均為I 1 (A)1.31.4U0 (V)186.7195.9先將兩機(jī)在機(jī)械上同軸聯(lián)結(jié)，電路上并聯(lián)于同一個(gè)

6、230 V 的直流電源，軸上不帶其他負(fù) 載，電樞反應(yīng)及附加損耗均忽略不計(jì)。已知當(dāng)甲機(jī)勵(lì)磁電流為1.4A ，乙機(jī)的勵(lì)磁電流為1.3A 時(shí)，機(jī)組的轉(zhuǎn)速為 n=1200 r/min 。試問：（ 1） 此時(shí)哪一臺(tái)為發(fā)電機(jī)？哪一臺(tái)為電動(dòng)機(jī)？（ 2） 機(jī)組總的機(jī)械損耗和鐵耗為多少？（ 3） 只調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流能否改變兩機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)（轉(zhuǎn)速不變）？解：（ 1）根據(jù)數(shù)據(jù)可得1200Ea甲 195.923（5 V） 230（V）10001200Ea乙 186.722（4 V） 230（V ）1000因?yàn)?Ea甲 UN ,Ea乙 UN ，故甲為發(fā)電機(jī)，乙為電動(dòng)機(jī)。（2）據(jù)項(xiàng)（ 1）有：U Ea乙 230 224電動(dòng)機(jī)：

7、 I a乙60（A）aRa0.1PM乙Ea乙I a乙224 60 1344(0 W) P2乙p0乙P2乙 (ppFe)乙，發(fā)電機(jī)：I a甲Ea甲R(shí) U2350.1230 50(A)aRa0.1PM甲 Ea甲 I a甲 235 50 1175（0 W） P1甲 p0甲 P1甲 （ppFe）甲由于電動(dòng)機(jī)乙與發(fā)電機(jī)甲同軸聯(lián)結(jié)，乙機(jī)的軸上輸出功率P2 乙即為甲機(jī)的輸入功率，即 P2乙P1甲PM 甲 （ ppFe）甲 0則：PM乙PM甲 （ppFe）甲0 （ppFe）乙 PM甲 （ ppFe），得例如：將 If甲使得 Ea甲U 的同時(shí)， 將 If 乙使 乙機(jī)成為發(fā)電機(jī)； 也可以調(diào) If 使兩機(jī)在 120

8、0r/min 共同拖動(dòng)軸上的同一個(gè)機(jī)械負(fù)載。 但是不能使ppFe PM乙 PM 甲 13440 11750 169(0 W)(3)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流可以改變兩機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。得 Ea 乙U，這樣就可以使甲機(jī)變?yōu)殡妱?dòng)機(jī)， 時(shí)都作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行， 它們都從電網(wǎng)吸收功率， 兩機(jī)都做發(fā)電機(jī)運(yùn)行（因?yàn)闊o原動(dòng)機(jī)） 。2- 10 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)額定數(shù)據(jù)同題2-5，試問：（1）如果將該機(jī)直接起動(dòng)，則起動(dòng)電流為多少？ （ 2）為使起動(dòng)電流限制在 2IN，應(yīng)在電樞回路串入多大電阻？ （ 3）如果采用降壓起動(dòng)且使起動(dòng)電流限制為2IN，端電壓應(yīng)將為多少？0.0694( )解：(1)估算 Ra,Ra 12UNIINN2 PNUNI

9、 Q RNa2203170( A)0.06942223050 0.0694 0.245( )(2) 據(jù) U N 2I N 可得： RRQ Ra RQNU（3）據(jù) 2 IN 可得： U=2x350x0.0694=48.58（V）RaN2- 15 某他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)額定數(shù)據(jù)如下： PN =3kW，UN =220V，IN =18A，nN =1000 r/min 電樞回路總電阻 Ra =0.8。試求：（1）為使該機(jī)在額定狀態(tài)下進(jìn)行能耗制動(dòng)停機(jī)，要求最大制動(dòng)電流不超過2 IN ，求制動(dòng)電阻值；（2）在項(xiàng)（ 1）的制動(dòng)電阻時(shí)，如負(fù)載為TZ=0.8TN 位能轉(zhuǎn)矩，求電機(jī)在能耗制動(dòng)后的穩(wěn)定速度；（3）設(shè)該機(jī)帶動(dòng)

10、 TZ=T N位能負(fù)載運(yùn)行于額定狀態(tài)，采用能耗制動(dòng)使之最終以500 r/min 的速度下放重物，求制動(dòng)電阻及該電阻所對(duì)應(yīng)的最大制動(dòng)電流；（4）若該機(jī)采用能耗制動(dòng)將TZ=TN 位能負(fù)載穩(wěn)速下放時(shí)，所能達(dá)到的最低下放轉(zhuǎn)速為多少？(5) 若該機(jī)在額定工況下采用能耗制動(dòng)停機(jī)而不接制動(dòng)電阻，則制動(dòng)電流為額定電流多少 倍？解：(1) EaN U N INRa 220 18 0.8 205.6(V )Ce N EaN 0.2056nN最大制動(dòng)電流 I12I N2 18 36(A)據(jù) 0 EaNI1(RaR乙 )可得： R乙205.60.8 4.9(1)aN1 a 乙36(2) I a 0.8I N 0.8

11、18 14.4( A)EaIa(Ra RZ )14.4(0.8 4.91) 82.22(V)Ean a 400(r / min) 負(fù)號(hào)代表電機(jī)反轉(zhuǎn)，將重物下放。Ce N(3) Ea500 0.2056 102.8(V )穩(wěn)定后： I a IN 18(A)E102.8Ea I a (Ra RZ )RZRa0.8 4.91( )I a18I EaN 205.6 36(A) ，負(fù)號(hào)代表制動(dòng)時(shí)電流反向Ra RZ5.71（4）不串電阻時(shí)，下放速度最低EaI aRa 18 0.8 14.4(V ) ，所以14.414.470(r /min)nCe N0.2056（5）IEaN205.6257( A)I 2

12、57I a 257 14.3(倍)IaRa0.8I N 182-17 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)額定數(shù)據(jù)為： PN =29kW ，UN =440V，IN =76A，nN =1000 r/min 電樞回路總電阻 Ra =0.377 。試求：（1）該機(jī)以 500 r/min 的速度吊起 TZ=0.8TN 負(fù)載轉(zhuǎn)矩，在電樞回路應(yīng)串多大電阻？（2）用哪幾種方法可使 TZ=0.8TN 的位能負(fù)載以 500 r/min 的速度穩(wěn)速下放？求每種方法 的電樞回路串聯(lián)的電阻值。解：（ 1）設(shè)額定運(yùn)行點(diǎn)為下圖（ a）的 A 點(diǎn)，對(duì)應(yīng)：EaN U N I NRa 440 76 0.377 411.3(V )Ce NEaNnN4

13、11.310000.411設(shè)TZ=0.8TN且串電阻時(shí)，對(duì)應(yīng)圖（ a）的 B點(diǎn)，有 :I aB 0.8I N 0.8 76 60.8( A)EaB Ce N nB 0.411 500 205.5(V)據(jù) U N EaB I aB (Ra R )440=205.5+60.8(0.377+R ) R 3.48( )（2） 有兩種辦法：） 采用能耗制動(dòng)，對(duì)應(yīng)圖（ b）特性的 B 點(diǎn)，EaB Ce N nB0.411 500 205.5(V )EaB I aB (Ra R )205.5 60.8(0.377R ) R 3( )） 采用電動(dòng)勢(shì)反向的反接制動(dòng)，對(duì)應(yīng)圖（b）特性的 B 點(diǎn)，EaB Ce N

14、nB0.411 500 205.5(V )U NEaB I a(Ra R )440=-205.5+60.8（0.377+ R ） R 10.24（ ）3- 12 一臺(tái)單相變壓器， SN =100kVA，U1N / U2N =6000/230V，fN =50HZ，原、副邊 繞組的電阻和漏抗分別為： R1 =4.32，R1=8.9，R2 =0.0063，R2=0.018. 求:（1） 折算到高壓方的短路電阻、短路電抗和短路阻抗？ （2）折算到低壓方的短路電阻、短路電抗和短路阻抗？（3）短路電阻、短路電抗和短路阻抗標(biāo)么值？（ 4 ）用百分值表示的短路電壓及其分量？（ 5）滿載及 cos 2=1、 c

15、os2=0.8（滯后）和 cos2=0.8（超前）三種情況下的電壓變化 率？并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較和討論。解：U1N 6000 kU 2N 230（1） 折算到高壓方有 :R2 k 2R2 (6000)2 0.0063 4.29( )2302 6000 2X2k2X 2 ()2 0.018 12.25( )2 2 230Rk R1 R2 4.32 4.29 9.61( )X k X1X 2 8.9 12.25 23.23( )ZkRk2 Xk29.612 21.152 23.23( )（2） 折算到低壓方：1 230 2R12 R1 () 2 4.32 0.0063( )1 K 2 1 6000

16、1 230 2X12 X1()2 8.9 0.013( )k 2 1 6000Rk R1 R2 0.0063 0.0063 0.0126( )Xk X1 X 20.013 0.018 0.031( )0.0335( )Zk(Rk)2 (Xk )20.01262 20.03123）采用高壓邊的量計(jì)算標(biāo)么值：基值為 I1NSN100 103U1N6000 16.67(A)Z1NU1NU1N260002I 1NSN /U1N100 103 360( )則標(biāo)么值為：RkRk Z k1N9.610.0267, Xk Xk /Z1N 21.15/ 360 0.058,8360 k k 1NZ*k= Zk/

17、Z1N =23.23/360 =0.0645 。( 4) Uk=Z*k=0.0645,UkR=R*k=0.0267, Ukx=X*k=0.0588(5) 滿載是 I*2=1,則據(jù) u= R*k cos 2+ X*k sin 2 可知：當(dāng) cos 2=1 時(shí)， sin 2=0， 則： u=0.0267 1+0=0.0267=2.67% ；當(dāng) cos 2=0.8 滯后時(shí)， sin 2=0.6 ， 則： u=0.02670.8+0.05880.6=0.0566=5.66% ；當(dāng) cos 2=0.8 超前時(shí)， sin 2=-0.6 ， 則： u=0.02670.8-0.05880.6= - 0.013

18、9=-1.39% 。 由上計(jì)算結(jié)果可知，由于變壓器存在漏阻抗(即Zk=rk+jX k0),則當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，其副邊電壓會(huì)發(fā)生變化（即 u0），副邊電壓隨負(fù)載變化的程度（即u 大?。┡c Zk 大小、負(fù)載大小及負(fù)載性質(zhì)有關(guān)。 當(dāng)純電阻負(fù)載即 cos2=1 時(shí)，負(fù)載增加時(shí) U2 雖然也下降但下降不多； 當(dāng)感性負(fù)載（即 cos2 滯后）時(shí)，負(fù)載增加時(shí) U2 下降較多；當(dāng)容性負(fù)載（即 cos 2導(dǎo)前）時(shí)，負(fù)載增加時(shí) U2 不僅比純電阻負(fù)載時(shí)下降更多， 而且有可能升高， 容性負(fù)載時(shí) U2隨負(fù)載而升高即 uR*k cos2 時(shí)。3-15一臺(tái)三相變壓器，原、副邊繞組的 三相變壓器連接成 點(diǎn)標(biāo)志。12 個(gè)端點(diǎn)和各

19、相繞組的極性如圖所示。試將此Y/-7 和 Y/Y-4 ，并畫出連接圖、相量圖和標(biāo)出各相繞組的端b)聯(lián)接圖(a) 相量圖解：(1) Y/-7，見圖a)、 (b)2)Y/Y-4 ，見圖(c)、(d)d)聯(lián)接圖(c) 相量圖3- 16 畫出下圖所示各種聯(lián)接法的相量圖，根據(jù)相量圖標(biāo)出聯(lián)接組號(hào)。 解：(a)(b)ABC(c)4- 4 某三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)如下：0.80, N 88%, f N 50H z,PN 30kW,U N 380V,nN 1450r / min, cos N試求：（ 1）該機(jī)的級(jí)數(shù)； （ 2）額定轉(zhuǎn)差率； （ 3）額定電流。解：（ 1）由于 nN=1450（r/min） 與

20、n1=1500（r/min） 較接近，所以 n1=1500（r/min）, P=60f/n 1=3000/1500=2, 為 4 極電機(jī)。SNn1 nNn11500 145015000.0333)由 PN3U NI N cos N N3UNPN cos N N30 1033 380 0.8 0.8864.75(A)5 , 并聯(lián)支路數(shù) a=1,64- 6 已知某三相交流電機(jī)的極對(duì)數(shù) p=3,定子槽數(shù) z1=36, 線圈節(jié)距 y1 采用雙層分布短距迭繞組。試求：（1）用三種不同顏色畫出三相繞組展開圖，并將之連結(jié)成接法。（2）該繞組可以接成哪幾種并聯(lián)支路數(shù)？解 （ 1）計(jì)算繞組數(shù)據(jù)Z12pZ12pm

21、13663y1 5 5 6 5（槽 ）66 畫繞組展開圖，并連成接法（ a=1） ,如下圖所示。 劃分相帶（只劃分每槽上層邊的相屬，下層邊的位置由 y1 決定，與相帶劃分無關(guān)）槽號(hào)1 23 45 67 89 1011 12相帶名A1Z1B1X1C1Y1槽號(hào)13 1415 1617 1819 2021 2223 24相帶名A2Z2B2X2C2Y2槽號(hào)25 2627 2829 3031 3233 2435 36相帶名A3Z3B3X3C3Y32）由于每相有 2p=6 個(gè)線圈組，所以若將每相的線圈全部并聯(lián)，可得每相最大并聯(lián)支路數(shù) amax=2p=6 ；若全部串聯(lián)，可得每相最少支路數(shù)amin=1；也可以

22、三個(gè)串聯(lián)后再兩個(gè)并聯(lián)， 得每相有 a=2條并聯(lián)支路；或者兩串再三并，每相有 a=3 條并聯(lián)支路數(shù)。4-10 某三相交流電機(jī)定子槽數(shù) Z1=36，極距 =9 槽，繞組跨距 y1=7 槽，定子三相雙層繞 組 Y 接法。每個(gè)線圈匝數(shù) Ny=2，并聯(lián)支路數(shù) a=1，氣隙每極基波磁通 1=0.74Wb，氣隙諧波磁密與基波磁密的幅值之比為B5B11 B7125 B1 49，基波及各次諧波磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速相等，均為1500r/min 。試求：（ 1）基波、五次諧波和七次諧波的繞組系數(shù)；（2）相電動(dòng)勢(shì)中的基波、五次諧波和七次諧波分量有效值；（3）合成相電勢(shì)有效值。解:（1） 極數(shù)：2p=2pZ 3649每極每相槽數(shù)：

23、Z q363(槽)2pm43槽距角：a p 360 2 360 20 Z1362pqN y 4 3 2 定子每相串聯(lián)匝數(shù)：N1y 4 3 2 24(匝 )1 a 1y1sinqa2aqsin2sin30203sin20.9598基波繞組系數(shù)：y7k y1 sin( 1 90 ) sin( 90 ) sin70 0.93979kw1 ky1kq1 0.9397 0.9598 0.9019五次諧波繞組系數(shù)：ky5 sin( y1 v 90 ) sin(5 70 ) 0.1736sin(5 30 ) 0.2176sin(v qa)kq5vaqsin23sin5 202Kw5=ky5 kq5=-0.1

24、7360.2176=-0.0378七次諧波繞組系數(shù)： ky7 sin( y1 v 90 ) sin(7 70 ) 0.766kq7qasin(v 2 ) sin(7 30 )2 0.177q sin v2a3sin 7 20kw7其中： 5 B5 51 B11125 51 , 所以 5 1125 5 125 1ky7 kq7 0.766 ( 0.177) 0.1356（2）相電動(dòng)勢(shì)基波有效值：E1=4.44f 1N1kw11=4.4450240.9019 0.74=3556(V)相電動(dòng)勢(shì)五次諧波有效值：125 0.74 5.96(V)E5 4.44f5N1kw55 4.44 5 50 24 0

25、.0378 1相電動(dòng)勢(shì)七次諧波有效值：1E7 4.44f7N1kw77 4.44 7 50 24 0.1356 0.74 10.91(V )49 7其中： 17 BB17 71 419 71 3413,所以 7 3143 1（3）合成相電勢(shì)有效值： EE12 E52 E7235562 5.962 10.912 3556（V ）4-14 某四極單相電機(jī)定子繞組串聯(lián)匝數(shù)N1=100 匝，基波繞組系數(shù)為 kw1=0.946, 三次諧波繞組系數(shù) k w3=0.568 。試求：（1）當(dāng)通入相電流為 i25sin314tA 時(shí)，單相繞組所生的基波和三次諧波磁動(dòng)勢(shì)的幅值及脈振頻率；（2）若通入的相電流為 i

26、 25sin 314t2 5 sin（3 314t） A時(shí)，相電流中的三次諧波3 電流能否產(chǎn)生基波磁動(dòng)勢(shì)？為什么？（ 3）對(duì)于項(xiàng)（ 2）寫出相繞組所生的基波脈振磁動(dòng)勢(shì)表達(dá)式；（ 4）對(duì)于項(xiàng)（ 2）寫出相繞組所生的三次諧波脈振磁動(dòng)勢(shì)表達(dá)式；（ 5）若通入的相電流為 I=5A 的直流電流，求相繞組所生的基波和三次諧波磁動(dòng)勢(shì)的幅值 各為多少？這時(shí)該磁動(dòng)勢(shì)是什么性質(zhì)？解：（ 1）基波磁動(dòng)勢(shì)幅值： F1 0.9 N1kw1 I 0.9 100 0.946 5 212.85（定匝/極）基波磁動(dòng)勢(shì)脈振頻率 : f w 314 50H Z22三次諧波磁動(dòng)勢(shì)幅值：F 310.9 N1kw3 I10.9 100

27、0.5685 42.6（定匝 / 極）33 p3 2三次諧波磁動(dòng)勢(shì)脈振頻率 : f1 w 314 50H Z22（ 2）電流的三次諧波為時(shí)間波， 通入單相繞組產(chǎn)生在空間矩形波分布的脈振磁動(dòng)勢(shì)， 其中 包括基波和一系列高次諧波磁動(dòng)勢(shì)， 因而可以產(chǎn)生基波磁動(dòng)勢(shì)， 只是其脈振頻率為基波電流 產(chǎn)生的脈振頻率的 3 倍。（ 3）此時(shí)相繞組產(chǎn)生的基波磁動(dòng)勢(shì)是由兩部分組成，一部分由基波電流產(chǎn)生， 另一部分由三次諧波電流產(chǎn)生，可以表示為：f 1（ t） =F11sin tcos -F 13sin3 tcos 其中，由基波產(chǎn)生電流產(chǎn)生的基波磁動(dòng)勢(shì)幅值為：F 11 0.9 N1kw1 I 1 0.9 100 0.

28、946 5 212.85（定匝 / 極）由三次諧波電流產(chǎn)生的三次諧波磁動(dòng)勢(shì)幅值為：F 13 0.9 N1kw1 I 3 0.9 100 0.946 1 5 70.95（定匝 /極）13 p 3 23故相繞組所產(chǎn)生的基波脈振磁動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為：f 1（ t） =212.85sin tcos -70.95sin3 tcos (4) 仿項(xiàng)( 3)可得： f3(t) =42.6sin tcos -14.2sin3 tcos 5）當(dāng) I=5A 直流， 相繞組磁動(dòng)勢(shì)為空間上矩形波分布， 幅值不隨時(shí)間變化的恒定矩形波，F(xiàn)31 4 1 N1kw33 2 p1 4 1 100 0.5685 30.1(定匝 / 極

29、 )可分解為基波及各項(xiàng)奇次諧波?；ù艅?dòng)勢(shì)幅值：F 1 4 1 N1kw1 I 4 1 100 0.946 5 150.5(定匝 / 極)2p 2 2三次諧波磁動(dòng)勢(shì)幅值：SN 1500 1455N 15000.034-27 某三相四級(jí) 50Hz感應(yīng)電動(dòng)機(jī)， PN=10KW, U N=380V, nN=1455r/min, 定子繞組接法。 R1=1.375 ,X 1 =2.43 ,r 2 =1.04 , X 2 =4.4 ,rm=8.34 ， Xm=82.6 。額定負(fù)載時(shí) p+p=205W。試用簡(jiǎn)化等值電路計(jì)算額定負(fù)載時(shí)的定子電流、功率因數(shù)、輸入功率和效率。解： 額定運(yùn)行轉(zhuǎn)差率：簡(jiǎn)化等值電路如圖

30、示，以定子相電壓U1 為參考相量，U 1 380 0激磁支路阻抗：Zm=(r1+rm)+j(X 1+X m)=(1.37+8.34)+j(2.43+82.6)=9.715+j85.03=85.58 83.48負(fù)載支路阻抗：r1.04Z2 (r 2 ) j(X1 X2 ) (1.375 ) j(2.43 4.4)SN0.03=36.04+j6.83=36.68 10.73總阻抗：Z Zm Z2 85.58 83.48 36.68 10.73 30.59 30.69 Zm Z2 9.715 j85.03 36.04 j6.83定子相電流： I1 U1380 0 12.4230.69 (A)1 Z

31、30.59 30.69定子額定電流： I1N3I13 12.42 21.5( A)定子功率因數(shù)： cos 1=cos30.69=0.86輸入功率：P1=3U 1NI1Ncos1=338012.420.86=12.176(kW)效率：PN 100% 10 100% 82.1%P112.1764-28 某三相四級(jí) 50Hz 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，已知輸入功率 P1=10.7kW ，定子銅耗 pCu1=450W ，鐵 耗 pFe=200W ，轉(zhuǎn)差率 S=0.029。試求此時(shí)該機(jī)的電磁功率 PM,總機(jī)械功率 P，轉(zhuǎn)子銅耗 pCu2 及電磁轉(zhuǎn)矩 T 各為多少？解： 電磁功率： PM=P1-p Cu1-p Fe=1

32、0.7-0.45-0.2=10.05(kW)總機(jī)械功率：P=(1-S)P M=(1-0.029) 10.05=9.758(kW)60f60 50同步轉(zhuǎn)速：n11500(r /min)p2電磁轉(zhuǎn)矩：T PM10050 60 64.01(N m)12 15004-36 某三相四級(jí) 50Hz 籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī) PN=3kW ，UN=380V,IN=7.25A,Y 接法， r1=2.01。空載試驗(yàn)數(shù)據(jù)： 當(dāng)空載線電壓 Ut=380V 時(shí)，I0=3.64A，P0=246W， p=11W；短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)：當(dāng) Ik=7.05A時(shí)，短路線電壓 Ukl=100V 而Pk=470W。 假設(shè)附加損耗忽略不計(jì)，短路特性為

33、線性，且 X1= X2。試求：（ 1） 參數(shù) X1，rm，Xm，r2；（2） 該機(jī)的 cosN和n（ 不考慮溫度的影響 ） 。解：（1）由空載試驗(yàn)求得空載阻抗：Z0 UI01 3830.6/43 60.44( )空載總電阻： r0P02246 2 6.19( )0 mI 02 3 3.642空載總電抗：X0Z02 r0260.442 6.192 60.12( )鐵耗： pFe P0 mI 02r1 p 246 3 3.642 2.01 11 155(W ) 勵(lì)磁電阻： rm pFe2155 2 3.9( )m mI 02 3 3.642由短路試驗(yàn)求得：短路阻抗： Zk Uk 100/ 3 8.

34、19( )k I k 7.05短路電阻： rkPk2470 2 3.15( )k mI k2 3 7.052短路電抗： XkZk rk8.19 3.15 7.56( )1由X1 X 2 ,得 定子漏電抗： X1Xk 3.78( )轉(zhuǎn)子電阻： r 2=r k-r1=3.15-2.01=1.14( )勵(lì)磁電抗： X m=X 0-X 1 =60.12-3.78=56.34( )(2) 額定運(yùn)行時(shí)定、轉(zhuǎn)子總銅耗I N 2 7.25 2pCu1 pCu2 ( N )2 Pk (7.25)2 470 497(W)I k 7.05輸入功率： P1 PN pCu1 pCu2 pFe p 3000 497 15

35、5 11 3663(W) 效率： N PN 100% 3000 81.9%N P1 3663由 P13UNIcos N , 得額定運(yùn)行時(shí)的功率因數(shù)cos NP136633UNI3 380 7.250.7685-1 某三相繞組式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)如下：PN=7.5kW ， U N=380V, IN=15.1A, nN=1450r/min, m=2.0, 。試求：（ 1）臨界轉(zhuǎn)差率 Sm 和最大轉(zhuǎn)矩 Tm ；（ 2）寫出固有機(jī) 械特性實(shí)用表達(dá)式； （3）該機(jī)的固有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù) KM 。1500 1450解： (1) 額定轉(zhuǎn)差率： SN 1500 1450 0.033 N 1500臨界轉(zhuǎn)差率：Sm

36、 SN ( mm2 1) 0.033(2.0 4 1) 0.123P 7.5額定轉(zhuǎn)矩： TN 9550 N 9950 49.4(N M) NnN1450最大轉(zhuǎn)矩：TmMTN 2.0 49.4 98.8(N M)（2） 固有機(jī)械特性實(shí)用表達(dá)式：2TmSSmSmS2 98.8S 0.1230.123 S（3）在固有機(jī)械特性表達(dá)式中，令 S=1，得固有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩2 98.81 0.12323.94(N M )0.123 1固有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)：kMTQ23.940.48TN 49.45-2 某三相籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)額定數(shù)據(jù)如下： PN=300kW ，UN=380V, IN=527A, nN=1450r/min, 起動(dòng)電流倍數(shù) KI=6.7，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù) KM=1.5，過載能力 M =2.5。定子接法。試求：（1） 直接起動(dòng)時(shí)電流 IQ