电机学习题及答案

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1、电机学第二章 变压器2-2、一台 50Hz 的变压器接到 60Hz 的电源上运行，若额定电压不变，问激磁电流、铁耗、漏抗会怎样变化？解： ， 时， ， 时， ，fNEU4.50f NU504.6f NU6040.。 650磁通减小为原来的 5/6，不考虑磁路饱和，磁通和激磁电流成正比，激磁电流减小； 铁耗变小： 5075023125031502603160 666 FeFemFemFe PGBfCGBfCP . 漏磁回路磁阻不变，漏电感不变，漏抗变大。 2-14 有一台三相变压器，额定容量 ，额定电压 ，kVASN kVUN3121.Y，d 联结，试求：（1）一次、二次侧的额定电流；（2）一次

2、、二次侧的额定相电压和相电流。解：（1）一次、二次侧的额定电流：；AUSIN68.21035 AUSIN23.458.6302（2）一次、二次侧的额定相电压和相电流：一次 Y 连接： ； ；I. kV711.二次 连接： ； ；A5264345832. N362.2-20、有一台三相变压器， ，Y,d11 联结组。变压kUkVSNN1001.,器的开路及短路实验数据为实验名称 电压/V 线电流/A 三相功率/W 备注开路试验 6300 7.4 6800 电压加在低压侧短路实验 550 323 18000 电压加在高压侧试求一次侧加额定电压时：1）归算到一次侧时近似等效电路参数（实际值和标幺值）

3、；2）满载且 （滞后）时，二次侧电压 和一次侧电流 ；3）满载且802.cos2U1I（滞后）时的额定电压调整率和额定效率。.解：变比： 91640321.NUk额定电流： ASI 32051，AUSIN513063522. AIN2963512额定电压： kV7411k.1）低压侧开路实验： 24376802.IpRm610.UZ 41692472.X折算到高压侧（一次侧）： 21040.mRk8316902.mk一次阻抗基值： 71254NbIUZ，83714.R02698.bmZX高压侧短路实验： 05231.kIp983.IUZ1057983022.kkRX，715.b 054987.

4、bkZX2）采用近似等效电路，满载且 （滞后）时，取 ，则：02cos02U，0836.arcos 022 87368736914. kIIN260257849531 5832. . jUUkZk 若 ，则： ，而14k VUN5741从而： ， ，V6032273，01 42673910245.arctn VU42571.，AZUIm68587. AI 0021 4637287327913 . 3）电压调整率： %.% 5105749600574021 kUUN或 .sincos sincos 5431060549803212221 kk NkkXRI XIRI输出功率： WSPN456c输

5、入功率： kpFeu61 .额定效率： %.%59108402第三章 直流电机3-11 一台他励发电机的转速提高 20%，空载电压会提高多少（设励磁电流保持不变）？若为并励发电机，则电压升高的百分值比他励发电机多还是少（设励磁电阻不变）？解：他励发电机 ，励磁电流不变，磁通不变，转速提高 20%，空载电压会提nCEUe0高 20%； 并励发电机， ，转速提高，空载电压提高，空载电压提高，励磁电fRI流提高，磁通提高，空载电压进一步提高，所以，并励发电机，转速提高 20%，空载电压升高的百分值大于他励时的 20% 。3-9、一台 4 极 82kW、230V、970r/min 的他励直流发电机，电

6、枢上共有 123 个元件，每元件为 1 匝，支路数 。如果每极的合成磁通等于空载额定转速下具有额定电压时的每极2a磁通，试计算当电机输出额定电流时的电磁转矩。解：转矩常数 304.7812ZpCT感应电动势常数 .6a0e空载额定转速下具有额定电压时的每极磁通0289Wb.7.83nCENea0额定输出电流 5A62UPIa额定电流时的电磁转矩 36N.075.3.34.ITae 3-12、一台他励直流发电机的额定电压为 230V，额定电流为 10A，额定转速为 1000r/min，电枢总电阻 。已知在 750r/min 时的空载特性如下：5.1RaAIf0.4 1.0 1.6 2.0 2.5

7、 3.0 3.6 4.4 5.2VE033 78 120 150 176 194 2.6 225 240试求：1）额定转速、励磁电流为 2.5A 时的空载电压为多少？2）如转速降为 900r/min，空载电压为多少？3）满载时电磁功率为多少？解：1） ，空载时励磁电流不变，主极磁通不变，所以 nCe 2347.0516nECe额定转速时空载电压 234.7V10.2347nEe2）转速为 900r/min 时 93）满载时端电压： ，感应电动势：0VUN 24V.1023RIUEaNa额定电磁功率： 5kW.IPae3-13、一台四极 82kW，230V,970r/min 的并励发电机， ，励

8、磁绕组总电阻5907.，额定负载时并励回路串入 的调节电阻，电刷压降为 2V，铁耗和机械82075.fR3.损耗共 ，杂散损耗为额定功率的 0.5%,试求额定负载时的输入功率、电磁功率和效率。kW解： A.UPIN5236201额定负载时励磁功率： W.RUSfNf 201538750，A.RIfNf 48532 AIIfa 27365486.VIUEaa 21092362.电磁功率： kEPNe 8751.额定输入功率： kpFe 1089251 .%. 额定效率： %.9008923-14、一台 100kW、230V 的并励发电机，励磁绕组每极有 1000 匝，在额定转速下产生额定电压需励

9、磁电流 7A，额定电流时需 9.4A 的励磁电流才能达到同样的端电压。今欲将该机改为平复励，问每极应加多少匝串励绕组？解：空载端电压为 230V 时励磁磁动势为 70A1NIFf0f 发电机额定电流为 78A.43201UPIN并励发电机额定状态时的励磁磁动势为 940A.10NIFff 为保持端电压不变，抵消电枢反应的去磁效应和电枢压降所增加的磁动势为 47940FffN这一磁动势有串励绕组提供时串励绕组的匝数为 匝652.78.43IFNS3-16、一台 17kW，220V 的并励直流电动机，电枢总电阻 ，在额定电压下电枢电10aR流为 100A，转速为 1450r/min，并励绕组与一变

10、阻器串联以限制励磁电流为 4.3A。当变阻器短路时，励磁电流为 9A,转速降低到 850r/min，电动机带有恒转矩负载，机械损耗等不计，试计算：1)励磁绕组电阻和变阻器电阻；2）变阻器短路后，电枢电流的稳态值；3）电磁转矩。解：1） ， VU0变阻器短路时 ，所以ARIf924290.fR变阻器励磁限流时 ，从而fs340. 7264153.fsR2） 时，min/r1450 VIUEaa 20120电磁功率： WIPe121电磁转矩： NmT386450.恒转矩负载，变阻器短路后： WTPe1230650122aaae IIRUIE.解得： A67.3-18、一台 96kW 的并励直流电动

11、机，额定电压为 440V，额定电流为 255A，额定励磁电流为5A，额定转速为 500r/min，电枢总电阻为 0.078。不计电枢反应，试求：1）电动机的额定输出转矩；2）额定电流时的电磁转矩；3）电动机的空载转速。解：1）额定输出转矩 m5N.8360259PTN2 2）额定电压、额定电流时的感应电动势 V.47.40RIUEaNa额定电流时的电磁转矩 74.20650IEae 3）额定时 ，从而5V.2nCea81.5nCNe，从而m74N.0ITeN 03.2.ITa电动机空载转矩 m4.175.8374.0T2e 空载时电磁转矩为空载转矩 ，此时电枢电流 69A.218.0347CT

12、Iea0电枢感应电动势 1V.478.69.214RIUEa0Na电机空载转速 r/min.581.3Cne第五章 感应电机5-3、三相感应电动机的转速变化时，转子所生磁动势在空间的转速是否改变？为什么？解：转子所生磁动势在空间的转速保持为同步转速不变； 因为：转子转速为 ，转子导体切割同步旋转磁场的转差转速为 ，转子感应电流n ns的频率为 ，转子磁动势相对于转子的转速为 ，转子磁动势的转向602pf pfn260与转子同向，所以转子磁动势相对于定子的转速为 。 sn5-14（5-15）、有一台三相四极的笼型感应电动机，电动机的容量 ，额定电压kWPN17，D 联结，参数为 ，VUN3801

13、 ,.,.,.,. 0346071750221 XRXR电动机的机械损耗 ，额定负载时的杂散损耗 ，7526mXR,. Wp39p2试求额定负载时的转差率、定子电流、定子功率因数、电磁转矩、输出转矩和效率。解：假设额定负载时的转差率为 ，则电机参数：28.Ns011 76140.jjZ35726. 02 389228. jjjXsR 0021 4260893147614750 175589360741. . . jjj j定子电流： AZUIm21 14. 功率因数： 89604.cos输入功率： kWIP 91860131.定子铜耗： Rpu74251.激磁电流： AjjZIm0002118

14、97415839468 037256. . 定子铁耗： WRIpFe 321电磁功率： pPFecu4同步转速： ，min/rns50 srads/.081576电磁转矩： NTe13874.总机械功率： Ps 4602输出功率： Wp170283862 输出转矩： mNnsN 61051 .效率： %.%90897201PN例 5-6、P1755-23（24）、有一台三相绕线型感应电动机，定转子均为 Y 联结， ，,min,/, VUrnkWPNN3801450151 890.,.cosN参数 ， ，激磁电流略去不计。现要把该622.,. XR731.iek机的起动电流限制在 1.5 ，试计算起动电阻的值以及起动转矩倍数。I解：额定输入功率： WP7489051.额定输入容量： kSN61.cos额定输入电流： AUI 52738031.起动电