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1、一、三相交流电动机1、一台三相笼型异步电动机的额定数据为：P125KW, N=1460r/min，U=380V, Y联结，I =230A，起动 电流倍数k =5.5，起动转矩倍数k =1.1，过载能力入=2.2，设供电变压器限制该电动机的最大起动电istT流为900A，问：(1)该电动机可否直接起动？ (2)采用电抗器降压起动，起动电抗x值应为多少？ st(3)串入(2)中的电抗器时能否半载起动？解：(1)直接起动电流为：I 二kI=5.5X230A=1265A900Ast i N 所以不能采用直接起动。(2)定子串电抗器后，起动电流限制为 900A则:a =I /I” =1265/900=1
2、.4st st短路阻抗为：Zs= Vr 2+x 2 =U/3 XI =380/密 X1265 =0.173Qs sN st录所以 r =0.3Z =0.3X0.173=0.052Qs s x = V Z 2-r 2 二 V 0.17320. 05 22 = 0.165Q应串接电抗值：x = V a 2x 2+(a 21)r 2 x = V 1.42 X 0.1652+(1.421) X 0 . 05 22 0.165=0 . 0 72Qstss s(3)串入x =0.072Q时的起动转矩为stT-st=1/a 2XT =1/a 2Xk T=1/1.42X1.1XT=0.56Tstst NNN因
3、为， T-st=0.56T T=0.5 TN NN所以可以半载起动2、一台三相异步电动机接到50H的交流电源上，其额定转速n=1455r/min，试求：(1)该电动机的极 对数P; (2)额定转差S； (3)额定转速运行时，转子电动势的频率。解：(1)因异步电动机额定转差率很小，故可根据电动机的额定转速n=1455 r/min，直接判断出最接N近n的气隙旋转磁场的同步转速n=1500 r/min，于是N1 p=60f/n=(60X50)/1500=21或 p=60f/n 60f/n=(60X50)/1455=2.06 取p=2(2) s=(nn)/n=(15001455)/1500=0.03N
4、 11(3) f=sf=0.03X50H=1.5 H2 N 1ZZ3、已知一台三相四极异步电动机的额定数据为:P =10kW，U =380V，I=11.6A，定子为Y联结，额定运行时，定子 NNN铜损耗P =560W,转子铜损耗P =310W，机械损耗P =70W，附加损耗P =200W，试计算该电动机在额定负载时的：(1)Cu1Cu2mecad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)P = P + P + P + P = 10.58kWem 2 mec adCu 2n 二(1 s )n 二 1456r / minN N 1s 二 P / P 二 0
5、.0293NCu 2 emT = Pmec + Pad = 1.77 N - m0QPT =亠=65.59N - m2 QN(4) T = T + T = 67.36N-mem 204、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。PT =X T = 2355N-mm m NT = 9550 n = 981.2N - mNn解：（ 1）Nns = n1 nN = 0.027 Nn1根据额定转速为1460r/min,可判断出同步转速1=1500 r/min,则额
6、定转差率为s = s （九 + J九2 1） = 0.124m “ mmN转子不串电阻的实用表达式为：2TT = ms s+ mssm47100.124 s（2）电机开始起动时，s=1，T=Ts，代入实用表达式得: T =1 4710= 575N - ms 10.124+0.1241T T5、因为s N，故电动机不能拖动额定负载起动。台三相笼型异步电动机的数据为 PN=40kW,UN=380V,nN=2930r/min,nN=09 cosN=0.85, %=5.5, kst=1.2,定子绕组为三角形联结，供电变压器允许起动电流为150A,能否在下列情况下用Y降压起动？（1）负载转矩为0.25T
7、N； （2）负载转矩为0.5TN。PN40xlO3解：额定电流N Wn C0Sb=.A = 79.44A3 x 380x 0.9 x 0.85直接起动电流J二认二彳5 5 1944 A二437A采用Y-A降压起动时I = 11 =1 x 437 A = 145.7 A 150 A 起动电流： st 3 st 3ststT = - T = - x k T = - x 1.2T = 0.4T 起动转矩： st 3 st 3 st N 3 N Nstst可见：（1 ）当TL二0.25Tn时，可以起动;（2）当S时，不能起动。二、直流电动机1、他励直流电动机的U220V,I =207.5A,Ra=0.
8、067Q，试问：（1）直接起动时的起动电流是额定电 流的多少倍？（2）如限制起动电流为1.5I，电枢回路应串入多大的电阻？N解：（1）直接起动的电流 I =U /Ra=220/0.067=3283.6Ast NI /I=3283.6/207.5=15.8st N（2） I =1.5X1 =1.5X207.5=311.25A二U/（Ra+Rst）st1NN由此可得：Rst二0.64Q2、一台并励直流电动机,铭牌数据如下:P=3.5kW, U=220V, I =20A, n=1000r/min,电枢电阻R=1Q , =1V,N N N N a b 励磁回路电阻R =440Q，空载实验：当U=220
9、V,n=1000r/min时，I =2A,试计算当电枢电流I =10A时，电机的效率（不1 0 a 计杂散损耗）。解：U 220励磁电流：I = f = A = 0.5Af R 440U22202励磁损耗：P = R 12 = f=110WCuff f R440空载时：f输入功率：P 二 UI 二 220 x 2W 二 440W10励磁功率：P = 110Wf电枢铜损耗：P = R 12 = R (I -1 )2 = 2.25WCua a a a 0 f电刷接触损耗：P = 2AUbI2 = 2x1x1.5W = 3.0WCuba附加损耗：P = 0则：P + Pmec Fead=P P P
10、P P = 324.75W1 fadCuaCub当 I 二 10A 时，I 二 I +1 = 10.5Aaa f输入功率：P 二 UI 二 220 X10.5W 二 2310W1P 二 RI2 二 1X102W 二 100WCua a aP 二 110WP 二 2AU I 二 2 x1x10W 二 20WCubb a输出功率：P 二 P SP 二 P P P P (P + P )二 1755.25W211 Cua f Cub mec FeP效率：耳x 100% = 75.98%13、一台并励直流发电机，铭牌数据如下：P =6kW, U=230V, n=1450r/min, R =0.57Q （
11、包括电刷接触电阻），励N N N a磁回路总电阻R=177Q，额定负载时的电枢铁损P =234W,机械损耗为P =61W,求：（1）额定负载时的电磁功率和fFemec电磁转矩。（2）额定负载时的效率。解：（1） P = P = 6kW2NUf =竺 a = 1.3 AR 177P =R I2 =299WP 6000=f =A = 26.1An U 230NI 二 I +1aN二 27.4 AP 二 R 12 二 427.9WCua a a所以P 二 P + P + P 二 6726.9Wem 2 Cua femP _ 6726.9 lem 二左 xl450N - m 二 44.3N - m60
12、(2) P 二 P + P + P 二 7021.9Wl em mec FeP耳=_2 X100% = 85.45%P14、一台并励直流发电机，铭牌数据如下：P=23kW, U=230V, n=1500r/min，励磁回路电阻Rf=57.5Q，电枢电阻NNNR=0.1Q，不计电枢反应磁路饱和。现将这台电机改为并励直流电动机运行，把电枢两端和励磁绕组两端都接到220Va 的直流电源：运行时维持电枢电流为原额定值。求（1）转速n；（2）电磁功率；（3）电磁转矩。U 230解：I = n = A = 4 Af R 57.7-j-N-N23 X103230A 二 100 AI 二 I +1aN二 10
13、4 AP 二 RI2 二 1081.6WCua a a(1) E 二U + RI 二240.4Va N a aEC =-a =0. 16 0 3 enN电动机运行：=U - R I = 209.6Va N a a9 =H0 =|!0 X 01603 = 01533=1367r /min2) P = E I = 21.798kWem a a3) TemP = 21.798 X1032n x 1367/60N - m = 152.27N - m5、一台他励直流电动机数据为：PN=7.5kW, UN=110V, I n=79.84A, nN=1500r/min,电枢回路电阻 Ra=0.1014Q,
14、求：（1）U=U N，e=eN条件下，电枢电流Ia=60A时转速是多少？（2） U=U N条件下，主磁通减少15%，负载转矩为Tn不变时，电动机电枢电流与转速是多少？（3） U=U N，e=eN条件下，负载转矩为0.8Tn，转速为（一800） r/min, 电枢回路应串入多大电阻？U _ R I解：（1） C =Na = 0.068e NnNU _R In NaaCeN 1528 r / min2） TN 不变时T不变，即CI CIemT N N T an I 93.93A 0.85NNn n 1738r /minCe（3）不计空载转矩时， T T ，故： em LPT 0.8T 0.8 x 0.955 f 38.2 N - mem N nNUR + Rn N _ aB-CCC2e Ne T N解得：R 2.690B
