2023年電機試題及答案

千里之行，始于足下讓知識帶有溫度。第第2頁/共2頁精品文檔推薦電機試題及答案.doc電機試題及答案

1sR

22,異步電動機等效電路中的附加電阻s的物理意義是什么?能否用電抗或電容

代替這個附加電阻?為什么?(異步電動機等效電路中的附加電阻代表總機械功率的一個虛擬電阻,用轉(zhuǎn)子電流在該

1s

2R2I2電阻所消耗的功率s來代替總機械功率(包括軸上輸出的機械功率和機械損耗,附

加損耗等)因輸出的機械功率和機械損耗等均屬有功性質(zhì)..因此,從電路角度來模擬的話,只能用有功元件電阻,而不能用無功元件電抗或電容代替這個附加電阻.)3,為什么變壓器的空載損耗可近似看成鐵損耗,而短路損耗可近似看成為銅損耗?

(變壓器鐵損耗的大小打算于鐵心中磁通密度的大小,銅損耗的大小打算打算于繞組中電流的大小.變壓器空載和短路時,輸出功率都為零.輸入功率所有變?yōu)樽儔浩鞯膿p耗.即銅損耗與鐵損耗之和.空載時,電源電壓為額定值,鐵心中磁通密度達到正常運行的數(shù)值,鐵損耗也為正常運行時的數(shù)值.而此時二次繞組中的電流為零,沒有銅損耗,一次繞組中電流僅為勵磁電流,遠小于正常運行的數(shù)值,它產(chǎn)生的銅損耗相對于這時的鐵損耗可以忽視不計,因而空載損耗可近似看成為鐵損耗.短路實驗時,輸入功率為短路損耗.此時一次,二次繞組電流均為額定值,銅損耗也達到正常運行時的數(shù)值,而電壓大大低于額定電壓,鐵心中磁通密度也大大低于正常運行時的數(shù)值,此時鐵損耗與銅損耗相比可忽視不計.因此短路損耗可近似看成銅損耗.)

5,異步電動機中的空氣隙為什么做得很小?(異步電動機氣隙小的目的是為了減小其勵磁電流(空載電流),從而提高電動機功率因數(shù).因異步電動機的勵磁電流是由電網(wǎng)供應(yīng)的,故氣隙越小,電網(wǎng)供應(yīng)的勵磁電流就小.

而勵磁電流有屬于感性無功性質(zhì),故減小勵磁電流,相應(yīng)就能提高電機的功率因數(shù).)

計算題1,一臺并勵直流電動機,銘牌數(shù)據(jù)如下:PN=3.5kW,UN=220V,I

N=20A,nN=1000r/min,電樞電阻Ra=1Ω,△Ub=1V,勵磁回路電阻R1=440Ω,空載試驗:當(dāng)U=220V,n=1000r/min時,I0=2A,試計算當(dāng)電樞電流Ia=10A時,電機的效率(不計雜散損耗).

解:勵磁電流:If=

UfRf

=

2f

220A=0.5A440

勵磁損耗:PCuf=RfI=

U2fRf

=

2202=110W440

空載時:輸入功率:P=UI0=220×2W=440W1

勵磁功率:Pf=110W

電樞銅損耗:PCua=RaIa=Ra(I0If)=2.25W22

電刷接觸損耗:PCub=2UbIa=2×1×1.5W=3.0W2

附加損耗:Pad=0

則:Pmec+PFe=PPfPCuaPCubPad=324.75W1

當(dāng)Ia=10A時,I=Ia+If=10.5A輸入功率:P=UI=220×10.5W=2310W1

PCua=RaIa2=1×102W=100WPf=110WPCub=2UbIa=2×1

×10W=20W

輸出功率:P2=P∑P=PPCuaPfP(Pmec+PFe)=1755.25W11Cub效率:η=

P2×100%=75.98%P1

1,已知一臺三相四極異步電動機的額定數(shù)據(jù)為:PN=10kW,UN=380V,IN=11.6A,定

子為Y聯(lián)結(jié),額定運行時,定子銅損耗PCu1=560W,轉(zhuǎn)子銅損耗PCu2=310W,機械損耗Pmec=70W,附加損耗Pad=200W,試計算該電動機在額定負載時的:(1)額定轉(zhuǎn)速;(2)空載轉(zhuǎn)矩;(3)轉(zhuǎn)軸上的輸出轉(zhuǎn)矩;(4)電磁轉(zhuǎn)矩.解:(1)Pem=P2+Pmec+Pad+PCu2=10.58kW

sN=PCu2/Pem=0.0293nN=(1sN)n1=1456r/min

(2)T0=(3)T2=

Pmec+Pad=1.77Nm

P2=65.59NmN

(4)Tem=T2+T0=67.36Nm1.一臺6極感應(yīng)電動機,額定電壓為380V,定子Δ聯(lián)接,頻率50Hz,額定功率7.5kW,額定轉(zhuǎn)速960r/min,額定負載時cos1=0.8,定子銅耗474W,鐵耗231W,機械損耗45W,附加損耗37W,試計算額定負載時,(1)轉(zhuǎn)差率S;(2)轉(zhuǎn)子電流的頻率f2;(3)轉(zhuǎn)子銅耗Pcu2;(4)效率η;

(5)定子線電流.

P13U1COS1

=

8603=16.3A1.732×380×0.8

2,S=(1500-1100)/1500=0.266

S=0.013R=0.389

(1)S=0.042,(2)f2=S*f1=2

(3)P=7500+45+37=7582WPe=P/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,已知一臺三相異步電動機,額定頻率為150kW,額定電壓為380V,額定轉(zhuǎn)速為1460r/min,過載倍數(shù)為2.4,試求:(1)轉(zhuǎn)矩的有用表達式;(2)問電動機能否帶動額定負載起動.

TN=9550

解:(1)

PN=981.2NmnN

Tm=λmTN=2355Nm

按照額定轉(zhuǎn)速為1460r/min,可推斷出同步轉(zhuǎn)速

n1=1500r/min,則額定轉(zhuǎn)差率為

sN=

n1nN=0.027n1

2sm=sN(λm+λm1)=0.124

轉(zhuǎn)子不串電阻的有用表達式為:

2Tm4710=s0.124ssm++0.124ssms4710=575Nm10.124+0.1241

(2)電機開頭起動時,s=1,T=Ts,代入有用表達式得:

Ts=TsTN

由于

,故電動機不能拖動額定負載起動.

5.11有一臺三相異步電動機,其銘牌數(shù)據(jù)如下:

①

當(dāng)負載轉(zhuǎn)矩為250N時,m試問在U=UN和U`=0.8UN兩種狀況下電動機能否啟動?TN=9.55PN/nN

=9.55*40000/1470=260NmTst/TN=1.2Tst=312NmTst=KR2U2/(R22+X202)=312Nm312Nm250Nm所以U=UN時電動機能啟動.當(dāng)U=0.8U時

Tst=(0.82)KR2U2/(R22+X202)=0.64*312=199NmTstTL所以電動機不能啟動.②動?欲采納Y-△換接啟動,當(dāng)負載轉(zhuǎn)矩為0.45TN和0.35TN兩種狀況下,電動機能否啟

TstY=Tst△/3=1.2*TN/3=0.4TN當(dāng)負載轉(zhuǎn)矩為0.45TN時電動機不能啟動當(dāng)負載轉(zhuǎn)矩為0.35TN時電動機能啟動

③若采納自耦變壓器降壓啟動,設(shè)降壓比為0.64,求電源線路中通過的啟動電流和電動機的啟動轉(zhuǎn)矩.IN=PN/UNηNcosφN√3=40000/1.732*380*0.9*0.9=75AIst/IN=6.5Ist=487.5A降壓比為0.64時電流=K2Ist

=0.642*487.5=200A電動機的啟動轉(zhuǎn)矩T=K2Tst=0.642312=127.8Nm

3.15一臺直流他勵電動機,其額定數(shù)據(jù)如

下:PN=2.2KW,UN=Uf=110V,nN=1500r/min,ηN=0.8,Ra=0.4Ω,Rf=82.7Ω.試求:①額定電樞電流IAn;②額定勵磁電流IfN;③勵磁功率Pf;④額定轉(zhuǎn)矩TN;⑤額定電流時的反電勢;⑥直接啟動時的啟動電流;⑦假如要是啟動電流不超過額定電流的2倍,求啟動電阻為多少歐此時啟動轉(zhuǎn)矩又為多少PN=UNIaNηN2200=110*IaN*0.8IaN=25AUf=RfIfNIfN=110/82.7=1.33A③Pf=UfIfN=146.3W④額定轉(zhuǎn)矩TN=9.55PN/nN=14Nm⑤額定電流時的反電勢EN=UN-INRa=11