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文檔簡介
1、電機(jī)與電力拖動復(fù)習(xí)材料一、填空題1電動機(jī)按其功能可分為動力電動機(jī)和控制電動機(jī)。2電動機(jī)按用電類型可分為交流電動機(jī)和直流電動機(jī)。3電動機(jī)按其轉(zhuǎn)速與電網(wǎng)電源頻率之間的關(guān)系可分為同步電動機(jī)和異步電動機(jī)。4電動機(jī)的工作原理是建立在電磁感應(yīng)定律通電導(dǎo)體在磁場中受電動力定律、電路定律和電磁力定律等基礎(chǔ)上的。5產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的必要條件是在三相對稱繞組中通入對稱三相交流電。6電動機(jī)的轉(zhuǎn)動方向與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)動方向相同,它由通入三相定子繞組的交流電流的相序決定。7電動機(jī)工作在額定狀態(tài)時(shí),鐵心中的磁通處于臨界飽和狀態(tài),這樣可以減少電動機(jī)鐵心的磁滯和渦流損耗。8工作制是指三相電動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),即允許連續(xù)使用的時(shí)間,分為
2、連續(xù)、短時(shí)和周期斷續(xù)三種。9三相電動機(jī)定子繞組的連接方法有星形和三角形兩種。10根據(jù)獲得啟動轉(zhuǎn)矩的方法不同,電動機(jī)的結(jié)構(gòu)也存在較大差異,主要分為籠型電動機(jī)和繞線式電動機(jī)兩大類。11三相異步電動機(jī)固有機(jī)械特性是在額定電壓、額定頻率、按規(guī)定方法接線條件下的特性。12固有機(jī)械特性曲線上的四個(gè)特殊點(diǎn)是額定點(diǎn)、理想空載點(diǎn)、啟動點(diǎn)、臨界點(diǎn)。13常用的人為機(jī)械特性曲線是轉(zhuǎn)子串電阻和降低定子電壓。14常用的降壓啟動方法有定子串電阻、星形-三角形降壓、自耦降壓等。15降壓啟動在啟動電流減小的同時(shí)啟動轉(zhuǎn)矩也減小了。16繞線式異步電動機(jī)啟動方法有轉(zhuǎn)子串電阻和轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器兩種,其中控制簡單的是轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器方法
3、。17能耗制動實(shí)現(xiàn)時(shí)應(yīng)斷開定子的三相電源電源,在定子兩相上加上直流電源,同時(shí)串電阻。18電源兩相反接反接制動的制動能源來自于電源和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的動能,其制動力較能耗制動更大。19最常見的出現(xiàn)回饋制動的情況是限速下放重物和降低電壓調(diào)速。20變極調(diào)速的調(diào)速范圍大 ,調(diào)速的平滑性差,最突出的優(yōu)點(diǎn)是低速時(shí)轉(zhuǎn)矩大,所以常被用于重載啟動。21變頻調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)有調(diào)速范圍寬、靜差率小,穩(wěn)定性好、平滑性好,能實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速、可適應(yīng)各種負(fù)載、效率較高。22單相罩極電動機(jī)的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、方便、成本低、運(yùn)行時(shí)噪聲小、維護(hù)方便。罩極電動機(jī)的主要缺點(diǎn)是啟動性能及運(yùn)行性能較差,效率和功率因數(shù)都較低,方向不能改變。23如果在單
4、相異步電動機(jī)的定子鐵心上僅嵌有一組繞組,那么通入單相正弦交流電時(shí),電動機(jī)氣隙中僅產(chǎn)生脈振磁場,該磁場是沒有啟動轉(zhuǎn)矩的。24單相電容運(yùn)行電動機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單,使用維護(hù)方便,堵轉(zhuǎn)電流小,有較高的效率和功率因數(shù);但啟動轉(zhuǎn)矩較小,多用于電風(fēng)扇、吸塵器等。25電容啟動電動機(jī)具有較大的啟動轉(zhuǎn)矩(一般為額定轉(zhuǎn)矩的1.53.5倍),但啟動電流相應(yīng)增大,適用于重載啟動的機(jī)械,如小型空壓機(jī)、洗衣機(jī)、空調(diào)器等。26.電動機(jī)種類選擇時(shí)應(yīng)考慮的主要內(nèi)容有:種類、結(jié)構(gòu)形式、額定電壓、額定轉(zhuǎn)速、額定功率等方面。27電動機(jī)的結(jié)構(gòu)形式有開啟式、防護(hù)式、封閉式、防爆式等幾種。28電動機(jī)額定功率的選擇步驟是負(fù)載功率的確定、額定功率的預(yù)
5、選、額定功率的修正、過載能力和啟動能力的校驗(yàn)等。29.用于電動機(jī)制造上的絕緣材料等級有A、E、B、F、H等30測速發(fā)電機(jī)是一種檢測元件,它能將速度信號變換成電壓信號。31異步測速發(fā)電機(jī)在轉(zhuǎn)子不動時(shí)類似于一臺變電壓,由于磁通的方向與輸出繞組的軸線垂直,因而輸出繞組的輸出電壓等于 零 。32伺服電動機(jī)也稱執(zhí)行電動機(jī),它具有一種服從控制電壓的要求而動作的職能。33交流伺服電動機(jī)定子上裝有兩個(gè)繞組,它們在空間上相差90度,一個(gè)是由定值交流電壓勵(lì)磁,稱為勵(lì)磁繞組;另一個(gè)是由伺服放大器供電而進(jìn)行控制的,稱為控制繞組。34交流伺服電動機(jī)運(yùn)行時(shí),勵(lì)磁繞組固定地接到交流電源上,通過改變控制繞組上的控制電壓來控制
6、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。35交流伺服電動機(jī)的控制方法有幅值控制、相位控制和幅-相控制三種。36步進(jìn)電動機(jī)也稱脈沖電動機(jī),它是把輸入的脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)角的控制電機(jī)。37步進(jìn)電動機(jī)按勵(lì)磁方式可分為反應(yīng)式、勵(lì)磁式和感應(yīng)子式(混合式)三類。38步進(jìn)電動機(jī)轉(zhuǎn)動的方向取決于控制繞組的通電順序39通常把由一種通電狀態(tài)轉(zhuǎn)換為另一種通電狀態(tài)稱為一拍,每一拍轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度叫做步距角,其大小與轉(zhuǎn)子齒數(shù)ZR和拍數(shù)N間的關(guān)系式為。40直線電動機(jī)的種類按形式可分為平板形、U形和圓筒形,(或稱為管形)等。二、判斷題(在括號內(nèi)打“”或打“”)1三相異步電動機(jī)的定子是用來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的。 ( )2三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵心可以用整塊鑄鐵來制成
7、。( )3三相定子繞組在空間上互差120。電角度。( )4“異步”是指三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速有差值。( )5三相異步電動機(jī)沒有轉(zhuǎn)差也能轉(zhuǎn)動。( )6負(fù)載增加時(shí),三相異步電動機(jī)的定子電流不會增大。 ( )7不能將三相異步電動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩確定為額定轉(zhuǎn)矩。( )8電動機(jī)工作在額定狀態(tài)時(shí),鐵心中的磁通處于臨界飽和狀態(tài)。( )9異步電動機(jī)轉(zhuǎn)速越快則磁極對數(shù)越多。( )10額定功率是指三相電動機(jī)工作在額定狀態(tài)時(shí)軸上所輸出的機(jī)械功率。 ( )11額定電壓是指接到電動機(jī)繞組上的相電壓。( )12額定轉(zhuǎn)速表示三相電動機(jī)在額定工作情況下運(yùn)行時(shí)每秒鐘的轉(zhuǎn)數(shù)。( )13轉(zhuǎn)子串電阻人為機(jī)械特性的同步轉(zhuǎn)速比
8、固有機(jī)械特性的同步轉(zhuǎn)速低。( )14定子串電阻降壓啟動由于可以減小啟動電流,所以得到廣泛應(yīng)用。( )15轉(zhuǎn)子串電阻啟動既可以減小啟動電流,又可以增大啟動轉(zhuǎn)矩。( )16轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器啟動適用于只有啟動要求,而對調(diào)速要求不高的場所。( )17反接制動一般只用于小型電動機(jī),且不常用于停車制動的場合。 ( )18反接制動準(zhǔn)確平穩(wěn)。 ( )19能耗制動制動力大,制動迅速。 ( )20回饋制動廣泛應(yīng)用于機(jī)床設(shè)備。 ( )21氣隙磁場為脈動磁場的單相異步電動機(jī)能自行啟動。( )22單相罩極異步電動機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便等優(yōu)點(diǎn),所以廣泛應(yīng)用于洗衣機(jī)中。 ( )23單相電容啟動異步電動機(jī)啟動后,當(dāng)啟動繞組
9、開路時(shí),轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速會減慢。( )24單相電容運(yùn)行異步電動機(jī),因其主繞組與副繞組中的電流是同相位的,所以叫做單相異步電動機(jī)。( )25離心開關(guān)是較常用的啟動開關(guān),一般安裝在電動機(jī)端蓋邊的轉(zhuǎn)子上。( )26在滿足性能的前提下應(yīng)優(yōu)先采用直流電動機(jī)。( )27防爆式電動機(jī)可以避免電動機(jī)爆炸。( )28負(fù)載電流越大電動機(jī)的穩(wěn)定溫升就越高。( )29電動機(jī)的工作制是根據(jù)發(fā)熱特點(diǎn)的不同進(jìn)行劃分的。( )30空心杯轉(zhuǎn)子伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)動慣量較小,響應(yīng)迅速。( )31測速發(fā)電機(jī)不僅可以作為速度檢測元件,還可以作拖動電動機(jī)使用。( )32自整角機(jī)無需勵(lì)磁就能將轉(zhuǎn)角信號轉(zhuǎn)換為電壓信號。( )33旋轉(zhuǎn)變壓器可用于坐標(biāo)變換
10、、三角運(yùn)算、單相移相器、角度數(shù)字轉(zhuǎn)換、角度數(shù)據(jù)傳輸?shù)葓龊?。?)34步進(jìn)電動機(jī)輸入通常為脈沖信號,輸出的轉(zhuǎn)角通常是連續(xù)的轉(zhuǎn)動。( )35直線電動機(jī)是將電能轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動機(jī)械能的一種電動機(jī)。( )三、選擇題(將正確答案的序號填入括號內(nèi))1開啟式電動機(jī)適用于( A )的工作環(huán)境。A清潔、干燥2轉(zhuǎn)速不隨負(fù)載變化的是( B )電動機(jī)。 B同步 3能用轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速的是( B )異步電動機(jī)。 B繞線式 4適用于有易燃、易爆氣體工作環(huán)境的是( A )電動機(jī)。A防爆式 5下列選項(xiàng)中不滿足三相異步電動機(jī)直接啟動條件的是( C )。C電動機(jī)在啟動瞬間造成的電網(wǎng)電壓波動小于206Y-D降壓啟動適用于正常運(yùn)行時(shí)為(
11、 A )連接的電動機(jī)。 AD 7功率消耗較大的啟動方法是( C )。 C定子繞組串電阻降壓啟動8反抗性負(fù)載采用能耗制動停車后,( A )。 A立即斷掉直流電源9能實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速的調(diào)速方法是( C )。 C變頻調(diào)速10轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速適用于( B )異步電動機(jī)。 B繞線式 11改變電源電壓調(diào)速只適用于( A )負(fù)載。 A風(fēng)機(jī)型 12下列方法中屬于改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速的是( A )調(diào)速。 A改變電源電壓 13額定功率相同的電動機(jī),( A ) A額定轉(zhuǎn)速越高,體積就越小。14200kW及以下的電動機(jī)通常選用( C )電壓等級。 C380 V15電動機(jī)在工作時(shí),希望實(shí)際工作溫度( B ) B小于但接近于長時(shí)允許
12、最高溫度。16同一臺電動機(jī)( B ) B帶長時(shí)工作負(fù)載能力比帶短時(shí)工作負(fù)載的能力弱。17交流伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)子電阻較大是為了(B)。 B避免自轉(zhuǎn)現(xiàn)象。18測速發(fā)電機(jī)的輸出特性是指(B)。B輸出電壓與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。19自整角發(fā)送機(jī)與自整角接收機(jī)之間(B)。B只需有電的聯(lián)系就可以實(shí)現(xiàn)同步轉(zhuǎn)動。20旋轉(zhuǎn)變壓器將轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角q轉(zhuǎn)換為正弦或余弦關(guān)系的輸出電壓時(shí),(A)。A兩個(gè)轉(zhuǎn)子繞組的接線方法相同。21三相雙三拍運(yùn)行方式的步進(jìn)電動機(jī)(A)。A每個(gè)通電狀態(tài)都有兩相控制繞組同時(shí)通電。四、筒答題1常用的籠型轉(zhuǎn)子有哪兩種?為什么籠型轉(zhuǎn)子的導(dǎo)電條都做成斜的?答:銅排結(jié)構(gòu)和鑄鋁結(jié)構(gòu)。導(dǎo)電條做成斜的是為了使電機(jī)轉(zhuǎn)子導(dǎo)電條
13、在任何一個(gè)位置都能切割磁力線,從而在整周內(nèi)都有一樣大小的轉(zhuǎn)矩,使電機(jī)轉(zhuǎn)速均勻。2當(dāng)異步電動機(jī)的機(jī)械負(fù)載增加時(shí),為什么定子電流會隨著轉(zhuǎn)子電流的增加而增加?答:機(jī)械負(fù)載增加時(shí)根據(jù)運(yùn)動平衡方程,轉(zhuǎn)速將下降,轉(zhuǎn)差率增大,從而使得轉(zhuǎn)子電流增大。根據(jù)磁動勢平衡方程定子電流也將增大。3三相異步電動機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速由什么決定?試問兩極、四極、六極三相異步電動機(jī)的同步速度各為多少?若轉(zhuǎn)子電路開路時(shí)會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場嗎?轉(zhuǎn)子是否會轉(zhuǎn)動?為什么?答:旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速由磁極對數(shù)和頻率決定。兩極、四極、六極電動機(jī)的同步速度分別為:3000、1500、1000r/min。只要定子三相繞組通入對稱三相交流電流即可產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,但
14、轉(zhuǎn)子開路時(shí)轉(zhuǎn)子電路沒有電流,轉(zhuǎn)子不受力,不轉(zhuǎn)動。4增加三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子電阻對電動機(jī)的機(jī)械特性有什么影響?答:使特性曲線變軟,啟動轉(zhuǎn)矩增大。5三相異步電動機(jī)Y-D降壓啟動的特點(diǎn)是什么?適用于什么場合?答:Y-D降壓啟動簡單,運(yùn)行可靠。適用于正常運(yùn)行為D接的電動機(jī)。6三相異步電動機(jī)自耦變壓器降壓啟動的特點(diǎn)是什么?適用于什么場合?答:特點(diǎn)是在相同的啟動電壓下,自耦變壓器降壓啟動比Y/D降壓啟動向電源吸取的電流要小。適用于對啟動轉(zhuǎn)矩要求大的地方。7簡述繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器啟動的工作原理。答:當(dāng)繞線式電動機(jī)剛開始啟動時(shí),電動機(jī)轉(zhuǎn)速很低,故轉(zhuǎn)子頻率很大,鐵心中的損耗很大,即等值電阻Rm很大
15、,故限制了啟動電流,增大了啟動轉(zhuǎn)矩。隨著n的增加,轉(zhuǎn)子電流頻率下降, Rm減小,使啟動電流及轉(zhuǎn)矩保持一定數(shù)值。8變頻調(diào)速有什么優(yōu)點(diǎn)?答:調(diào)速范圍寬,靜差率小,穩(wěn)定性好,平滑性好,能實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速,可適應(yīng)各種負(fù)載,效率較高。9簡述三相異步電動機(jī)反接制動的特點(diǎn)及適用場合。答:電源兩相反接的反接制動其制動轉(zhuǎn)矩大,制動速度快,需要入較大傳的制動電阻,適用于要求快速制動的地方。倒拉反接制動可獲得穩(wěn)定下放速度,適用于低速下放位能性負(fù)載。10什么是負(fù)載倒拉反接制動?答:在帶位能性負(fù)載下放時(shí),在轉(zhuǎn)子回路串入大電阻,并按提升方向給電。此時(shí),由于提升的電磁轉(zhuǎn)矩小于下降的負(fù)載轉(zhuǎn)矩,電動機(jī)將按下降方向運(yùn)行,進(jìn)入倒拉反接
16、制動。11回饋制動有什么優(yōu)點(diǎn)?適用于什么場合?答:充分利用運(yùn)動的動能回饋電網(wǎng),適用于高速下放重物的限速下放。12三相異步電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與電源電壓有什么關(guān)系?如果電源電壓下降20%,電動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩和啟動轉(zhuǎn)矩將變?yōu)槎啻螅?答:電磁轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比,若電壓下降20%,最大轉(zhuǎn)矩和啟動轉(zhuǎn)矩將變?yōu)樵瓉淼?4%。13籠形異步電動機(jī)全壓啟動時(shí),為何啟動電流大,而啟動轉(zhuǎn)矩并不大?答:啟動瞬間反電勢未建立,所以啟動電流很大。由于啟動時(shí)功率因數(shù)很低,導(dǎo)致啟動轉(zhuǎn)矩并不大。14比較單相電容運(yùn)行、單相電容啟動、單相電阻啟動異步電動機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn)及使用場合。答:電阻啟動單相電動機(jī)通過控制工作繞組和啟動繞組的結(jié)構(gòu)和繞制
17、方法來實(shí)現(xiàn)工作電流與啟動電流的分相。電容啟動單相電動機(jī)的啟動繞組在啟動結(jié)束后由離心開關(guān)斷開,啟動轉(zhuǎn)矩大,適用于重載啟動的負(fù)載。電容運(yùn)行單相電動機(jī)的啟動繞組在啟動結(jié)束后不斷開,運(yùn)行功率因數(shù)高,結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠,廣泛應(yīng)用于電風(fēng)扇、洗衣機(jī)等單相用電設(shè)備中。15試比較兩相、三相交流繞組所產(chǎn)生磁通的相同點(diǎn)和主要區(qū)別,他們與直流繞組所產(chǎn)生的磁通又有什么不同?答:相同點(diǎn)是都要產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,區(qū)別是:兩相繞組互差900,三相繞組互差1200。直流繞組產(chǎn)生的是恒定磁場。16若不采取其他措施,單向異步電動機(jī)能否自行啟動?為什么?答:不能,沒有啟動轉(zhuǎn)矩。17一臺單向電容運(yùn)轉(zhuǎn)式臺式風(fēng)扇,通電時(shí)有振動,但不能轉(zhuǎn)動,如用
18、手正撥或反撥扇葉時(shí),則都會轉(zhuǎn)動且轉(zhuǎn)速較高,這是為什么?答:啟動繞組可能斷開了,沒有啟動轉(zhuǎn)矩。18 q 角的物理意義是什么?答:轉(zhuǎn)子磁極軸線滯后于定子旋轉(zhuǎn)磁場的磁極軸線的角度,稱為功率角。變化時(shí),電磁功率、電磁轉(zhuǎn)、過載能力也隨之發(fā)生變化。19 如何使同步電動機(jī)獲得超前的功率因數(shù)?應(yīng)注意什么問題?答:通過增大勵(lì)磁電流,進(jìn)入過勵(lì)狀態(tài),可獲得超前的功率因數(shù)。運(yùn)行中負(fù)載不能過大,否則將會“失步”。20簡述短時(shí)工作制的工作特點(diǎn)和定額指標(biāo)。答:運(yùn)行時(shí)間很短,停機(jī)時(shí)間很長,溫升達(dá)不到穩(wěn)態(tài)溫升。有15min, 30min, 60min, 90min四種定額。21簡述周期斷續(xù)工作制的工作特點(diǎn)和定額指標(biāo)。答:運(yùn)行時(shí)
19、間很短,停止時(shí)間也很短,電動機(jī)的溫升達(dá)不到穩(wěn)態(tài)溫升,電動機(jī)的溫升降不到零,工作周期小于10min的工作方式。有15%、25%、40%、60% 四種定額。22選擇電動機(jī)時(shí)為什么要進(jìn)行過載能力和啟動能力的校驗(yàn)?答:保證過載時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行和能可靠啟動。23電動機(jī)額定功率修正的原因是什么?答:實(shí)際工作環(huán)境溫度與標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度不同,使得帶同樣負(fù)載時(shí)的穩(wěn)定溫升不同。24測速發(fā)電機(jī)的主要功能是什么?按用途不同,對其性能分別有什么要求?答:將電動機(jī)軸上的機(jī)械轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為電壓信號輸出。(1)直流測速發(fā)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn):1)不存在輸出電壓相位移問題。2)轉(zhuǎn)速為零時(shí),無零位電壓。3)輸出特性曲線的斜率較大,負(fù)載電阻較小。(2)直
20、流測速發(fā)電機(jī)的缺點(diǎn):1)由于有電刷和換向器,所以結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,維護(hù)較麻煩。2)電刷的接觸電阻不恒定使輸出電壓有波動。3)電刷下的火花對無線電有干擾。25交流伺服電動機(jī)的自轉(zhuǎn)現(xiàn)象指的是什么?怎樣消除自轉(zhuǎn)現(xiàn)象? 答:控制信號已經(jīng)消失而轉(zhuǎn)子還在轉(zhuǎn)動的現(xiàn)象。26什么叫做步進(jìn)電動機(jī)的拍?三相單三拍運(yùn)行的含義是什么?答:拍數(shù):即通電狀態(tài)循環(huán)一周需要改變的次數(shù)。三相單三拍運(yùn)行方式:通電狀態(tài)循環(huán)一周需要改變?nèi)危看沃挥袉为?dú)一相控制繞組通電。27什么是自整角機(jī)的失調(diào)角,其大小對自整角機(jī)有何影響?答:發(fā)送機(jī)、接收機(jī)偏轉(zhuǎn)角之差,稱為失調(diào)角。只要失調(diào)角不為零,在整步繞組中就有電流,使轉(zhuǎn)子受力轉(zhuǎn)動,到失調(diào)角為零。五、計(jì)算題1一臺三相異步電動機(jī)的fN=50 Hz,nN=960 rmin,該電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)差率是多少?另有一臺4極三相異步電動機(jī),其轉(zhuǎn)差率sN=0.03,那么它的額定轉(zhuǎn)速是多少?答:2某三相異步電動機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)如下:UN=380 V,IN=15 A,PN=7.5 kW,COSN=0.83,nN=960
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