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电机学习题第五章

2022-05-01 来源:盖帽养生
第五章

5-3 三相感应电机的转速变化时,转子所生磁动势在空间的转速是否改变?为什

么?

答:不变。设气隙磁场旋转速度为n1,转子的转速为n,转差率为sn1nn1,则转子感

应电动势和电流的频率为f2sf1,由此电流产生的磁动势相对于转子的速度为

n60f2Ps60f1Psn1,则相对于定子的转速为nnn1,与转子转速无关。

即转速变化时,转子产生的磁动势在空间的转速不变。

5-6 感应电动机等效电路中的

代替?为什么?

答:

1ssR2代表与转子所产生的机械功率对应的等效电阻,消耗在该电阻上的功率代表

'1ssR2代表什么?能否不用电阻而用一个电抗去

'总的机械功率。它不能由电抗代替,因为电抗上损耗的是滞后的无功功率,不能代替转换成机械功率的有功功率。

5-11 试写出感应电动机电磁转矩的三种表达形式:(1)用电磁功率表达;(2)用总机

械功率表达;(3)用主磁通,转子电流和转子的内功率因数表达。

答:(1)用电磁功率表达TemPem1

(2)用总机械功率表达TemP

cos2 (3)用主磁通,转子电流和转子的内功率因数表达TemCT1I2

5-13 有一台Y联结,380V,50Hz,额定转速为1444r/min的三相绕线型感应电

动机,其参数为R1=0.4,R2'=0.4,X1=X2'=1,Xm=40,Rm略去不计,定,转子的电压比为4。试求:(1)额定负载时的转差率;(2)额定负载时的定,转子电流;(3)额定负载时转子的频率和每相电动势值。

解:(1)额定转差率

sNnsnNns1500144415000.0373

(2)T形等效电路图如右

设U1UN30219.390v,则

I1R1jx1U1jxm(R'2R2s'jx2)''219.390j40(0.4j10.4Aj1)sj(xmx2)0.03730.4j410.037320.1124.20A'I2I1jxmR'220.1124.20'j400.40.0373j41Asj(xmx2)(3)

18.98170.46'所以I2kiI2418.98A76A (3)f2sNf10.037350Hz1.865Hz

EI'2'2R2s'j1204.35V

E2E2ke'51.09V

5-14 有一台三相四级的笼型感应电动机,额定转差率sN0.02008,电动机的容

量PN=17kW,U1N=380V(D联结),参数为R1=0.715,X1=1.74,

R2'=0.416,X2'=3.03,Rm=6.2,Xm=75,电动机的机械损耗

额定负载时的杂散损耗P=320W。试求额定负载时的定子电流,P=139W,

定子功率因素,电磁转矩,输出转矩和效率。

解:等效电路如题5-13,设U1U103800V则

I1R1jx1U1(Rmjxm)((RmR'2R'2

jx2)''ss)j(xmx2)0.715j1.743800(6.2j75)((6.20.4160.4160.0200A18.5726.35A

j3.03)0.0200)j(753.03)所以定子电流I118.57A 定子功率因数cos1cos(26.35)0.896

R2ImI1s''jx2R'2(18.57'0.4160.02000.416j3.03)4.72A

)j(753.03)(Rmjxm)(sjx2)(6.20.0200I2I1(Rm'(Rmjxm)R'218.57'(6.2j75)(6.20.4160.0200)j(753.03)16.94As'22)j(xmx2)电磁功率Pe3I电磁转矩Te输出功率P2R2s'319.6420.4160.02008W17835.19W

Pes17835.192150060Nm113.54Nm

(1s)Pepp((1s)17835.19139320)17018.06W

输出转矩T2P217018.06(1s)2150060Nm110.5Nm

输入功率P13I'22R2s'3ImRm3I1R1

2222(17835.1934.726.2318.570.715)W18989.26W p2p1效率100%89.6%

5-25 试述极对数比为2:1的双速感应电动机的变极原理。(略)

5-26 有一台三相四极的绕线型感应电动机额定转速nN1485rmin,转子每相

电阻R20.012。设负载转矩保持为额定值不变,今欲把转速从1485r/min下调到1050r/min,问转子每相应串入多大的调速电阻?

解:额定转差率sNn1nNn11500148515000.01

调速后的转差率sn1nn11500105015000.3

设串入调速电阻为R,调速前后负载转矩不变

所以满足

R2sNssNR2Rs,

得R(1)R2(0.30.011)0.0120.348

补充题:三相感应电动机,U1N=380V(D联结),PN=7.5kW,nN960rmin额

定负载时cosN0.824,pcu1474W,pFe231W,p45W,

p37.5W

求:额定情况下的sN,f2,pcu2,和I1(线值)。

解:额定转差率sNn1nNn1100096010000.04

转子侧频率f2sNf10.0450Hz2Hz

总机械功率PPNpp(75004537.5)W7582.5W 所以电磁功率Pem11sNP110.047582.5W7898.44W

转子铜耗pcu2sNPem0.047898.44W316W

输入功率P1Pempcu1pFe(7898.44474231)W8603.44W 效率P2P1100%75008603.44100%87.2%

定子电流I1P13U1cosN8603.4433800.824A15.86A

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