1、1 / 9四、计算题1. 一台并励直流电动机， ， V， ， ， ，90NPkW40NU245,NfNIAI750/minNnr0.8aR试求：（1）电动机的额定输出转矩；（2）在额定电流时的电磁转矩；（3）当 时电机的转速；0aI（4）在总制动转矩不变的情况下，当电枢中串入 电阻而达稳定时的转速。0.1答：1）电动机的额定输出转矩(245)aNfIIA2,609.NnPT322 19.5. 46.75NNmN2）在额定电流时的电磁转矩40.820.aaEUIRV2.81emPWK309.5286.077eTNm3）当 电机的转速aI时 4.51/aeNECVrn040/i78.2.561Ne
2、Unr4）在总制动转矩不变的情况下，当电枢中串入 电阻而达稳定时的转速为：0.12./min7.2/in0NaeIRrrC2. 某三相铝线变压器， ， 联接。有如下实验数据： 1275,/0/4NNSkVAUV0Yy试求：折算到高压侧的变压器 形等效电路参数并画出等效电路图（设 ，不需考虑温度换算） 。T 1212,RX试验名称 电压/ 电流/ A功率/ kW备注空载 0.4 60 3.8 电压加在二次侧负载 0.44 43.3 10.9 电压加在一次侧解：（1）由空载试验数据求励磁参数2 / 90/34/3.856mUZI022/8/0.PRI23.5.3.8mmXZ折算到高压侧有：12/0
3、/4NUk 253.86.25mZ2017Rk 2.9.mX（2）由短路试验数据求短路参数： /340/5.87.sUZI22/19/.sPRI25.871.945.ssXZ12/0s .42.s3. 已知一台三相四极异步电动机的额定数据为 ，定子绕组为 接法，额定运行时，1,380,1NNNPkWUVIAY。试求（1）额定转速；（2）空载转矩；1257,31,76,7cucuFemecpWpp（3）电磁转矩；（4）电机轴上的输出转矩。解：（1）额定转速为：由 kWPCumecNem 059)34201(2 则 03.15942eCupsmin/145).()(0 rn（2）空载转矩为：Wpm
4、ec 7)207(03 / 9mNpT82.160/45270（3）电磁转矩为：Pem5.7/190（4）电动机轴上的输出转矩为：mNTN.60/45224. 一台并励直流电动机在额定电压 =230V 和额定电流 =85A 的情况下运行，电枢回路总电阻 ，NUI 0.1aRV，励磁回路总电阻 ，额定负载时的效率 ，试求：2cU9fR90%N（1）额定输入功率；（2）额定输出功率；（3）总损耗；（4）电枢回路铜耗；（5）励磁回路铜耗；（6）电刷接触损耗；（7）附加损耗；（8）机械损耗与铁耗之和。答：1）额定输入功率12308519.NPUIKW2）额定输出功率%7.5NI3）总损耗129.51.
5、9PK4）电枢回路铜损耗30.6NffUIAR(852.).4af2.0.1679.cuaPIW5）励磁回路铜耗 22.58.24cuffIR6）电刷接触损耗.16.ccaPUI7）附加损耗4 / 921%0.1759.NPW8）机械损耗与铁耗之和mecFcuafcP(15679.8.2416.875.9)34. W5. 一台 的三相四极异步电动机，在某种运行情况下，自定子方面输入的功率为15.,380,NNPkWUVfHz， ，求：电动机的效率、转差率、6.32,14cu27.5,167.5,4,29cuFemecadPWP转速、空载转矩和电磁转矩。解： 输出功率： )(212 adeccu
6、FecukW)029.45.37.065.34.0.6k5效率： %.812.%12 P电磁功率： admecCuemP2kWk815.)09.45.37.05( 转差率： 1.8.2emCuPs转速： min/5.438206)40()1( rn空载转矩： NTadmec 9.60.15.0输出转矩： mP5.3.4822电磁转矩： NTem71.69.026. 一台并励直流电动机,铭牌数据如下：P N=3.5kW，U N=220V，I N=20A，n N=1000r/min,电枢电阻 Ra=1，2 U=2V，励磁回路电阻 Rf=440，空载实验：当 U=220V，n=1000r/min 时
7、，I 0=2A，试计算当电枢电流 Ia=10A 时，电机的效率（不计附加损耗）。7. 一台并励直流发电机，铭牌数据如下：P N=23kW，U N=230V，n N=1500r/min，励磁回路电阻 Rf=57.5，电枢电阻 Ra=0.1，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 220V 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； 5 / 9（3）电磁转矩。 8. 一台他励直流电动机数据为：P N=7.5kW，U N=110V，I N=82A，n N=1500r/min，电枢回路电阻 Ra=0.1014，求：
8、（1）U=U N，= N 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？9. 一台单相变压器额定值为 SN=20000kVA，U 1N/U2N=127kV/11kV ，f=50Hz。在 15下进行空载和负载试验，有如下数据：求归算到一次侧的励磁参数和短路参数（考虑温度换算） ，并画出 T 型等效电路。 （考虑温度换算）试验名称 电压/ kV电流/ A功率/ kW备注空载 11 45.5 47 电压加在二次侧负载 9.24 157.5 129 电压加在一次侧10. 有一台三相电力变压器， ， ，
9、 ，连接组630NSk12/0/3.15NUkV12/36.4/15.NIA标号 ， ，在 10时的空载和负载试验数据如下：1Yd5fHz试验名称 电压/ V电流/ A功率/ kW备注空载 3.15 6.93 2.45 电压加在二次侧负载 0.45 36.4 7.89 电压加在一次侧试求：(1) 归算到一次侧的励磁参数和短路参数（考虑温度换算） ，并画出 T 型等效电路； (2) 阻抗电压的百分值及其有功分量和无功分量；11. 一台三相异步电动机，额定数据如下： ， ， ， ，定子绕组为1380NUV5NfHz7.5NPkW962/minNnr三角形联结， ， ， ， ， ， 。试求额26pc
10、os.274Cup234Fep4mechp80p定负载时的：(1) 转差率；(2) 转子电流频率；(3) 转子铜耗；(4) 效率；(5) 定子电流。12. 一台 的三相异步电动机有关数据如下：24p， ， ， ， ， ，10NPkW380NUV1452/minNnr1.3/R相1X2.43/相2R1./相， ， ，定子绕组为三角形联结，试求：2X./相R7/m相X90相(1) 画出三相异步电动机 T 型等效电路；(2) 以 T 型电路计算额定负载时的定子电流、转子电流、励磁电流、功率因数、输入功率和效率。13、一台并励直流电动机,铭牌数据如下:P N=3.5kW，U N=220V，I N=20
11、A，n N=1000r/min,电枢电阻 Ra=1，U b=1V，励磁回路电阻R1=440，空载实验：当 U=220V,n=1000r/min 时，I 0=2A，试计算当电枢电流 I a=10A 时,电机的效率（不计杂散损耗）。 解：励磁电流： 20.54ffUIAR励磁损耗：221fCuffPIW6 / 9空载时：输入功率： 10240PUIW励磁功率： f电枢铜损耗： 20().5CuaafRI电刷接触损耗： 213b附加损耗： 0ad则： 1 24.7CuaubmecFf adPP当 时，aIA0.5fIA输入功率： 1231UW2CuaPRI0f2102CubbaUI输出功率： 1 (
12、)175.2CuafCubmecFPPPW效率： 210%75.9814、一台并励直流发电机，铭牌数据如下：P N=6kW，U N=230V，n N=1450r/min，R a=0.57（包括电刷接触电阻），励磁回路总电阻Rf=177，额定负载时的电枢铁损 PFe=234W，机械损耗为 Pmec=61W，求：（1）额定负载时的电磁功率和电磁转矩。（2）额定负载时的效率。 解：（1） 26NkW201.37ffIAR29ffP60.13NIU27.4afA.9CuaPRIW所以 26emf7.4.3150TNm（2） 12.9emcFePW7 / 9210%85.4P15、一台并励直流发电机，铭
13、牌数据如下：P N=23kW，U N=230V，n N=1500r/min，励磁回路电阻 Rf=57.5，电枢电阻 Ra=0.1,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 220V 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。 解： 30457.NffUIAR3210NPI4afIA218.6CuaPRW（1） 0.NaEUIV.163en电动机运行： 209.6aNaRI 130.53eeC167/minaeEnr（2） 2.98emaPIkW（3）31.70152.76/eTN16、一台他励直流
14、电动机数据为：P N=7.5kW，U N=110V，I N=79.84A，n N=1500r/min，电枢回路电阻 Ra=0.1014，求：（1）U=U N，= N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，= N条件下，负载转矩为 0.8TN，转速为（800）r/min，电枢回路应串入多大电阻？ 解：（1） 0.68aeRCn152/minNaeUIr（2） 不变时， 不变，即TTNTaCII3.0.85NaI A8 / 91738/minNaeURInrC（3）不计空载转矩
15、时， ，故：eLT, 0.8.9538.2NemNPTn 2NaBeeTNURnC解得： 2.6BR17、三相变压器额定容量为 20kVA，额定电压为 10/0.4 kV，额定频率为 50HZ，Y，y0 联结，高压绕组匝数为 3300。试求：（1）变压器高压侧和低压侧的额定电流；（2）高压和低压绕组的额定电压；（3）绘出变压器 Y，y0 的接线图。 解：（1） , 11.63NSIAU228.73NSIAU（2） , 15.74NPkV20.1NPkV18、一台 SN=100kVA，U 1N /U2N=6/0.4 kV，Y，y0 联结的三相变压器，I 0%=6.5%，P 0=600W，u s=
16、5%，P SN=1800W，试求：（1）近似等效电路参数标么值；（2）满载及 cos 2=0.8（滞后）时的二次端电压和效率；（3）产生最大效率时的负载电流及cos 2=0.8( 20)时的最大效率。 解：（1）由空载试验数据求励磁参数*015.8mZI*021.4mPRI*2*15.3mmXZR由短路试验数据求短路参数*.SU*0.8SNS *2*0.467SS（2） *22(cosin)1%4.SSRX22(1)38NUV（3）0221097.NNSP 0.57mSP2283.mNI AU0max2(1)1%9.cosNS19、已知一台三相四极异步电动机的额定数据为：P N=10kW，U
17、N=380V，I N=11.6A，定子为 Y 联结，额定运行时，定子铜损耗PCu1=560W,转子铜损耗 PCu2=310W，机械损耗 Pmec=70W，附加损耗 Pad=200W，试计算该电动机在额定负载时的：（1）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） 2210.58emecadCukW2/0.93NCuems（2） 1()46/minNnsr17mecadT（3） （4）25.9PT206.3e 9 / 920、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。解：（1）95081.2NNPTmn3ma10.27Nns2().4mNm转子不串电阻的实用表达式为：710.2.4mTss（2）电机开始起动时，s=1，T=Ts，代入实用表达式得：7105.2.4sTN因为 ，故电动机不能拖动额定负载起动。sN
