复习题（三）
;1）一台并励直流电动机,铭牌数据如下:P=3.5kW，U=220V，I
N
N
N
=20A，
nN=1000r/min,电枢电阻Ra=1Ω，△Ub=1V，励磁回路电阻R1=440Ω，空载实验：
当U=220V,n=1000r/min时，I=2A，试计算当电枢电流I a=10A时,电机的效
0
率（不计杂散损耗）。
解：励磁电流：If? 励磁损耗：PCufUfRf?2f220A?0.5A 4402202?RfI???110W
Rf440U2f 空载时：
输入功率：P1?UI0?220?2W?440W
励磁功率：Pf?110W
22电枢铜损耗：PW Cua?RaIa?Ra(I0?If)?2.25电刷接触损耗： Pcub=2*△Ub*Ia*Ia=2*1*1.5*1.5=4.5W 附加损耗：Pad?0
'则：P?PCub?Pad?324.75W(440-110-2.25-4.5=323.25) mec?PFe?P1?Pf?PCua当Ia?10A时，I?Ia?If?10.5A 输入功率：P1?UI?220?10.5W?2310W
22 PCua?RaIa?1?10W?100W
Pf?110W
PCub?2?UbIa?2?1?10W?20W 输出功率：
P2?P1??P?P1?PCua?Pf?PCub?(Pmec?PFe)?1755.25W(2310-100-110-20=2080W)
效率：??P2?100%?75.98% P1=P2/P1=2080/2310=90%
2）已知一台三相四极异步电动机的额定数据为：PN=10kW，UN=380V，IN=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） Pem?P2?Pmec?Pad?PCu2?10.58kW sN?PCu2/Pem?0.0293 nN?(1?sN)n1?1456r/min （2） T0? （3） T2?Pmec?Pad?1.77N?m ?P2?65.59N?m ?N （4） Tem?T2?T0?67.36N?m
;3)一台SN=150kV·A，U1N /U2N=10/0.4 kV，Y，y0联结的三相变压器，I0%=6.5%，P0=600W，us=5%，PSN=1800W，试求：（1）近似等效电路参数标么值；（2）满载及cosφ2=0.8（滞后）时的二次端电压和效率；
解：（1）由空载试验数据求励磁参数
*? Zm1?15.38 *I0P0* R?*2?0.6/(6.5*6.5)=0.0142
I0*m**2*2?Zm?Rm?15.37 Xm 由短路试验数据求短路参数
**?US?0.05 ZS**?PSN? RSPSN?0.012 SN**2*2?ZS?RS?0.45 XS （2）β=I/I
1
IN
=1;
**?U??(RScos?2?XSsin?2)?100%?2.78%
U2?(1??U)U2N?388.8V
P0??2PSN ??(1?)?100%?98% 2?SNcos?2?P0??PSN4）他励直流电动机的UN=220V,IN=207.5A,Ra=0.067Ω,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1.5IN，电枢回路应串入多大的电阻？
解:(1)直接起动的电流Ist?UN/Ra=220/0.067=3283.6A Ist/IN =3283.6/207.5=15.8 (2) Ist1?1.5IN =1.5×207.5=311.25A
又：Ist1?UN/(Ra?Rst)
由此可得: Rst=0.64Ω
;5）一台三相笼型异步电动机的额定数据为：PN=125KW，Nn=1460r/min,UN=380V，Y联结，IN=230A，起动电流倍数ki=5.5，起动转矩倍数kst=1.1，过载能力λT=2.2，设供电变压器限制该电动机的最大起动电流为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xst值应为多少？（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：Ist?ki?IN=5.5×230A=1265A>900A 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：??Ist/Imst=1265/900=1.4
短路阻抗为：Zs?rs2?xs2=UN/3?Ist=380/3?1265 =0.173Ω
所以rs=0.3 Zs =0.3×0.173=0.052Ω xs?Zs2?rs2=0.1732?0.0522=0.165Ω 应串接电抗值：
?2xs2?(?2?1)rs2?xs=1.42?0.1652?(1.42?1)?0.0522?0.165=0.072Ω （3）串入xst=0.072Ω时的起动转矩为 T1st?1
?T=2st1?21.1×TN=0.56TN kstTN1=1/1.42×
因为，T1st=0.56TN> TN=0.5 TN 所以可以半载起动
6） 一台三相异步电动机接到50HZ的交流电源上，其额定转速
nN=1455r/min，试求：（1）该电动机的极对数p；（2）额定转差SN；（3）额定转速运行时，转子电动势的频率。 （第四章第1节+p131）
解：
（1）由题得转子相对于定子转速：nS=1500r/min 极对数：p?60f?2 ns（2）额定转差： SN?ns?nn1500?1455??0.03 ns1500(3) 转子电动势频率 ：f2?SNf1?1.5HZ（p131） ;7)一台并励直流发电机，铭牌数据如下：P=23kW，U=230V，
N
N
nN=1500r/min，励磁回路电阻Rf=57.5Ω，电枢电阻Ra=0.1Ω,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：If?UN230?A?4A Rf57.7PN23?103IN??A?100A
UN230Ia?IN?If?104A
2PCua?RaIa?1081.6W
（1）Ea?UN?RaIa?240.4V Ce??Ea?0.1603 nN 电动机运行：Ea?UN?RaIa?209.6V
Ce?'?n?220240Ce???0.1603?0.1533 230230Ea?1367r/min Ce?'（2）Pem?EaIa?21.798kW
Pem21.798?103?N?m?152.27N?m （3）Tem??2??1367/608)并励直流电机，，PN=7.5kW，UN=110V，IN=79.84A，nN=1500r/min，Ra=0.1014Ω, IIN=2.5A,求电枢电流为50A时的电机转速。（第二章第5、6节，感应电动势计算公式，并励、他励直流电机电流电压平衡方程）
额定电枢电流IaN?IN?IfN?(91?2.5)A?88.5A 额定磁通的电动势常数：Ce?N?UN?IaNRa220?88.5?0.074??0.142V?min/r
nN1500
电机拖动及基础第四版期末考试复习题答案版1
