交流電機(jī)典型例題

1、學(xué)習(xí)必備 歡迎下載交流電機(jī)典型例題1、一臺三相交流電機(jī)， 定子是三相對稱單層繞組， 已知極數(shù) 2p=4，定子槽數(shù) Z1=36, 并聯(lián)支 路數(shù) a=1,元件節(jié)距 y=t. (1)畫出槽電動勢星形圖， (2)畫出 U 相繞組展開圖； (3)求基波繞 組系數(shù) kw ；( 4)如果每極磁通=0.0172w,頻率 f=50Hz, 每個元件的匝數(shù) N=10,求基波相電動勢。解： (1)槽距角 = 2p 4 20Z 36(2) U 相繞組展開圖(略)sinqkp12p1qsin23) ky1=120sin32 0.96203sin2ky1 kp14) Ev1v2 2q 4.44 fN mkw1 2 3 4.

2、44 50 10 0.017 0.96 220V2、 證明兩組對稱繞組(空間位置差 90 電角度)流過兩相對稱電流(時間差 90 )時產(chǎn)生 的是圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢。證明： 設(shè) fU1( ,t) Fm cos cos tfV1( ,t ) Fm si n sitn兩相對稱繞組流過兩相對稱電流后產(chǎn)生兩相脈振磁勢為 f1( ,t) fU1( ,t) fV1( ,t) Fmcos cos t + Fmsin sin t1 1 1 1= Fm cos( t) cos( t) cos( t) cos( t) 2222= Fm cos(t)可見f1( ,t) Fm cos(t) 這是一個圓形旋轉(zhuǎn)次動勢。證畢3、

3、異步電動機(jī) ,PN 75kW ,UN 380V ,IN 139 A ,nN =975r/min, cos N =0.8, fN =50Hz,試問該電機(jī)的極對數(shù)P,額定轉(zhuǎn)差率 SN 和額定負(fù)載時的效率各為多少解： nN 975r /minn1 1 0 0r0 / m i nSNn! nN =0.025n1p 60fN 60 50 =31000n1p1 3UNIN cos N 380 139 0.87 3 =79.021kWPNN N 100% =94.9%P14、 一臺異步電動機(jī) ,輸入功率 P1 =8.6 kW,定子銅損耗 pcu1 425W ,鐵損耗 pFe =210W,轉(zhuǎn)差率 s=0.05

4、,試求電磁功率 pM 、轉(zhuǎn)子銅損耗 pcu2 和總機(jī)械功率 Pm。3解：PM = P1- pcu1- pFe=8.6 10 -425-210=7965 Wpcu2 =SPM =0.05 7965=398.25WPm (1 s)PM (1 0.05) 7965=7566.75W5、三相異步電動機(jī) PN =28kW, U N =380v, nN =950r/min, cos N =0.88, fN =50Hz,額定運行 時, pcu1 pFe 2.2kW , pm =1.1kW,忽略 ps ,試求(1)額定轉(zhuǎn)差率 SN ;(2)總機(jī)械功率 Pm,電磁功率 PM 和轉(zhuǎn)子銅損耗 pcu2 ;(3)輸入

5、功率 P1及效率 N ;(4)定子額定電流 I1N .nN 950r / mi nn11r000 / mi n解： ( 1)SNn11000 9500. 0510002)33Pm PN pm 28 103 1.1 103 29.1kWPM29.11 SN 1 0.05 30.63kWpc u2SNP1 SN0. 0 5 2 9. 1=1.53 kW1 0. 05(3)I1NP132.83 10356.68 A3U1N cos N 3 380 0.886、三相異步電動機(jī) 2P=4, n N =1440 r min ,在額定負(fù)載下，保持 E1 f 1 常數(shù)，將定子頻 率降至 25HZ 時，電動機(jī)的

6、調(diào)速范圍和靜差率各是多少？答： 2P=4n1=1500 r minnN 1500 1440 r 60 m i nnm i n n 1nN 750 60 69r0 m i nn'1 60f1 60 25 750r min1 p 27、nmaxnNnminnmin14406902.09%n'N 100% 60 100% 8%n0'750臺三相六極籠型異步電動機(jī)的數(shù)據(jù)為：U N =380V,n N =957 r min ,f N =50Hz ，定子繞阻 Y聯(lián)結(jié)， r12.08 ,r2' 1.53 , x1 3.12 ,x2' 4.25 ,試求（1）額定轉(zhuǎn)差率；

7、（2）最大轉(zhuǎn)矩；（ 3）過載能力； （4）最大轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的轉(zhuǎn)差率。解：（1）nN=957r minn1=1000 r minSN n1 nN 1000 9 5 70.043N 1 Nn11000(2 ) Tmax max3PU12(380/ 3)24 f1r1 r12 (x1 x2' )23 3 70.8N M4 50 2.08 2.082 (3.12 4.25)23) TNU12 sr2 sN 2 f1r2 23P(r1 r2)2 (x1 x2' )2 s332 50 1.532.080.043(380/ 3) 2 1.532 0.043 33.3N M23.12 4.25m

8、=Tmax2.12TN(4) Sm0.1998r21.53r1 TmaxmTN 2.4 994.8 2387.5 N m (x1 x2' )22.082 (3.12 4.25) 28、一臺三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)有關(guān)數(shù)據(jù)為：PN =75KW, n N =720r min ,I1N =148A,N =90.5%,cos N =0.85,m =2.4,E 2N =213V,I 2N =220A.求：（1）額定轉(zhuǎn)矩；（2）最大轉(zhuǎn) 矩；（ 3）最大轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的轉(zhuǎn)差率； （ 4）用實用公式繪制電動機(jī)的固有機(jī)械特性； （ 5）計算 r2 解：（1） TN 9550 PN 9550 75 994.8N

9、mNnN7203）SN750 7207500.04Sm SN m2m 1 0.04 2.4 2.42 1 0.1834）2 mTNTS SmSmS47750.183 S0.04 2133 2200.022列表如下：S00.040.1830.40.60.81T（ N m ）09962388180613321038846圖略）9、一臺三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)，額定數(shù)據(jù)為：PN =16kW, U 1N =380V, 定子繞阻 Y聯(lián)結(jié)，E2N =223.5V,I 2N =47A, nN =717r/min, m =3.15.電動機(jī)拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載 TL 0.7TN ，再固 有機(jī)械特性上穩(wěn)定運行，當(dāng)突然在轉(zhuǎn)

10、子電路中串入三相對稱電阻 R=1 ，求：（ 1）在串入 轉(zhuǎn)子電阻瞬間電動機(jī)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩； （ 2）電動機(jī)穩(wěn)定運行的轉(zhuǎn)速 n,輸出功率 P2, 電磁功率PM 及外串電阻 R 上消耗的功率； （ 3）在轉(zhuǎn)子串入附加電阻前后的兩個穩(wěn)定狀態(tài)下，電動機(jī)轉(zhuǎn)子電流是否變化？解：（1）n1 nN SNn1750 7177500.044E2N SN r23I2N0. 04 4 2 2 3. 53 470.121P 16TN 9550 N 9550 213N mNnN717TL0. T7N =0.7 312=149 N mSm SN m2m 1 0.044 3.153.152 1 0.27TmaxmTN 3.1

11、5 213 671 N m 突串電阻瞬間， S 來不及變，在同一值下有：TA r2 RCTBr2r0. 1 2 1TA TL 149 TB r2 r2RC TA 0.0.112211 1149 16.N1 m2）A點轉(zhuǎn)差率：2Tmax26712max 149s2 2.43 0.073 0S Sm0.27SSm SS0.27S=0.03，S=2.4 （舍去） SA 0.03SCr 2RCSAr2SC0. 1 2 10. 0 3 0. 2 80. 1 2 1 1TLnC 149 54 08.95 50 9 55 04kW忽略空載損耗：PMP2 TA8.411.7 kWM 1 SC A 1 0.28

12、nC1 SC n1 1 0.28 750 540 r minPcu2 SPM 0.28 11.7 3.276kWIC 0.7 I1N 0.7 47 32.9ApRC I C2 RC 32.92 1 1082W3）因為拖動的是恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，所以轉(zhuǎn)子電流有功分量是不變的。10、一臺繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)有關(guān)數(shù)據(jù)為：PN =75kW,U N =380V,n N =976r min ,m =2.05,E 2N =238V,I 2N =210A, 轉(zhuǎn) 子 回 路 每 相串 入 電阻 為0.05 ,0.1 和0.2 時，求轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速的（ 1）調(diào)速范圍；（ 2）最大靜差率； （3）拖動 恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載 TL TN

13、 時的各級轉(zhuǎn)速。解：（1） SNn1 nNn11000 97610000.024SNE2N0. 0 2 4 233I2N 3 2 1 0016當(dāng) R C1 0.05 時 S1 r2 RC 1 SN 0.016 0.05 0.024 0.099C1 1r2N 0.016nRC1 1 S1 n1 1 0.099 1000 901r min當(dāng) R C2 0.1 時 S2 r2 RC2 SN 0.016 0.1 0.024 0.174C2 2r2N 0.016nRC2 1 S2 n1 1 0.174 1000 826r min當(dāng) R C3 0.2 時 S3 r2 RC3 SN 0.016 0.2 0.

14、024 0.324C3 3r2N 0.016nRC3 1 S3 n1 1 0.324 1000 676r min（2）調(diào)速范圍 nmax nN 976r mi n nmin 676r mi nD nmax 976 1.44nR n1 nR1000 676 324 r minnmin 676nRC3%RC3 100% 32.4%n1（3）各級轉(zhuǎn)速分別為nRC1 901r min nRC2 826 r min nRC3676 r min11、一臺鼠籠型三相異步電動機(jī)有關(guān)數(shù)據(jù)為：PN =75kW,UN380V,n N =980r min ,m=2.15,采用變頻調(diào)速，保持 E1 f1 恒定，若調(diào)速范

15、圍與上題相同，試計算（ 1）最大靜差率； （2）頻率為 40Hz,30Hz 時電動機(jī)的轉(zhuǎn)速 .解：（ 1）最大靜差率： nmax 980r min nm i n nmax 980 681r minmax m i n D 1.44nn1 nminn 20% 100% 1 min 100% 100% 100% 2.85% n1n1nminn 681 20（2）已知上題中D 1. 44 SN 1 0 00 9 800. 02N 1000nN n1 nN 1000 980 20 r min當(dāng)頻率為 40Hz 時 n'1 60 f1 60 40 800 r min1 p 3n n '1n

16、N 800 20 780 r min當(dāng)頻率為 30Hz 時 n"1 60 f1 60 30 600 r min1 p 3n n" 1 nN 600 20 580 r min12、一臺繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)的技術(shù)指標(biāo)為：PN =75kW,n N =720r min ,m =2.4,E 2N =213V,I 2N =220A, 定轉(zhuǎn)子均為 Y 聯(lián)結(jié)，該電動機(jī)的反抗性負(fù)載， TL TN （ 1）要求啟動轉(zhuǎn)矩 Tst 1.5TN 時，轉(zhuǎn)子每相應(yīng)串入多大電阻？（ 2）如果在固有機(jī)械特性上運行時進(jìn)行反接制動停車，要求制動開始時的轉(zhuǎn)矩T 2TN ，轉(zhuǎn)子每相應(yīng)串入多大電阻？解：（1） SN75

17、0 0.040.04 213 0.0223 220要求Tst 1.5TN則S11.5TN2 mTN2 2.4TNS Sm1 SmSm'SSm'1Sm 2.85Sm 0. 3 5Sm SN m2m 1 0.04 2.42.42 1 0.183當(dāng) Sm' 2.85 時RcSSm 1 r20.183 1 0.022 0.32當(dāng) Sm' 0.35 時2）在固有機(jī)械特性上Rc 00.13853 1 0.022 0.02SA Sm mm2 1 0.183 2.42.42 1 0.04反接制動瞬間SB 2 SA 2 0.04 1.96Sm' SB m2m1 1. 96 2. 422. 4 1 8. 98RCSSmm 1 r208.198831 0. 022 1. 0613、為什么同步電動機(jī)只能運行在同步轉(zhuǎn)速，而異步電動機(jī)不能在同步轉(zhuǎn)速下運行？ 答：同步電動機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速必須相等，不能有轉(zhuǎn)速差， 因為一有轉(zhuǎn)速差，定 轉(zhuǎn)子磁極的相