电机学5,6试卷

?N解： 全机械功率 P??m1I221?s1?0.04??3?20.52?R2?0.34W?1028W8 s0.04输出功率 P2?P??(p??pad)?(10288?288)W?10000W 电磁功率 Pem?P?10288?W?10716W 1?s1?0.04同步转速 n1?60f160?50?r/min?1500r/min p2额定转速 nN?(1?sN)n1?(1?0.04)?1500r/min?1440r/min 电磁转矩 Tem?PemP10716?60?em?N?m?68.26N?m

n12?3.16?1500?12?60P???10288N?m?68.26N?m 14402??60或 Tem?负载转矩 T2?P2??10000N?m?66.35N?m 14402??604. 一台三相四极50Hz绕线式感应电动机，转子每相电阻R2?0.015?。额定运行时，转子相电流为200A，nN?1475r/min，计算额定电磁转矩。若保持额定负载转矩不变，在转子回路串电阻，使转速降低到1200r/min，求转子每相应串入的电阻值，此时定子电流、电磁功率、输入功率是否变化？ 解 sN?n1?n1500?1475??0.0167 n115002pCu2m2I2R23?2002?0.015Pem???kW?107.8kW

sNsN0.0167T?Pem107.8?60?N?m?686.5N?m ?12??1500n1?n1500?1200??0.2 n11500当n?1200r/min时 s?因

R2R2?Rt ?sNs所以 Rt???1??0.015??0.165? ?s?1??R2???0.0167??N?从感应电机的T型等效电路可知，由于

?s??0.2?R2R2?Rt，电路中的Z1、Z2以及Zm均?sNs未变化。当U1、f1不变时，则定子电流、定子功率因数、定子电动势、气隙磁通、电磁功率、定子输入功率均未变化。转子电流、转子功率因数也未变化。

接入电阻后，转子铜耗

pCu2?sPem?0.2?107.78kW?21.56kW

所以，接入电阻后，转子总的铜耗增加，输出功率减小，电机效率降低。

380V的异步电动机的数据为：PN?260kw，5. 一台50Hz、U1N?380V，f1?50Hz，

过载能力km?2.13。试求：（1）产生最大转矩时的转差率；（2）s?0.02nN?722r/min，时的电磁转矩。 解：（1）n1?750r/min 所以

sN?n1?n750?722??0.0373 n1750sNsm?smsNkm?

222sm?2kmsmsN?sN?0

即

2sm?2?2.13?0.0373sm?0.03732?0

解之得 sm?0.15 或sm?0.0093（舍去） 故

sm?0.15

（2）

TN?PN2?nN60?60?260000N?m?3438.8N?m

2??722所以

Tem?2ssm?smskmTm?20.020.15?0.150.02?2.13?3438.8N?m?1919.1N?m

??7.有一台凸极同步发电机，其直轴和交轴同步电抗标幺值分别等于Xd?1.0,Xq?0.6，电

枢电阻可以忽略不计。试计算发电机的额定电压，额定容量，cos??0.8（滞后）时发电

*机励磁电动势E0。

?*?1.0??0 解：（方法一） 令 U

???cos?10.8?36.87?

*???1.0??36.87?I计算电动势

?*?E?*?jI?*X*?1.0?0??j1.0??36.87??0.6??????j0.48?1.442?19.44? EQq?*与E?*的夹角I0????????????????????????19.44?36.87?56.31???

*直轴电枢电流 Id?I*sin??1?sin56.31??0.832

励磁电动势 E0?E)1.442?0.832?(1Q?Id(Xd?Xq?（方法二） ??arctan*****0.?6 )1.775I*Xq?U*sin?U*cos??arctan0.6?0.6?arctan1.5?56.31? 0.8*直轴电枢电流 Id?I*sin??1?sin56.31?

***E0?U*cos(???)?IdXd?1.0?cos(56.31??36.87?)?0.832?1励磁电动势

????????????????????????????????????????????????????????1.775