电机拖动复习题.doc
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1、第四章作业4.7. 有一个三相单层整距绕组,极数2P =4,Q1=24,支数a=1,画出绕组展开图并计算绕组因数。解: 极距 =6 每级每相槽数 q =2 槽距角 =单层绕组节距因数 单层绕组分布因数 绕组因数 展开图(1)三相单层整距绕组可用短距线圈联成等元件式绕组,其实质仍是整距的,但可节省端部铜线:展开图(2)也可用整距线圈联成单叠链式绕组:4.12如果在三相对称绕组中通入大小及相位均相同的电流,此时三相合成磁动势基波的幅值及转速为多少?答:三相对称绕组在空间的分布相差电角度,当三相线圈通入电流为时,在空间将产生三个互差电角度的矩形磁动势,用傅氏级数可以分解为基波和一系列谐波,在三相绕组
2、里产生的基波磁动势为 其合成磁动势为可见基波合成磁动势幅值为零,不产生旋转磁场,所以转速也为零。4.17 有一台1000kW三相绕线型转子异步电动机,f=50Hz,电机的同步转速ns=187.5r/min ,U1N=6kV,Y接法,cosN=0.75,额定效率N=92%,定子为双层叠绕组,Q1=288,y1=8槽,每槽内有8根有效导体,每相有两条支路,已知电动机的励磁电流 Im=45%IN,试求三相基波励磁磁动势。解: 额定电流为 极对数 极距 每极每相槽数 槽距角 基波绕组因数 每相串联匝数 励磁电流 每支路励磁电流 基波合成磁动势 4.18 一台三相异步电动机接于电网工作时,其每相感应电动
3、势E1=350V,定子绕组的每相串联匝数N1=312,绕组因数kw1=0.96,试问每极磁通为多大?解: 由 可知 4.19 一台f=50Hz的交流电机,今通以三相对称正序60Hz的交流电,设电流大小不变,问此时基波合成磁动势的幅值大小,极对数,转速,转向将有何变化?答:当电流有效值不变时,基波合成磁动势幅值不变,极对数与频率无关也不变。通入电流相序不变则合成磁场转向不变,基波合成磁场的转速将因频率提高而增加为原来的倍。 第五章作业5-1 异步电动机为什么又称为感应电动机?答: 异步电动机定、转子绕组之间没有电的联系,当定子绕组中通入正弦交流电流并在气隙中建立旋转磁场后,转子绕组与旋转磁场有相
4、对运动,由电磁感应作用在转子绕组中感应产生电动势并产生电流,转子电流与气隙磁场作用产生电磁转距并实现能量转换。由于转子电流是感应产生,故又称为感应电动机,其电磁关系与变压器相似。5-2 与同容量的变压器相比,异步电动机的空载电流大,还是变压器的空载电流大?为什么?答:异步电动机的空载电流大。因为异步电机磁路中含有气隙,气隙磁阻大,使产生额定磁通量的励磁磁动势增大,相应励磁(空载)电流就大,约占额定电流的20%40%;而变压器主磁路是闭合的没有气隙,其励磁电流也小的多,约占额定电流的3%8%。5-9异步电动机的转差功率消耗到那里去了?若增大这部分损耗,异步电动机会出现什么现象?答:异步电机的转差
5、功率,这部分功率消耗在转子绕组的铜耗上。增大这部分功率会使转差s增加,电动机转速及效率都会降低。5-13 一台三相异步电机,额定数据如下:UN=380V,fN=50HZ,PN=7.5kW,nN=962r/min,定子绕组为三角形接法, 2p=6,cosnN=0.827,pcu1=470W,pFe=234W,,pmech=45W,p=80W。试求额定负载时的(1)转差率;(2)转子电流频率;(3)转子铜耗;(4)效率;(5)定子电流。解:(1)转差为:因为, (2)转子电流频率为:(3)转子铜耗为:由 则 (4)效率为:输入功率 则 (5)定子电流为: 5-15 已知一台三相四极异步电动机的额定
6、数据为PN=10kW,UN=380V,IN=11A,定子绕组为Y联结,额定运行时,Pcu1=557W,Pcu2=314W,PFe=276W,Pmech=77W,P=200W。试求(1)额定转速;(2)空载转速;(3)电磁转距;(4)电动机轴上输出转距。解:(1)四极异步电动机,p=2,ns=1500 r/min由 则 额定转速为: (2)空载转距为: 由 则 空载运行时,输出转距T2=0,输出功率P2=0,空载功率p0和空载转距T0近似不变,则电磁转距为: 机械功率为:电磁功率为: 空载运行时的转差率 空载转速 (3)电磁转距为: (4)电动机轴上的输出转距为: 5-17 一台三相异步电动机额
7、定运行时的转差率为0.02,问这时通过气隙磁场传递的功率有百分之几转化为铜耗?有百分之几转化为机械功率?答;由功率图可知,通过气隙传递的是电磁功率,而,除去铜耗,余下的是机械功率,即电磁功率有2%转化为铜耗,98%转化为机械功率。第十章作业10-1 一绕线转子异步电动机,其技术数据为:PN=75kW,nN=720r/min, I1N=148A,N=90.5,cosN=0.85,KT=2.4,E2N=213V,I2N=220A。(1)用实用表达式绘制电动机的固有特性;(2)用该电动机带动位能负载,如果下放负载时要求转速n=300r/min,负载转矩T=TN,时转子每相应该串接多大电阻?解:(1)
8、 (nN=720r/min,取) 根据实用表达式 即:解得:同步转速点:s=0,n=750 r/min,T=0 N.m 额定运行点:s=0.04,n=nN=720 r/min,T=TN=994.8 N.m 最大转矩点:s=sm=0.1883,n=613 r/min,T=Tm=2387.52 N.m起动点:s=1,n=0,T=Tst=846 N.m可画出电动机的固有机械特性如图:(2)Tz=TN=995 N.m因为是转子串电阻,人为机械特性的Tm不变,即KT=2.4不变。 转速n= -300r/min,则: 第一种解法:根据实用表达式 解得 得:, (小于s,舍去)得每相应串接电阻:第二种解法:
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