电机学考试易出的计算题

考试易出的计算题1. 一台并励直流发电机，PN=6kW，UN230V，n=1450r/m，电枢回路电阻，励磁回路电阻，额定负载时的附加损耗，铁耗，机械损耗，求额定负载下的输入功率、电磁功率、电磁转矩及效率。解：额定负载时 AV所以 2. 一台, 接线的三相异步电动机，额定运行时，试计算额定运行时的总机械功率和电磁转矩。 解：由，可推知 额定砖差率 总机械功率 （kW） 电磁转矩 (N.m) 3. 一台三相绕线式异步电动机，额定转速，额定功率，转子铜耗，试求：（1）额定转差率；（2）转子感应电势频率；（3）电磁功率；（4）空载转矩。解：（1）由，可知同步转速额定转差率： （2）转子感应电势的频率： （3）电磁功率： （4）空载损耗：转子的机械角速度： 空载转矩： 4. 一台三相异步电动机联接，试计算该电机额定负载时的以下数据：转速；总机械功率；电磁功率负载转矩。解：同步转速 总机械功率 电磁功率额定转差率额定转速负载转矩5. 某串励电动机，（包括电刷接触电阻）。欲在总负载制动转矩不变的情况下把转速降到350r/min，问需串入多大的电阻（假设磁路不饱和）？ 解：串励电动机励磁电流等于电枢电流，依题意磁路不饱和，磁通与励磁电流成正比，因此有式中，比例常数串电阻调速前后，因总制动转矩不变，即电磁转矩保持不变，因此，故电枢电流保持不变调速前的电动势为需串入的电阻为 6. 一台并励直流电动机，PN100kw，UN220V，n550r/m在750C时电枢回路电阻ra0.022欧，励磁回路电阻Rf27.5欧，22V，额定负载时的效率为88，试求电机空载时的电流。解：A A7. 一台三相鼠笼式异步电动机，接法，额定功率因数为启动电流倍数，启动转矩倍数，过载倍数。供电变压器要求启动电流不超过。负载转矩为，要求起动转矩比负载转矩大以上。试确定该电动机是否可以采用起动。解：启动电流为：，满足要求电动机额定转矩：正常启动要求起动转矩不小于启动转矩为：不满足要求，所以，不能采用Y-D起动。8. 一台并励直流电动机的额定数据如下：电枢回路电阻 励磁回路电阻 若忽略电枢反应的影响，试求：（1）电动机的额定输出转矩；（2）在额定负载时的电磁转矩；（3）额定负载时的效率；（4）在理想空载（）时的转速；（5）当电枢回路串入电阻R0.15欧时，在额定转矩时的转速。解: （1） （2） （3） 18602+87.68820.0896+1.21212181.5 19558 W=19.558 kW（4）（5）因为调速前后不变，所以不变 9. 一台并励直流发电机，电枢电阻，一对电刷压降，励磁电阻。求额定负载时的电磁功率。解：额定电流额定励磁电流额定电枢电流额定电枢电动势 电磁功率10. 一台直流串励电动机，额定负载运行，UN220V，n900r/m，IN78.5A，电枢回路电阻Ra=0.26，欲在负载转矩不变条件下，把转速降到700r/m，需串入多大的电阻？ 解：由于串励且不变，则前后不变，不变。所以 所以，接入电阻11. 一台并励发电机，PN6kW，UN230V，n1450r/m，电枢回路电阻，励磁回路电阻，额定负载时的附加损耗W，铁耗W，机械损耗W，求额定负载下的输入功率、电磁功率、电磁转矩及效率。解：发电机 A AV所以 WNm 12. 已知某直流电动机铭牌数据如下，额定功率，额定电压，额定转速，额定效率，试求该电机的额定电流。 解：对于直流电动机，故该电机的额定电流 13. 一直流发电机数据2p6，总导体数N780，并联支路数2a6，运行角速度，每极磁通为0.0392Wb。试计算：1) 发电机感应电势；2) 速度为900r/min，磁通不变时发电机的感应电势；3) 磁通为0.0435Wb，n900r/min时电机的感应电势；4) 若每一线圈电流的允许值为50A，在第3）问情况下运行时，发电机的电磁功率。解：（1）发电机的电势常数 则发电机的感应电势611.52V（2）转速为900r/min时，感应电势 （3）磁通为0.0435Wb，转速为900 r/min时，感应电势 （4）若每线圈流过50安电流，则总电枢电流在（3）的情况下运行时的电磁功率14. 一台四极、82kW、230V、970r/min的并励直流发电机，在75时电枢回路电阻，并励绕组每极有78.5匝，四极串励绕组总电阻，额定负载时，并励回路串入3.5的调节电阻，电刷压降为2V，基本铁耗及机械损耗，附加损耗，试求额定负载时发电机的输入功率，电磁功率，电磁转矩和效率。 解：电机的额定电流励磁绕组中通过的电流电枢电流为+356.5+8.75365.25 A电机中电枢绕组感应电势 所以在额定负载时，发电机的输入功率 电机的电磁功率电机的电磁转矩 发电机的效率15. 三相异步电动机，接法。额定负载时，。计算额定负载时的以下数据：电磁功率；转子铜耗；效率。解： 16. 并励直流电动机=96kW, =440V, =255A, =5A，=500r/min，已知电枢电阻=0.078，求额定运行时的输出转矩和电磁转矩。解：额定输出转矩 (Nm) 额定电流输出 (A) 电枢电动势 (V) 有得 电磁转矩 (Nm) 或电磁功率 (W) 电磁转矩 (Nm) 17. 三相异步电动机，输入功率，定子铜耗，铁耗，转差率，试求： （1）电磁功率；（2）转子铜耗；（3）机械功率。 18. 一台他励直流电动机，已知： 试求： （1）自然特性方程表达式，并计算理想空载点和额定运行点的转速和电枢电流；（2）50%负载时的转速；（3）转速为1500时的电枢电流值。解答： （1） 理想空载点：， 额定运行点：， （2）50%负载时的转速： （3）转速为1500时的电枢电流值 1. 一台三相感应电动机，额定电压，定子接法，频率为。额定负载运行时，定子铜耗为，铁耗为，机械损耗，附加损耗，已知，试计算转子电流频率、转子铜耗、定子电流和电机效率。解 转差率 转子电流频率 全机械功率 电磁功率 转子铜耗 定子输入功率 定子线电流 电动机效率 19. 一台三相四极感应电动机，定子接法。已知额定运行时，输出转矩为电磁转矩的，。试计算额定运行时的电磁功率、输入功率和功率因数。解： 转差率 输出转矩 电磁功率 转子铜耗 定子铜耗 输入功率 功率因数 20. 一台三相鼠笼式异步电动机，已知：。试求：(1)当负载转矩为时，在和两种情况下电动机能否直接起动；(2)采用起动，求起动电流及起动转矩；(3)当负载转矩为额定转矩的50%时和30%时，利用起动，电动机能否起动？解: 当时可以起动当时不能起动电动机不能起动电动机能起动21. 一台直流并励电动机，电枢绕组电阻，励磁回路电阻，一对电刷压降2，额定负载时的铁耗，机械损耗，附加损耗，试求额定负载时的：电枢电势；励磁电流；电磁功率。解：电动机额定负载时各数据计算如下：电枢电势 励磁电流 电磁功率2. 一台异步电动机，额定电压380伏，频率50赫兹，额定功率10千瓦，额定转速1460转/分，定子绕组为三角形连接。额定负载时，功率因数为0.85，定子铜耗为474瓦，铁耗231瓦，机械损耗42.5瓦，附加损耗40瓦。计算额定负载时的以下数据：总机械功率；电磁功率；效率；电磁转矩；定子相电流。解： 22. 一台三相六极绕线式异步电动机，接。试求：，解：；23. 一台并励直流电动机，额定数据为：，电枢回路，励磁回路，请确定输入功率为20kW时各绕组的铜损耗和电磁功率。解： 24. 有一台并励直流电动机，其数据如下：，（线路电流），电枢回路电阻，励磁回路电阻。额定负载下，在电枢回路中串入的电阻，若不计电枢反应的影响，试计算：（1） 接入电阻瞬间的感应电动势、电枢电流和电磁转矩；（2） 若负载转矩不变，求稳态时的电动机的转速。解：（1）额定负载时，电枢电流为 接入电枢电阻瞬间，由于存在惯性，电动机的转速来不及变化，故感应电动势不变，即 电枢电流为电磁转矩为因为负载转矩不变，故调速前后电磁转矩不变。由可知，调速前后电枢电流的稳态值不变。从可知所以调速后电动机的稳态转速为25. 一台三相式异步电动机，接法，且,，。试计算额定运行时的以下数据：（1）同步转速；（2）转差率；（3）转子转速；（4）输出转矩；（5）电磁功率；（6）输入功率；（7）效率；（8）定子电流(线电流)。解：（1）同步转速（2）转差率（3）转子转速（4）输出转矩 （5）电磁功率（6）输入功率（7）效率（8）定子电流26. 一台三相式异步电动机， ，定子绕组Y接，额定功率因数，额定电磁转矩15。试求：电磁功率，转子铜耗。解：27. 仍采用例2.4变压器的参数，当高压侧加额定电压，低压侧负载电流为953.5A，负载功率因数（滞后），求电压变化率，低压侧电压，效率。解：负载系数 负载功率因数 ，由例2.4 ，低压侧线电压 28. 他励直流电动机，额定数据为：PN=96kW，UN=440V，IN=250A，nN=500r/min，Ra=0.078W，请确定额定输出转矩和额定电磁转矩。解： 29. 一台直流电动机，额定数据为：PN=100kW，UN=440V，IN=255A，nN=600r/min，Ra=0.07W，励磁绕组有独立电源，确定额定输出转矩和额定电磁转矩。解： 30. 一台并励直流发电机，额定数据为：PN=20kW，UN=230V，nN=1500r/min，电枢回路Ra=0.156W，励磁回路Rf=73.3W，请确定额定负载下各绕组的铜损耗和电磁功率。解： 31. 有一台他励直流电动机：额定电压UN=220V，额定电流IN=12.5A，额定转速nN=1500r/min。Ra=0.8W。试求：当F=FN，n=1000r/min时，将电枢反接而使系统快速制动停车，要求起始制动电流为2IN，应在电枢回路中串入多大的制动电阻RT？设该机原来运行于额定运行状态，如将端电压突然降到190V，其起始电流为多少？解：（1） 当n=1000r/min，将电枢反接时，有：取最大电流为2IN，则为Ia=23A。所以，RT=13.16W （2）端电压突降时，转速来不及变化； 同时，励磁不变，感应电动势也来不及变化。 额定运行时的电枢电动势 其起始电流： 32. 一台他励直流电动机接在220V的电网上运行，电枢电流， ，。由于某种原因，电网电压降为180V，但励磁电流和负载转矩均不变，求达到新的平衡时，电机转速是多少？ 解：励磁电流和负载转矩都不变，意味着电枢电流不变，即 根据 得 电网电压为220V时 电网电压为180V时 所以 33. 一台三相四极感应电动机额定数据如下：，定子Y接法。试求电动机额定运行时的：（1）同步转速；（2）电磁功率；（3）电磁转矩；（4）转差率；（5）转子转速。解：（1）根据，则有同步转速 （2）电磁功率（3）电磁转矩（4）转差率 （5）转子转速34. 有A、B两台完全相同的并励直流电机，机械上同轴连接，并联在220V的电网上运行，两台电机的励磁电流分别是，其中一台处于发电机状态，一台处于电动机状态。试问： （1） 哪一台是发电机，哪一台是电动机，为什么？（2） 当机组的转速为1000r/min，发电机输出电流为100A，效率为88%时，求电动机的输出转矩。解：（1）A是发电机，B是电动机。 电动机的感应电动势应该小于电网电压，而发电机的