电机学计算题

1、1电机学计算题电机学计算题2013年12月2变压器部分变压器部分 T型等效电路参数（实际值折算和标幺型等效电路参数（实际值折算和标幺值计算）；值计算）； 电压变化率和效率；电压变化率和效率； 最大效率和对应的负载系数；最大效率和对应的负载系数； 原副边的电流电压计算。原副边的电流电压计算。3求：求：(1)变压器参数的变压器参数的实际值和标幺值实际值和标幺值；（2）利用）利用 型等效电路，求满载型等效电路，求满载cos 2=0.8滞后时的滞后时的副边副边电压及原边电流电压及原边电流； (3)求满载求满载cos 2=0.8滞后时的滞后时的电压变化率及效率电压变化率及效率。 （4）求求cos 2=0

2、.8 （滞后）时的最大效率。（滞后）时的最大效率。 4kVUN101 1113243IAUSINNN 解：解：Y接法接法 223 . 6UkVUN AUSINNN513322 AIINN296322 82.17324310311111 kVIUIUZNNNNbd接法接法标标么么值值空载空载短路短路110.055.01441.2110-33.2110-35标标么么值值空载空载短路短路电压电压 电流电流 功率功率(1)空载试验空载试验32.690144. 01*0*0* IUZm84. 50144. 01021. 1232*0*0* Iprm1 .692*2* mmmrZx(2)短路试验短路试验0

3、55. 01055. 0* kkkIUZ0032. 011021. 3232* kkkIpr0548. 02*2* KKKrZx110.055.01441.2110-33.2110-36rk* =0.0032 xk*=0.0548 *1I *1Uxm*=69.1 *0Irm*=5.84 *2I *2U 82.17324310311111 kVIUIUZNNNNb 12381* bmmZZZ 1041* bmmZrr 12341* bmmZxx 98. 01* bkkZZZ 057. 01* bkkZrr 979. 01* bkkZxx7（2）利用）利用 型等效电路，求满载型等效电路，求满载co

4、s 2=0.8滞后时的副边滞后时的副边电压及原边电流；电压及原边电流；原边电压保持额定值原边电压保持额定值U1*=1，满载，满载I2*=1，似认为，似认为0*287.361 I则则0*101 U5 . 2966. 0)0548. 00032. 0(87.3611)(*2*1*2 jjxrIUUkkrk* =0.0032 xk*=0.0548 *1I *1Uxm*=69.1 *0Irm*=5.84 *2I *2U*2*1 II0*1*0*2*18 .3701. 187.361 mZUIII8(3)求满载求满载cos 2=0.8滞后时的电压变化率及效率。滞后时的电压变化率及效率。 %54. 36

5、. 048. 58 . 0321. 0sincos2*2* kkxru%3 .99%100cos1020 ppSppkNNkN 221NUUU 9（4）求）求cos 2=0.8 （滞后）时的最大效率。（滞后）时的最大效率。06800180000.61464kNPmP2236800 0.614618000000.61465600 100.8 6800 0.6146 18000199.51 10设有一台设有一台SN= 125MVA， fN= 50 Hz， U1N/U2N= 110/10KV，Y0/ d 11的三相变压器，空载电流的三相变压器，空载电流I0*=0.02，空载损耗，空载损耗 p0=13

6、3kW， 短路电压（阻抗电压短路电压（阻抗电压uk10.5，短路损耗，短路损耗PkN600kw。（1）试求）试求短路阻抗和激磁阻抗短路阻抗和激磁阻抗（均用标么值），画出近似（均用标么值），画出近似 型等效电路，标明各阻抗数值；型等效电路，标明各阻抗数值；(2)求供给额定负载且求供给额定负载且cos 2 0.8滞后时的滞后时的电压变化率及效电压变化率及效率率; (3)当副边电压保持额定值，且供给功率因数当副边电压保持额定值，且供给功率因数cos 2 0.8 滞滞后时的额定副边电流，求后时的额定副边电流，求原边电流和电压原边电流和电压。11解：由解：由uk*=0.105， ，p0=133kW，pK

7、N=6000W可得可得Zk*=0.105I0*=0.02p0*=133/125000=0.001064Ik*=1，pk*=600/125000=0.00485002. 01*0*0* IUZm66. 202. 0001064. 022*0*0* Iprm93.492*02*0*0 rZx0048. 010048. 022* kkkIPr105. 02*2* kkkrZx12rk* xk* *1I *1Uxm* *0Irm* *2I *2U%68. 66 . 01049. 08 . 00048. 0sincos2*2* kkxru%3 .99%100cos1020 ppSppkNNkN 13rk

8、* xk* *1I *1Uxm* *0Irm* *2I *2U(3) U2*=1，I2*=1，cos 2=0.8 2=36.87002201 UU 为参考，为参考，以以0287.361 I则：则：0212. 000275. 093.4966. 234. 40699. 10*1*0jjjxrUImm 0*0*2*173.37015. 10212. 06 . 08 . 000275. 0 jjIII000*2*2*134. 40699. 1081. 00668. 151.50105. 087.3611 jZIUUK14异步电机 极对数、转速，转子频率，定子电流；极对数、转速，转子频率，定子电流；

9、异步电机的异步电机的T型等效电路参数计算；型等效电路参数计算； 功率与转矩平衡；功率与转矩平衡； 启动性能启动性能15 一台三相异步电动机，一台三相异步电动机，PN=75kW，nN=975r/min， UN= 3000V,IN=18.5A，cos N=0.87，f=50Hz，试问：试问：(1)电动机的电动机的极数是多少？极数是多少？(2)额定负载下额定负载下SN和和 N是多少？是多少？解：解： （1）由）由nN=975r/min，可以得到可以得到n1=1000r/min，p=3因为因为n1=60f1/p， n=(1-s) n1 ，s (2%-6%)p=1， n1=3000； p=2， n1=1

10、500；p=3， n1=1000； p=4， n1=750p=5， n1=600； p=6， n1=500选最接近选最接近n1的值的值 nN=975r/min，则，则n1=1000， p=3(2) sN =(n1-n)/ n1=(1000-975)/1000=2.5% N=P2/P1= PN /( 3UN IN cos N)=89.68%16已知一台三相异步电动机的数据为：已知一台三相异步电动机的数据为：U1N=380V，定子三角，定子三角形联接，形联接，50Hz，额定转速，额定转速nN=1426r/min， r1=0.42 ，x1=2.0 ， ， ，rm忽略不计，忽略不计，xm=202 。试

11、。试求：求：(1）极数；）极数； （2）同步转速；）同步转速； （3）额定负载时的转差率和转子频率；）额定负载时的转差率和转子频率；（4）绘出）绘出T型等效电路并计算额定负载时的型等效电路并计算额定负载时的P1、I1和和cos 1和和效率效率。0 . 22r0 . 22xmin1426rNn min11500rn min11500rn （1）极数；）极数； P=2 P=2，即，即2P=42P=4（2）同步转速：）同步转速： 17111500 142615000.0493Nnnns210.0493 502.467()fsfHz（3）额定负载时的转差率和转子频率；）额定负载时的转差率和转子频率；

12、（4）利用）利用T型等效电路并计算额定负载时的型等效电路并计算额定负载时的P1、I1和和cos 1。22.82220.049311.7557.211.7558.411.61RSZjXjj22202 58.411.6111796.8101.6111796.8101.612202 57.211.2557.2213.75221.27 7553.3126.59mmXZjmjjjXZXZ1122.8657.71 47.6723.8650.53531.5759.5931.99mZRjXXZjjj 181380 0159.59 31.996.337 31.99UZI 1311.04( )IA11 113co

13、s3 380 11.04 cos( 31.99 )6162.7()PU IW1coscos( 31.99 )0.848定子电流为定子电流为（滞后）（滞后）19 一台三相异步电动机，一台三相异步电动机，PN=4.5千瓦，千瓦，Y/接线，接线，380/220伏，伏，cos N=0.8， N=0.8，nN=1450转转/分，试求：分，试求：(1)接成接成Y形或形或形时的定子额定电流；形时的定子额定电流；(2)同步转速同步转速n1及定子磁极对数及定子磁极对数p；(3)带额定负载时转差率带额定负载时转差率sN； 解：解：(1)Y接时：接时：UN=380V AUPINNNNN68.108 . 08 . 0

14、3803105 . 4cos33接时：接时：UN=220VAUPINNNNN45.188 . 08 . 02203105 . 4cos3320 PN=4.5千瓦，Y/接线，380/220伏，cosN=0.8，N=0.8，nN=1450转/分，试求： (2)同步转速n1及定子磁极对数p；(3)带额定负载时转差率sN； 07. 21450506060Nnfpmin/150025060601rpfn0333. 015001450150011nnnsNpfnnN1160 21已知：已知：f1=50HZ,PN=4.5KW， UN=380V ,IN=9.1A , r1=1.2 空载实验数据：空载实验数据：

15、 UN=380V ,IN=3.8A , p0=287W， pm=20W,短路实验数据：短路实验数据： UK=110V ,IK=9.1A , pK=510W求：求：rm， xm， r2，x2 ，x1(设设x1= x2 )r1x1kI1kU1短路试验的电路图短路试验的电路图22rr解：短路实验：解：短路实验： 053. 21 . 9351033222KKKKKKIprrIp 853. 02 . 1053. 212rrrK 979. 61 . 93/1103KKKIUZ 67. 622KKKrZx 335. 32/21KxxxY接法接法222E1Er1x1 0I 0U=rmxm空载试验的电路图空载试

16、验的电路图空载实验：空载实验： 963. 42 . 18 . 33202873)(3212001200rIpprrrIpppmmmmFe 89.578 . 33/3803000IUZ 07.54)(12120 xrrZxmmY接法接法异步电动机部分：参数计算异步电动机部分：参数计算23 一台三相感应电动机，一台三相感应电动机，PN=7.5KW，额定电压，额定电压UN=380V，定，定子子 接法，频率为接法，频率为50HZ。额定负载运行时，定子铜耗为。额定负载运行时，定子铜耗为474W，铁耗为铁耗为231W，机械损耗，机械损耗45W，附加损耗，附加损耗37.5W，已知，已知nN=960r/min

17、，cos N=0.824，试计算转子电流频率、转子铜耗、，试计算转子电流频率、转子铜耗、定子电流和电机效率。定子电流和电机效率。 04.01000960100011 nnnsHzHzsff25004. 012WWppPPsmm7583)5 .37457500()(2 WWsPPmem789804. 0175831 24WWsPpemCu316789804. 02 WWppPPFeCuem8603)2314747898(11 AAUPIN86.15824. 038034 .8603cos3111 %17.878603750012 PP 一台三相感应电动机，一台三相感应电动机，PN=7.5KW，额

18、定电压，额定电压UN=380V，定，定子子 接法，频率为接法，频率为50HZ。额定负载运行时，定子铜耗为。额定负载运行时，定子铜耗为474W，铁耗为铁耗为231W，机械损耗，机械损耗45W，附加损耗，附加损耗37.5W，已知，已知nN=960r/min，cos N=0.824，试计算转子电流频率、转子铜耗、，试计算转子电流频率、转子铜耗、定子电流和电机效率。定子电流和电机效率。 25已知：已知：f1=50HZ,P1=6.32，pcu1=0.341， pFe=0.1675， Pcu2=0.2375，pm=0.045，ps=0.029求：求：Pem， Pm， P2， ，s，n，T，T2功率流程图功

19、率流程图P1=6.32PemPmP2pcu1=0.341pFe=0.1675Pcu2=0.2375pm=0.045ps=0.029解：解：)(5 .58111675. 0341. 032. 611WppPPFecuem )(55742375. 08115. 52WpPPcuemm )(5500029. 0045. 0574. 52WppPPsmm 26%876320550012 PP 0408. 05 .58115 .2372 emcuPPsmin/143925060)0408. 01(60)1()1(11rPfsnsnN mNpfPPTemem 00.375025 .58112211 mNn

20、PPTem 45.361439255006060222 1= 1/p=2 f1/p= 2 n1/60 = /p= 2 n/6027起动部分起动部分 .设有一台设有一台380V，50Hz，nN=1455r/min， 连接的三相异连接的三相异步电动机，其每相参数如下：步电动机，其每相参数如下：r1=r2=0.072 ，x1=x2=0.2 ，rm=0.7 ，xm=5 ，求：，求：(1)求在额定电压下直接起动时的转子电流及其功率因数；求在额定电压下直接起动时的转子电流及其功率因数；求出相应的定子电流及其功率因数；把求的结果和在额求出相应的定子电流及其功率因数；把求的结果和在额定运行情况下的定子电流和转

21、子电流比较求其倍数。定运行情况下的定子电流和转子电流比较求其倍数。(2)求出在额定电压下直接起动时的起动转矩以及其与额定求出在额定电压下直接起动时的起动转矩以及其与额定转矩的比值。转矩的比值。 (3)设题中的异步电机为绕线式转子，如果使起动转矩有最设题中的异步电机为绕线式转子，如果使起动转矩有最大值（即大值（即s =1时），求每相转子回路应接入的电阻（归算时），求每相转子回路应接入的电阻（归算到定子方的数值）。这时起动电流为多少？到定子方的数值）。这时起动电流为多少？ 28同步电机部分同步电机部分 参数测量；参数测量； 对称负载特性对称负载特性U、 、 、 、E0； 并网运行并网运行Pem、Q、 。29有一台有一台PN=15000KW，UN=10.5KV，Y联接，联接，cos =0.8（滞后）（滞后）的汽轮发电机，的汽轮发电机，xs*=2.13，电枢电阻略去不计。试求额定负载下，电枢电阻略去不计。试求额定负载下励磁电动势励磁电动势E0 、夹角、夹角 以及以及 U。 0EIUsxIj 解解: : 845. 2)13. 216 . 0(8 . 0)sin()cos(222*2*0 sxIUUE 故故 kVkVEE25.1735 .10845. 235 .