电机与拖动复习题---计算题

1.一台并励直流发电机，铭牌数据如下：PN=23kW，UN=230V，nN=1500r/min，励磁回路电阻Rf=57.5Ω，电枢电阻Ra=0.1Ω，不计电枢反应和磁路饱和。

现将这台电机改为并励直流电动机，把电枢两端和励磁绕组两端都接到220V的直流电源上，运行时维持电枢电流为原额定值，试求电动机的下列数据：
（1）转速n；（2）电磁功率；（3）电磁转矩。

2.某三相变压器容量为500kV·A，Y，yn联结，电压为6300/400V，现将电源电压由6300V改为10000V，如保持低压绕组匝数每相40匝不变，试求原来高压绕组匝数及新的高压绕组匝数。

3.他励直流电动机的数据为：P N=30kW ，U N=220V，I N=158.5A，n N=1000r/min，Ra=0.1Ω，T L=0.8T N，求:（1）电动机的转速;（2）电枢回路串入0.3Ω电阻时的稳态转速；（3）电压降至188V时，降压瞬间的电枢电流和降压后的稳态转速；（4）将磁通减弱至80%ΦN时的稳态转速。

4.一台三相变压器, SN=750kV·A，U1N/U2N=10000/400V，Y，yn联结，ƒN=50Hz,在低压侧做空载试验，测得数据为：U0=400V,I0=60A,P0=3800W；在高压侧做短路试验，测得数据为：US=440V，IS=43.3A，PS=10900W。

试求：
(1)以高压侧为基准的“T”形等效电路参数（要求画图）；
当额定负载且功率因数cosφ2=0.8（滞后）时的二次端电压。

5.他励直流电动机的数据为：P N=7.5kW，U N=110V，I N=85.2A，n N=750r/min，Ra=0.13Ω，如采用三级起动，最大起动电流限制为2I N，求:各段起动电阻。

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6.一台直流发电机的额定容量PN=17kW，额定电压UN=230V，额定转速nN=1500r/min，极对数p=2，电枢总导体数N=468，连成单波绕组，气隙每极磁通φ=1.03×10-2Wb，求：
（1）额定电流；
（2）电枢电动势。

7.一台他励直流电动机，P N=29kW ,U N=440V,I N=76A，n N=1000r/min，Ra=0.38Ω，采用调压及弱磁调速，要求最低理想空载转速为250r/min，最高理想空载转速为1500r/min，求在额定转矩时的最低转速和最高转速，并比较这两条机械特性的静差率。

8.一台SN=100kV·A，U1N/U2N=6300/400V，Y，d接线的三相电力变压器，I0%=7%，P0=600W，Us=4.5%，P SN=2250W。

求：（1）Rs*，Xs*；（2）额定负载且功率因数cosφ2=0.8（滞后）时的二次端电压；（3）cosφ2=0.8（滞后）时的最大效率。

9.某三相变压的额定容量SN=5600kV·A，额定电压U1N/U2N=6000/3300V，Y，d联结。

空载损耗P0=18kW，短路损耗PSN=56kW，试求：（1）I2= I2N，cosφ2=0.8（滞后）时的效率η；
效率最高时的负载系数βm和cosφ2=0.8（滞后）时的最高效率ηmax。

10.一台三相绕线转子异步电动机的数据为：P N=22kW，n N=1460r/min，I1N=43.9A，E2N=355V，I2N=40A，λT=2。

要使电动机满载时的转速调到1050r/min，转子每相应串接多大的电阻？
11.一台三相笼型异步电动机的数据为：P N=11kW，U N=380V，ƒN=50Hz，
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n N=1460r/min，λT=2。

如采用变频调速，当负载转矩为0.8T N时，要使n=1000r/min，则ƒ1及U1应为多少？
12.某三相绕线转子异步电动机的数据为：P N=5kW，n N=960r/min，U N=380V，E2N=164V，I2N=20.6A，λT=2.3。

拖动T L=0.75T N恒转矩负载运行，现采用电源反接制动进行停车，要求最大制动转矩为 1.8T N，求转子每相应串接多大的制动电阻。

13.一直流发电机额定数据为：额定功率PN=10kW，额定电压UN=230V，额定转速nN=2850r/min，额定效率ŋN=0.85。

求它的额定电流及额定负载时的输入功率。

14.一台S N=100kV·A，U1N/U2N=6300/400V，Y，yn接线的三相电力变压器，空载损耗P0=600W，额定短路损耗P SN=2250W，折算到高压侧的近似等效电流参数欧姆值为：Rm=488.3Ω，Xm=5662.3Ω，Rs=8.94Ω，Xs=15.5Ω试求：
（1）用标么值表示的近似等效电流参数；
（2）额定负载且功率因数cosφ2=0.8（滞后）时的二次端电压。

15.一台并励直流电动机，铭牌数据如下：PN=6kW，UN=230V，n N=1450r/min，Ra=0.57Ω（包括电刷接触电阻），励磁回路总电阻Rf=177Ω，额定负载时的电枢铁损PFe=234W，机械损耗Pmec=61W，求：
（1）额定负载时的电磁功率和电磁转矩；
（2）额定负载时的效率。

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16. 一台三相电力变压器，额定容量为180kV·A ，Y ，d11接线，U 1N /U 2N =10000/400V ，铭牌数据：I 0%=4.5%，P0=1000W ，Us(%)=6%，PsN=4000W 。

试求：
（1）用标么值表示的近似等效电路参数；
（2）满载且功率因数cos φ2=0.8（滞后）电压变化率；
（3）半载且功率因数cos φ2=0.8（滞后）效率；
17. 一台P N =5.5kW 、U N =380V ，ƒ1=50Hz 的三相四极异步电动机，在某运行情况下,自定子方面输入的功率为 6.62kW ，P Cu1=341W ， P Cu2=237.5W ，P Fe =167.5W ，P mec =45W, P ad =29W ，试绘出该电动机的功率流程图，并计算在该运行情况下，电动机的效率、转差率、转速、空载转矩、输出转矩和电磁转矩。

18. 一台三相六极50H Z 感应电动机数据如下：定子槽数z 1=36，
采用双层迭绕组，y 1=65τ；P N =55Kw,U N =380V ,%5.91=N
η, 88.0cos =N ϕ, m in /970r n N =,定子绕组Δ接法,求该电机的基波绕组系数,额定转差率,额定电流及额定运行时的相电流。

19. 某三相六极50Hz 异步电动机，P N =28KW ，U N =380V ，n N =950r/min ，cos φN =0.88。

已知额定运行时各项损耗为：P Cu1=1000W ，P Fe =500W ，P mec =800W ，P ad =50W 。

试求额定运行时的：
（1）转差率；（2）转子铜损耗；（3）定子电流；（4）效率；（5）转子电流频率。

20. 三相变压器额定容量为20kV·A ，额定电压为10/0.4kV ，额定
频率为50Hz，Y，y0联结，高压绕组匝数为3300。

试求：（1）变压器高压侧和低压侧的额定电流；（2）高压和低压侧的额定相电压；（3）低压绕组的匝数。

21.一直流电动机额定数据为：额定功率PN=17kW，额定电压UN=220V，额定转速nN=1500r/min，额定效率ŋN=0.83。

求额定负载时的输入功率及额定电流。

22.他励直流电动机的U N=220V, I N=207.5A，Ra=0.067Ω，试问:（1）直接起动时的起动电流是额定电流的多少倍？（2）如限制起动电流为1.5I N，电枢回路应串入多大的电阻？
23.一台三相笼型异步电动机的数据为：P N=5.5kW，k I=7，k st=2，定子绕组为Δ联结，电源容量为1000kV·A，如满载起动，试问可以采用哪些起动方法，通过计算说明之。

24.一台直流发电机Z=16，ZP=4，单迭绕组，每一元件的匝数为5匝，该发电机额定功率为3.2KW，额定电压为230V，效率为0.85，试求：（1）电枢导体总数；（2）额定电流I N。

25.一台QFS –300-2型汽轮发电机，P N=300MW,U N=18KV,cos ΦN=0.85(滞后),试求:
（1）额定电流；
在额定运行时，能发出多少有功功率和无功功率。

（2）额定功率因数角
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26.一台三相变压器，其数据如下：SN=10kV·A，U1N/U2N=1000/230V，Y，d接线，ƒN=50Hz，R1=2.48Ω，X1=3.22Ω，R2=0.4Ω，X2=0.6Ω。

试求：
（1）作出副边短路时的相量图；
（2）求出副边三相短路电流为额定时的原边电压（忽略励磁电流）。

27.一台三相异步电动机的额定数据为：P N=7.5kW，ƒN=50Hz，n N=1440r/min，λT=2.2，求：（1）临界转差率s m;（2）机械特性实用表达式；（3）电磁转矩为多大时电动机的转速为1300r/min；（4）绘制出电动机的固有机械特性曲线。

28.一台隐极三相同步发电机，定子绕组为Y联结,U N=400V，
I N=37.5A，cosφN=0.85（滞后），Xt=2.38Ω（不饱和值），不计电阻，当发电机运行在额定情况下时，试求：（1）不饱和的励磁电动势E0；（2）功角δN；（3）电磁功率Pem；（4）过载能力λ。

29.一台三相四极50Hz异步电动机，P N=10KW，U N=380V，
I N=20A，定子绕组△联结。

额定运行时的损耗为P Cu1=557W，P Cu2=314W，P Fe=276W，P mec=77W，P ad=200W。

试求：（1）额定转速n N；（2）额定运行时的电磁转矩、输出转矩和空载转矩。

30.有一台四极异步电动机，P N=10kW、U N=380V，ƒ=50Hz，转子铜损耗P Cu2=314W，附加损耗P ad=102W，机械损耗P mec=175W，求电动机的额定转速及额定电磁转矩。

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31.一台并励直流发电机的铭牌数据为：额定电压UN=220V，额定电枢电流IaN=75A，额定转速nN=1000r/min，电枢回路电阻Ra=0.26Ω（包括电刷接触电阻），励磁回路总电阻Rf=91 Ω 。

额定负载时电枢铁损耗Pfe=600W，机械损耗Pmec= 1989W，求：
（1）电动机在额定负载运行时的输出转矩；
（2）额定效率
32.一台三相变压器, SN=5600kV·A，U1N/U2N=35/6.3kV，Y，d 联结，ƒN=50Hz，在高压侧做短路试验得US=2610V，IS=92.3A，PS=53kW。

当U1= U1N、I2=I2N时，测得二次端电压恰为额定值，即U2= U2N，求此时负载的功率因数角，并说明负载的性质（不考虑温度换算）。

33.有一台并励直流发电机，PN=35KW，UN=115V，nN=1450r/min，电枢回路电阻(不含电刷接触电阻)RΣ=0.0243Ω，一对电刷压降2△Ub=2V，并励回路电阻Rf=20.1Ω，求额定时的电磁功率和电磁转矩。

34.某工厂从6000V的电网上吸收cosφ=0.6的电功率为2000kW，今装一台同步发电机，容量为720kW，效率为0.9，Y联结，求功率因数提高到0.8时，同步电动机的额定电流和cosφ。

35.一台P N=600MW,U N=20KV, Y接,cosφN=0.9 (滞后)的汽轮同步发电机,Xt*=1.946,Ra=0,
试求:
（1）发电机的额定电流；
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（2）额定进行时能发多少有功功率和无功功率；
（3）该机与无穷大电网并联进行,在额定情况下的Eο、δN和λ。

36.一台三相绕线转子异步电动机的数据为：P N=75kW，U N=380V，n N=970r/min，λT=2.05，E2N=238V，I2N=210A，定、转子绕组均为Y联结。

拖动位能性额定恒转矩负载运行时，若在转子回路中串接三相对称电阻R=0.8 Ω，则电动机的稳定转速为多少？运行于什么状态？
37.有三台参数相同的单相变压器，参数为SN=1kV·A，U1N/U2N=220/110V，将它们接成一台Y，d11接线的三相组式变压器，试求该三相组式变压器的额定容量SN、额定电压U1N、U2N和额定电流I1N、I2N的值。

38.一台P N=4.5KW,Y/△联结、380/220V、cosφN=0.8、ηN=0.8、n N=1450r/min的三相异步电动机，试求：（1）接成Y联结及△联结时的额定电流；（2）同步转速及定子磁极对数；（3）带额定负载时的转差率。

39.一台三相绕线转子异步电动机的数据为：P N=11kW，n N=715r/min，E2N=163V，I2N=47.2A，起动时的最大转矩与额定转矩之比：T1/T2=1.8，负载转矩T L=98N·m，求：三级起动时的每级起动电阻。

40.某工厂变电所变压器的容量为2000kV·A，该厂电力设备的平均负载为1200kW，cosφ=0.65（滞后），今欲新装一台500kW，cos φ=0.85（超前），η=95%的同步电动机，问当电动机满载时，全厂的功率因数是多少？变压器是否过载？
41.他励直流电动机的数据为：P N=10kW，U N=220V，
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I N=53.4A,n N=1500r/min,Ra=0.4Ω。

求:（1）额定运行时的电磁转矩、输出转矩及空载转矩;（2）理想空载转速和实际转速；（3）半载时的转速;（4）n=1600r/min 时的电枢电流。

42.一台三相六极50Hz异步电动机，P N=28KW，U N=380V，n N=950r/min，cosφN=0.88。

已知额定负载时各项损耗为：P Cu1+ P Fe=2.2KW，P mec=1.1K W，P ad=0。

试计算额定负载时的：（1）转差率；（2）转子铜损耗；（3）定子电流；（4）效率；（5）转子电流频率。

43.一台三相绕线转子异步电动机的数据为：P N=75kW，n N=720r/min，λT=2.4，求：（1）临界转差率s m和最大转矩T m；（2）用实用表达式计算并绘制固有机械特性。

44.一台三相绕线转子异步电动机的数据为：P N=40kW，n N=1470r/min，转子每相绕组电阻R2=0.08 Ω，λT=2.6，要求起动转矩为2T N，试利用机械特性的近似公式计算转子每相应串接的电阻值。

45.某三相六极异步电动机的额定功率如下：P N=7.5KW, U N=380V，f N=50HZ,n N=962r/min,cosφN=0.827,定子绕组△接法，已知额定运行时各项损耗如下：P Cu1=470W,P Fe=234W,P mec=45W,P ad=80W。

试求额定运行时的：（1）转子电流频率；（2）效率；（3）额定电流；（4）电磁转矩。

46.一台直流电动机的极对数p=3，连成单叠绕组，电枢绕组总导体数N=398，气隙每极磁通Φ=2.1×10-2Wb，设电枢电流Ia=10A，磁通Φ保持不变，问其电磁转矩为多大？如果把此电枢绕组由单叠绕组改为单波绕组，并保持电枢电流不变，问这种情况下的电磁转矩
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又为多大？
47.已知一台三相异步电动机定子输入功率为60kW，定子铜损耗为600W，铁损耗为400W，转差率为0.03，试求电磁功率Pem、总机械功率P MEC和转子铜损耗P Cu2。

48.一台他励直流电动机，P N=4kW ,U N=220V, I N=22.3A，n N=1000r/min，Ra=0.91Ω，运行于额定状态，为使电动机停车，采用电压反接制动，串入电枢回路的电阻为9Ω，求：（1）制动开始瞬间电动机的电磁转矩；（2）n=0时电动机的电磁转矩；（3）如果负载为反抗性负载，在制动到n=0时不切断电源，电机能否反转？为什么？
49.一台S N=100kV·A，U1N/U2N=6kV/0.4kV，Y，y0联结的三相变压器，I0%=6.5%，P0=600W，us=5%，P SN=1800W，试求：（1）近似等效电路参数标么值；
（2）满载及cosφ2=0.8（滞后）时的二次端电压和效率；
（3）产生最大效率时的负载电流及osφ2=0.8（φ2>0o）时的最大效率。

50.一台三相异步电动机，额定功率P N=10KW，额定频率
f N=50HZ，极数2P=6极，额定转数n N=960r/min。

额定情况下，机械损耗P mec和附加损耗P ad之和为输出功率的2%。

试求额定情况下：（1）电磁功率（2）转子铜损耗；（3）电磁转矩。

51.他励直流电动机的P N=2.5kW,U N=220V,I N=12.5A，n N=1500r/min,Ra=0.8Ω，求:（1）当电动机以1200r/min的转速运行时，采用能耗制动停车，若限制最大制动电流为2I N，则电枢回路中应串入多大的制动电
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阻;（2）若负载为位能性恒转矩负载,负载转矩为T L=0.9T N,采用能耗制动使负载以120r/min转速稳速下降，电枢回路应串入多大电阻。

52.一台并励直流电动机，铭牌数据如下:PN=3.5kW，UN=220V，IN=20A，nN=1000r/min，电枢电阻Ra=1Ω，∆Ub=1V，励磁回路电阻Rf=440Ω。

空载实验：当U=220V，n=1000r/min时，I0=2A，试计算当电枢电流Ia=10A时，电机的效率（不计杂散损耗）。

53.一台直流电动机，P N=74kW ，U N=220V，I N=378A，n N=1430r/min，采用降压调速，已知Ra=0.023Ω，直流电源内阻为0.022Ω，当生产机械要求静差率为20%时，系统的调速范围是多少？若静差率为30%，则调速范围又为多少？
54.一台单相变压器，S N=20000kV·A，U1N/U2N=220 /3/11kV，ƒN=50Hz，空载、短路试验数据如下表：
试求：（1）折算到高压侧的近似等效电路参数欧姆值；
（2）短路电压百分数Us(%)和空载电流百分值I0%；
（3）变压器负载电流为多大时效率最高？
55.一台直流电动机的极对数p=3,连成单叠绕组，电枢绕组总导体数N=398，气隙每极磁通Φ=2.1×10-2Wb，当转速分别为n=1500r/min和n=500r/min时，求电枢绕组的感应电动势。

56.有一台三相50HZ的交流发电机，定子为双层绕组，Z=36，2P=4，y=7τ/9，并联支路数a=1，若已知每个线圈的电动势为40V，求基波相电动势的大小。

57.一台三相笼型异步电动机的数据为：U N=380V，Δ联结，I N=20A，k I=7，k st=1.4，求：（1）如用Y-Δ降压起动，起动电流为多少？能否半载起动？（2）如用自耦变压器在半载下起动，起动电流为多少？试选择抽头比。

58.一台他励直流电动机，P N=4kW ,U N=110V, I N=44.8A，n N=1500r/min，Ra=0.23Ω，电机带额定负载运行，若使转速下降为800r/min，那么：（1）采用电枢串电阻方法时，应串入多大电阻？此时电机的输入功率、输出功率及效率各为多少（不计空载损耗）？（2）采用降压方法时，则电压应为多少？此时的输入、输出功率和效率各为多少（不计空载损耗）？。