电机拖动计算题及参考答案

四、计算题 1. 台并励直流电动机， P N = 90k^V , U N = 440V ，I N = 245A, I fN = 5 A , n ” = 750r / min , R a = 0.081 ,

试求: （1） 电动机的额定输岀转矩； （2） 在额定电流时的电磁转矩; （3） 当I a =0时电机的转速； （4） 在总制动转矩不变的情况下，当电枢中串入 0.1.】电阻而达稳定时的转速。 答：1 ）电动机的额定输岀转矩 I a = I N - I fN - (245 - 5) = 240

A P 2N

=TW 60 9.55 T 2N

=9.55 陽=9.5590 10 N.m=1146N.m

750 n N

）在额定电流时的电磁转矩

E a

=U N

-I a

R^ = 440-240 0.08 V = 420.8V

Rm = E a l a =420.8 240W =101KW

T

em

二仏=9.55101 10 = 1286.07N.m 门 750

E 420 8 )当I a ：—0时电机的转速C e

- 0.5611V / r

750

n N U N 440 r / min 怎 784.2

C e 「

0.5611 ）在总制动转矩不变的情况下，当电枢中串入 0.1】电阻而达稳定时的转速为: -I a & R 440-240 0.08 0.1 r /min : 707.2r /min Ce

：

-；J

0.5611 2.某三相铝线变压器， S M =750kV *A,U 1N /U 2N ^10000/400V , Yyn0联接。有如下实验数据： 试求：折算到高压侧的变压器 T 形等效电路参数并画岀等效电路图（设 R 1

= R,',X^X 2

'，不需考虑温度换算）

解：（1）由空载试验数据求励磁参数

Zm =U^= 400^3 =3.85I

60

「Z m 2二R m 2 = 3 852 - 0.352 = 3.83'j

X m

折算到高压侧有：

k U IN /上 3 10000/丄 3 25

U 2N / - 3 一 400/ .3 -

' 2 2

Z

m

二 k Z m =25

3.85 =2406.25门 ' 2 2

R m = k R m = 25 0.35 = 218.75；：

X

m

二 k 2X m =252 3.83 =2393.75"

(2)由短路试验数据求短路参数：

3800/3

= 0.35 门 Z s

440/.3

43.3

=5.87 门

Rs =

10900/3

43.32

=1.94 门 X s

Z s 2-^2

5.872 -1.942 5.54'.1

R *2 =R s /2 =1.94/ 2 =0.97"

X j =X 2

' =X s

/2 =5.54/ 2 =2.77"

3.已知一台三相四极异步电动机的额定数据为

P N

=10kW,U N

=380V,I N =11A ，定子绕组为

P cu1 = 557^W, P cu2 =314^V, p Fe = 276W, p mec

= 77^V, p \ — 200^^。试求(1)额定转速;

磁转矩；(4)电机轴上的输岀转矩。 解：(1)额定转速为：

由 F em =P N

P A P mec - P cu2 二(10000 200 77 314) = 10591kW Y 接法，额定运行时，

(2)空载转矩；(3 )电

P cu2

314

10591

= 0.03

n =(1-s)n 0

=(1 -0.03) 1500 =1455r/min

(2)空载转矩为：

P 。二 P mec P.广(77

200) = 277W

1

F 0/3

602

U s /

I s

P s /3

(4)电动机轴上的输岀转矩为:

4. 一台并励直流电动机在额定电压

U N

=230V 和额定电流I N

=85A 的情况下运行，电枢回路总电阻 & =0.1.丨，2二=2V ,

励磁回路总电阻R f =90门，额定负载时的效率 N =90%，试求: (1 )额定输入功率； (2)额定输岀功率； (3 )总损耗； (4 )电枢回路铜耗； (5)励磁回路铜耗； (6 )电刷接触损耗； (7) 附加损耗；

(8) 机械损耗与铁耗之和 答：1)额定输入功率

R N =U N I N = 230 汉 85=19.55KW

2） 额定输岀功率

F 2N 二U N I N N =230 85 90% =17.595KW

3） 总损耗

Z P =R N —p 2N =19.55—17.595 = 1.955KW

4)

电枢回路铜损耗

l a =1 -I f =（85 -2.56） =82.44A F Cua =l ；R a =82.442 0.1 =679.6W

5） 励磁回路铜耗

P Cuf =1 ；R f =2.562 90 = 589.824W

6） 电刷接触损耗

P l=2 ：U c I a=2 82.44 = 164.88W

7)

附加损耗

P o

Q

2 1455/60，.

82N ，m

(3)电磁转矩为:

P

em I

em 二

-：0

10591 2 二 1500/60 二 67.5N

10000 2 二 1455/60

= 65.7N

230

= 2.56A

R f 90