电机试题及答案

2、异步电动机等效电路中的附加电阻 的物理意义是什么？能否用电抗或电容

代替这个附加电阻？为什么？

（异步电动机等效电路中的附加电阻代表总机械功率的一个虚拟电阻，

加损耗等）。因输出的机械功率和机械损耗等均属有功性质。 因此，从电路角度来模拟的话， 只能用有功元件电阻，而不能用无功元件电抗或电容代替这个附加电阻。

）

3、为什么变压器的空载损耗可近似看成铁损耗，而短路损耗可近似看成为铜损耗？

（变压器铁损耗的大小决定于铁心中磁通密度的大小， 铜损耗的大小决定决

定于绕组中电流的大小。

变压器空载和短路时，输出功率都为零。输入功率全部变为变压器的损耗。 即铜损耗与铁损耗之和。空载时，电源电压为额定值，铁心中磁通密度达到正常 运行的数值，铁损耗也为正常运行时的数值。 而此时二次绕组中的电流为零，没 有铜损耗，一次绕组中电流仅为励磁电流，远小于正常运行的数值，它产生的铜 损耗相对于这时的铁损耗可以忽略不计，因而空载损耗可近似看成为铁损耗。短 路试验时，输入功率为短路损耗。此时一次、二次绕组电流均为额定值，铜损耗 也达到正常运行时的数值，而电压大大低于额定电压，铁心中磁通密度也大大低 于正常运行时的数值，此时铁损耗与铜损耗相比可忽略不计。因此短路损耗可近 似看成铜损耗。）

5、异步电动机中的空气隙为什么做得很小？

（异步电动机气隙小的目的是为了减小其励磁电流 （空载电流），从而提高电动机功率 因数。因异步电动机的励磁电流是由电网供给的， 故气隙越小，电网供给的励磁电流就小。 而励磁电流有属

于感性无功性质， 故减小励磁电流，相应就能提高电机的功率因 数。）

计算题

1、一台并励直流电动机 ,铭牌数据如下：P N =3.5kW, U=220V ，I N =20A ，n N =1000r/min, 电枢电阻 R a =1Q ，△U b =1V,励磁回路电阻 R i =440Q ，空载实验：当U=220V,n=1000r/min 时, I 0=2A,试计算当电枢电流I a =10A 时，电机的效率（不计杂散损耗）。

解：励磁电流: I f

U f R f

220 A A 440

0.5A

- -2

U

2

2202 励磁损耗： P Cuf

R flf

110W

R f 440

空载时：

输入功率： P

UI 0 220 2W

440W

励磁功

率：

P f 110W

电枢铜损耗: F C ua

R a l f

' 2

R a （l 。I f ）2

2.25W

电刷接触损耗：

f^Cub 2

2

UbI

a

2 1 1.5W

3.0W

附加损耗： F a d 0

则：P mec

Re

P R f R

R

F a d 324.75W

Cua

Cub

电阻所消耗的功率

吁也2来代替总机械功率

（包括轴上输出的机械功率和机械损

耗、 用转子电流在该

当l a 10A时，l l a l f 10.5A

输入功率：P Ul22010.5W 2310W

f"Cua

R a i；

1

2

10 W 100W

P f110W

f^Cub2U b l a 2 1 10W 20W

输出功率：F2 R P P F Cua P f F Cub (P mec F Fe) 1755.25W

效率：P2100% 75.98%

P

1、已知一台三相四极异步电动机的额定数据为：P N=10kW，U=380V, I N=11.6A，定子为Y联结，额定运行时，定子铜损耗P：ui=560W转子铜损耗P cu2=310W机械损耗P.e<=70W附加损耗P ad=200W试计算该电动机在额定负载时的：（1）额定转速；（2）空载转矩；（3）

转轴上的输出转矩；（4）电磁转矩。

解：（1）P em P2 P mec P ad 10.58kW

S N f：Cu2 / P em 0.0293

n N（1 s N）n i 1456r/min

P P

（2）T0心俎1.77N m

F2

（3）T2— 65.59 N m

N

（4）T em T2 T0 67.36 N m

1. 一台6极感应电动机，额定电压为380V,定子△联接，频率50Hz,额定功率7.5kW，额定转速960r/min，额定负载时cos 1 0.8，定子铜耗474W铁耗231W机械损耗45W附加损

耗37W试计算额定负载时，

（1）转差率S;

（2）转子电流的频率f2 ;

（3 ）转子铜耗Pcu2;

（4）效率n；

（5）定子线电流。

2、S ' =(15001100)/1500=0.266 S=0.013 R=0.389 Q

(1)S=0.04 2、(2)f2=S*f1=2

⑶P Q =7500+45+37=7582W Pe= P Q /-S=7582/1-0.04=7898W

Pcu2=S x Pe=0.04*7898=0.04(7898)=315.9W

⑷ P1=7898+474+231=8603W n =7.5/8.603=87.2%

2、已知一台三相异步电动机，额定频率为 150kW 额定电压为380V ,额定转速为

1460r/min ，过载倍数为2.4，试求：（1）转矩的实用表达式；（2）问电动机能否带动额 定负载起动。

T N 9550乩 981.2N m

解：（1）

T m

m 〒N

2355N m

根据额定转速为1460r/min ，可判断出同步转速 n 1=1500 r/min ，则额定转差率为

0.027

S

m

S N

( m \ m

1) 0.124

转子不串电阻的实用表达式为:

為 s 0.124 s

（2）电机开始起动时，s=1，T=T s ，代入实用表达式得:

0.124 1

因为T s T N

，故电动机不能拖动额定负载起动。

5.11有一台三相异步电动机，其铭牌数据如下:

I i

P i

_3U i COS i

8603 16.3A

1.732 380 0.8

2T m

s

為

4710 s 0.124

4710

1 0.124 575N m