电机及拖动试题一及答案

四、综合应用题

1、已知他励直流电机并联于U=220V电网运行，已知电机电势常数Ce=12.4，气隙每极磁通Φ=1.1×10-2WP,额定转速ηN=1500r/min，电枢回路总电阻Ra=0.208Ω，铁损耗PFe=362W，机械损耗Pm=204W，试问： （1）此直流机是电动机还是发电机？

（2）电磁转矩，输入功率，效率各为多少？

2、一台并励直流电动机在额定电压UN=220V，额定电流IN=80A情况下，电枢回路总电阻Ra=0.099Ω，励磁回路总电阻Rf=110Ω，附加损耗PS=1%PN，额定负载时的效率ηN=85%,试求： （1）额定输入功率 （2）额定输出功率 （3）总损耗 （4）空载损耗

3、一台50Hz、八极的三相感应电动机，额定转差率SN=0.04，问改机的同步转速是多少？当该机运行在700r/min时，转差率是多少？当该机运行在800r/min时，转差率是多少？当该机运行在起动时，转差率是多少？

答案：

一、单项选择题

1~5A,D,C,A,D 6~10B,A,A,B,D 11~15C,D,C,A,B, 16~20B,D,C,C,B 二、填空题

1、主磁极 机座 2、主磁通 励磁磁势 3、他励 串励 4、电势 电磁功率 5、增大 转速 6、机械 机电联合 7、短路电压 短路损耗 8、功率因素 效率特性 9、定子的 磁通 10、电流 磁通 二、简答题

1、直流电机在稳态运行时，主磁通相对于励磁绕组是静止的，所以在励磁绕组中不会感应电势。由于电枢在旋转，主磁通与电枢绕组之间有相对运动，所以会在电枢绕组中感应电势。

2、直流电动机的调速方式有三种：电枢串电阻调速，改变电枢电源电压调速，弱磁调速。 电枢串电阻调速方法的优点是设备简单、调节方便；缺点是调速效率低，机械特性变软，转速稳定性差。 改变电枢电源电压调速方法的优点是调速的平滑性好，可实现无级调速，调速效率高，稳定性好；缺点是设备投资较高。 弱磁调速的优点是设备简单，调节方便；缺点是励磁过弱时机械特性斜率过大，转速稳定性差。

3、P2=P1-Pcul-PFe-Pcu2-（Pm-PA）

Pcul PFe Pm+P1 pCu3

4、三相异步电动机定子加额定电压、额定频率，定转子回路不另串电阻或电抗，

这种情况下电动机的机械特性成为固有机械特性。 并且从中可以看出异步电动机电磁转矩的数值是有一组参数确定，所以人为地改变这些参数，就可以得到不同的人为机械特性。

5、N=η1（1-S）=60f1/P×(1-S）

基本的调速方法有：变频调速，改变电源频率；变极调速，改变定子绕组的极对数；变转差率调速，改变电动机的转差率。 四、综合应用题 1、解

（1）电枢感应电势Eu=CeΦn=12.4×1.1×10-2×1500=204.6V 因为Eu＜ U，故此直流电机是电动机。 （2）由Eu=U—IaRa得Ia=

U?Ea220?204.6?=74A Ra0.208P1 Pkl Pm P1

a

电磁转矩T=CTΦIa=9.55×CNΦIa=9.55×12.4×1.1×10-2×74=96.39N·m

输入功率P1=UIa=220V×74=16.28KW 电磁功率PM=EaIa=204.6×74=15.14KW

输出功率P2=PM-PFe-Pm=15.14-0.362-0.204=14.574KW 效率 η=P2/P1=14.574/16.28=89.5% 2、解

（1）额定输入功率 P1=UNIN=220×80=17.6KW

（2）额定输出功率 PN=UNINηN=220×80×85%=14.96KW （3）总损耗 ΕP=P1-PN=17.6-14.96=2.64KW （4）电枢电流 Iu=(IN-UN)/Rf=(80-220)110=78A 电枢回路铜耗 PCuf=IU2Ra=782×0.099=602W 励磁回路铜耗 PCuf=UN2=2202/110=149.6W 附加损耗PS=1%PN=1%×14.96=149.6W

空载损耗Pm+PS=ΣP-PCNT-PCNF-PS=2640-602-440-149.6=1448.4W 3、解

同步转速 n1=60f1/p=60×50/4r/min=750r/min

额定转速nN=（1-SN）n1=（1-0.04）×750r/min=720r/min 当n=700r/min时，转差率 S=(n1-n)/n1=(750-700)/750=0.067 当n=800r/min时，转差率S=(n1-n)/n1=(750-800)/750=-0.067 当电动机起动时，n=0，转差率 S=(n1-n)/n1=750/750=1