华科大辜承林主编《电机学》课后习题答案(8)

?pcu2pmec?S1?S 即

2.85203.98?S1?S

S=0.01378

n?(1?S)n1?(1?0.01378)?1500?1479rmin Pem?pcu2S?2.850.01378?206.82kw

Tem?pem?1?206.82?103?602??1500?1317N.M

?=P2P1?P2P2??P?200200?5.12?2.85?3.8?0.98?3?92.7%

（2）Tmax?1?12(R?1602??1500?21m1u12

2??))R?(X1??X23?3802?(0.0345?3222??3186N.m

0.0345?(0.202?0.195))TN?PN??200?10?602??147931861292?2.466

2?1291.97N.m

km?TmaxTN?Tst??m1PU1R22???(X1??X2??)2?2?f1??R1?R2??

?3?1?0.040.04?0.34?20.5?10287.72W22?3?2?380?0.07152??50???0.0345?0.0715???0.1375?0.11????22?2721.5N.m

kst?TstTN?2721.51292?2.11

5．37 一台三相8极异步电动机的数据为：PN?200kW，UN?380V，f?50Hz，

nN?722r/min，过载能力kM?2.13。试求：

（1）产生最大电磁转矩时的转差率； （2）s=0.02时的电磁转矩。

（1）

Sm?SN(km?推倒如下：

TNTmax?2SNSm?SmSNk2m?1 1km?（即Tem?TN时）

Sm2?2kmSNSm??N2?0 求一元二次方程即可 SN?n1?nn1?750?7227502?0.03733

Sm?0.03733?(2.13?2.13?1)?0.1497

（2） TN?pN??200?10?602??7223?2646.6N.m

Tmax?kmTN?2.13?2646.6?5637.2N.m

TemTmax?2SmS?SSm

Tem5637.2?20.14970.02?0.020.1497?27.485?0.1336?0.2625

Tem?5637.2?0.2625?1480N.m

5．38 一台三相4 极异步电动机额定功率为28kW，UN?380V，?N?90%，

cos??0.88，定子为三角形联接。在额定电压下直接起动时，起动电流为额定电流

的6倍，试求用Y-Δ起动时，起动电流是多少？

解： IN?PN3UNcos?N??28?1033?380?0.85?0.9?53.72A

直接起动时的起动电流：

Ist?6IN?6?53.72?322.3A

用Y-△起动时：

Ist??Ist3?107.4A

5．39 一台三相绕线转子异步电动机，IN?294A，UN?380V，PN?155kW，2p?4，

???0.06?，?1?1，电动势及电??0.012?，X1??X2Y联接。其参数为R1?R2流的变比ke?ki?1.2。现要求把起动电流限制为3倍额定电流，试计算应在转子回路每相中接入多大的起动电阻？这时的起动转矩为多少？

解：

Ist?3IN?3?294?882A 起动时阻抗： Est?UN3Ist?3803?882?0.249?

Est?(R1?R2??Rst?)?(X1??X2?) 22?R1?R2??Rst??0.249?0.06?0.218?

22?Rst??0.218?0.012?2?0.194?

∴每相接入的起动电阻为： Rst?Rst?keki?0.1941.22?0.1347?]

Tst?m1pu12?R??R??2st222?f1?(R1?R2??Rst?)?(X1??X2??)???

3?2??380322??0.218?0.012?222?3.14?50??0.218?0.12??3059.7N.m

5．40 一台4极绕线型异步电动机，50Hz，转子每相电阻R2?0.02?，额定负载时

nN?1480r/min，若负载转矩不变，要求把转速降到1100r/min，问应在转子每

相串入多大的电阻？

解： n1?60fp?60?502?1500rmin

SN?n1?nNn1??1500?14801500?0.01333

S?n1?nn11500?11001500?0.2667

∵负载转矩不变 ∴电磁转矩不变

R2SN?R2?R?S

?S?0.2667?1?R2?(?1)?0.02?0.38? R???0.01333?SN?5．41一台三相4极异步电动机，U1N?380V，定子Y接法，cos?N?0.83（滞后），

??0.34?，sN?0.04，机械损耗和附加损耗之和为288W，设 R1?0.35?，R2?N?20.5A，试求： I1N?I2 （1）额定运行时输出功率、电磁功率和输入功率；

（2）额定运行时的电磁转矩和输出转矩。 （1）2P=4， n1?1500r （2）SN?n1?nNn1?min

?0.0493

1500?14261500 f2?sf1?0.0493?50?2.47HZ 与5.31一样

（4）Pem?spcu2

pcu2?3I2?R2??3?5.82?2.82?286W

22?pem?pcu2s?2860.0493?5812.6W

Tem?pem?1?5812.6?602??1500?37N.m

5．42 一台三相4极绕线式异步电动机，f1?50Hz，转子每相电阻R2?0.015?，额定

运行时转子相电流为200A，转速nN?1475r/min，试求： （1）额定电磁转矩； SN?

150?015001475?0.01667

Pem?m2I22 Tem?Pem?1R2S?3?200?20.0150.01667?10800(W)

?108002??1500?688(N?m)

（2）在转子回路串入电阻将转速降至1120r/min，求所串入的电阻值（保持额定电磁转

矩不变）；

SN?

R2SN150?015001120?0.2533

?R2?R?S

0.25330.01667 R??(SS?1R)2?N(??1)0.?0150?.2 13() （3）转子串入电阻前后达到稳定时定子电流、输入功率是否变化，为什么？ ∵保持电磁转矩Tem不变，而Tem?Pem?1 ∴Pem不变

Pem?P1?Pcu1?PFe 电压不变 ∴PFe不变， E1不变（E1?U1）

I1?U1?E1R1?jX1?不变， ∴Pcu1不变，∴P1不变。

5．43 一台三相6极笼型异步电机，PN?3kW，UN?380V，定子绕组Y接法，

???4.25?，Rm?4.12?，??1.525?，X2R1?2.08?，X1??3.12?，R2Xm?62?。当转差率s从1变化到0时，假设电机参数不变，试计算电磁转矩的

大小并画出Tem?f?s?曲线。

T2?P2??9999?.72602??1440?66.3N(?m ?)?2?n60n?144rm0i(n n?(1?s)1)

第六章 同步电机

6．1 同步电机和异步电机在结构上有哪些区别？

同步电机：转子直流励磁，产生主磁场，包括隐极和凸极

异步电机：转子隐极，是对称绕组，短路，绕组是闭合的，定子两者都一样。

6．2 什么叫同步电机？怎样由其极数决定它的转速？试问75r/min、50Hz的电机是几极的？

同步电机：频率与电机转速之比为恒定的交流电机n1?60fp，P?60fn1?60?5075 ?40（极）

6．3 为什么现代的大容量同步电机都做成旋转磁极式？

∵励磁绕组电流相对较小，电压低，放在转子上引出较为方便，而电枢绕组电压高 ，电流大，放在转子上使结构复杂，引出不方便，故大容量电机将电枢绕组作为定子，磁极作为转子，称为旋转磁极式。

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