电机电拖(终稿)习题答案1(2)

?UNRa?R?Ia Ce?NCe?NC?n?UN0.2052?1014.4?220?0.16?2.412? 得R??eN?RA???1.8?92.5IaB根据n?2．15 他励直流电动机额定数据为：PN =7.5kW ，UN =110V ，IN =85.2A ，nN

=750r/min，Ra=0.13Ω，如采用三级起动，最大起动电流限制为2IN，求各段起动电阻。

【解】

起动过程的机械特性如图所示。

因为切换电流是额定电流的1.1～1.2倍，取1.2IN，则对应a点

UN

Ra?R1?R2?R3U110?0.646? Ra?R1?R2?R3?N?2IN2?85.2对应b点 UN?E1?1.2IN?Ra?R1?R2?R3? 对应c点 UN?E1?2IN?Ra?R1?R2?

1.2?Ra?R1?R2?R3??1.2?0.646?0.388? 则Ra?R1?R2?22对应d点 UN?E2?1.2IN?Ra?R1?R2? 对应e点 UN?E2?2IN?Ra?R1?

1.2?Ra?R1?R2??1.2?0.388?0.232? 则Ra?R1?222IN?所以：R1=0.232－Ra=0.232－0.13=0.102Ω R2=0.388－(R a＋R1)=0.388－0.232=0.156Ω R3=0.646－(R a＋R1＋R2)=0.646－0.388=0.258Ω

2．16 一台他励直流电动机，PN=5.5kW，UN=220V，IN=30.5A，Ra=0.45Ω，

附录四 部分习题参考答案

nN=1500r/min。电动机拖动额定负载运行，保持励磁电流不变，要把转速降到1000r/min，求；

(1)若采用电枢回路串电阻调速，应串入多大电阻? (2)若采用降压调速，电枢电压应降到多少? (3)两种方法调速时电动机的效率各是多少? 【解】

(1)电枢回路串电阻调速的机械特性如图所示。

UNR?R?aIa得 Ce?NCe?NU?Ce?NnR=N?Ra

INU?INRa而Ce?N?N

nN220?30.5?0.45??0.1375

1500U?Ce?Nn所以：R?N?Ra

IN220?0.1375?1000??0.45

30.5?2.254?

根据n?(2)采用降压调速的机械特性如图所示。 根据n?RU?aIa得 Ce?NCe?NU?Ce?Nn?IaRa

=0.1375×1000+30.5×0.45

=151.2V

(3) 电枢回路串电阻调速时的效率：

TNnC?InP9.55Ce?Nn0.1375?1000??2?9.55?TNN???62.5%

PUI9.55?UI9.55?U2201NNNNN采用降压调速的效率：

TNnC?In9.55Ce?Nn0.1375?1000P??2?9.55?TNN???90.9%

PUIN9.55?UIN9.55?U151.212．17 他励直流电动机的数据为：PN=30kW，UN=220V，IN=158.5A，nN=1000r/min，Ra=0.1Ω，TL=0.8TN，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)电压降低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? 【解】

(1) 电动机的转速：

Ce?N?UN?INRa220?158.5?0.1??0.2042

nN1000UR2200.1??0.8?158.5?1015r/min n?N?a?0.8IN??0.20420.2042Ce?NCe?Nn?UNR?R?0.8IN??220?0.1?0.3?0.8?158.5?829r/min ?a0.20420.2042Ce?NCe?NU?Ce?Nn188?0.2042?1015???192.63A

Ra0.1(2)电枢回路串入0.3Ω电阻时的稳态转速：

(3)电压降低188V时，降压瞬间的电枢电流：

IA?降压后的稳态转速：

n?

R1880.1U??0.8?158.5?858.6r/min ?a?0.8IN??0.20420.2042Ce?NCe?N第3章

3．10 某台单相变压器，U1N/U2N=220V／110V，若错把二次侧当成一次侧接到220V的交流电源上，会产生什么现象?

【答】

变压器将烧毁。原因是

???E??I?r?jI?X和E1=4.44fΦmN1可知，根据变压器的电压平衡方程式U因铁11111?1心在正常工作情况下已基本接近饱和，在电压高于额定电压时，磁通Φm基本不会增加，电动势E1也基本不会增加，而r1和Xσ1是常数，所以电流将急剧增加，使铁心严重饱和，虽然Rm有所增加，但Xm急剧减小，导致励磁阻抗Zm减小，电流增加更加剧烈，致使绕组中的铜损和铁心中的铁损同时增加，当温度超过允许值时变压器烧毁。

3．12 某单相变压器SN=2kV·A，U1N/U2N=1100V/110V，f=50Hz，短路阻抗

?=(0.01－j0.09)A，所接负载阻抗ZL=(10+j5)Ω。Zk=(8+j28.91)Ω，额定电压时空载电流I0试求：

(1)变压器的近似等效电路；

(2)变压器的一、二次侧电流及输出电压；

(3)变压器的输入功率、输出功率。

附录四 部分习题参考答案

【解】

(1)变压器的近似等效电路

11rk??8?4? 2211?2?Xk??28.91?14.46? X?1?X?22U1100k?1??10

U2110r1?r2????k2ZL?102??10?j5???1000?j500?? ZL设一次侧电压为参考相量，有；

?U1100/0?1100/0? Zm?1???0.01?j0.090.091/?83.66?I0?? ?12087.91/83.66???1334.89?j12014近似等效电路如图所示。

(2)变压器的一、二次侧电流及输出电压 总阻抗Z???Zm?Zk?ZLZk?ZL?Zm??8?j28.91???1000?j500???12087.91/83.66? ?8?j28.91???1000?j500???1334.89?j12014??1008?j471.09??12087.91/83.66?

2342.89?j12485.091112.65/25.05??12087.91/83.66??

2342.89?j12485.0913449613.06/108.69???1058.77/29.66??

12703.02/79.03???920?j523.93??

?U1100/0??一次侧电流：I1?1??1.04/?29.66?A Z1058.77/29.66?二次侧电流：

???I??I???0.01?j0.09??1.04/?29.66? I201??0.01?j0.09???0.904?j0.515? ???0.894?j0.425??0.99/154.57?A ??kI???10???0.894?j0.425? I22???8.94?j4.25??9.9/154.57?A

输出电压：

??I??Z?9.9/154.57???10?j5? U22L?9.9/154.57??11.18/26.57?

?110.68/181.14????110.65?j2.2?A

(3)变压器的输入功率、输出功率 输入功率

P1?U1I1cos?1

?1100?1.04?cos29.66??994.11W

输出功率

P1?U2I2cos?2

?110?9.9?cos?181.14??154.57?? ?973.99W

3．15 已知三相变压器SN=5600kV·A，U1N/U2N=10kV/6.3kV；Y，d11连接组，空载及短路试验数据如下：(室温25℃，铜绕组)

试验名称 空载 短路 电压/V 6300 550 电流/A 7.4 323.3 功率/W 18 000 56 000 备注 低压侧加电压 高压侧加电压 试求：

(1)额定负载且功率因数cosφ=0.8(滞后)时的二次侧端电压及效率； (2)cosφ=0.8(滞后)时的最大效率。 【解】

(1)额定负载且功率因数cosφ=0.8(滞后)时的电压调整率为

?U???I1N?U1N??rK75℃cos?2?Xksin?2??100%

负载率β=1

SN5600??323.32A 3UN3?10U10000一次相电压：U1N??1N??5773.5V

33P56000短路电阻：rK?K2??0.179?

3IK3?323.32一次相电流：I1N??

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