电机与拖动基础 作业习题答案

3-3异步电动机在无载运行、额定负载运行及堵转三种情况下的等效电路有什么不同?当定子外加电压一定时,三种情况下的定、转子感应电动势大小、转子电流及转子功率因数角、定子电流及定子功率因数角有什么不同? 答:

Rs?Xs?'r0Rr'?'Xr0Us?IsEs?EIr'1?s'Rrs异步电动机的T形等效电路

异步电动机在无(空)载运行时,转子转速n接近同步转速n1,转差率

s?0,由异步电动机的T型等效电路可知,虚拟电阻1?sRr'为无穷大,转子s电流为零,没有机械功输出。此时,定子电流(空载电流)也很小,定子感应电动势较大,定子功率因数较小。

异步电动机在堵转运行时,转子转速n?0,转差率s?1,虚拟电阻1?sRr's为零,转子电流很大,有可能烧毁电机。此时,定子电流较大,定子感应电动势较小,定子功率因数较大。

异步电动机额定负载运行的情况介于上述两者之间。

3-16 一台三相四极异步电动机,其额定功率PN?5.5kW,额定频率

fN?50Hz。在额定负载运行情况下,由电源输入的功率为6.32kW,定子铜耗为341W,转子铜耗为237.5W,铁损耗为167.5W,机械损耗为45W,附加损耗为29W。

(1)画出功率流程图,标明各功率及损耗。

(2)在额定运行的情况下,求电动机的效率、转差率、转速,电磁转矩以及转轴上的输出转矩各是多少? 解:

(1)功率流程图如下:

电功率 电磁功率 Pem 机械功率 P1 PmP2

?pCus ?pFe?pCur?pm??padd

P1?6.32kW,P2?5.5kW ?pCus?341W,?pFe?167.5W

?pCur?237.5W,?pm?45W,?padd?29W (2)效率 ?? 转差率

Pem?P1??pCus??pFe?6320?341?167.5?5811.5(W) s? 转速

?pCur237.5??0.0409 Pem5811.5P25.5?100%??100%?87.03% P6.321 n1?60fN60?50??1500(r/min) np2 n?(1?s)n1?(1?0.0409)?1500?1438.65(r/min) 电磁转矩 Te? 输出转矩 T2?

3-17 一台三相六极异步电动机,其额定数据为:PN?28kW,

UN?380V(Y形接法),nN?950r/min,fN?50Hz。额定负载

P2Pem?1?Pem5811.5??37.0(N?m)

2πn1/602π?1500/60??P25500??36.5(N?m) 2πn/602π?1438.65/60时定子边的功率因数cos?1N?0.88,定子铜耗、铁耗共为2.2kW,机械损耗为1.1kW,忽略附加损耗。计算在额定负载时:(1)转差率;(2)转子铜耗;(3)效率;(4)定子电流;(5)转子电流的频率。 解:

(1)转差率 n1? s?60fN60?50??1000(r/min) np3n1?nN1000?950??0.05 n11000 (2)转子铜耗

由PN?Pem??pCur??pm,?pCur?sPem,可得电磁功率和转子铜耗 Pem?PN??pm28?1.1??30.63(kW) 1?s1?0.05 ?pCur?sPem?0.05?30.63?1.53(kW)

(3)效率

P1?Pem??pCus??pFe?30.63?2.2?32.83(kW) ??P228?100%??100%?85.3% P32.831 (4)由PUNINcos?1N,得定子电流(相电流,Y接法) 1?3 IN?P328301??56.7(A)

3UNcos?1N3?380?0.88 (5)转子电流的频率

f2?sfN?0.05?50?2.5(Hz)

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