电机与拖动习题

（2）额定转矩；（3）最大转矩；

（4）临界转差率；（5）当电机运行在s=0.02时的电磁转矩。（10分）

1一台并励直流发电机，其额定功率PN=20kW，额定电压UN=230V，额定转速

nN=1500r/min，电枢回路电阻Ra=0.156Ω,励磁电阻Rf=73.3Ω。已知机械损耗和铁耗为1kW，附加损耗为0.01PN，求：(10分) (1)额定负载下的电磁功率 (2)各绕组的铜耗 (3)总损耗及效率

2.某三相六极50（Hz）感应电动机的额定数据如下：PN=28（kW），额定电压UN=380（V），额定转速nN=950(r/min)，额定功率因数COSφN=0.88，已知额定运行时各项损耗如下：定子铜耗PCu1=1.0(kW),定子铁耗PFe=500(W),空载损耗P0=850(W)，转子铜耗PCu2=1.51（kW）。求：该机额定运行时的（1）转差率；（2）效率；（3）定子电流；（4）转子电流的频率。（10分）

3.一台他励直流电动机，额定数据为，Pe100KW，Ue220V，Ie517A，

ne1200r/min，RS0.044。计算：

（1）额定负载时的电枢电势；

（2）固有机械特性方程式

（3）负载转矩Mfz0.9Me 时的转速； （4）电压降到100V时的转速。（10分）

4 一台三相绕线式转子异步电动机，额定功率为PN=100kW，额定电压为

UN=380V，额定转速为nN=950r/min，额定频率为f1=50hz，在额定转速下运行时，机械摩擦损耗pm1kW,忽略附加损耗。求额定运行时：（1）额定转差率；（2）电磁功率；（3）转子铜铁耗；（4）电磁转矩；（5）输出转矩；（6）空载转矩。（10分）

5 一台三相8极异步电动机的数据为：额定功率PN=260kW，额定电压UN=380

（V），定子绕组三角形接法，额定频率fN=50hz，额定转速nN=722r/min，过载能力

2.13。求：

（1）额定转差率；

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1.直流发电机是将( 机械能 )能转化为(电能 )能；直流电动机是将( 电能 )能转化为( 机械能 )能。

2.直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向( 相反 )，直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向( 相同 )。

3.一台直流电动机，PN145kW,UN230V,N90%,该电机的额定电流为( 700A )。

4.变压器是输送交流电时的一种变( 电压 )和变( 电流 )的设备，它能将一种绕组的( 电压 )或电流变换成另一种绕组的(电压 )或电流。

5.按照负载转矩的大小随转速变化的规律分类，静负载可以分为(恒转矩负载特性 )、( 恒功率负载特性) 、( 通风机类负载特性)三类。

6.直流电动机的启动方法有(直接启动 )、(电枢回路串电阻启动 )、( 降低电枢电压启动 )。

7.直流电机调速的性能指标是( 调速范围 )、( 静差率 )、( 调速的平滑性 )、 ( 调速的经济性 )。

8.根据转差率s的大小和符号，异步电动机可以运行在(电动 )、( 发电 )或( 电磁制动 )状态。

9.某三相异步电动机，nN570r/min,fN50Hz,该电机的额定转差率为( 0.05 )。

10.忽略空载损耗，拖动恒转矩负载的三相异步电动机，其中n11500r/min，电磁转矩PM10kW,若运行时转速n1455r/min，则输出的机械功率Pm（ 9.7 kW ）.pcu2 （0.3kW ）；若n900r/min，则Pm____学号：________________ ____学号：________________ ——————————— ——————————— （ 6kW ）.pcu2 （ 4kW ）；

若n300r/min，则Pm（2kW ）.pcu2 （ 8kW ）；转差率s越大，则电动机的效率（越低 ）。

11. 直流电动机的转矩公式为（TCTIa ），交流电动机的转矩公式为

pN339819.960a601解： EaCen19.92.1103150062.685VCe题 题 __ __ __ __ __ __ __ __ __：_：_答答 名名 姓姓 级级要要 班班 __ __ __ __ ____不不__ __ __ __ __ __ __ __ ____内内__ __ __ __ __ __ __ 业业 专专线线 __ __ __ ____封封__ __ __ __ __ 密密 院院学学______________________________——5．一台三相异步电动机，额定功率PN7.5kW，额定电压UN380V，额定转速

线线（ T CTI2cos2 ）。

————nN945r/min，过载系数m2.8，绘制它的机械特性曲线。（10分）

——12.三相异步电动机电磁转矩的有三种表达式，分别是( 物理表达式 )、( 参数————表达式 )、( 实用表达式 )。

6．某他励直流电动机的数据如下：PN10kW,UN220V,IN53.4A,

————13.某三相异步电动机，nRa0.4nN1500rmin,试计算并且作出下列机械特性：

——N1450r/min,fN50Hz,该电机的额定转差率为——（1） 固有机械特性；

——（ 0.0333 ），磁极数为（ 2 ）。

——（2） 电源电压降至原来的一半的人为机械特性； ——220V——14.一台直流电动机，其中额定功率PN160kW，额定电压UN，额定效（3） 磁通减少30%的人为机械特性； ————率15分） 封封N90%,额定转速nN1500r/min，则该电机的输入功率（177.77 （4） 电枢回路串入1.6 电阻；（————kW ）

，额定输入转矩（ 1018.6kW ）。 2解： CUNRaIN22053——eNn.40.40.1324 （2分）

N1500——1．三相异步电动机在什么情况下转差率s为下列数值：s＜0、s＞1和0＜s≤1。（5分）

————1s(1)固有机械特性为：

——2.异步电动机等效电路中的附加电阻——sr2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？（5分）

nUNRCaTemC16622.39Tem （2分） eNCeTNN————答：代表总的机械功率。不能，因为该功率属于有功功率。 ——3.一台油浸式自冷式变压器，额定数据为

(2) 电源电压降至原来的一半的人为机械特性

————SUN——N50kV,U1N/U2N10kV/0.4kV,Y,y型连接，求变压器一次、二次绕组的额定

n0.5CRaTem8312.39Tem （2分）

eNCeCTNN密密——电压。（5分）

（3） 磁通减少30%的人为机械特性

————ISN1N————解：

3U500002.886A1N3101000

nUN0.7CRaTem23744.88Tem （2分）

eNCeCT0.70.7NN————ISN2N——3U5000072.17A2N30.41000（4） 电枢回路串入1.6 电阻

————4．一台直流发电机，2p6,单叠绕组，电枢绕组的总导体数N398，气隙每极磁通

——nUN2.1103Wb，当转速为n1500r/min时，求电机绕组的感应电动势。（10分）

C(RaRd)Tem166211.95Tem （2分） eNCeCTNN第 2 页 共 6 页

________________：号学_ __题_ _ _ _ _ _ _ _ __答_ ： 名 姓 要 级 班 _ _ __不_ _ _ _ _ _ _ _ __内_ _ _ _ _ _ _ _ _业线 专 _ __封_ _ _ _ _ _ _ 密 院学______________1．一台三相异步电动机，额定功率P7.5kW，额定电压UP NN380V，额定转速

2——P2000086.25% 1231—nN945r/min，过载系数m2.8，绘制它的机械特性曲线。（10分）

—3.解：

X1——2．某他励直流电动机的数据如下：P

N10kW,UN220V,IN53.4A,

— Rm—Ra0.4nN1500rmin,试计算并且作出下列机械特性：

——（3） 固有机械特性；

（ 2 分）

—

Xm—（4） 电源电压降至原来的一半的人为机械特性； 线—（3） 磁通减少30%的人为机械特性； ——（4） 电枢回路串入1.6 —电阻；（10分） —4.一台三相异步电动机

，已知：额定功率—U1NI(R—PN55kW.额定电压UN380V,额定转速n0Z1I0ZmI01jX1)I0(Rm jXm) （2分）

N570r/min,额定频率fN50Hz,——额定功率因数cos

N0.,额定效率N0.79U—1N—试求：（1）额定电流；（2）同步转速；（3）定子磁极对数；（4）额定负载时的转差率。 I0(r1rm)2(x1xm)2—（10分）

——10103—PPN1封—4答：解：

550000.7969620kW(2.44169)2(8.244460)2N(4分）

=2.24（A） （2分）

—IP1—3U69620N118.8—Ncos1.7323800.NmE2U2N400V （2分）

———n60f3000

1—p5600r/min （2

1.直流发电机是将( )能转化为( )能；直流电动机是将( )能转化为——分）

( )能。

—定子磁极对数p=5. （1——分）

2.直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向( )，直流电动机电磁转矩的方向——密sn1nN和电枢旋转方向( )。

—n600570N6000.05

13.一台直流电动机，PN145kW,UN230V,N90%,该电机的额定电流为——3.一台单相变压器，额定数据为

—( )。

——SN220kV.A,U1N/U2N10kV/9.4kV,I1N/I2N32A/800A,r12.44,—x

4.直流电机在工作过程中，定子主磁极产生( )磁场，电枢电流产生( )—18.24,rm169,xm4660,磁场，( )对( )的影响叫电枢反应。

——当一次额定电压，二次侧开路时，计算空载电流、二次侧电动势及漏抗电势。（10分）

—5.按照负载转矩的大小随转速变化的规律分类，静负载可以分为( )、

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( ) 、( )三类。

6.直流电动机的启动方法有( )、( )、( )。

7.三相变压器的连接组别不仅与绕组的(绕向 )和( 首末端标志 )有关，而且与三相绕组的( 连接方式 )有关。

8.根据转差率s的大小和符号，异步电动机可以运行在( )、( )或

转速

nN600(r/m)，试求该电机的额定电流。

解： PUINNN 故该电机的额定电流

INPUNN240000522(A) 460( )状态。

9.某三相异步电动机，nN570r/min,fN50Hz,该电机的额定转差率为( )，磁极数为( )。

10.直流电机的调速方法有( 电枢回路串电阻调速)、( 减弱磁通调速 )、( 降低电枢电压调速)，三相异步电动机的调速方法有( 变极调速 )、( 变频调速 )、( 改变转差率调速 )。

11. 直流电动机的转矩公式为（ ），交流电动机的转矩公式为（ ）。 12.三相异步电动电磁转矩的有三种表达式，分别是( )、( )、( )。 13.某三相异步电动机，nN1450r/min,fN50Hz,该电机的额定转差率为（ ），磁极数为（ ）。

14.笼型异步电动机有直接启动、（ ）、（ ）等。 1－6 已知某直流电动机铭牌数据如下，额定功率

讨论：此处为什么N1？ 1－12 一台直流发电机额定容量180kw，额定电压230伏，额定转速1450r/m，额定效

率.5%,求额定输入功率和额定电流。

解：PinPNN180201(kw) .5%INPUNN180000782(A) 2302－9 一台直流发电机，2P＝4，a＝1，Z＝35，每槽内有10根导体，如要在1450r/min下产生230伏电势，则每极磁通应为多少？

解：电机的总导体数N＝10 Z＝350根

根据直流电机感应电势系数 由ECeNP3502＝11.67 60a60PN75(kw)，额定电压

Cen得每极磁通UN220(v)，额定转速nN1500(r/m)，额定效率88.5%，试求该电机的额

NE230＝0.0136（Wb） Cen11.671450故需每极磁通为0.0136韦。

定电流。

解：对于直流电动机，

PUINNNN 2－10 一台直流发电机，2P＝4，a＝1，S＝21，每元件匝数

Wy＝3，当

0＝

故该电机的额定电流

INUNPNN75000385(A)

22088.5%0.01825

Wb，n＝1500r/min时，试求正，负电刷间得电压。

解：整个直流机的总导体数N＝2

Wy S＝126根

1－7 已知某直流电动机的额定功率

PN240(kw)，额定电压UN460(v)，额定

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根据直流电机感应电势系数

CeNP1262＝4.2 60a60 故正、负电刷间的感应电势ECn

e（3）磁通不变，转速增加20％时，

E3(120%)E＝276伏

＝115伏

2－9 一台直流发电机，2P＝4，a＝1，Z＝35，每槽内有10根导体，如要在1450r/min下产生230伏电势，则每极磁通应为多少？

解：电机的总导体数N＝10 Z＝350根

根据直流电机感应电势系数 由E （4）磁通减少10％，同时转速增加20％，

E4(110%)(120%)E＝248.4伏 ，此时，电势增加了10％。

CeNP3502＝11.67 60a60Cen得每极磁通E230＝0.0136（Wb） n11.671450Ce

2－ 一直流发电机数据2P＝6，总导体数N＝780，并联支路数2a＝6，运行角速度

（2）速度为40rad/s，每极磁通为0.0392韦，试计算（1）发电机感应电势；

900r/min，磁通不变时发电机的感应电势；（3）磁通为0.0435韦，n＝900r/min时电机的感应电势；

(4)若每一线圈电流的允许值为50安，在第（3）问情况下运行时，发电机的电磁功率。

故需每极磁通为0.0136韦。

2－10 一台直流发电机，2P＝4，a＝1，S＝21，每元件匝数0.01825

Wy＝3，当

0＝

PN378013 60a603606040 则发电机的感应电势ECenCe130.0392

22 解：（1）发电机的电势常数

CeW，n＝1500r/min时，试求正，负电刷间得电压。 b＝611.52伏

（2）转速为900r/min时，感应电势

解：整个直流机的总导体数N＝2

Wy S＝126根

E1Cen139000.0392

' 根据直流电机感应电势系数

CeNP1262＝4.2 60a60e ＝458.伏

（3）磁通为0.0435韦，转速为900 r/min时，感应电势

故正、负电刷间的感应电势ECn

E2Cen130.0435900508.95伏

'' （4）若每线圈流过50安电流，则总电枢电流

＝115伏

2－42 直流发电机感应电势与那些因素有关？若一台直流发电机空载电势是230伏，试问在下列情况下电势的变化如何？

（1） 磁通减少10％； （2） 励磁电流减少10％；

（3） 磁通不变，速度增加20％；

（4） 磁通减少10％，同时速度增加20％。 解：据感应电势E关。

Ia650300A

在（3）的情况下运行时的电磁功率

PemE2Ia508.953001.526910(W)

52－66 一台他励发电机，额定电压为230伏，额定转速1450r/min，极数2P＝4，槽数Z＝50，每槽导体数

Cn知，当一台结构一定的电机，它的电势与磁通和转速有

eN1＝4，2，空载电压230伏时每极磁通0.04925韦，试

求：（1）电枢总导体数；（2）电枢绕组型式和换向片数。 （1）电枢总导体数N＝Z 解：（2）根据Ee（1）磁通减少10％时，

E1(110%)E＝207伏

N1＝200 根 （2） 励磁电流减少10％时，由于磁路有饱和现象存在，当磁路不饱和时使磁通减少10％，即但比207伏大。

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E2＝207伏，当磁路饱和时，磁通减小很多，感应电势比230伏小

Cn得电机得电势常数 E230Cen0.0492514503.22

由

CePNPN2200得绕组并联支路对数a＝2 60a60Ce603.2288.1910Pem电机的电磁转矩 Mem866 （N·m）

297060发电机的效率3因为2P＝2a＝4，所以电枢绕组为单迭绕组，换向片数 K＝

PPN18290.3% 90.Z＝Z502100片 i

3－9 一台四极、82kw、230伏、970r/min的并励直流发电机，在75度时电枢回路电阻

ra0.0259，并励绕组每极有78.5匝，四极串励绕组总电阻rf22.8，额定负Pmec2.3kw，附加损耗Pad0.005PN，试求额定负载时发电机的输入功率，

载时，并励回路串入3.5欧的调节电阻，电刷压降为2伏，基本铁耗及机械损耗

P

3－15 一台并励发电机在600r/min时空载电压为125伏，假如将转速提高到1200r/min，同时将励磁回路的电阻增加一倍，问电机的空载电压为多少？

解：假定在1200r/min场阻增大一倍时 由于假定Fe电磁功率，电磁转矩和效率。 解：电机的额定电流If保持不变， I＝NPUINN82000356.5A 230NIf不变，所以E正比于转速n， 励磁绕组中通过的电流fUrrjf2308.75A 3.522.8 故1200r/min时空载端电压U20nUn21101200125250伏 600当电枢电流Ia为 Ia＝IN+If＝356.5+8.75＝365.25 A U20250伏时实际的If为 20ff2电机中电枢绕组感应电势EUNIara2

U I2R 与2U102RfIf1 ＝230+365.25*0.0259+2 ＝241.46 伏 所以在额定负载时，发电机的输入功率 If假定不变相符，故电机空载电压为250伏。 PP1emPFePmecPad ＝241.46*365.25*0.001+2.3+0.005*82 ＝90. kw 电机的电磁功率 PemEIa241.46365.2510 3 ＝88.19 kw 第 6 页 共 6 页