电机与拖动复习的题目计算的题目.docx

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电机与拖动复习的题目计算的题目

1.一台并励直流发电机，铭牌数据如下：

PN=23kW，UN=230V，nN=1500r/min，励磁回路电阻Rf=57.5Ω，电枢电阻Ra=0.1Ω，不计电枢反应和磁路饱和。

现将这台电机改为并励直流电动机，把电枢两端和励磁绕组两端都接到220V的直流电源上，运行时维持电枢电流为原额定值，试求电动机的下列数据：

（1）转速n；

（2）电磁功率；（3）电磁转矩。

2.某三相变压器容量为500kV·A，Y，yn联结，电压为6300/400V，现将电源电压由6300V改为10000V，如保持低压绕组匝数每相40匝不变，试求原来高压绕组匝数及新的高压绕组匝数。

3.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）电压降至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。

4.一台三相变压器,SN=750kV·A，U1N/U2N=10000/400V，Y，yn联结，ƒN=50Hz,在低压侧做空载试验，测得数据为：

U0=400V,I0=60A,P0=3800W；在高压侧做短路试验，测得数据为：

US=440V，IS=43.3A，PS=10900W。

试求：

（1）以高压侧为基准的“T”形等效电路参数（要求画图）；

当额定负载且功率因数cosφ2=0.8（滞后）时的二次端电压。

5.他励直流电动机的数据为：

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。

6.一台直流发电机的额定容量PN=17kW，额定电压UN=230V，额定转速nN=1500r/min，极对数p=2，电枢总导体数N=468，连成单波绕组，气隙每极磁通φ=1.03×10-2Wb，求：

（1）额定电流；

（2）电枢电动势。

7.一台他励直流电动机，PN=29kW,UN=440V,IN=76A，nN=1000r/min，Ra=0.38Ω，采用调压及弱磁调速，要求最低理想空载转速为250r/min，最高理想空载转速为1500r/min，求在额定转矩时的最低转速和最高转速，并比较这两条机械特性的静差率。

8.一台SN=100kV·A，U1N/U2N=6300/400V，Y，d接线的三相电力变压器，I0%=7%，P0=600W，Us=4.5%，PSN=2250W。

求：

（1）Rs*，Xs*；

（2）额定负载且功率因数cosφ2=0.8（滞后）时的二次端电压；（3）cosφ2=0.8（滞后）时的最大效率。

9.某三相变压的额定容量SN=5600kV·A，额定电压U1N/U2N=6000/3300V，Y，d联结。

空载损耗P0=18kW，短路损耗PSN=56kW，试求：

（1）I2=I2N，cosφ2=0.8（滞后）时的效率η；

效率最高时的负载系数βm和cosφ2=0.8（滞后）时的最高效率ηmax。

10.一台三相绕线转子异步电动机的数据为：

PN=22kW，nN=1460r/min，I1N=43.9A，E2N=355V，I2N=40A，λT=2。

要使电动机满载时的转速调到1050r/min，转子每相应串接多大的电阻？

11.一台三相笼型异步电动机的数据为：

PN=11kW，UN=380V，ƒN=50Hz，nN=1460r/min，λT=2。

如采用变频调速，当负载转矩为0.8TN时，要使n=1000r/min，则ƒ1及U1应为多少？

12.某三相绕线转子异步电动机的数据为：

PN=5kW，nN=960r/min，UN=380V，E2N=164V，I2N=20.6A，λT=2.3。

拖动TL=0.75TN恒转矩负载运行，现采用电源反接制动进行停车，要求最大制动转矩为1.8TN，求转子每相应串接多大的制动电阻。

13.一直流发电机额定数据为：

额定功率PN=10kW，额定电压UN=230V，额定转速nN=2850r/min，额定效率ŋN=0.85。

求它的额定电流及额定负载时的输入功率。

14.一台SN=100kV·A，U1N/U2N=6300/400V，Y，yn接线的三相电力变压器，空载损耗P0=600W，额定短路损耗PSN=2250W，折算到高压侧的近似等效电流参数欧姆值为：

Rm=488.3Ω，Xm=5662.3Ω，Rs=8.94Ω，Xs=15.5Ω试求：

（1）用标么值表示的近似等效电流参数；

（2）额定负载且功率因数cosφ2=0.8（滞后）时的二次端电压。

15.一台并励直流电动机，铭牌数据如下：

PN=6kW，UN=230V，nN=1450r/min，Ra=0.57Ω（包括电刷接触电阻），励磁回路总电阻Rf=177Ω，额定负载时的电枢铁损PFe=234W，机械损耗Pmec=61W，求：

（1）额定负载时的电磁功率和电磁转矩；

（2）额定负载时的效率。

16.一台三相电力变压器，额定容量为180kV·A，Y，d11接线，U1N/U2N=10000/400V，铭牌数据：

I0%=4.5%，P0=1000W，Us（%）=6%，PsN=4000W。

试求：

（1）用标么值表示的近似等效电路参数；

（2）满载且功率因数cosφ2=0.8（滞后）电压变化率；

（3）半载且功率因数cosφ2=0.8（滞后）效率；

17.一台PN=5.5kW、UN=380V，ƒ1=50Hz的三相四极异步电动机，在某运行情况下,自定子方面输入的功率为6.62kW，PCu1=341W，PCu2=237.5W，PFe=167.5W，Pmec=45W,Pad=29W，试绘出该电动机的功率流程图，并计算在该运行情况下，电动机的效率、转差率、转速、空载转矩、输出转矩和电磁转矩。

18.一台三相六极50HZ感应电动机数据如下：

定子槽数z1=36，采用双层迭绕组，y1=

τ；PN=55Kw,UN=380V,

定子绕组Δ接法,求该电机的基波绕组系数,额定转差率,额定电流及额定运行时的相电流。

19.某三相六极50Hz异步电动机，PN=28KW，UN=380V，nN=950r/min，cosφN=0.88。

已知额定运行时各项损耗为：

PCu1=1000W，PFe=500W，Pmec=800W，Pad=50W。

试求额定运行时的：

（1）转差率；

（2）转子铜损耗；（3）定子电流；（4）效率；（5）转子电流频率。

20.三相变压器额定容量为20kV·A，额定电压为10/0.4kV，额定频率为50Hz，Y，y0联结，高压绕组匝数为3300。

试求：

（1）变压器高压侧和低压侧的额定电流；

（2）高压和低压侧的额定相电压；（3）低压绕组的匝数。

21.一直流电动机额定数据为：

额定功率PN=17kW，额定电压UN=220V，额定转速nN=1500r/min，额定效率ŋN=0.83。

求额定负载时的输入功率及额定电流。

22.他励直流电动机的UN=220V,IN=207.5A，Ra=0.067Ω，试问:

（1）直接起动时的起动电流是额定电流的多少倍？

（2）如限制起动电流为1.5IN，电枢回路应串入多大的电阻？

23.一台三相笼型异步电动机的数据为：

PN=5.5kW，kI=7，kst=2，定子绕组为Δ联结，电源容量为1000kV·A，如满载起动，试问可以采用哪些起动方法，通过计算说明之。

24.一台直流发电机Z=16，ZP=4，单迭绕组，每一元件的匝数为5匝，该发电机额定功率为3.2KW，额定电压为230V，效率为0.85，试求：

（1）电枢导体总数；

（2）额定电流IN。

25.一台QFS–300-2型汽轮发电机，PN=300MW,UN=18KV,cosΦN=0.85（滞后）,试求:

（1）额定电流；

在额定运行时，能发出多少有功功率和无功功率。

（2）额定功率因数角

26.一台三相变压器，其数据如下：

SN=10kV·A，U1N/U2N=1000/230V，Y，d接线，ƒN=50Hz，R1=2.48Ω，X1=3.22Ω，R2=0.4Ω，X2=0.6Ω。

试求：

（1）作出副边短路时的相量图；

（2）求出副边三相短路电流为额定时的原边电压（忽略励磁电流）。

27.一台三相异步电动机的额定数据为：

PN=7.5kW，ƒN=50Hz，nN=1440r/min，λT=2.2，求：

（1）临界转差率sm;

（2）机械特性实用表达式；（3）电磁转矩为多大时电动机的转速为1300r/min；（4）绘制出电动机的固有机械特性曲线。

28.一台隐极三相同步发电机，定子绕组为Y联结,UN=400V，IN=37.5A，cosφN=0.85（滞后），Xt=2.38Ω（不饱和值），不计电阻，当发电机运行在额定情况下时，试求：

（1）不饱和的励磁电动势E0；

（2）功角δN；（3）电磁功率Pem；（4）过载能力λ。

29.一台三相四极50Hz异步电动机，PN=10KW，UN=380V，IN=20A，定子绕组△联结。

额定运行时的损耗为PCu1=557W，PCu2=314W，PFe=276W，Pmec=77W，Pad=200W。

试求：

（1）额定转速nN；

（2）额定运行时的电磁转矩、输出转矩和空载转矩。

30.有一台四极异步电动机，PN=10kW、UN=380V，ƒ=50Hz，转子铜损耗PCu2=314W，附加损耗Pad=102W，机械损耗Pmec=175W，求电动机的额定转速及额定电磁转矩。

31.一台并励直流发电机的铭牌数据为：

额定电压UN=220V，额定电枢电流IaN=75A，额定转速nN=1000r/min，电枢回路电阻Ra=0.26Ω（包括电刷接触电阻），励磁回路总电阻Rf=91Ω。

额定负载时电枢铁损耗Pfe=600W，机械损耗Pmec=1989W，求：

（1）电动机在额定负载运行时的输出转矩；

（2）额定效率

32.一台三相变压器,SN=5600kV·A，U1N/U2N=35/6.3kV，Y，d联结，ƒN=50Hz，在高压侧做短路试验得US=2610V，IS=92.3A，PS=53kW。

当U1=U1N、I2=I2N时，测得二次端电压恰为额定值，即U2=U2N，求此时负载的功率因数角，并说明负载的性质（不考虑温度换算）。

33.有一台并励直流发电机，PN=35KW，UN=115V，nN=1450r/min，电枢回路电阻（不含电刷接触电阻）RΣ=0.0243Ω，一对电刷压降2△Ub=2V，并励回路电阻Rf=20.1Ω，求额定时的电磁功率和电磁转矩。

34.某工厂从6000V的电网上吸收cosφ=0.6的电功率为2000kW，今装一台同步发电机，容量为720kW，效率为0.9，Y联结，求功率因数提高到0.8时，同步电动机的额定电流和cosφ。

35.一台PN=600MW,UN=20KV,Y接,cosφN=0.9（滞后）的汽轮同步发电机,Xt*=1.946,Ra=0,

试求:

（1）发电机的额定电流；

（2）额定进行时能发多少有功功率和无功功率；

（3）该机与无穷大电网并联进行,在额定情况下的Eο、δN和λ。

36.一台三相绕线转子异步电动机的数据为：

PN=75kW，UN=380V，nN=970r/min，λT=2.05，E2N=238V，I2N=210A，定、转子绕组均为Y联结。

拖动位能性额定恒转矩负载运行时，若在转子回路中串接三相对称电阻R=0.8Ω，则电动机的稳定转速为多少？

运行于什么状态？

37.有三台参数相同的单相变压器，参数为SN=1kV·A，U1N/U2N=220/110V，将它们接成一台Y，d11接线的三相组式变压器，试求该三相组式变压器的额定容量SN、额定电压U1N、U2N和额定电流I1N、I2N的值。

38.一台PN=4.5KW,Y/△联结、380/220V、cosφN=0.8、ηN=0.8、nN=1450r/min的三相异步电动机，试求：

（1）接成Y联结及△联结时的额定电流；

（2）同步转速及定子磁极对数；（3）带额定负载时的转差率。

39.一台三相绕线转子异步电动机的数据为：

PN=11kW，nN=715r/min，E2N=163V，I2N=47.2A，起动时的最大转矩与额定转矩之比：

T1/T2=1.8，负载转矩TL=98N·m，求：

三级起动时的每级起动电阻。

40.某工厂变电所变压器的容量为2000kV·A，该厂电力设备的平均负载为1200kW，cosφ=0.65（滞后），今欲新装一台500kW，cosφ=0.85（超前），η=95%的同步电动机，问当电动机满载时，全厂的功率因数是多少？

变压器是否过载？

41.他励直流电动机的数据为：

PN=10kW，UN=220V，IN=53.4A,nN=1500r/min,Ra=0.4Ω。

求:

（1）额定运行时的电磁转矩、输出转矩及空载转矩;

（2）理想空载转速和实际转速；（3）半载时的转速;（4）n=1600r/min时的电枢电流。

42.一台三相六极50Hz异步电动机，PN=28KW，UN=380V，nN=950r/min，cosφN=0.88。

已知额定负载时各项损耗为：

PCu1+PFe=2.2KW，Pmec=1.1KW，Pad=0。

试计算额定负载时的：

（1）转差率；

（2）转子铜损耗；（3）定子电流；（4）效率；（5）转子电流频率。

43.一台三相绕线转子异步电动机的数据为：

PN=75kW，nN=720r/min，λT=2.4，求：

（1）临界转差率sm和最大转矩Tm；

（2）用实用表达式计算并绘制固有机械特性。

44.一台三相绕线转子异步电动机的数据为：

PN=40kW，nN=1470r/min，转子每相绕组电阻R2=0.08Ω，λT=2.6，要求起动转矩为2TN，试利用机械特性的近似公式计算转子每相应串接的电阻值。

45.某三相六极异步电动机的额定功率如下：

PN=7.5KW,UN=380V，fN=50HZ,nN=962r/min,cosφN=0.827,定子绕组△接法，已知额定运行时各项损耗如下：

PCu1=470W,PFe=234W,Pmec=45W,Pad=80W。

试求额定运行时的：

（1）转子电流频率；

（2）效率；（3）额定电流；（4）电磁转矩。

46.一台直流电动机的极对数p=3，连成单叠绕组，电枢绕组总导体数N=398，气隙每极磁通Φ=2.1×10-2Wb，设电枢电流Ia=10A，磁通Φ保持不变，问其电磁转矩为多大？

如果把此电枢绕组由单叠绕组改为单波绕组，并保持电枢电流不变，问这种情况下的电磁转矩又为多大？

47.已知一台三相异步电动机定子输入功率为60kW，定子铜损耗为600W，铁损耗为400W，转差率为0.03，试求电磁功率Pem、总机械功率PMEC和转子铜损耗PCu2。

48.一台他励直流电动机，PN=4kW,UN=220V,IN=22.3A，nN=1000r/min，Ra=0.91Ω，运行于额定状态，为使电动机停车，采用电压反接制动，串入电枢回路的电阻为9Ω，求：

（1）制动开始瞬间电动机的电磁转矩；

（2）n=0时电动机的电磁转矩；（3）如果负载为反抗性负载，在制动到n=0时不切断电源，电机能否反转？

为什么？

49.一台SN=100kV·A，U1N/U2N=6kV/0.4kV，Y，y0联结的三相变压器，I0%=6.5%，P0=600W，us=5%，PSN=1800W，试求：

（1）近似等效电路参数标么值；

（2）满载及cosφ2=0.8（滞后）时的二次端电压和效率；

（3）产生最大效率时的负载电流及osφ2=0.8（φ2>0o）时的最大效率。

50.一台三相异步电动机，额定功率PN=10KW，额定频率fN=50HZ，极数2P=6极，额定转数nN=960r/min。

额定情况下，机械损耗Pmec和附加损耗Pad之和为输出功率的2%。

试求额定情况下：

（1）电磁功率

（2）转子铜损耗；（3）电磁转矩。

51.他励直流电动机的PN=2.5kW,UN=220V,IN=12.5A，nN=1500r/min,Ra=0.8Ω，求:

（1）当电动机以1200r/min的转速运行时，采用能耗制动停车，若限制最大制动电流为2IN，则电枢回路中应串入多大的制动电阻;

（2）若负载为位能性恒转矩负载,负载转矩为TL=0.9TN,采用能耗制动使负载以120r/min转速稳速下降，电枢回路应串入多大电阻。

52.一台并励直流电动机，铭牌数据如下:

PN=3.5kW，UN=220V，IN=20A，nN=1000r/min，电枢电阻Ra=1Ω，∆Ub=1V，励磁回路电阻Rf=440Ω。

空载实验：

当U=220V，n=1000r/min时，I0=2A，试计算当电枢电流Ia=10A时，电机的效率（不计杂散损耗）。

53.一台直流电动机，PN=74kW，UN=220V，IN=378A，nN=1430r/min，采用降压调速，已知Ra=0.023Ω，直流电源内阻为0.022Ω，当生产机械要求静差率为20%时，系统的调速范围是多少？

若静差率为30%，则调速范围又为多少？

54.一台单相变压器，SN=20000kV·A，U1N/U2N=220/

/11kV，ƒN=50Hz，空载、短路试验数据如下表：

试验名称

电压（kV）

电流（A）

功率（kW）

备注

空载试验

11

45.4

47

电源加在低压侧

短路试验

9.24

157.5

129

电源加在高压侧

试求：

（1）折算到高压侧的近似等效电路参数欧姆值；

（2）短路电压百分数Us（%）和空载电流百分值I0%；

（3）变压器负载电流为多大时效率最高？

55.一台直流电动机的极对数p=3,连成单叠绕组，电枢绕组总导体数N=398，气隙每极磁通Φ=2.1×10-2Wb，当转速分别为n=1500r/min和n=500r/min时，求电枢绕组的感应电动势。

56.有一台三相50HZ的交流发电机，定子为双层绕组，Z=36，2P=4，y=7τ/9，并联支路数a=1，若已知每个线圈的电动势为40V，求基波相电动势的大小。

57.一台三相笼型异步电动机的数据为：

UN=380V，Δ联结，IN=20A，kI=7，kst=1.4，求：

（1）如用Y-Δ降压起动，起动电流为多少？

能否半载起动？

（2）如用自耦变压器在半载下起动，起动电流为多少？

试选择抽头比。

58.一台他励直流电动机，PN=4kW,UN=110V,IN=44.8A，nN=1500r/min，Ra=0.23Ω，电机带额定负载运行，若使转速下降为800r/min，那么：

（1）采用电枢串电阻方法时，应串入多大电阻？

此时电机的输入功率、输出功率及效率各为多少（不计空载损耗）？

（2）采用降压方法时，则电压应为多少？

此时的输入、输出功率和效率各为多少（不计空载损耗）？