电机学习题及答案

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1、直流电机1-1一台长复励直流发电机PN＝11kW，UN=230V，nN＝1450r/min，2p＝4，换向片数K＝93，元件匝数Ny＝3，单波绕组，电枢外径Da＝0.195m，额定励磁电流IfN＝0.956A，电机磁路有一定的饱和程度。（1）为改善换向，电刷前移9机械角。试求直轴与交轴电枢反应磁势Fad和Faq。（2）电刷顺电枢旋转方向移动时，Fad和Faq各起什么作用？解：额定电流IN==A=47.83A额定电枢电流IaN=IN+IfN=(47.83+0.956)A=48.79A支路电流ia==A=24.40A极距=

2、=m=0.153m元件数S=K=93总导体数N=2SNy=2=620电枢线负荷A==A/m=24694A/m电刷在电枢表面移过的距离===0.0153m(1)交轴电枢反应Faq=A(-b)=24694A/极=1511A/极直轴电枢反应Fad=A=24694=377.8A/极（2）电刷顺电枢旋转方向移动了角，因为是发电机，故Fad起去磁作用。Faq使气隙磁场发生畸变，因为磁路饱和，故Faq还有去磁作用。1-2一台四极82kW、230V、970r/min的并励发电机，电枢电路各绕组总电阻,并励绕组每极有78.5匝，四极串联

3、后的总电阻，额定负载时，并励电路串入3.7的调节电阻，一对电刷压降2Ub=2V，基本铁耗及机械损耗PFe＋Pmec=4.3kW，附加损耗Pad=0.005PN。试求额定负载时发电机的输入功率、电磁功率、电磁转距和效率。解：额定电流IN＝＝A＝356.5A励磁电流IN==A=8.68A额定电枢电流IaN=IN+IfN=(356.5+8.68)A=365.2A感应电动势EN=UN+IaN+2=(230+365.2=241.5V(1)电磁功率Pem=ENIaN=241.5365.2W=88.2kW(2)电磁转矩Tem==N=

4、868.1N(3)输入功率P1＝Pem+PFe+Pmec+Pad=(88.18+4.3+82)kW=92.89kW(4)效率1-3一台并励直流发电机额定数据为：PN’=82kW,=970r/min,UN’=230V，极数2p=2,电枢绕组电阻ra=0.026,一对电刷接触电压降为2=2V，励磁回路电阻RfN=32。如果将此发电机作为电动机运行，2=2V，所加电源电压为UN=220V，试求：（1）电动机电枢电流与发电机额定电枢电流大小相同时，电动机转速为多少（假定磁路不饱和）？（2）当电动机电压U=UN=220V时，电动

5、机空载运行，此时空载转矩T0为（1）中额定运行时电磁转矩的1.2%，求空载转速n0。解：作发电机额定运行时额定电流IN’===356.5A励磁电流IN’===7.19A电枢电流IaN’=IN’+IfN’=(356.5+7.19)A=363.7A感应电动势EN’=UN’+IaN’ra+2=(230+363.70.026+2)V=241.5V(1)作为电动机运行时，依题意有电枢电流Ia=IaN’=363.7A感应电动势E=UN-IaRa-2=(220-363.70.026-2)=208.5V励磁电流It==由于磁路不饱和

6、，因此，故有＝＝电动机转速n===875.2r/min(2)依题意，空载时电磁转矩Tem0=T0=1.2%Tem即CT=0.012CTIa空载电枢电流Ia0=0.012I0=0.012363.7A=4.36A空载感应电动势E0=UN-Ia0ra-2=(220-4.360.026-2)V=217.8V由空载转速n0=1-4两台完全相同的并励直流电机，机械上用同一轴联在一起，并联接于230V的电网上，轴上不带其他负载，在1000r/min时，空载特性如下：It/A1.31.4E0/V186.67195.83现电机A的励磁电

7、流为1.4A，电机B的为1.3A，电枢电路总电阻（包括电刷接触电阻）为0.1，转速为1200r/min，如忽略电枢反应的影响，试问：（1）哪台是发电机？哪台是电动机？（2）两机的总的机械损耗于铁耗是多少？（3）只调节励磁电流（例如对调两机的励磁电流值），是否能改变两机的运行状态（保持转速不变）？（4）是否可以在1200r/min时，两机都从电网吸取功率或向电网送出功率？解：（1）从n=1000r/min的空载特性折算到n=1200r/min时的空载特性如下：It/A1.31.4E0/V224235今电机A的电枢电动势E

8、k=235>Uk=230V,电机B的电枢电动势EB=224