转子电流频率计算.pdf

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1、第15章电动机——典型例题例15.1某三相异步电动机的电源频率为50Hz，线电压为380V，当电动机输出转矩为40N⋅m时，测得其输入功率5kW，线电流11A，转速950r/min。问电动机的极数，此时的功率因数，效率和转子电流频率各是多少？解：[分析]由转速950r/min知：n=1000r/min，则p=3，极数为2p=60P5000由输入功率P=3UIcosϕ可得：cosϕ===0.69113UI3×380×1111P2nT950×40又因为输出转矩T=9550则P===3.98kW2n95509550P23.98∴η=×100%=×100%=79.6%P51n0−n

2、1000−950转子电流频率：f=sf=×f=×50=2.5Hz211n10000例15.2某三相异步电机的机械特性如例15.2图所示，其额定工作点A的参数为：n=1430r/min，T=67N.m。试求：(1)电机的极对数；(2)额定转差率；(3)额定功率；NNTTmst(4)过载系数；(5)起动系数；(6)说明该电动机能否起动90N⋅m的恒定负载。TTNN解：[分析]该题要求理解和掌握异步电动机的机械特性的特殊工作点的意义和位置，以及各点之间的关系如图中，转矩为87Nm点为起动工作点，转矩为121Nm点为最大转矩点，所以有：T=87N.m,T=121N.m。Stm又已知

3、其额定工作点A的参数为：n=1430r/min，T=67N⋅m。所以，NN(1)n=1500r/min→P=20例15.2图n0−nN1500−1430(2)s===0.047Nn15000PNTN×nN67×1430(3)QT=9550∴P===10kWNNn95509550NTm121（4）过载系数==1.8T67NTst87（5）起动系数==1.3T67N（6）因为T=87N.m<90N.m，所以该电动机不能起动90N⋅m的恒定负载。st例15.3某三相异步电动机，铭牌数据如下：D形接法，U=380V,I=15A，NNTTmstη=87%,n=1450r/min，co

4、sϕ=0.87，f=50Hz，=2,=1.4,。求此NNN1NTTNN电动机的起动转矩及额定转子电流的频率。当采用Υ－D方法起动时，试问定子每相绕组上的电压是多少？起动转矩又是多少？解：[分析]本题需要理解异步电动机的工作原理，熟记基本公式因为输出功率:P=3UIcosϕη=3×380×15×0.87×0.87≈7472WNNNNNPN7.472所以:额定转矩T=9550=9550=49.2N⋅mNn1450N所以,起动转矩T=1.4T=1.4×49.2≈69N.mstNn−n0N又由n=1450r/min可知：n=1500r/min，则s==0.033N0Nn0所以转子电

5、流频率：f=sf=0.033×50=1.65Hz2NN1NUlΥ形接法时，定子绕组的相电压U==220Vp311则起动转矩为:T=T=×69=23N.mstYst∆33例15.4某台四极三相异步电动机工作时，测得定子电压为380V，电流为10.6A，输入功率为3.5kW，电源频率为50Hz，电动机的转差率为3%，铜损耗为600W，铁损耗为400W，机械损耗为100W。试问这台电动机的效率，功率因数及输出转矩是多少？解：由题意知异步电机的输出功率为：P2=P1－(PCu+PFe+Pm)=3.5-（0.6+0.4+0.1）=2.4kWP22.4所以，效率为：η==×100%=6

6、8.6%P3.513P13.5×10由输入功率公式P=3UIcosϕ可得：cosϕ===0.53UI3×380×10.660f60×50由于同步转速：n==1500r/min0p2所以，转速n=(1－s)n0=（1-0.03）×1500=1455r/minP22.4输出转矩为：T=9550=9550=15.75N⋅mn1455例15.5一台三相异步电动机在额定情况下运行时，若电源电压突然下降，而负载转矩不变，试分析下述各量有无变化？为什么？（1）磁场的转速n；0（2）主磁通Φ；（3）转子转速n；（4）转子功率因数cosϕ；2（5）转子电流I2解：[分析]该题要求理解异步电动

7、机的机械特性和转子中各量随电源电压变化的特点及规律。60f1（1）因为旋转磁场的转速n=与电源电压大小无关，所以磁场的转速n不变。00P（2）因为U1≈E1=4.44k1f1N1Φ，当k1,f1,N1为常数时，Φ∝U，所以，当电源电压下降时主磁通Φ也要减少。2（3）因为T∝U，即电动机的电磁转矩将随电源电压的下降而下降，而负载转矩T不L变，所以T