∴甲台电机在1200rmin时电动势 E甲?195.9?1200 (∵1000?235(V)E甲E0?nn0)
乙台电机在1200rmin时电动势: E甲>230V E乙<230V E乙?186.7?12001000?224(V)∴ 甲为发电机,乙为电动机。
(2)电动机:Pemn?Pom?P2m 发电机:P2?PoG?PemG
∴两台电机总的机械耗和铁耗为: Pom?PoG?PemM?PemG
EM 电动机:IaM?U??Ra230?2240.1?60(A)
PemM?EMI 发电机:IaGaM (?224?60?1344W0EG?URa?220?2350.1?50(A)
?PemG?EGIaG?235?50?11750(W) 总的机械耗和铁耗:
Pemo?PemG?13440?11750?1690(W)
(3)要改变两台电机运行状态并保持转速不变,应减小甲台电机的励磁电流,同时增加乙台电机的励磁电流,当两台电机的励磁电流相同时,两台电机都是电动机,最后乙为发电机,甲为电动机。
(4)都可以通过从电网吸收电功率成为电动机,但不能都成为发电机,因为没有原动机,即没有输入机械能,无法输出电能。
2.61一直流电机并联于U?220V电网上运行,已知a?1,p?2,Na?398根,
nN?1500r/min,??0.0103Wb,电枢回路总电阻(包括电刷接触电阻)Ra?0.17?,IN?1.83A,pFe?276W,pmec?379W,杂散损耗pad?0.86P1%,
试问:此直流电机是发电机还是电动机运行?计算电磁转矩Tem和效率。
2?398a 解:=(1)E?CE?n?PN?n60?1?0.0103?1500=205(V)<220V 60a ∴总电动机运行。
?E?205 (2)Ia?UR?2200.17?88.24(A)a ∴ Tem?CT?Ia?PNa2?a ?Ia?22??398?1?0.0103?88.24?115.15(Nm)) (3)I?Ia?If=88.24+1.83=90.07(A)
P 4(71981W5.1?UI?220?90.0? P2?P=a= EI?PFe?Pmec?Pad)M?PFe?Pmecda?(P205×88.24-276-379-0.86×19815.4100=17263.79(W)
17263.79100=×%??P19815.4×100%=87.12%或者: P21Pcua?Ia2Ra?88.242?0.17?1323.67(W)
Pcuf?IfU?1.83?220?402.6(W)
Pad=0.86%×19815.4=170.41(W)
=17263.7(W) P2?P1??P?19815.4?Pcua?Pcuf?PFe?Pmec?Pad
2.62一台15kW、220V的并励电动机,额定效率?N?85.3%,电枢回路的总电阻(包括电刷接触电阻)Ra?0.2?,并励回路电阻Rf?44?。今欲使起动电流限制为额定电流的1.5倍,试求起动变阻器电阻应为多少?若起动时不接起动电阻则起动电流为额定电流的多少倍?
2.63一台并励电动机,PN?5.5kW,UN?110V,IN?58A,nN?1470r/min,。在额定负载时突然在电枢回路Rf?138?,Ra?0.15?(包括电刷接触电阻)
中串入0.5?电阻,若不计电枢回路中的电感和略去电枢反应的影响,试计算此
瞬间的下列项目:
(1)电枢反电动势; (2)电枢电流; (3)电磁转矩;
(4)若总制动转矩不变,求达到稳定状态的转速。 (1) If?U?U?110?0.797(A)
fNRfRf138
IaN?IN?If?58?0.797?57A. 2 ∴EN?UN?IaNRa?110?57.2?0.15?101.42(V)在电枢串入电阻的瞬间,?和n不变,∴电动势不变∴E'?101.42(V)
∵If不变,∴?不变,由于惯性,n不变(加讲串电阻调速过程) (2) Ia'?(3)
TemT'emU?E'Ra?R??101.42 ?1100.15?0.5?13.2(A)?CCE?Ia''E?Ia?IaIa' ∴Tem'?Tem?I'aIa
Tem?9.5C5?EI a或者:∵CE?不变
'101.4N T'em?9.55CE?Ia'?9.55?E nNIa?9.55?1470?13.2?8.7(N?m)(4) ∵总制动转矩不变, ∴Tem不变。 ∴电枢电流Ia ∵
ENE?57.2(A)不变
EEN72.82?1470?101.42?1055.5(rmin)
∴E?U?Ia(Ra?R?)?110?57.2?(0.15?0.5)?72.82(V)
?nNn ∴n?nN
2.64并励电动机的PN?96kW,UN?440V,IN?255A,IfN?5A,
nN?500r/min。已知电枢电阻为0.078?,试求:
(1)电动机的额定输出转矩; (2)在额定电流时的电磁转矩; (3)电机的空载转速;
(4)在总制动转矩不变的情况下,当电枢回路串入0.1?电阻后的稳定转速.
P296?10?60 解:(1) T2n???2??500?1833.5(N?m)N3(2) EaN?U?IaRa?440?250?0.078?420.5(V)
Tem??em?NPEaNIaN?N?250?60?420.5?2007.74(Nm) 2??500IaN?IN?If?255?5?250(A)
420.5aNr(3) Ce??E nN?500?0.841?523.2(min)?500空载转速n0?CU??440?523.2(rmin) 420.5e(4)总制动转矩不变,Tem不变,I??IaN?250A
E??UN??I(RR02?500?.178 3V9a?j)?44? ∴n??E?ENr nN?395.5420.5?500?470.3(min)2.65一台并励电动机,PN?7.2kW,UN?110V,nN?900r/min,?N?85%,,IfN?2A。若总制动转矩不变,在电枢回路Ra?0.08?(包括电刷接触电阻)
串入一电阻使转速降低到450r/min,试求串入电阻的数值、输出功率和效率(假
设p0?n)。
7.2?10N 解:IN?UP1??PU ?0.85?110?77(A)NNN3EaN?UN?IaNRa?110?(77?2)?0.08?104V (1) Ce??EaNnN'' E?C?n?UN?IaN(Ra?Rj)即 ?104?0.1156ae9000.1156×450=110-75×(0.08+Rj)求解得Rj?0.6933?
2.66串励电动机UN?220V,IN?40A,nN?1000r/min,电枢回路各绕组电阻ra?0.5?,一对电刷接触压降2?Ub?2V。若制动总转矩为额定值,外施电压减到150V,试求此时电枢电流Ia及转速n(假设电机不饱和)。 解:(1)∵是串励 ∴Ia?If又∵总制动转矩保持为额定值 a CTkf为常数, ∴Tem?Tem Tem?CT?Ia?CTk2fI'∴Ia'?Ia?40(A)
(2) EN?UN?INra?2?Ub?220?40?0.5?2?198(V)
E'?U'?Ia'ra?2?Ub?150?40?0.5?2?128(V)
ENE'?nNn'(条件Ia不变)否则:EN'?EE'ENIanNI'an'
∴n'?nNr ?1000?128198?646.5(min)
2.67某串励电动机,PN?14.7kW,UN?220V,IN?78.5A,nN?585r/min,,欲在负载制动转矩不变条件下把转速降到Ra?0.26?(包括电刷接触电阻)
350r/min,需串入多大电阻?
解:E?U?INRa?220?78.5?0.26?199.59(V) ∵总制动转矩不变 ∴Ia不变,∴?不变 ∴
EE'CE?nn?C'?'?nnE
350 ∴E'?Enn?199.59?585?119.41(V)?119.41R??UI?aE?Ra?22078.5?0.26?1.021(?)
'' 2.68已知他励直流电动机PN?12kW,UN?220V,IN?62A,nN?1340r/min,
Ra?0.25?,试求:
(1)拖动额定负载在电动机状态下运行时,采用电源反接制动,允许的最大制动力矩为2TN ,那么此时应串入的制动电阻为多大?
(2)电源反接后转速下降到0.2nN时,再切换到能耗制动,使其准确停车。当允许的最大力矩也为2TN 时,应串入的制动电阻为多大?
2.69一台并励电动机,PN?10kW,UN?220V,nN?1500r/min,?N?84.5%,
IfN?1.178A,Ra?0.354?,试求下列制动方式制动时,进入制动状态瞬间的电
枢回路的损耗和电磁制动转矩。
(1)电动机在恒转矩负载在额定状态下运行时,电枢回路串电阻使转速下降到n?200r/min时稳定运行,然后采用反接制动; (2)采用能耗制动,制动前的运行状态同(1);
(3)电动机带位能性负载作回馈制动运行,当n?2000r/min时。
第三章 变压器
3.1 变压器有哪几个主要部件?各部件的功能是什么? 变压器的主要部件:
铁心:磁路,包括芯柱和铁轭两部分 绕组:电路
油箱:加强散热,提高绝缘强度 套管:使高压引线和接地的油箱绝缘
3.2 变压器铁心的作用是什么?为什么要用厚0.35mm、表面涂绝缘漆的硅钢片制造铁心?
变压器铁心的作用是磁路.铁心中交变的磁通会在铁心中引起铁耗,用涂绝缘漆的薄硅钢片叠成铁心,可以大大减小铁耗.
3.3 为什么变压器的铁心和绕组通常浸在变压器油中?
因变压器油绝缘性质比空气好,所以将铁心和绕组浸在变压器油中可加强散热和提高绝缘强度.
3.4 变压器有哪些主要额定值?一次、二次侧额定电压的含义是什么? 额定值 I1N,I2N,U1N,U2N,SN,
fN
U1N:一次绕组端子间电压保证值
U2N:空载时,一次侧加额定电压,二次侧测量得到的电压
3.5 变压器中主磁通与漏磁通的作用有什么不同?在等效电路中是怎样反映它们的作用的?