计算题电机
电动机知识-计算题
计算题∙1、Y132M4型三相异步电动机的额定数据为:P N =7.5kW， U N =380V, I N =15. 4A, cosφ=0.85，求输人功率P1、功率损耗△P、效率η？∙2、有一台三相异步电动机，额定功率为2. 2kW, 额定电压380V，功率因数为0. 88 ，效率为0.86，求电动机的额定电流是多少?∙3、一个车间有l0kW电动机一台，4kW电动机5台，电源电压380V，线路中功率因数cosφ= 0. 8，电动机均为不频繁启动，试选择总电源保险丝为多大?自动空气开关选何规格?∙4、有一台异步电动机的转差率为2%，额定频率为50Hz，它是6极交流电机。
求该电动机的额定转速是多少?∙5、有台四极的交流异步电动机，额定频率为50Hz，转差率为4%, 求它的额定转速是多少?∙6、有一台六极的交流电动机，额定频率为50Hz，转差率为4%，求它的额定转速是多少?∙7、某三相异步电动机每相绕组有三组线圈，接在50Hz的交流电源上，转差率为6%, 求这台电动机的额定转速是多少?∙8、已知一台直流电动机，其额定功率Pn=100kW，额定电压Un = 220，额定转速 n n =1500r/min。
额定效率ηn = 90% ，求其额定运行时的输入功率P1和额定电流In ?∙9、有一台三角形连接的三相电动机，接于线电压为380V的电源上，电动机的额定功率为2.74kW、效率η为0.8，功率因数为0.83。
试求电动机的相电流 I ph和线电流I pp?∙10、一台Y160M1- 2三相异步电动机的一额定功率P N=11 kW，额定转速n N=2 930 r/min, 过载系数λ=2. 2，求额定转矩M N和最大转矩Mm?∙11、已知两台三相异步电动机的额定功率都是55kW,而额定转速分别为980 r/ min和2960 r/min，试求它们的额定转矩，并比较之。
∙12、电源频率f1=50Hz，额定转差率S N = 0. 02，求四级三相异步电动机的同步转速和额定转速?∙13、电源频率f1=50Hz，额定转差率S N = 0. 02，求二级三相异步电动机的同步转速和额定转速?∙14、Y132M4- 2型三相异步电动机的额定数据为 P N = 7. 5kW, U N= 380V, I N = 15.4A，cosφ=0.85, n N=1440 r/min，求输人功率p1，功率损耗△P、效率η?∙15、有一台20kW的鼠笼式三相异步电动机，其启动电流I st与额定电流I N之比为6, 试问它能否接在容量为180kVA的电力网上直接启动?∙16、一台三相交流异步电动机，额定功率P N=22kW，额足电流I N= 42A, 额定电压 U N =380V，当采用电阻降压启动时，电路中应串多大电阻?∙17、Y132M2-2型三相异步电动机的额定数据为P N=7. 5kW, n N=1 460 r/min, 过载系数λ=2. 2，求最大转矩M m?∙18、某三相异步电动机每相绕组有二组线圈，接在50IHz的交流电源上，这台电动机的额定转速是1440r/min，求转差率为多少?∙19、某三相异步电动机每相绕组有四组线圈;接在50Hz的交流电源上，这台电动机的额定转速是735 r/min，求转差率为多少?∙20、某三相异步电动机P N= 4kW , U N= 380V，n N= 2 920 r/min, f = 50Hz，过载系数为λ=2.2，效率η=0.87, cosφ=0.85，求额定转矩和额定电流各为多少?∙21、一台三相电动机，其额定功率为3kW，额定电压为380V, cosφ=0.84，当电动机采用三角形接线时，其线电流为多少?∙22、一台并励直流电动机，其额定输出功率为15kW,额定电压220V，额定效率 85.3%，试求电机的额定电流? 答案。
电机拖动计算题及参考答案
四、计算题 1. 台并励直流电动机， P N = 90k^V , U N = 440V ，I N = 245A, I fN = 5 A , n ” = 750r / min , R a = 0.081 ,试求: （1） 电动机的额定输岀转矩； （2） 在额定电流时的电磁转矩; （3） 当I a =0时电机的转速； （4） 在总制动转矩不变的情况下，当电枢中串入 0.1.】电阻而达稳定时的转速。
答：1 ）电动机的额定输岀转矩 I a = I N - I fN - (245 - 5) = 240A P 2N=TW 60 9.55 T 2N=9.55 陽=9.5590 10 N.m=1146N.m750 n N）在额定电流时的电磁转矩E a=U N-I aR^ = 440-240 0.08 V = 420.8VRm = E a l a =420.8 240W =101KWTem二仏=9.55101 10 = 1286.07N.m 门 750E 420 8 )当I a ：—0时电机的转速C e- 0.5611V / r750n N U N 440 r / min 怎 784.2C e 「0.5611 ）在总制动转矩不变的情况下，当电枢中串入 0.1】电阻而达稳定时的转速为: -I a & R 440-240 0.08 0.1 r /min : 707.2r /min Ce：-；J0.5611 2.某三相铝线变压器， S M =750kV *A,U 1N /U 2N ^10000/400V , Yyn0联接。
有如下实验数据： 试求：折算到高压侧的变压器 T 形等效电路参数并画岀等效电路图（设 R 1= R,',X^X 2'，不需考虑温度换算）解：（1）由空载试验数据求励磁参数Zm =U^= 400^3 =3.85I60「Z m 2二R m 2 = 3 852 - 0.352 = 3.83'jX m折算到高压侧有：k U IN /上 3 10000/丄 3 25U 2N / - 3 一 400/ .3 -' 2 2Zm二 k Z m =253.85 =2406.25门 ' 2 2R m = k R m = 25 0.35 = 218.75；：Xm二 k 2X m =252 3.83 =2393.75"(2)由短路试验数据求短路参数：3800/3= 0.35 门 Z s440/.343.3=5.87 门Rs =10900/343.32=1.94 门 X sZ s 2-^25.872 -1.942 5.54'.1R *2 =R s /2 =1.94/ 2 =0.97"X j =X 2' =X s/2 =5.54/ 2 =2.77"3.已知一台三相四极异步电动机的额定数据为P N=10kW,U N=380V,I N =11A ，定子绕组为P cu1 = 557^W, P cu2 =314^V, p Fe = 276W, p mec= 77^V, p \ — 200^^。
2024年中考物理复习专题：电动机相关计算专题
【答案】 解：(1)变阻器两端的电压为U变＝U－U机＝12V－3V＝ 9V，
通过变阻器的电流I＝U变 /R变＝9V/6Ω＝1.5A，又因为串联电路 电流处相等，
所以通过电动机的电流为1.5A
(2)电动机消耗的电功率P＝U机I＝3V×1.5A＝4.5W
23．某同学根据如图所示电路进行实验，先用夹子夹住电动机转轴使其 不能转动，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片，记下电压表读数和电流表 读数；而后松开夹子，使电动机转轴转动，移动滑动变阻器滑片，记下 电压表读数和电流表读数。数据记录如下表： 利用表中数据计算和分析： (1)电动机不转动时，通电10 s，电动机所做的电功W1和所产生的热量Q1。 (2)电动机转动时，通电10 s，电动机所做的电功W2和所产生的热量Q2。 (3)试比较W1和Q1的大小关系以及W2和Q2的大小关系，并分析其原因。
15. 某抽水机的配套电动机的额定功率是1100 W，它的线圈电阻
是1 Ω，在220 V的额定电压下工作，则1 min内线圈产生的热量 是 1500 J；若当地的实际电压只有200 V，通过电动机的电流 为4 A，则电动机的实际功率为 800 W，此时电动机转化成机 械能的效率是 98% 。
16．如图所示，电源电压为9V，电动机线圈电阻为1Ω．闭合开关， 电动机正常工作，电压表示数为6V，电流表示数为0．5 A．电动 机在1 min内消耗的电能为_1_8_0___J，R0的阻值为_6_____Ω，1 min内电动机产生的热量为_1_5____ J．
19.下表为某型号电动机的铭牌,求: (1)此电动机的额定电流。 (2)此电动机正常工作10 min所消耗的电能和由此转化的机械能。
【答案】(1)由P=UI可得,电动机的额定电流:I额= = =0.2 A。 (2)此电动机正常工作10 min所消耗的电能: W电=P额t=44 W×600 s=2.64×104 J; 这台电动机10 min内产生的热量: Q=I2Rt=(0.2 A)2×100 Ω×600 s=2400 J, 转化的机械能:W机=W电-Q=2.64×104 J-2400 J=2.4×104 J。
直流电动机计算题
1、一台并励直流发电机，PN=16KW，UN=230V，IN=69.6A，
nN=1600r/min,电枢回路电阻Ra=0.128Ω，励磁回路电阻Rf=150Ω，额定效率ηN=85.5%。
试求：额定工作状态下的励磁电流、电枢电流、电枢电动势、电枢铜耗、输入功率、电磁功率。
2、一台并励直流发电机，PN=7.5KW，UN=220V，IN=40.6A，
nN=3000r/min,电枢回路电阻Ra=0.213Ω，额定励磁电流
IfN=0.683A，不计附加损耗。
试求：额定工作状态下的电枢电流、额定效率、输出转矩、电枢铜耗、励磁铜耗、空载损耗、电磁功率、电磁转矩、空载转矩。
3、一台并励直流发电机，UN=230V，IN=100A，nN=1500r/min,电枢回路电阻Ra=0.2Ω，励磁电阻Rf=115Ω，T0=17.32N.m。
试求：发电机的输出功率、电磁转矩、输入功率和效率。
电机计算题习题
一、计算题：1. 三相变压器额定容量为20kVA ，额定电压为10/0.4kV ，Y,y0联结，高压绕组匝数为3300匝，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。
2、一台三相笼型异步电动机的数据为P N =11kW ，n N ＝1460r/min ，U N =380V ，αMT ＝2。
如果采用变频调速，当负载转矩为0.8T N 时，要使n ＝1000r/min ，则f 1及U 1应为多少？3、一台直流他励电动机，P N =30 kW ，U N =440V ，n N =1000 r/min ，I N =78A ，电枢电阻R a =0.35Ω，计算：(1)全压起动的电流；(2)若限制起动电流不超过800A ，采用电枢串电阻起动法，最少应串入多大起动电阻？4、有一台频率为50Hz 的三相4极异步电动机，在某一运行情况下，电源向电机输出的功率为6kW,，定子铜耗p cu1=300W ，铁耗p Fe =150W ，转子铜耗p cu2=200W ，机械损耗p mec =50W ，附加损耗p ad =30W ，求在这一运行情况下的效率、电磁功率、转差率、转速。
参考答案1.解：（1）高压侧额定电流I 1N =N N U S 13=10320⨯=1.15A 低压侧的额定电流I 2N =N N U S 23=4.0320⨯=28.9A （2）高压额定相电压U 1NP =31NU ＝310103⨯=5773.5V ，低压侧额定相电压U 2NP =34.0＝230V （3）变比k =N N U U 21=4.010=25，低压绕组的匝数N 2=N 1/k=132 2.解：（1）s N =00n n n N -＝150014601500-＝0.027（2）当负载转矩为0.8 T N 时,s B =0.8s N =0.8×0.027＝TN 0.8T Nn B =(1－s B ) n = (1－0.0216 )×1 500 =1467.6 r/min △n B = ( 1 500－1 467.6) r/min = 32.4 r/min要使n C = 1 000 r/min ，则n 0' = (1 000＋32.4) r/min = 1 032.4r/min f 1'=00n n 'f N =15004.1032×50=34.41Hz U 1'=N f f 1'U N =5041.34×380=261.5V 3. 解：（1）I st = U N /R a =440/0.35=1257.14A (2) I st = U N /(R a +R )= 440/(0.35+R )≤800 得R ≥0.2Ω 4、解：总损耗效率电磁功率转差率同步转速n 1=rpm P f 15002506060=⨯= 转速 n =(1-s )n 1=(1-0.036)×1500=1446rpm二、计算题：1、在同一坐标中画出他励直流电动机固有机械特性和人为机械特性曲线。
(整理)电机与拖动复习题---计算题
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：P N=30kW ，U N=220V，I N=158.5A，n N=1000r/min，Ra=0.1Ω，T L=0.8T N，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：P N=7.5kW，U N=110V，I N=85.2A，n N=750r/min，Ra=0.13Ω，如采用三级起动，最大起动电流限制为2I N，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。
电机学考试易出的计算题
考试易出的计算题1. 一台并励直流发电机,P Ｎ=6k Ｗ，U N =23０V ，n ＝１450r ／m ,电枢回路电阻a =0.921ΩR ，励磁回路电阻f =177ΩR ,额定负载时的附加损耗Δ=60W P ,铁耗Fe =145.5W P ，机械损耗Ω=168.4W P ，求额定负载下的输入功率、电磁功率、电磁转矩及效率。
解：额定负载时 N N N 6000===26.09230P I U Ａ N aN N fN N f 230=+=+=26.09+=27.39A 177U I I I I R ⨯aN N aN a =+=230+27.390.921=255.23E U I R Ｖ所以 ⨯M aN aN ==255.2327.39=6990.75W P E I⨯M N N 6990.7560===46.04N.m 2π×1450P T Ω 1N M ΩΔFe=+++ =6990.75+168.4+60+145.5 =7364.65WP P p p p N N 1N 6000===81.5%7364.65P ηP 2. 一台N 28kW P =,N 380V U =,N 950r /min n =, △接线的三相异步电动机，额定运行时,Cu21.53 kW p =，试计算额定运行时的总机械功率和电磁转矩。
解:由=N 950 r /min n ,可推知 /=11000r min n额定砖差率 1N N 1-1000-950===0.051000n n s nCu2N ΩN=1-p sP s总机械功率 ⨯N Cu2ΩN (1-)(1-0.05) 1.53===29.070.05s p P s (k Ｗ）电磁转矩 ⨯3ΩN29.0710===292.369502π60P T Ω(Ｎ.m ）3. 一台三相绕线式异步电动机，额定转速N =1440r /min n ，150Hz f =,额定功率N =10kW P ，转子铜耗Cu2=425W p ,试求: (1)额定转差率N s ; (2)转子感应电势频率2f ； (3）电磁功率M P ; （４)空载转矩0T 。
电机计算题习题
一、计算题：1. 三相变压器额定容量为20kVA ，额定电压为10/0.4kV ，Y,y0联结，高压绕组匝数为3300匝，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。
2、一台三相笼型异步电动机的数据为P N =11kW ，n N ＝1460r/min ，U N =380V ，αMT ＝2。
如果采用变频调速，当负载转矩为0.8T N 时，要使n ＝1000r/min ，则f 1及U 1应为多少？3、一台直流他励电动机，P N =30 kW ，U N =440V ，n N =1000 r/min ，I N =78A ，电枢电阻R a =0.35Ω，计算：(1)全压起动的电流；(2)若限制起动电流不超过800A ，采用电枢串电阻起动法，最少应串入多大起动电阻？4、有一台频率为50Hz 的三相4极异步电动机，在某一运行情况下，电源向电机输出的功率为6kW,，定子铜耗p cu1=300W ，铁耗p Fe =150W ，转子铜耗p cu2=200W ，机械损耗p mec =50W ，附加损耗p ad =30W ，求在这一运行情况下的效率、电磁功率、转差率、转速。
参考答案1.解：（1）高压侧额定电流I 1N =NN U S 13=10320⨯=1.15A 低压侧的额定电流I 2N =NN U S 23=4.0320⨯=28.9A （2）高压额定相电压U 1NP =31N U ＝310103⨯=5773.5V ，低压侧额定相电压U 2NP =34.0＝230V （3）变比k =N N U U 21=4.010=25，低压绕组的匝数N 2=N 1/k=132 2.解：（1）s N =00n n n N-＝150014601500-＝0.027（2）当负载转矩为0.8 T N 时,s B =0.8s N =0.8×0.027＝TN 0.8T Nn B =(1－s B ) n = (1－0.0216 )×1 500 =1467.6 r/min △n B = ( 1 500－1 467.6) r/min = 32.4 r/min要使n C = 1 000 r/min ，则n 0' = (1 000＋32.4) r/min = 1 032.4r/minf 1'=0n n 'f N =15004.1032×50=34.41HzU 1'=Nf f 1'U N =5041.34×380=261.5V3. 解：（1）I st = U N /R a =440/0.35=1257.14A(2) I st = U N /(R a +R )= 440/(0.35+R )≤800 得R ≥0.2Ω4、解：总损耗效率电磁功率转差率同步转速n 1=rpm P f 15002506060=⨯= 转速 n =(1-s )n 1=(1-0.036)×1500=1446rpm二、计算题：1、在同一坐标中画出他励直流电动机固有机械特性和人为机械特性曲线。
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1.一台并励直流电动机，90N P kW =，440N U =V ，245,5N fN I A I A ==，750/min N n r =，0.08a R =Ω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）当0a I =时电机的转速；（4）在总制动转矩不变的情况下，当电枢中串入0.1Ω电阻而达稳定时的转速。
答：1）电动机的额定输出转矩
(2455)240a N fN I I I A =-=-=
222,609.55N N
N N n n P T π=ΩΩ==
32290109.559.55.1146.750N N
N P T N m N m n ⨯===
2）在额定电流时的电磁转矩：
()4402400.08420.8a N a a E U I R V V =-=-⨯= 420.8240101em a a P E I W KW
==⨯= 3
101109.551286.07.750em em P T N m ⨯===Ω
3）当0a I ≈时电机的转速420.80.5611/750a e N E C V r n Φ=
==
0440/min 784.20.5611N e U n r C =
=≈Φ
4）在总制动转矩不变的情况下，当电枢中串入0.1Ω电阻而达稳定时的转速为： ()()4402400.080.1/min 707.2/min 0.5611N a a e U I R R n r r C Ω-+-⨯+==≈Φ
3.已知一台三相四极异步电动机的额定数据为10,380,11N N N P kW U V I A ===，定子绕组为
Y 接法，额定运行时，12557,314,276,77,200cu cu Fe mec p W p W p W p W p W
∆=====。
试求（1）额定转速；（2）空载转矩；（3）电磁转矩；（4）电机轴上的输出转矩。
解：（1）额定转速为：
由kW p p p P P Cu mec N em 10591)3147720010000(2=+++=+++=∆ 则03.010*******===
em Cu P p s
m in /14551500)03.01()1(0r n s n =⨯-=-=
（2）空载转矩为： W
p p p mec 277)20077(0=+=+=∆ m N p T •=⨯=Ω=82.160/1455227700π
（3）电磁转矩为： m N P T em em •=⨯=Ω=5.6760/150********π
（4）电动机轴上的输出转矩为：
m N P T N •=⨯=Ω=7.6560/14552100002π 4.一台并励直流电动机在额定电压
N U =230V 和额定电流N I =85A 的情况下运行，电枢回路总电阻0.1a R =Ω，22c U ∆=V ，励磁回路总电阻90f R =Ω，额定负载时的效率90%N η=，试求：
（1）额定输入功率；（2）额定输出功率；（3）总损耗；（4）电枢回路铜耗；（5）励磁回路铜耗；
（6）电刷接触损耗；（7）附加损耗；（8）机械损耗与铁耗之和。
答：1）额定输入功率
12308519.55N N N P U I KW
==⨯=
2）额定输出功率 22308590%17.595N N N N P U I KW
η==⨯⨯=
3）总损耗 1219.5517.595 1.955N N P P P KW
=-=-=∑ 4）电枢回路铜损耗 230 2.5690
N f f U I A R === (85 2.56)82.44a f I I I A =-=-=
2282.440.1679.6cua a a P I R W
==⨯= 5）励磁回路铜耗
222.5690589.824cuf f f P I R W ==⨯= 6）电刷接触损耗
2282.44164.88c c a P U I W =∆=⨯= 7）附加损耗21%0.0117595175.95N P P W
∆==⨯= 8）机械损耗与铁耗之和
mec Fe cua cuf c P P P P P P P ∆+=----∑(1955679.6589.824164.88175.95)344.75W
W =----=
20、已知一台三相异步电动机，额定频率为150kW ，额定电压为380V ，额定转速为1460r/min ，过载倍数为2.4，试求：（1）转矩的实用表达式；（2）问电动机能否带动额定负载起动。
解：（1）
9550
981.2N N N P T N m n ==⋅ 2355m m N T T N m
λ==⋅ 根据额定转速为1460r/min ，可判断出同步转速1n =1500 r/min ，则额定转差率为
110.027N N n n s n -=
=
(0.124
m N m s s λ=+= 转子不串电阻的实用表达式为：
247100.1240.124m m m T T s s s s s s =
=++
（2）电机开始起动时，s=1，T=Ts ，代入实用表达式得：
471057510.1240.1241s T N m =
=⋅+ 因为
s N T T <，故电动机不能拖动额定负载起动。