IaNPN6?103?IN???26.09(A)
UN230额定负载时的电枢电动势为
EaN?UN?IaNRa?230?26.09?0.61?245.9(V)
额定负载时的电磁功率为
PM?EaNIaN?245.9?26.09?6416(W)
电磁转矩为
T?铜损耗为
PMPM6416?60???42.25(Nm) ?2?n/602??14502pcu?IaNRa?26.092?0.61?415.2(W)
总损耗为
?p?p效率为
Cu?pFe?pm?pa
?415.2?295?60?770.2(W)??1?p?1??pP??pP??p
2N770.2?88.6`00?770.27、一台并励直流电动机：PN?5.5kW,UN?110V,IN?58A，nN?1470r/min，
电机在额定运行时突然在电枢回路串入0.5?电阻，若不计电枢电路中的电感，Rf?137?,Ra?0.17?，
?1?计算此瞬时的电枢电动势，电枢电流和电磁转矩，并求稳态转速（假定负载转矩不变）。
解：（1）额定励磁电流为
If?UN110??0.803(A) Rf137额定电枢电流为
IaN?IN?If?58?0.803?57.2(A)
额定电枢电动势为
EaN?UN?IaRa?110?57.2?0.17?100.3(V)（2）电区电流为
??EaN?1000.3V。 在电枢串入电阻的瞬时，转速和磁通不变，所以电势不变，为Ea??Ia（3）电磁转矩为
?110?100.3UN?Ea?14.48(A)
Ra?0.50.17?0.5T??TN?Ia14.48?TN?0.253TN IaN57.2EI100.3?57.2TN?9.55aNaN?9.55?37.27(Nm)
nN1470T??0.253TN?0.253?37.27?9.43(Nm)
（4）稳态时，由于负载转矩不变，电磁转矩不变，电枢电流不变，Ia?57.2A，所以电动势
Ea?UN?Ia(Ra?0.5)?110?57.2?0.67?71.7(V)因转速和电动势成正比，所以
n?nNEa71.7?1470??1051(r/min) EaN100.38、 一台并励直流电动机，并联于220V的电网上运行，已知a=1，p=2，z=398，
nN?1500r/min,??0.0103Wb，电枢回路总电阻（包括电刷接触电阻）
Ra?0.17?,IfN?1.83A,pm?379W,pFe?276W，附加损耗pa?165W，求：
（1）此电机是发电机还是电动机？ （2）电机的电磁转矩多大？ （3）电机效率是多少？ 解：（1）按已知电机参数可求出电机的感应电动势：
pz2?398?nN??0.0103?1500?204.97(V) 60a60?1电机并在220V电网上，这时U?Ea，因此是电动机运行。
Ea?（2）求电磁转矩T：
U?Ea?IaRa
U?Ea220?204.97Ia???88.41(A)
Ra0.17pz2?398T??Ia??0.0103?88.41?115.36(Nm)
2?a2??1（3）电磁功率：
PM?EaIa?204.97?88.41?18121(W)
或
PM?T??T输出功率：
2?nN2??1500?115.36??18121(W) 6060P2?PM?pm?pFe?ps?18121?379?276?165?17301W输入功率：
2P1?PM?pf?pcu?PM?UIfN?IaRa
?18121?220?1.83?88.412?0.17 ?19852W效率：
??P217301?100%??100%?87.1% P19852111-22 一台他励直流电动同的额定数据为PN?75kW,UN?220V, nN?750r/min，
IN?387A，电枢回路总电阻为Ra?0.028?，若忽略电枢反应的影响，求机械特性的两个重要参数：?和固有机械特性的斜率?。 理想空载转速n0解：求理想空载时电动势Ea0，即Ia?0时的电动势：
Ea0?UN?IaRa?220?0?220(V)
额定负载时的电动势：
EaN?UN?IaRa?220?387?0.028?209.17(V)
由于不考虑电枢反应的去磁作用，每极气隙磁通?在空载和负载时都一样，因此可得
?Ea0n0? EaNnN? 可求得n0??n0Ea0220?750nN??788.8(r/min) EaN209.17求斜率?：
由EaN?Ce?nN，可求出
EaN290.17??0.279 nN750Ce??9.55Ce??9.55?0.279?2.67
Ra0.028斜率为????0.0375
CeCt?20.279?0.67Ce??
交流电机
1、一台50Hz、14极三相交流电机，定子绕组为双层绕组，每极每相槽数为3，线圈节距为7，每个线圈为1匝，并联支路数为1。在某一负载条件下，气隙基波每极磁通量为0.15Wb，求此时每相绕组的基波电动势。
解：Q?2pmq?14?3?3?126 ??mq?3?3?9
y?y1?7
?9
360??pQ360?7??20126（或??60?60?20）
q3kd1202?2?0.9598 ??20qsin3?sin22sinqsin2??7kp1?siny90?sin?90?0.9397
9kdp1?kd1kp1?0.9598?0.9397?0.9019 2pqNk14?3?1??42 a1E?1?4.44fN1?1kdp1N1??4.44?50?42?0.15?0.9019 ?1261.4(V)2、单相整距线圈流过正弦电流产生的磁动势有什么特点？请分别从空间分布和时间上的变化特点予以说明。
答：单相整距线圈流过正弦电流产生的磁动势是一个在空间呈矩形波分布的脉振磁动势，它即是时间函数，又是空间函数，即：矩形波的振幅随时间以正弦电流的频率按正弦规律变化，而在任一时刻该矩形波本身又在空间分布的，是空间位置的函数。
3、一个脉振的基波磁动势可以分解为两个磁动势行波，试说明这两个行波在幅值、转速和相互位置关系上的特点。
答：两个行波的幅值相等，转速大小相同但转向相反，当一相绕组电流达到正的最大值时，两个行波的正幅值位置均与该相绕组的轴线重合。
4、一台电机，若把绕组三个出头中任何两个线头换接一下（相序反了），问旋转磁场方向将如何改变？
答：由于三相绕组产生的合成旋转磁动势的转向取决于电流的相序，因此相序反了后，旋转磁场转向也相反。
5、已知一台隐极式同步电动机，端电压U?1，电流I?0.8，同步电抗Xc?1.2，功率因数
cos??0.8（超前），定子电阻R?0。求：
（1）画出电动势相量图；
（2）空载电动势E0及功率角?。
（1） 按电动机惯例画出电动势相量如图所示。
（2）
tan??IXc?Usin?Ucos?
?0.8?1.2?1?0.6?1.95 1?0.8??arctan1.95?62.85o则??????62.85?arccos0.8?25.98o
E0?Ucos?1?0.8??1.75 ocos?cos62.856、已知一台三相同步电动机，额定功率PN?2000kW，额定电压UN?3000V（星形联结），额定功率因数cos?N?0.85（超前），额定效率?N?95%，极对数p?3，定子每相电阻R?0.1?。求
（1）额定运行时定子输入的电功率P1。 （2）额定电流IN。 （3）额定电磁功率PMN。 （4）额定电磁转矩TN。 解：
（1）P1?PN?n?2000?2105.3(kW) 0.953P2105.3?101（2）IN???476.7(A)
3UNcos?N3?3000?0.85（3）
232PMN?P1?3INR?2105.3?10?3?476.7?0.1?2037.1(kW)?N?
2?f2??50??104.72(rad/s)p3（4） P2037.1TN?MN??19453(Nm)?N104.727、 异步电动机定子绕组通电产生的旋转磁场转速与电动机的极对数有何关系？为什么异步电动机工作时的转子转速总是小于同步转速？
答：定子绕组通电产生的旋转磁场转速，即同步转速，其大小n1由电网的频率f和电机极对数p决定，即n1?60f。 p8、 一台三相绕线型异步电动机，额定电压UN?380V，额定电流IN?35A，定、转子绕组均为Y联结，每相绕组的匝数和绕组因数为N1?320，kdp1?0.945,N??170,kdp2?0.93。求：
（1）这台电机的变比ke,ki；
（2）若转子绕组开路，定子加额定电压，求转子每相感应电动势E2；
（3）若转子绕组短路堵转，定子接电源，量得定子电流为额定值，求转子每相电流I2（忽略励磁电流）。
解：
（1）
ke?ki?N1kdp1N2kdp2?320?0.945?1.913170?0.93?3?320?0.945?1.9133?170?0.93
m1N1kdp1m2N2kdp2? （2）U1?E1?E2其中
UN380??220(V)33
?E220E2?2??115(V)ke1.913??25(A)I1?I2（3）
?ki?35?1.913?67(A)I2?I2U1?9、 一台三相绕线型异步电动机，额定电压UN?380V，当定子加额定电压、转子不转并开路时的集电环电压为254V，定、转子绕组都为Y联结。已知定、转子一相的参数为
R1?0.04?4X1,?0.?5R4,0.?X0227?,，忽略励磁电流，求：?0.0242?（1）这台电机的变比ke,ki；
（2）定子加额定电压、转子堵转时的转子相电流。
解：
380EU3?1.496
（1）ke?ki?1?1?E2U22543??kekiR2?1.4962?0.027?0.0604(?)R2（2）
2??kekiX2?1.496?0.24?0.537(?)X2U1220??I1?I2??203(A)2222?(R1?R?(0.044?0.0604)?(0.54?0.537) 10、一2)?(X1?X2)??1.496?203?304(A)I2?kiI2台三相异步电动机，定子绕组接到频率f1?50Hz的三相对称电源上，已知它运行在额定转速
nN?960r/min。求
（1）该电动机的极对数p是多少？
（2）额定转差率sN是多秒？
（3）额定转速运行时，转子电动势的频率f2是多少？
解：（1）求极对数p是多少？ 异步电动机额定运行时，转差率s较小，一般不超过0.05。现根据电动机的额定转速nN?960r/min，便可判断出它的气隙磁通过密度B?的转速为n1?1000r/min，于是
p?60f160?50??3 n11000n1?nN1000?960??0.04 nN1000（2）额定转差率为
sN?（3）转子电动势的频率为
f2?sNf1?0.04?50?2(Hz)
11、一台三相异步电动机，额定运行时的输入功率为P1?3600W，转子铜损耗pCu2?100W，额定转差率sN?0.03，机械损耗和附加损耗pm?pa?100W，求：
（1）电磁功率PM； （2）定子总损耗；
（3）输出机械功率P2。 解：（1）电磁功率为
PM?pCu2/sN?100/0.03?3333(W)
（2）定子总损耗为
pCu2?pFe?P1?PM?3600?3333?267(W)