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转子电流频率计算

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转子电流频率： f 2 = sf 1 = 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 N =1430r/min， TN = 67 N .m 。试求：(1)电机的极对数；(2)额定转差率；(3)额定功率；
(4)过载系数
Tm T ；(5)起动系数 st ；(6)说明该电动机能否起动 90N⋅m 的恒定负载。 TN TN
Ul 3 = 220 V
Υ形接法时，定子绕组的相电压 U p = 则起动转矩为: TstY = 例 15.4
1 1 Tst∆ = × 69 = 23N .m 3 3
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）=2.4kW
所以，效率为：η =
P2 2.4 = × 100% = 68.6% P1 3.5
由输入功率公式 P =
3UI cos ϕ
可得： cos ϕ =
P1 3U I
=
3.5 × 10 3 3 × 380 × 10.6
= 0.5
例 15.2 图
(2) s N =
n0 − n N 1500 − 1430 = = 0.047 n0 1500
(3) Q TN = 9550
PN nN
∴PN =
TN × n N 67 × 1430 = = 10kW 9550 9550
（4）过载系数
Tm 121 = = 1 .8 TN 67
（5）起动系数
60 f 1 与电源电压大小无关，所以磁场的转速 n0 不变。 P
电压下降时主磁通 Φ 也要减少。
2
（2）因为 U 1 ≈ E1 = 4.44k1 f 1 N 1Φ ，当 k1, f 1 , N 1 为常数时， Φ ∝ U ，所以，当电源 （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 TL 不
Tst 87 = = 1 .3 TN 67
（6）因为 Tst = 87 N .m < 90 N .m ，所以该电动机不能起动 90N⋅m 的恒定负载。 例 15.3 某三相异步电动机，铭牌数据如下：D 形接法， U N = 380V , I N = 15 A ，
η N = 87% , n N = 1450r / min ，cos ϕ N =0.87， f1N = 50 Hz ，
变，所以 T < TL ，从而迫使转子转速 n 下降。 （4）因为 s =
n0 − n ，所以，s 随 n 的下降而增大，而 cos ϕ 2 = n0
R2
2 R2 + ( sX 20 ) 2
，故
cos ϕ 2 随 s 的增大而减小。
（5）由机械特性稳定运行区可知，转速 n 的下降迫使电磁转矩 T 增加到 T=TL，电动机 又在新的稳定平衡点运行， 即：T = K t ΦI 2 cos ϕ 2 = TL ， 当 U 下降时，Φ 减少， 由 （4 ） 问可知 cos ϕ 2 也减小，而 K t 为常数，故 T 增加时， I 2 必然要增加。
3U 1 I 1 cos ϕ
可得：
cos ϕ =
P 3U 1 I 1
=
5000 3 × 380 × 11
= 0.69
又 因 为 输 出 转 矩0 × 40 = = 3.98kW 9550 9550
∴η =
P2 3.98 × 100% = × 100% = 79.6% P1 5 n0 − n 1000 − 950 × f1 = × 50 = 2.5 Hz n0 1000
矩不变，试分析下述各量有无变化？为什么？ （1）磁场的转速 n0 ； （2）主磁通 Φ ； （3）转子转速 n ； （4）转子功率因数 cos ϕ 2 ； （5）转子电流 I 2 解： [分析]该题要求理解异步电动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。 （1）因为旋转磁场的转速 n0 =
由于同步转速： n 0 =
60 f 60 × 50 = 1 500r/min p 2
所以， 转速 n=(1－s)n0=（1-0.03）×1500=1455r/min
输出转矩为： T = 9550 例 15.5
P2 2 .4 = 9550 = 15.75N ⋅ m n 1455
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
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： n0 = 1000r / min ，则 p=3，极数为 2p=6 由输入功率 P =
Tm T = 2, st = 1.4, 。求此 TN TN
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: PN = 所以:
3U N I N cos ϕ Nη N = 3 × 380 × 15 × 0.87 × 0.87 ≈ 7 472W PN 7.472 = 9550 = 49.2 N ⋅ m nN 1450
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：
TSt = 87 N .m,
Tm = 121N .m 。
又已知其额定工作点 A 的参数为：
n N =1430r/min， TN =67N⋅m。所以， (1) n0 = 1500r/min → P = 2
额定转矩 TN = 9550
所以,起动转矩
Tst = 1.4TN = 1.4 × 49.2 ≈ 69 N .m
可知： n0 = 1500r / min ， 则 sN =
又由 n N = 1450r / min 所以转子电流频率：
n0 − n N = 0.033 n0
f 2 N = s N f 1N = 0.033 × 50 = 1.65Hz

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电气传动与调速系统模拟题

电气传动与调速系统模拟题

电气传动与调速系统模拟试卷1一、判断题：9个题，每小题2分，合计18分。

1.由电动机作为动力源，通过传动机构拖动各类生产机械，在控制系统的作用下完成一定的生产工艺要求的系统，称为电气传动系统。

（）【A.】√【B.】×2.直流电机中用于产生感应电动势和通过电流的电路部分是励磁绕组。

（）【A.】√【B.】×3. 三相异步电动机的结构包括定子和转子两大部分。

（）【A.】√【B.】×4. 在电源频率一定时，同步电机的转速ｎ恒定，等于同步转速。

（）【A.】√【B.】×5. 一台伺服电动机的机械特性曲线如下图所示，可知，该电动机应该是直流伺服电动机。

（）【A.】√【B.】×6.电动机发热和冷却的情况不但与其所带负载的大小有关，而且与所带负载的持续时间有关。

（）【A.】√【B.】×7. 降压变换器是通过调整输入电压的幅值实现电压的变换。

（）【A.】√【B.】×8. 规则采样法实现SPWM时，采用载波正峰值采样的方法更准确。

（）【A.】√【B.】×9. 交-交无换向器电动机调速系统在高速运行时通常采用电源换流的方法进行换流。

（）【A.】√【B.】×二、单项选择题：12个题，每小题3分，合计36分。

1. 如下图所示的旋转运动系统（箭头方向表示转矩的实际方向），系统的运动状态是（ ）。

【A.】减速 【B.】匀速 【C.】静止 【D.】加速2.电气传动系统做直线运动时，其运动方程为（ ）。

【A.】tvmF F z d d =- 【B.】d d L T T Jt Ω-=【C.】2d 375d L GD nT T t -=【D.】d d L nT T Jt -=3.直流电机中用于产生感应电势和通过电流的电路部分是（ ）。

【A.】励磁绕组 【B.】主磁极 【C.】换向极 【D.】电枢绕组4.三相异步电动机的T 型等效电路如图所示，m 1表示电机的相数，则转子绕组的铜耗可表示为（ ）。

转子各物理量与转差率s的关系(精)

转子各物理量与转差率s的关系(精)


6.2.2转子各物理量与转差率s的关系 1．转子频率 f 2
pn pn1 f2 s sf1 60 60
其中： n n1 n
2．转子绕组感应电动势 E2
当转子不动时：n 0
s 1
f 2 f1
E20 4.44kw2 N 2 f1m
n0 当电动机转动时：
s 1 f 2 s f1
1 起动时 s＝
f 2 f1 50HZ 最大
I2 E 20 r2 x
2 2 20
E2 E 20最大 x2 x20最大
cos 2 r2 r x 20
2 2 2
最大
最小
E2 4.44kw2 N 2 f2m 4.44kw2 N 2s f1m s E20
3．转子绕组漏抗 x2
当转子不动时：n 0
s 1
f 2 f1
x20 2 f 2 L2 2 f1L2
n0 当电动机转动时：
4．转子绕组电流 I 2
I2 E2 r x
2 2 2 2
6.2.2转子各物理量与转差率s的关系
当异步电动机以转速n 旋转时，气隙旋转磁场以
n n1 n 的相对速度切割转子绕组，转速n 变
化时，转子绕组与气隙旋转磁场的切割速度也相 应变化，因此转子感应电动势 E2 、转子频率 f 2 、 转子电流 I 2 、转子电抗 x2 、转子功率因数 cos2 的大小都将随转差率s的变化而变化。
小结： （1）异步电动机转动时，转子频率、转子电抗、 电动势与转差率成正比。
f 2 s f1
E2 s E20
x2 sx20
（2）转子电流随转差率增大而增大，转子功率因 数随转差率增大而减小。
简述关于变频电机的频率和电流的关系

简述关于变频电机的频率和电流的关系

简述关于变频电机的频率与电流的关系霍工:针对您的问题有关系公式可参照分析:关系公式与分析电机功率:P=1、732×U×I×cosφ(0、86)×η(91%);电机电流:I=P/1、73×U×cosφ(功率因素)×η(效率);I: 电流;P: 功率W; U: 电压电机转矩:T=9549×P/n ; T:转矩;P:功率KW;n:转速电机转速:n=60f/p,p为电机极对数,例如四级电机的p=2;当频率达50Hz时,电机达到额定功率,再增加频率,其功率就是不会再增的,会保持额定功率。

电机转矩在50Hz以下时,就是与频率成正比变化的;当频率f达到50Hz时,电机达到最大输出功率,即额定功率;如果频率f在50Hz以后再继续增加,则输出转矩与频率成反比变化,因为它的输出功率就就是那么大了,您还要继续增加频率f,那么套入上面的计算式分析,转矩则明显会减小。

转速的情况与频率就是一样的,因为电源电压不变,其频率的变化直接反应的结果就就是转速的同比变化,频率增,转速也增,它减另一个也减。

变频电源的电流与频率的关系一、变频调速的基本控制方式与基准电压、基准频率的关系, 电机用变频器调速时有两种情况--基频(基准频率)以下调速与基频以上调速。

必须考虑的重要因素就是:尽量保持电机主磁通为额定值不变。

如果磁通过弱(电压过低),电机铁心不能得到充分利用,电磁转矩变小,负载能力下降。

如果磁通过强(电压过高),电机处于过励磁状态,电机因励磁电流过大而严重发热。

二、根据电机原理可知,三相异步电机定子每相电动势的有效值: E1=4、44f1N1Φm 式中:E1--定子每相由气隙磁通感应的电动势的有效值,V ;f1--定子频率,Hz;N1——定子每相绕组有效匝数;Φm-每极磁通量由式中可以瞧出,Φm的值由E1/f1决定,但由于E1难以直接控制,所以在电动势较高时,可忽略定子漏阻抗压降,而用定子相电压U1代替。

电机计算题习题

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。