1、電機學計算題1第1頁，共33頁，2022年，5月20日，5點34分，星期五變壓器部分T型等效電路參數（實際值折算和標幺值計算）；電壓變化率和效率；最大效率和對應的負載系數；原副邊的電流電壓計算。2第2頁，共33頁，2022年，5月20日，5點34分，星期五已知：SN=5600kVA，U1N/U2N=10/6.3kV，Y/d11，試驗名稱 電壓(V) 電流(A) 功率kW 實驗時電源加在空載 6300 7.4 6800 低壓邊 短路 550 324 18000 高壓邊求：(1)變壓器參數的實際值和標幺值；（2）利用型等效電路，求滿載cos2=0.8滯后時的副邊電壓及原邊電流； (3)求滿載cos

2、2=0.8滯后時的電壓變化率及效率。 （4）求cos2=0.8 （滯后）時的最大效率。 3第3頁，共33頁，2022年，5月20日，5點34分，星期五SN=5600kVA，U1N/U2N=10/6.3kV， Y/d解：Y接法d接法標么值空載短路110.055.01441.2110-33.2110-3試驗名稱 電壓(V) 電流(A) 功率kW 實驗時電源加在空載 6300 7.4 6800 低壓邊 短路 550 324 18000 高壓邊4第4頁，共33頁，2022年，5月20日，5點34分，星期五標么值空載短路電壓 電流 功率(1)空載試驗(2)短路試驗110.055.01441.2110-3

3、3.2110-35第5頁，共33頁，2022年，5月20日，5點34分，星期五rk* =0.0032 xk*=0.0548xm*=69.1rm*=5.84參數實際值6第6頁，共33頁，2022年，5月20日，5點34分，星期五（2）利用型等效電路，求滿載cos2=0.8滯后時的副邊電壓及原邊電流；原邊電壓保持額定值U1*=1，滿載I2*=1，似認為rk* =0.0032 xk*=0.0548xm*=69.1rm*=5.847第7頁，共33頁，2022年，5月20日，5點34分，星期五(3)求滿載cos2=0.8滯后時的電壓變化率及效率。 8第8頁，共33頁，2022年，5月20日，5點34分，

4、星期五（4）求cos2=0.8 （滯后）時的最大效率。9第9頁，共33頁，2022年，5月20日，5點34分，星期五設有一臺SN= 125MVA， fN= 50 Hz， U1N/U2N= 110/10KV，Y0/ d 11的三相變壓器，空載電流I0*=0.02，空載損耗 p0=133kW， 短路電壓（阻抗電壓uk10.5，短路損耗PkN600kw。（1）試求短路阻抗和激磁阻抗（均用標么值），畫出近似型等效電路，標明各阻抗數值；(2)求供給額定負載且cos 2 0.8滯后時的電壓變化率及效率; (3)當副邊電壓保持額定值，且供給功率因數cos 2 0.8 滯后時的額定副邊電流，求原邊電流和電壓。

5、10第10頁，共33頁，2022年，5月20日，5點34分，星期五(1)已知：SN= 125MVA， U1N/U2N= 110/10KV， I0*=0.02， p0=133kW，uk10.5，pkN600kw。求短路阻抗和激磁阻抗（標么值）解：由uk*=0.105， I0*=0.02 ，p0=133kW，pKN=6000W可得Zk*=0.105I0*=0.02p0*=133/125000=0.001064Ik*=1，pk*=600/125000=0.004811第11頁，共33頁，2022年，5月20日，5點34分，星期五rk* xk*xm*rm*(2)求供給額定負載且cos 2 0.8滯后時

6、的電壓變化率及效率12第12頁，共33頁，2022年，5月20日，5點34分，星期五rk* xk*xm*rm*(3)U2*=1，I2*=1，cos2=0.8 2=36.870(3)當副邊電壓保持額定值，且供給功率因數cos 2 0.8 滯后時的額定副邊電流，求原邊電流和電壓。13第13頁，共33頁，2022年，5月20日，5點34分，星期五異步電機極對數、轉速，轉子頻率，定子電流；異步電機的T型等效電路參數計算；功率與轉矩平衡；啟動性能14第14頁，共33頁，2022年，5月20日，5點34分，星期五一臺三相異步電動機，PN=75kW，nN=975r/min， UN= 3000V,IN=18.

7、5A，cosN=0.87，f=50Hz，試問：(1)電動機的極數是多少？(2)額定負載下SN和N是多少？解：（1）由nN=975r/min，可以得到n1=1000r/min，p=3因為n1=60f1/p， n=(1-s) n1 ，s(2%-6%)p=1， n1=3000； p=2， n1=1500；p=3， n1=1000； p=4， n1=750p=5， n1=600； p=6， n1=500選最接近n1的值nN=975r/min，則n1=1000， p=3(2) sN =(n1-n)/ n1=(1000-975)/1000=2.5%N=P2/P1= PN /(3UN IN cosN)=89

8、.68%15第15頁，共33頁，2022年，5月20日，5點34分，星期五已知一臺三相異步電動機的數據為：U1N=380V，定子三角形聯接，50Hz，額定轉速nN=1426r/min， r1=0.42 ，x1=2.0， ， ，rm忽略不計，xm=202。試求：(1）極數； （2）同步轉速； （3）額定負載時的轉差率和轉子頻率；（4）繪出T型等效電路并計算額定負載時的P1、I1和cos1和效率。（1）極數； P=2，即2P=4（2）同步轉速： 16第16頁，共33頁，2022年，5月20日，5點34分，星期五（3）額定負載時的轉差率和轉子頻率； （4）利用T型等效電路并計算額定負載時的P1、I1

9、和cos1。 17第17頁，共33頁，2022年，5月20日，5點34分，星期五定子電流為（滯后）18第18頁，共33頁，2022年，5月20日，5點34分，星期五一臺三相異步電動機，PN=4.5千瓦，Y/接線，380/220伏，cosN=0.8，N=0.8，nN=1450轉/分，試求：(1)接成Y形或形時的定子額定電流；(2)同步轉速n1及定子磁極對數p；(3)帶額定負載時轉差率sN； 解：(1)Y接時：UN=380V 接時：UN=220V19第19頁，共33頁，2022年，5月20日，5點34分，星期五PN=4.5千瓦，Y/接線，380/220伏，cosN=0.8，N=0.8，nN=145

10、0轉/分，試求： (2)同步轉速n1及定子磁極對數p；(3)帶額定負載時轉差率sN； (2)磁極對數同步轉速 (3)額定轉差率取p=220第20頁，共33頁，2022年，5月20日，5點34分，星期五已知：f1=50HZ,PN=4.5KW， UN=380V ,IN=9.1A , r1=1.2 空載實驗數據： UN=380V ,IN=3.8A , p0=287W， pm=20W,短路實驗數據： UK=110V ,IK=9.1A , pK=510W求：rm， xm， r2，x2 ，x1(設x1= x2 )r1x1短路試驗的電路圖解：短路實驗：Y接法21第21頁，共33頁，2022年，5月20日，5

11、點34分，星期五r1x1=rmxm空載試驗的電路圖空載實驗：Y接法異步電動機部分：參數計算22第22頁，共33頁，2022年，5月20日，5點34分，星期五 一臺三相感應電動機，PN=7.5KW，額定電壓UN=380V，定子接法，頻率為50HZ。額定負載運行時，定子銅耗為474W，鐵耗為231W，機械損耗45W，附加損耗37.5W，已知nN=960r/min，cosN=0.824，試計算轉子電流頻率、轉子銅耗、定子電流和電機效率。 解 轉差率 轉子電流頻率 全機械功率 電磁功率 23第23頁，共33頁，2022年，5月20日，5點34分，星期五轉子銅耗 定子輸入功率 定子線電流 電動機效率 一

12、臺三相感應電動機，PN=7.5KW，額定電壓UN=380V，定子接法，頻率為50HZ。額定負載運行時，定子銅耗為474W，鐵耗為231W，機械損耗45W，附加損耗37.5W，已知nN=960r/min，cosN=0.824，試計算轉子電流頻率、轉子銅耗、定子電流和電機效率。 24第24頁，共33頁，2022年，5月20日，5點34分，星期五已知：f1=50HZ,P1=6.32，pcu1=0.341， pFe=0.1675， Pcu2=0.2375，pm=0.045，ps=0.029求：Pem， Pm， P2，s，n，T，T2功率流程圖P1=6.32PemPmP2pcu1=0.341pFe=0.

13、1675Pcu2=0.2375pm=0.045ps=0.029解：25第25頁，共33頁，2022年，5月20日，5點34分，星期五 1=1/p=2f1/p= 2n1/60 =/p= 2n/6026第26頁，共33頁，2022年，5月20日，5點34分，星期五起動部分.設有一臺380V，50Hz，nN=1455r/min，連接的三相異步電動機，其每相參數如下：r1=r2=0.072，x1=x2=0.2，rm=0.7，xm=5，求：(1)求在額定電壓下直接起動時的轉子電流及其功率因數；求出相應的定子電流及其功率因數；把求的結果和在額定運行情況下的定子電流和轉子電流比較求其倍數。(2)求出在額定電

14、壓下直接起動時的起動轉矩以及其與額定轉矩的比值。 (3)設題中的異步電機為繞線式轉子，如果使起動轉矩有最大值（即s =1時），求每相轉子回路應接入的電阻（歸算到定子方的數值）。這時起動電流為多少？ 27第27頁，共33頁，2022年，5月20日，5點34分，星期五同步電機部分參數測量；對稱負載特性U、E0；并網運行Pem、Q、 。28第28頁，共33頁，2022年，5月20日，5點34分，星期五有一臺PN=15000KW，UN=10.5KV，Y聯接，cos=0.8（滯后）的汽輪發電機，xs*=2.13，電樞電阻略去不計。試求額定負載下勵磁電動勢E0 、夾角以及U。 解: 故 29第29頁，共33頁，2022年，5月20日，5點34分，星期五已知，SN=31250KVA，UN=10500V(Y),cos=0.8(滯后)，xs=7,求：N，Pem，Km解：Y接法30第30頁，