有一个三相电动机每相绕组的电阻是30Ω。感抗是40Ω绕组星形联结接于线电压为380V的三相电源上求电动机消耗的功率
首先,根据欧姆定律,每相电流为:
$$I=\frac{U}{Z}=\frac{380}{\sqrt{3}\times70}=3.07\text{A}$$
其中,$Z$为总阻抗,$Z=\sqrt{R^2+X^2}$,$R$为电阻,$X$为感抗。
然后,根据三相功率公式,电动机的有功功率为:
$$P=3\times U\times I\times\cos\theta$$
其中,$U$为线电压,$\theta$为相角,$\cos\theta$为功率因数。
因为是星形联结,所以电流和线电压之间的相位差为$30^\circ$。又因为电阻和感抗的阻抗角分别为$0^\circ$和$53.13^\circ$,所以总阻抗的阻抗角为:
$$\phi=\arctan\frac{X}{R}=\arctan\frac{40}{30}=53.13^\circ$$
因此,功率因数为:
$$\cos\theta=\cos(30^\circ-53.13^\circ)=\cos76.87^\circ=-0.267$$
综上,电动机消耗的功率为:
$$P=3\times 380\times 3.07\times (-0.267)= -2235\text{W}$$
注意,此处的功率为负数,表示电动机是吸收功率,即电机在运转时消耗了2235W的电能,转化为机械能或热能等。
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