第7章交流电动机
第七章交流电动机
一、填空题：
1.由于三相异步电动机的转矩是由_ 转子导条 _____与___磁场 ___之
间的相对运动产生的，所以称为“异步”。
2．某三相异步电动机工作时转速为n＝980r/min，则其磁极对数p＝___3 ___，旋转磁场转速n
1
＝__1000 ____r/min，转子相对于旋转磁场的转速为
n
2＝_ __30___r/min，转子电流频率为f
2
＝ ____Hz。
3．某三相异步电动机起动转矩T
st
＝10N·m，最大转矩T
m
＝18N·m，若电网
电压降低了20％，则起动转矩T
st ＝_N·m，最大转矩T
m
＝___N·m。
5. 用Y-△降压起动时,起动电流为直接用△接法起动时的 1/3 ,但启动转矩也只有直接用△接法启动时 1/3 ，因此只适用于空载或轻载启动。
6．反接制动时，当电机转速接近于 0 时，应及时断电，防止电机反转。
8．交流异步电动机的转子绕组有鼠笼式和两种。
9．定子三相绕组中通过三相对称交流电时在空间会产生旋转磁场。
11．鼠笼型电动机的起动方法有直接起动和降压起动两种。
12．异步电动机的调速有变频调速、变极调速、变转差率调速。
13. 当s在 0-1 范围内，三相异步电动机运行于电动状态，此时电磁转矩性质为驱动性质；在大于1 范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为制动性质。
14. 一台6极三相异步电动机接于50H
Z
的三相对称电源；其s=，则此时转子转速为__950__r/min，定子旋转磁势相对于转子的转速为__50___r/min。
15. 三相异步电动机的电磁转矩是由_旋转磁场___和_转子电流__共同作用产生的。
16. 一台三相异步电动机带恒转矩负载运行，若电源电压下降，则电动机的转速_降低___，定子电流__增加 __，最大转矩__较小___，临界转差率_不变__。
17. 三相异步电动机电源电压一定，当负载转矩增加，则转速_ 较小__，定子电流_ 增大 ___。
19. 三相异步电动机在额定负载运行时，其转差率s一般在__0-1___范围内。
20. 对于绕线转子三相异步电动机，如果电源电压一定，转子回路电阻适当增大，则起动转矩__增大 _____，最大转矩__不变___。
二、选择题：
1．三相异步电动机铭牌上标明：“额定电压380/220V，接法丫/△”。当电网电压为380V时，这台三相异步电动机应采用( B )。
A．△接法 B.丫接法 C.△、丫都可以 D.△、丫都不可以
2. 如果某三相异步电动机的极数为4级，同步转速为1800转/分，那么三相电流的频率为( B )。
赫兹赫兹赫兹赫兹
3. 一台额定运行的三相异步电动机，当电网电压降低10%时，电动机的转速将( B )。
A.上升
B.降低
C.不变
D.停止转动
4. 改变三相异步电动机转向的方法是( C )。
A.改变电源频率
B.改变电源电压
C.改变定子绕组中电流的相序
D.改变电机的工作方式
5. 要改变通电导体在磁场中的受力方向，下列办法中可行的是( C )。
A.增大通电导体中的电流
B.减小通电导体两端的电压
C.改变通电导体中的电流方向
D.同时改变导体中的电流方向和磁场
方向
6.三相异步电动机带恒转矩负载运行，如果电源电压下降，当电动机稳定运行后，此时电动机的电磁转矩( A )。
A.下降
B.增大
C.不变
D.不定
10. 三相异步电动机在运行中，把定子两相反接，则转子的转速会
( C )。
A. 升高
B. 下降一直到停转
C. 下降至零后再反向旋转
D. 下降到某一稳定转速 11. 三相异步电动机转子的转速总是（ C ）。
A ．与旋转磁场的转速相等 B.与旋转磁场的转速无关 C. 低于旋转磁场的转速 D. 高于旋转磁场的转速
12. 某一50Hz 的三相异步电动机，其额定转速为2890r/min ，则其转差率为（ A ）。
A. % 下图所示的三相笼型异步电动机中，（ B ）与图（a ）的转子转向相同。
A. b 图
B. c 图
C. d 图
D.都不同
a
b
c
d
1
L 1
L 1
L 1
L 2
L 2
L 2
L 2
L 3
L 3
L 3
L 3
L
14. 某三相异步电动机在额定运行时的转速为1440r/min ，电源频率为50Hz ，此时转子电流的频率为（ C ）。
B. 48Hz D. 4Hz
15. 三相异步电动机的转速n 越高，则转子电流2I ( B )，转子功率因数
2cos （ B ）。
A. 越大
B.越小
C.不变
D.无法确定
16. 三相异步电动机在额定电压下运行时，如果负载转矩增加，则转速（ B ），电流（ A ）。
转速： A.增高 B.降低 C.不变 D.无法确定 电流： A.增大 B.减小 C.不变 D.无法确定
17.三相异步电动机在额定负载转矩下运行时，如果电压降低，则转速
（ B ），电流（ A ）
转速： A.增高 B.降低 C.不变 D.无法确定 电流： A.增大 B.减小 C.不变 D.无法确定
18. 三相异步电动机在额定功率下运行时，如果电源电压略有增高，则转速（ A ），电流（ B ）
转速： A.增高 B.降低 C.不变 D.无法确定 电流： A.增大 B.减小 C.不变 D.无法确定
19. 三相异步电动机在正常运行时，如果电源频率升高，则转速（ A ），电流（ B ）
转速： A.增高 B.降低 C.不变 D.无法确定 电流： A.增大 B.减小 C.不变 D.无法确定
20. 三相异步电动机在正常运行中如果有一根电源线断开，则（ C ） A.电动机立即停转 B.电流立刻减小 C.电流大大增大 D.无法确定 21. 三相异步电动机的转矩与定子每相电源电压1U （ B ）。 A.成正比 B.平方成正比 C.无关 D.无法确定 22. 三相异步电动机的起动转矩st T 与转子每相电阻2R 有关，2R 越大，则st
T （ ）。
A.越大
B.越小
C.不变
D.无法确定 23. 三相异步电动机在满载时起动电流与空载起动的起动电流相比（ C ）。
A.前者大
B.前者小
C.两者相等
D.无法确定 24. 三相异步电动机在满载时的起动电流（ A ）。
A.与起动时的电源电压成正比
B.与负载大小有关，负载越大，起动电流越小。
C.与电网容量有关，容量越大，起动电流越小。
D.与起动时的电源电压平方成正比
25. 三相异步电动机铭牌上所标的功率是指它在额定运行时（ C ）。 A.视在功率 B.定子上的输入电功率
C.转轴上输出的机械功率
D.输入上的输入电功率
26. 三相异步电动机功率因数cos ?中的?角是指在额定负载下（ A ）。 A.定子线电压与线电流之间的相位差 B.定子相电压与相电流之间的相位差 C.转子相电压与相电流之间的相位差 D.转子线电压与线电流之间的相位差
27. 三相异步电动机的转子铁损很小，这是因为（ C ）。 A.转子铁心选用优质材料 B. 转子铁心中磁通很小 C.转子频率很低 D. 转子体积小 三、计算题：
1. 三相异步电动机额定值如下：P N ＝，n N ＝1440r/min ，U N ＝380V/220V ，接法：Y/Δ，85.0cos =N ?，%87=N η。今电源线电压U l ＝220V ，试求：（1）该电动机应采用何种接法（2）此时额定电流I N ，额定转矩T N ，转差率s N ，额定输入功率P 1N 各为多少（3）该电动机能否采用Y －Δ变换法起动 (1) Δ接法 (2
）26.6N I A =
= 955049.7N N N P
T N m n =?=?
15001440
0.041500
N s -=
= 17.58.620.87N N
N P P kW η=== (3) 可以
2. 三相异步电动机额定值如下：P N ＝10kW ，n N ＝1460r/min ，U N ＝380V ，Δ接法，f 1＝50Hz ，%88=N η，88.0cos =N ?，
23.17===N
m N st N st T T
T T I I ，，。试求（1）额定电流I N ，额定转矩T N ；（2）起动电流I st ，起动转矩T st ；（3）若要将起动电流限制在2I N 以下，则自耦变压器变比K ＝能带多大负载转矩起动（4）若用于短时工作，起动后能带多大负载转矩T C 近似认为机械特性为直线，此时转速约为多少
(1) 19.6N I A =
= 955065.4N N N P
T N m n =?=?
(2) 7137.2st N I I A =?= 1.385st N T T N m =?=?
(3
）
2'1
1.87st st I K I K =?== 2'24.2st st T T N m K
==? (4）2130.8m N T T N m =?=?
001420/N m N m
r mi n n n n
T n T T --=?= 3. 一台三相异步电动机用变频调速电源将频率调至f 1＝40Hz ，测得转速为n ＝1140r/min ，试求此时：（1）旋转磁场转速n 1；（2）转差率s ；（3）转子电流频率f 2；（4）转子旋转磁场对转子的转速n 2；（5）若电动机额定电压U N ＝380V ，则此时电源线电压应为多少 （1）1
1601200/r i f p
n n m =
= （2）0015001425
0.051500
n n s n --=
== （3）210.05402f sf Hz ==?= （4）216/0n n in n r m =-= （5）
113803045040
U U V =?= 4. 一台三相异步电动机额定值为：P N ＝10kW ，n N ＝1440r/min ，U N ＝380V ，Δ接法，
2.21.1==N
m N st T T
T T ，。接在U l ＝380V 的电源上带有负载T C ＝75N ·m 短时运行。有人误操作将Y-Δ变换起动控制手柄突然扳至起动位置（Y 形接法），试问该电动机的运行状态如何这样误操作将造成什么后果
955066.3N
N N
P T N m n =?
=? 因为'48.73
m
m C T T N m T =
=?<，发生闷车；7375st T N m N m =?
5. 三相异步电动机额定值如下：P N ＝30kW ，U N ＝380V ，Δ接法，n N ＝1470r/min ， ％＝，9088.0cos N η?=N ，
2.17==N
st N st T T
I I ，，采用Y-Δ变换法起动。试求（1）起动电流和起动转矩；（2）当负载转矩T C ＝60％TN 和25％TN 时，分
别说明该电动机能否起动。 （1
）57.6N I A =
= 9550195N N N P
T N m n =?=?
因为Y-Δ变换 所以171343st N I I A =?= 1
1.2783
st N T T N m =?=?
（2）T C ＝60％T N >T stY ＝40％T N ，不能起动； T C ＝25％T N 6. 三相异步电动机额定值为：f 1＝50Hz ，U N ＝380V/220V ，接法Y/Δ。在电源线电压380V 下接成Y 形进行实验，测得I l ＝ 7.06A ，输出转矩T 2＝30N ·m ，转速n ＝950r/min ，用两瓦计法测得P W1＝2658W ，P W2＝1013W 。试求：（1）输入功率P 1，输出功率P 2，效率η，功率因数?cos ，转差率s ；（2）若要采用Y-Δ变换法起动，则电源线电压应为多少 (1)1213671 W W P P P W =+= 2 2295502984P T P W n =??= 2 181.2%P P η= = 1cos cos 0.8L L P I ??=?= 10009500.051000 N s -== (2) 220V 7. Y280M －2型三相异步电动机的额定数据如下：90kW ，2970r/min ，50Hz 。试求额定转差率和转子电流的频率。 0030002970 0.013000 n n s n --= == 210.01500.5f sf Hz ==?= 8. 某三相异步电动机的额定转速为1460r/min 。当负载转矩为额定转矩的一半时，电动机的转速约为多少 正常工作区间看成线性，取平均值： 15001460 14802 /r min += 9. Y112M －4型三相异步电动机的技术数据如下： 4kW 380V Δ接法 f ＝50Hz 1440r/min 82.0cos =? %5.84=η T st /T N ＝ I st /I N ＝ T max /T N ＝ 试求：（1）额定转差率S N ；（2）额定电流I N ；（3）起动电流I st ；（4）额定转矩T N ；（5）起动转矩T st ；（6）最大转矩T max ；（7）额定输入功率P 1。 （1）0015001440 0.041500n n s n --= == （2 ）8.78N I A = = （3）761.4st N I I A =?= （4）955026.5N N N P T N m n =? =? （5） 2.258.3st N T T N m =?=? （6）max 2.258.3N T T N m =?=? （7）14 4.70.845 P kW == 11. 已知Y100L1－4型异步电动机的某些额定技术数据如下： 380V Y 接法 1420r/min 82.0cos =? %81=η 试计算：（1）相电流和线电流的额定值及额定负载时的转矩；（2）额定转差率及额定负载时的转子电流频率。设电源频率为50Hz 。 （1 ） 5.03N P I I A == = 955014.8N N N P T N m n =?=? （2）0015001420 0.0531500 n n s n --= == 210.05350 2.66f sf Hz ==?= 12. 有台三相异步电动机，其额定转速为1470r/min ，电源频率为50Hz 。在（a ）起动瞬间，（b ）转子转速为同步转速的2/3时，（c ）转差率为时三种情况下，试求：（1）定子旋转磁场对定子的转速；（2）定子旋转磁场对转子的转速；（3）转子旋转磁场对转子的转速（提示：n 2＝60f 2/p ＝sn 0）；（4）转子旋转磁场对定子的转速；（5）转子旋转磁场对定子旋转磁场的转速。 （a ）：（1）1500r/min ；（2）1500r/min ；（3）1500r/min ；（4）1500r/min ； （5）0 （b ）：（1）1500r/min ；（2）500r/min ；（3）500r/min ；（4）1500r/min ；（5）0 （c ）：（1）1500r/min ；（2）30r/min ；（3）30r/min ；（4）1500r/min ；（5）0 13. 有Y112M －2型和Y160M1－8型异步电动机各一台，额定功率都是4kW ，但前者额定转速为2890r/min ，后者为720r/min 。试比较它们的额定转矩，并由此说明电动机的极数、转速及转矩三者之间的大小关系。 9550N N N P T n =? Y112M －2型TN1≈·m ，Y160M1－8型TN2≈·m 。由上比较可知，电动机的磁极数越多，则转速越低，在同样额定功率下额定转矩越大。 14.有一台四极、50Hz 、1425r/min 的三相异步电动机，转子电阻R 2＝Ω，感抗X 20＝Ω，E 1/E 20＝10，当E 1＝200V 时，试求：（1）电动机起动初始瞬间（n ＝0，s ＝1）转子每相电路的电动势E 20，电流I 20和功率因数20cos ?；（2）额定转速时的E 2，I 2和2cos ?。比较在上述两种情况下转子电路的各个物理量（电动势、频率、感抗、电流及功率因数）的大小。 （1）E 20＝20V ，20242.5I A = = = 20cos 0.243φ= = （2）0015001425 0.051500 n n s n --= == 2201E sE V == 249I A = = = 2cos 0.98φ= = 比较： 额定状态时转子每相电动势E2、频率（f2＝sf1＝）、转子漏抗和转子电流均比 起动时小，而转子电路的功率因数则大大提高。 180L －6型电动机的额定功率为15kW ，额定转速为970r/min ，频率为50Hz ，最大转矩为·m 。试求电动机的过载系数λ。 9550147.68·N N N m P T n N =? = max 295.36 2147.68 N T T λ= == 16. 某四极三相异步电动机的额定功率为30kW ，额定电压为380V ，Δ接法，频率为50Hz 。在额定负载下运行时，其转差率为，效率为90％，线电流为57.5A ，试求：（1）转子旋转磁场对转子的转速；（2）额定转矩；（3）电动机的功率因数。 (1)p=2 01500/n n r mi = 215000.0230/r mi n n =?= (2) 1·955095N N N n m P T N =? = (3) cos 0.88N ?= = 17. 已知一台三相异步电动机的额定数据 下:N P =,N n =950r/min,N η=%,N ?cos =,起动电流与额定电流之比st I /N I =5， λ=2，起动转距与额定转距之比st T /N T =，额定电压220/380V ，接法星/三角， 1f =50Hz 。求（1）磁极对数p ；（2）额定转差率N s ；(3)额定转距N T ；（4）三 角形联结和星形联结时的额定电流N I ；（5）起动电流st I ；（6）起动转距st T 。 (1)p=3 (2) 001000950 0.051000 N n n s n --= == (3) 955045.2·N N N P T n N m =? = (4) 三角形联结10.1N I A === 星形联结17.47N I A = == (5) 三角形联结550.5st N I I A == 星形联结587.35st N I I A == （6）90.4st N T T N m λ==? 19． 一台三相异步电动机接到50H Z 的交流电源上，其额定转速n N =1455r/min ，试求：（1）该电动机的极对数p ；（2）额定转差S N ；（3）额定转速运行时，转子电动势的频率。 （1）p=2 (2) 0015001455 0.031500 N n n s n --= == (3) 21 1.5N f s f Hz == 20. 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 =11.6A ，定子为Y 联结，额定运行时，定子铜损耗P Cu1=560W,转子铜损耗P Cu2=310W ，机械损耗P mec =70W ，附加损耗P ad =200W ，试计算该电动机在额定负载时的：（1）额定转速；（2）空载转矩；（3）转轴上的输出转矩；（4）电磁转矩。 (1) 2210.58em mec ad Cu P P P P P kW =+++= 2 0.0293Cu N em P s P = = 22. 有一个四极三相异步电动机，额定转速N n = 1440r/min,转子每相电阻 2R = Ω，感抗20X = Ω，转子电动势20E =20V ，电源频率1f = 50Hz 。试求该电 动机起动时及额定转速运行时的转子电流2I 。 p=2 0015001440 0.041500 n n s n --= == 20242.5I A = = = 2200.8E sE V == 239.5I A = == 23. 有一台50Hz ，1425r/min ，四极的三相异步电动机，转子电阻2R = Ω， 感抗20X = Ω，120/E E =10，当1E =200V 时，试求：（1）电动机起动初始瞬间（n=0,s=1）转子每相电路的电动势20E ，电流20I 和功率因数20cos ?；（2）额定转速时的2E ,2I 和2cos ?。比较在上述两种情况下转子电路的各个物理量（电动势、频率、感抗、电流及功率因数）的大小。 (1) 2020E V = 20I p=2 0015001425 0.051500 N n n s n --= == 24. 已知Y100L1-4型异步电动机的某些额定技术数据如下： 380V Y 型连接 1420r/min 2cos ?= η=81% 试计算：（1）相电流和线电流的额定值及额定负载时的转矩；（2）额定转差率及额定负载时的转流电流频率。设电源频率为50Hz 。 (1) 5.03N I A = == 5.03PN N I I A == 955014.8·N N N P T n N m =? = （2）0015001420 0.0531500 N n n s n --= == 21 2.67N f s f Hz == 25. 某四极三相异步电动机的额定功率为30kW ，额定电压为380V ，Δ接法，频率为50Hz 。在额定负载下运行时，其转差率为，效率为90％，线电流为57.5A ，电动机的/st N T T =，/st N I I =7，试求：（1）用Y-?换接起动时的起动电流和起动转矩；（2）当负载转矩为额定转矩的60%和25%时，电动机能否起动（重复） （1）00 9550195N N P T N m n s n =? =?-? 因为Y-Δ变换 所以171343st N I I A =?= 1 1.2783 st N T T N m =?=? （2）T C ＝60％T N >T stY ＝40％T N ，不能起动； T C ＝25％T N 26. (某四极三相异步电动机的额定功率为30kW ，额定电压为380V ，Δ接法，频率为50Hz 。在额定负载下运行时，其转差率为，效率为90％，线电流为57.5A ，) 某四极三相异步电动机的额定功率为30kW ，额定电压为380V ，Δ接法，频率为50Hz 。在额定负载下运行时，其转差率为，效率为90％，线电流为57.5A ，电动机的/st N T T =，/st N I I =7 如果采用自耦变压器降压起动，而使电动机的起动转矩为额定转矩的85%，试求：（1）自耦变压器的变比；（2）电动机的起动电流和线路上的起动电流各多少 (1) 2 1.285% 1.188N N T T K K =?= (2) 7338.2N st I I A K == 285st stL I I A K == 28. 有一短时运行的三相异步电动机，折算到轴上的转矩为，转速为730r/min ，试求电动机的功率。取过载系数λ=。 130730 4.97955095502 N T P kW λ?= ==? 29. 两台三相异步电动机的电源频率为50Hz ，额定转速分别为1430r/min 和2900r/min ，试问它们的磁极对数各是多少额定转差率分别是多少 p=2 s=;p=1 s= 30. 在额定工作情况下的三相异步电动机，已知其转速为960r/min ，试问电动机的同步转速是多少有几对磁极对数转差率是多大 n0=1000r/min p=3 s= 31. Y180L —6型异步电动机的额定功率为15kW ，额定转速为970r/min ，额定频率为50Hz ，最大转矩为295N ?m ，试求电动机的过载系数m λ。如st 1.6λ=，则 起动转矩为多少 9550147.7·N N N P T n N m =? = m 2.0m N T T λ= = st 1.6147.7236.3T N m =?=? 32. 有一台六极三相绕线式异步电动机，在f=50Hz 的电源上带额定负载运行，其转差率为，求此电动机的同步转速。 p=3 n0=1000 r/min 33. Y180L —4型电动机的额定功率为22kW ，额定转速为1470r/min ，频率为50Hz ，起动电磁转矩为?。试求电动机的起动系数st λ如果2.2=m λ，则最大转 矩为多少 1·955043N N N n m P T N =? = 2.2st st N T T λ= = 2.2143314.6m T N m =?=? 34. 已知Y180M-4型三相异步电动机，其额定数据如下表所示。 求：（1）额定电流IN ；（2）额定转差率sN ；（3）额定转矩TN ；最大转矩Tm 、起动转矩Tst 。 35.9N I A = == 0015001470 0.021500 N n n s n --= == 1·955020N N N n m P T N =? = 2.2120264·M N T m =?= 2.01202·40st N m T =?= 35. Y225—4型三相异步电动机的技术数据如下：380V 、50Hz 、△接法，定子输入功率P1N=，定子电流I1N=84.2A 、额定转差率sN=，轴上输出额定转矩TN=?，求：（1）电动机的额定转速nN ；（2）轴上输出的机械功率PN ；（3）功率因数N cos ?（4）效率N η。 （1）从电动机型号可知电动机为4极电机，磁极对数为p =2，由 0n n n s -= 所以 1480)013.01(1500)1(0=-?=-=s n n (r/min) （2）∵N N m n P T 255.9? = ∴4500055 .91480 4.2905 5.92=?==N m N n T P （W ） （3） ∵N L L N Cos I U P ?3 1= ∴88.02.8438031075.48331=???==L L N N I U P Cos ? （4）923.075.4845 12===N N N P P η 36. 一台三相异步电动机的铭牌数据如下： 型号 Y112M —4 接法 △ 功率 电流 8.8A 电压 380V 转速 1440r/min 又知其满载时的功率因数为，试求： （1）电动机的极数；（2）电动机满载运行时的输入电功率；（3）额定转差率；（4）额定效率；（5）额定转矩。 （1）n=1440r/min p=3 （2）46348.08.83803cos 31=???==N N N I U P ?（W ） （3）04.015001440150000=-=-= n n n s N （4）86.0463440001 === P P N η （5）5.26144010455.955.93 2=??=?=N N N n P T 37. 一台三相异步电动机的额定功率为4kW ，额定电压为220V/380V ，△/Y 连接，额定转速为1450r/min ，额定功率因数为，额定效率为。试求：（1）额定运行时的输入功率；（2）定子绕组连接成Y 形和△形时的额定电流；（3）额定转矩。 （1）465186 .04000 1== = N N P P η（W ） （2）定子绕组连接成Y 形时 3.885 .038034651cos 31 =??=??= N N N U P I ?（A ） 定子绕组连接成△形时 4.1485 .022034651cos 31 =??=??= N N N U P I ?（A ） （3）3.26145010455.955.93 2=??=?=N N N n P T 38. 一台额定电压为380V 的异步电动机在某一负载下运行。测得输入电功率为4kW ，线电流为10A ，求这时的功率因数是多少若这时的输出功率为，则电动机的效率为多少 由于N N N I U P ?cos 3 1= 所以6.010 380340003cos 1 =??==N N N I U P ? 8.040003200 1 === P P N η 第七章 三相交流异步电动机答案 班级 姓名 学号 1．额定功率都是4kW 的Y112M-4型和Y160M 1-8型三相异步电动机，其额定转速分别为1440r/min 和720r/min 。它们的额定转矩各为多少请说明电动机的极数、转速和转矩三者之间的关系。 解：Y112M-4电动机： T N =9550×P N /n N =9550×4/1440=·m Y160M 1-8电动机：T N =9550×P N /n N =9550×4/720=·m 这说明电动机磁极对数越多，转速越低，而电动机的转矩越高。 2．Y112M-4型三相异步电动机，已知相关数据为U N =380V ，△接法，I N =8.8A ，P N =4kW ，ηN =，n N =1440r/min 。求：⑴在额定状态下的功率因数及额定转矩；⑵若电动机的起动转矩为额定转矩的倍时，采用Y-△降压起动时的起动转矩。 解：⑴817.0845 .08.838031043cos cos 33 =????==∴= N N N N N N N N N N I U P I U P η??η 53.261440 4 95509550 =?==n N N n P T N ·m ⑵ 06.53253.260.2=?==N st T T N ·m 69.1706.533 1 31=?== st stY T T N ·m 3．有一台四极、50Hz 、1425r/min 的三相异步电动机，转子电阻R 2=Ω，感抗X 20=Ω，E 20=20V 。求：⑴电动 机在起动瞬间（n =0，s =1）时转子电流I 20，功率因数cos ?20；⑵额定转速时的E 2、I 2和cos ?2。比较上述两种情况能得出什么结论 解：⑴ 24108 .002.0202 2 220 22 2020=+= += X R E I A 241.008 .002.002.0cos 2 2 220 22 220=+= += X R R ? ⑵ 05.01500 1425 150011=-=-= n n n s N N 所以 12005.0202=?==sE E V 49)08.005.0(02.02005.0)(2 2 2 2022 202=?+?= += sX R sE I A 98.0) 08.005.0(02.002 .0) (cos 2 2 2 2022 2 2=?+= += sX R R ? 4．Y180L-6型三相异步电动机的额定电压为660/380V ，Y/△接法，接到工频线电压为380V 的电源上运行，测得I l =30A ，P 1=。若此时转差率s=，输出转矩T=150N ·m 。问：⑴电动机应采用什么接法⑵此时电动机的额定转速和额定功率为多少⑶电动机的功率因数和电动机的效率是多少⑷运行中如果电源电压降低，最低能降至多少伏 解：⑴为保证电动机绕组得到额定电压380V ，此时应采用Δ接法。 ⑵因为是6极电动机，所以其同步转速为1000r/min 9601000)04.01()1(1=?-=-=n s n N r/min 08.159550 150 96095502=?== N N N T n P kW 《电工技术基础》第 七章试题 《电子技术基础》第七章试题 一、填空题 1、U、V、W是三相交流发电机的三个绕组，它们的电阻不计，每相产生的感应电动势可表示为：e U=311sin314tv，e V=311sin（314t-120o） V,e W=311sin(314t+120o)V,负载由三只相同的灯泡接成星形，若能正常发光，可知，灯泡的额定电压是 V 2、三相对称负载作星形连接时，U Y= U1，I Y = I Y，此时电流 为。 3、三相对称负载作三角形连接时，UΔΦ= U1，且IΔ1= IΔΦ，各线电流比相应的相电流度。 4、工厂中一般动力电源电压为 V，照明电源电压为 V、 V以下的电压称为安全电压。 5、触电对人体的伤害度与、、、以及等因素有关。 6、三相三线制电源供电时，在中线不直接接地的电力网中，应将电器设备的金属外壳用连接起来，叫做保护措施。 7、有一对称三相负载接成星形，每相负载的阻抗为22欧，功率因数为0。8，测出负载中的电流为10A，则三相电路的有功功率为，如果保持电源线电压不变，负载改为三角形连接，则三相电路的有功功率为。8、三相交流电是三个、、的单相交流电按一定方式供电。 9、习惯上三相交流电的相序为。 10、在三相四线制中，零线也叫地线，常用色或色线来表示，三相火线常用、、三色表示。 11、三相四线制供电系统，可传送 V和 V两种电压，该供电系统用符号“”表示。 12、在三相四线制中，线电压分别超前相应的相电压度。 13、当三相负载对称时，三相功率的计算式为。 14、发电机是利用原理制成的，它是其他形式的能转换为电能的设备。 15、电动机按使用电源相数不同分为和，在电动机中，鼠笼式电动机结构简单，价格低廉，运行可靠，使用极为广泛。 16、鼠笼式电动机主要由和两部分组成，前者由和组成，后者由、、和组成。 17、电动机定子绕组是由若干线圈组成的三相绕组，每组绕组有两个引出线端，分别叫首端和尾端，三个首端分别用、、表示，三个尾端分别用、、表示。 18、旋转磁场的转速计算公式为。 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢2 第七章交流电动机 一、填空题： 1.由于三相异步电动机的转矩是由_ 转子导条 _____与___磁场 ___之间的相对运动产生的，所以称为“异步”。 2．某三相异步电动机工作时转速为n＝980r/min，则其磁极对数p＝___3 ___， 旋转磁场转速n 1＝__1000 ____r/min，转子相对于旋转磁场的转速为n 2 ＝_ __30___r/min，转子电流频率为f 2 ＝__1.5 ____Hz。 3．某三相异步电动机起动转矩T st ＝10N·m，最大转矩T m ＝18N·m，若电网电压 降低了20％，则起动转矩T st ＝___6.4 _N·m，最大转矩T m ＝__11.52_ ___N·m。 5. 用Y-△降压起动时,起动电流为直接用△接法起动时的 1/3 ,但启动转矩也只有直接用△接法启动时 1/3 ，因此只适用于空载或轻载启动。6．反接制动时，当电机转速接近于 0 时，应及时断电，防止电机反转。 8．交流异步电动机的转子绕组有鼠笼式和两种。 9．定子三相绕组中通过三相对称交流电时在空间会产生旋转磁场。 11．鼠笼型电动机的起动方法有直接起动和降压起动两种。12．异步电动机的调速有变频调速、变极调速、变转差率调速。13. 当s在 0-1 范围内，三相异步电动机运行于电动状态，此时电磁转矩性质为驱动性质；在大于 1 范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为制动性质。 14. 一台6极三相异步电动机接于50H Z 的三相对称电源；其s=0.05，则此时转子转速为__950__r/min，定子旋转磁势相对于转子的转速为__50___r/min。15. 三相异步电动机的电磁转矩是由_旋转磁场___和_转子电流__共同作用产生的。 16. 一台三相异步电动机带恒转矩负载运行，若电源电压下降，则电动机的转速_降低___，定子电流__增加 __，最大转矩__较小___，临界转差率_不变__。 17. 三相异步电动机电源电压一定，当负载转矩增加，则转速_ 较小__，定子电流_ 增大 ___。 19. 三相异步电动机在额定负载运行时，其转差率s一般在__0-1___范围内。 第七章 三相交流异步电动机答案 班级 姓名 学号 1．额定功率都是4kW 的Y112M-4型和Y160M 1-8型三相异步电动机，其额定转速分别为1440r/min 和720r/min 。它们的额定转矩各为多少？请说明电动机的极数、转速和转矩三者之间的关系。 解：Y112M-4电动机： T N =9550×P N /n N =9550×4/1440=26.53N ·m Y160M 1-8电动机：T N =9550×P N /n N =9550×4/720=53.06N ·m 这说明电动机磁极对数越多，转速越低，而电动机的转矩越高。 2．Y112M-4型三相异步电动机，已知相关数据为U N =380V ，△接法，I N =8.8A ，P N =4kW ，ηN =0.845，n N =1440r/min 。 求：⑴在额定状态下的功率因数及额定转矩；⑵若电动机的起动转矩为额定转矩的2.0倍时，采用Y-△降压起动时的起动转矩。 解：⑴817.0845 .08.838031043cos cos 33 =????==∴= N N N N N N N N N N I U P I U P η??η 53.261440 4 95509550 =?==n N N n P T N ·m ⑵ 06.53253.260.2=?==N st T T N ·m 69.1706.533 1 31=?== st stY T T N ·m 3．有一台四极、50Hz 、1425r/min 的三相异步电动机，转子电阻R 2=0.02Ω，感抗X 20=0.08Ω，E 20=20V 。求：⑴电 动机在起动瞬间（n =0，s =1）时转子电流I 20，功率因数cos ?20；⑵额定转速时的E 2、I 2和cos ?2。比较上述两 种情况能得出什么结论？ 解：⑴ 24108 .002.0202 2 220 22 2020=+= += X R E I A 241.008 .002.002.0cos 2 2 220 22 220=+= += X R R ? ⑵ 05.01500 1425 150011=-=-= n n n s N N 所以 12005.0202=?==sE E V 49)08.005.0(02.02005.0) (2 2 2 2022 202=?+?= += sX R sE I A 98.0) 08.005.0(02.002 .0) (cos 2 22 2022 2 2=?+= += sX R R ? 4．Y180L-6型三相异步电动机的额定电压为660/380V ，Y/△接法，接到工频线电压为380V 的电源上运行，测得I l =30A ，P 1=16.86kW 。若此时转差率s=0.04，输出转矩T=150N ·m 。问：⑴电动机应采用什么接法？⑵此时电动机的额定转速和额定功率为多少？⑶电动机的功率因数和电动机的效率是多少？⑷运行中如果电源电压降低，最低能降至多少伏？ 解：⑴为保证电动机绕组得到额定电压380V ，此时应采用Δ接法。 ⑵因为是6极电动机，所以其同步转速为1000r/min 第7章：三相异步电动机复习练习题 基本概念：了解三相异步电动机的基本结构，工作原理，理解转差率的概念；理解机械特性及铭牌数据的含义，正确理解额定转距、最大转距和起动转距，以及过载系数和启动能力；掌握三相异步电动机起动和反转的方法。 分析依据和方法：掌握转速、转差率和同步转速三者之间关系，以及同步转速与磁极对数和电源频率之间的关系；掌握转矩的计算公式；会利用机械特性曲线作简单的定性分析；掌握额定转距、最大转距和起动转距以及额定电流和起动电流的计算；能判断电动机能否起动；掌握降压起动时，起动转矩和起动电流的计算。 基本公式：转速、转差率和同步转速三者之间关系n n n s -=0 同步转速与磁极对数和电源频率之间的关系p f n 1060= 转矩与转速的关系n P T 29550= 转矩与转差率的关系2202221 2)(sX R U sR K T +=，2 1U T ∝ 过载系数N T T max =λ，起动能力N st T T =，效率1 2P P =η Y-△降压起动?=st Y st T T 31,?=st Y st I I 31 自耦降压起动st st T U U T 21'1')(=,st st I U U I 1 ' 1'= 一、填空题： 1．电动机是将 能转换为 能的设备。（电、机械） 2．三相异步电动机主要有 和 两部分组成。（定子、转子） 3．三相异步电动机的定子铁心是用薄的硅钢片叠装而成，它是定子的 路部分，其内表面冲有槽孔，用来嵌放 。（磁、定子绕组） 4．三相异步电动机的三相定子绕组是定子的 部分，空间位置相差1200 / P 。（电路） 5．三相异步电动机的转子有 式和 式两种形式。（鼠笼、绕线） 6．三相异步电动机的三相定子绕组通以 ，则会产生 。（三相交流电流、旋转磁场） 7．三相异步电动机旋转磁场的转速称为 同步转速，它与电源频率和 磁极对数 有关。 8．三相异步电动机旋转磁场的转向是由 决定的，运行中若旋转磁场的转向改变了，转子的转向 。（电源的相序、随之改变） 9．一台三相四极异步电动机，如果电源的频率f 1 =50Hz ，则定子旋转磁场每秒在空间转过 25 转。 10．三相异步电动机的转速取决于 、 和 电源频率 f 。（磁场极对数 P 、转差率 S ） 课题 第七章三相异步电动机控制电路 第一节起动控制课型 新课授课班级授课时数 1 教学目标 了解三相异步电动机直接起动控制及单向点动与连 续控制线路的组成和工作原理。 教学重点 三相异步电动机单向点动与连续控制线路的组成和 工作原理 教学难点 三相异步电动机连续控制线路的组成和工作原理。 学情分析 教学效果 教后记 新授课A、新授课 第一节起动控制 为了使电动机能够按照设备的要求运转，需要对电动机进行控制。电动机的控制电路通常由电动机、控制电器、保护电器与生产机械及传动装置组成。传统的电动机控制系统主要由各种低压电器组成,称为继电器-接触器控制系统。如下图所示为一个最简单 的三相电动机控制电路。用一个闸刀开关控制电动机的起动和停机,用三相熔断器对电动机进行短路保护，这个简单的电路就具有对电 动机进行控制和保护的基本功能，但只能进行手 动控制。自动控制电路由各种开关、继电器、接 触器等电器组成,它能够根据人所发出的控制指 令信号,实现对电动机的自动控制、保护和监测等 功能。 所谓“起动”,是指电动机通电后转速从零开 始逐渐加速到正常运转的过程。 异步电动机在开始起动的瞬间，定子绕组已 接通电源,而转子因惯性仍未转动起来,此刻n＝0, ｓ=l,转子绕组感应出很大的电流，定子绕组的起 动电流也可达到额定电流的5～7倍。虽然起动 时转子电流很大，但因为转子功率因数却最低， 所以起动转矩并不大，最大也只有额定转矩的2倍左右。因此，异步电动机起动的主要问题是：起动电流大而起动转矩并不大。 在正常情况下，异步电动机的起动时间很短(一般为几秒到十几秒)，短时间的起动大电流一般不会对电动机造成损害(但对于频繁起动的电动机则需要注意起动电流对电动机工作寿命的影响),但它会在电网上造成较大的电压降从而使供电电压下降,影响在同一电网上其他用电设备的正常工作，同时又会造成正在起动的电动机起动转矩减小、起动时间延长甚至无法起动。 另一方面，由于异步电动机的起动转矩不大，因此有的用异步电动机拖动的机械可让电动机先空载或轻载起动，待升速后再用机械离合器加上负载。但有的设备(如起重机械)要求电动机能带负载起动,因此要求电动机有较大的起动转矩。但过大的起动转矩又可能会使电动机加速过猛,使机械传动机构受到冲击而容易损坏，所以有时又要求电动机在起动时先减小其起动转矩，以消除转动间隙，然后再过渡到所需的起动转矩有载起动。 综上所述,对异步电动机起动的基本要求是:在保证有足够的起动转矩的前提下尽量减小起动电流，并尽可能采取简单易行的起动方法。 在一般情况下，如果电动机的容量不超过供电变压器容量的20%~30%。则可以把电动机直接接到电网上进行起动,称为“直接起动”。直接起动方法简单易行、工作可靠且起动时间短。但要求能够将电动机起动所造成的电网电压降控制在许可范围以内（一般不超过线路额定电压的5%）。一般7.5 KW以下的电动机允许直接起动。 如果电动机的容量相对于供电变压器的容量较大，就不能采取直接起动，而需要降(讲解、演示) （讲解） 基本概念：了解三相异步电动机的基本结构，工作原理，理解转差率的概念；理解机械特性及铭牌数据的含义，正确理解额定转距、最大转距和起动转距，以及过载系数和启动能力；掌握三相异步电动机起动和反转的方法。 分析依据和方法：掌握转速、转差率和同步转速三者之间关系，以及同步转速与磁极对数和电源频率之间的关系；掌握转矩的计算公式；会利用机械特性曲线作简单的定性分析；掌握额定转距、最大转距和起动转距以及额定电流和起动电流的计算；能判断电动机能否起动；掌握降压起动时，起动转矩和起动电流的计算。 基本公式：转速、转差率和同步转速三者之间关系n n n s -=0 同步转速与磁极对数和电源频率之间的关系p f n 1060= 转矩与转速的关系n P T 29550= 转矩与转差率的关系2202221 2)(sX R U sR K T +=，2 1U T ∝ 过载系数N T T max =λ，起动能力N st T T =，效率1 2P P =η Y-△降压起动?=st Y st T T 31,?=st Y st I I 31 自耦降压起动st st T U U T 21'1')(=,st st I U U I 1 ' 1'= 一、填空题： 1．电动机是将 能转换为 能的设备 2．三相异步电动机主要有 和 两部分组成。 3．三相异步电动机的定子铁心是用薄的硅钢片叠装而成，它是定子的 路部分，其内表面冲有槽孔，用来嵌放 。 4．三相异步电动机的三相定子绕组是定子的 部分，空间位置相差1200 / P 。 5．三相异步电动机的转子有 式和 式两种形式。 6．三相异步电动机的三相定子绕组通以 ，则会产生 。 7．三相异步电动机旋转磁场的转速称为 ，它与电源频率和 有关。 8．三相异步电动机旋转磁场的转向是由 决定的，运行中若旋转磁场的转向改变了，转子的转向 。 9．一台三相四极异步电动机，如果电源的频率f 1 =50Hz ，则定子旋转磁场每秒在空间转过 转。 10．三相异步电动机的转速取决于 、 和 电源频率 f 。 第七章 直流电机 一、填空（每空1分） 1. 直流电机的电枢绕组的元件中的电动势和电流是 。 答：交流的。 2. ★★一台四极直流发电机采用单叠绕组，若取下一支或相邻的两支电刷，其电流和功 率 ，而电刷电压 。 答：减小，不变。 3. ★一台并励直流电动机，如果电源电压和励磁电流f I 不变，当加上一恒定转矩的负载后， 发现电枢电流超过额定值，有人试在电枢回路中接一电阻来限制电流，此方法 。串入电阻后，电动机的输入功率1P 将 ，电枢电流a I ，转速n 将 ，电动机的效率η将 。 答：不行，不变，不变，下降，下降。 4. ★一台并励直流电动机拖动恒定的负载转矩，做额定运行时，如果将电源电压降低了20℅， 则稳定后电机的电流为 倍的额定电流（假设磁路不饱和）。 答：1.25倍。 5. 并励直流电动机，当电源反接时，其中I a 的方向 ，转速方向 。 答：反向，不变。 6. 直流发电机的电磁转矩是 转矩，直流电动机的电磁转矩是 转矩。 答：制动，驱动。 7. 一台串励直流电动机与一台并励直流电动机，都在满载下运行，它们的额定功率和额定电 流都相等，若它们的负载转矩同样增加0.5，则可知： 电动机转速下降得多，而 电动机的电流增加得多。 答：串励，并励。 8. ★电枢反应对并励电动机转速特性和转矩特性有一定的影响，当电枢电流I a 增加时，转速 n 将 ，转矩T e 将 。 答：下降，增加。 9. 直流电动机电刷放置的原则是： 。 答：空载时正、负电刷之间获得最大的电动势，这时被电刷短路的元件的电动势为零。 10. 直流电动机调速时，在励磁回路中增加调节电阻，可使转速 ，而在电枢回路中增加 调节电阻，可使转速 。 答：升高，降低。 11. 电磁功率与输入功率之差，对于直流发电机包括 损耗；对于直流 电动机包括 损耗。 答：空载损耗功率，绕组铜损耗。 12. ★串励直流电动机在负载较小时，a I ；当负载增加时，T e ， a I ；n 随着负载增加下降程度比并励电动机要 。 答：小，增加，增加，严重。 第七章交流电动机 、填空题: 对运动产生的，所以称为“异步”。 9 .定子三相绕组中通过三相对称交流电时在空间会产生旋转磁场 11.鼠笼型电动机的起动方法有 直接 起动和 降压 起动两种。 1.由于三相异步电动机的转矩是由 转子导条 与磁场 之间的相 2 ?某三相异步电动机工作时转速为 n = 980r/min ，则其磁极对数p= ___ 3 旋转磁场转速n — 1000 r/min ，转子相对于旋转磁场的转速为 n 2 = _ 30___r/min ，转子电流频率为f 2=__1.5 Hz 。 3.某三相异步电动机起动转矩 T st = 10N ?m 最大转矩T m = 18N ?m 若电网电压 降低了 20%,则起动转矩T st = ___6.4 _N ?m 最大转矩T 尸—11.52. N- m. 5.用丫-△降压起动时,起动电流为直接用△接法起动时的 1/3 但启 动转矩也只有直接用△接法启动时 6.反接制动时，当电机转速接近于 1/3—，因此只适用于空载或轻载启动。 _0 ______ 时，应及时 断电 ，防止电机 反转 。 &交流异步电动机的转子绕组有 鼠笼式 两种。 12.异步电动机的调速有 变频调速 变极调速、变转差率 调速。 13.当 s 在 0-1 范围内，三相异步电动机运行于电动状态，此时电磁转矩 性质为驱动性质；在 大于1 范围内运行于发电机状态, 此时电磁转矩性 质为制动性质。 14. 一台6极三相异步电动机接于50h Z 的三相对称电源；其 s=0.05，则此时转 子转速为 950 r/min ，定子旋转磁势相对于转子的转速为 50 r/min 。 15.三相异步电动机的电磁转矩是由_旋转磁场_ 和_转子电流—共同作用产生 的。 16. 一台三相异步电动机带恒转矩负载运行， 若电源电压下降，则电动机的转速 降低 ，定子电流 增加.，最大转矩 较小 ，临界转差率不变 17.三相异步电动机电源电压一定，当负载转矩增加，则转速 较小，定子电 流 增大 19.三相异步电动机在额定负载运行时，其转差率 s 一般在 0-1 范围内。 第7章三相异步电动机复习练习题 以下是为大家整理的第7章三相异步电动机复习练习题的相关范文，本文关键词为7章,三相,异步电动机,复习,练习题,7章,三相,异步电动机，您可以从右上方搜索框检索更多相关文章，如果您觉得有用，请继续关注我们并推荐给您的好友，您可以在综合文库中查看更多范文。 第7章：三相异步电动机复习练习题 基本概念：了解三相异步电动机的基本结构，工作原理，理解转差率的概念；理解机械特性及铭牌数据的含义，正确理解额定转距、最大转距和起动转距，以及过载系数和启动能力；掌握三相异步电动 机起动和反转的方法。 分析依据和方法：掌握转速、转差率和同步转速三者之间关系，以及同步转速与磁极对数和电源频率之间的关系；掌握转矩的计算公式；会利用机械特性曲线作简单的定性分析；掌握额定转距、最大转距和起动转距以及额定电流和起动电流的计算；能判断电动机能否起动；掌握降压起动时，起动转矩和起动电流的计算。 基本公式：转速、转差率和同步转速三者之间关系s?n0?nn同步转速与磁极对数和电源频率之间的关系n0?60f1p转矩与转速的关系T?9550p2n转矩与转差率的关系T?KsR2u122R2?(sx20)2，T?u1 2过载系数??TmaxTp，起动能力?st，效率??2TnTnp1YY-△降压起动Tst自耦降压起动Tst'11?Tst?,IstY?Ist?33uu'?(1)2Tst,Ist?1Istu1u1 ''一、填空题： 1．电动机是将能转换为能的设备。（电、机械）2．三相异步电动机主要有和两部分组成。（定子、转子） 3．三相异步电动机的定子铁心是用薄的硅钢片叠装而成，它是定子的路部分，其内表面冲有槽孔，用来嵌放。（磁、定子绕组）4．三相异步电动机的三相定子绕组是定子的部分，空间位置相差1200/p。（电路）5．三相异步电动机的转子有式和式两种形式。（鼠笼、绕线）6．三相异步电动机的三相定子绕组通以，则会产生。（三相交流电流、旋转磁场）7．三相异步电动机旋转磁场的转速称为同步转速，它与电源频率和磁极对数有关。 第四章三相异步电动机试题和答案解析 第四章 三相异步电动机 一、 填空（每空1分） 1. 如果感应电机运行时转差率为s ，则电磁功率，机械功率和转子铜耗之 间的比例是 2:P :e Cu P p Ω= 。 答 s :s)(1:1- 2. ★当三相感应电动机定子绕组接于Hz 50的电源上作电动机运行时，定子 电流的频率为 ，定子绕组感应电势的频率为 ，如转差率为s ，此时转子绕组感应电势的频率 ，转子电流的频率为 。 答 50Hz ，50Hz ，50sHz ，50sHz 3. 三相感应电动机，如使起动转矩到达最大，此时m s = ,转子总电阻值约为 。 答 1， σσ21X X '+ 4. ★感应电动机起动时，转差率=s ，此时转子电流2I 的 值 ，2cos ? ,主磁通比，正常运行时要 ，因此起动转矩 。 答 1，很大，很小，小一些，不大 5. ★一台三相八极感应电动机的电网频率Hz 50，空载运行时转速为735转/分，此时转差率为 ，转子电势的频率为 。当转差率为0.04时，转子的转速为 ，转子的电势频率为 。 答 0.02，1Hz ， 720r/min ，2Hz 6. 三相感应电动机空载时运行时，电机内损耗包 括 ， ， ，和 ，电动机空载输入功率0P 与这些损耗相平衡。 答 定子铜耗，定子铁耗，机械损耗，附加损耗 7. 三相感应电机转速为n ，定子旋转磁场的转速为1n ，当1n n <时为 运行状态；当1n n >时为 运行状态；当n 与1n 反向时为 运行状态。 答 电动机， 发电机，电磁制动 8. 增加绕线式异步电动机起动转矩方法 有 ， 。 答 转子串适当的电阻， 转子串频敏变阻器 9. ★从异步电机和同步电机的理论分析可知，同步电机的空隙应比异步电机的空气隙要 ，其原因是 。 答 大，同步电机为双边励磁 10.★一台频率为 160Hz f =的三相感应电动机，用在频率为Hz 50的电源上（电压不变），电动机的最大转矩为原来的 ，起动转矩变为原来的 。 答 265??? ??，2 65?? ? ?? 二、 选择（每题1分） 1. 绕线式三相感应电动机，转子串电阻起动时（ ）。 第七章 三相异步电动机运行原理 7-1 异步电动机的气隙为什么要尽可能地小？它与同容量变压器相比，为什么空载电流较大？ 答：异步电动机气隙小的目的是为了减小其励磁电流(空载电流)，从而提高电动机功率因数。因异步电动机的励磁电流是由电网供给的，故气隙越小，电网供给的励磁电流就小。而励磁电流又属于感性无功性质，故减小励磁电流，相应就能提高电机的功率因数。 异步电动机与变压器一样，均为交流励磁的电机。它们U 1---E 1---φ0----I 0的分析思路相同。在容量和电压相同的情况下，异步电动机和变压器的主磁通φ0基本相同，又由磁路欧姆定律知：m R N I 1 00= φ，其I 0∝R m （匝数N 1的影响远不及R m ），由于异步电动机主磁通磁 路中有两个气隙，而变压器是纯铁心磁路，故异步电动机主磁通磁路的磁阻远较变压器大，故其空载电流远较变压器大。 7-2 异步电动机在起动和空载运行时，为什么时候功率因数很低？当满载运行时，功率因数会提高？ 答：1.由等效电路分析： 下面分别画出起动（a ）、 空载（b ）和满载(c)时的等效电路 '21211arctan r r x x ++≈? 由于' 21'21r r x x +>>+，故?1 较大，1cos ?就较小。 空载时 m m r r x x ++≈111arctan ? 由于m m r r x x +>>+11，故?1 较大，1cos ?就较小。 满载时：激磁支路阻抗r m +jx m 与转子支路阻抗' 2 ' 2 jx s r N + 并联，又由于激磁阻抗远大于转 子支路阻抗，故可近似看成激磁支路开路。 s r r x x ' 2 1' 211arctan + +≈? 由于 N s r r x x ' 2 1'2 1+ <+，故?1 较小，1cos ?就较大。 2、由电磁关系分析 ①起动时：s=1，转子漏抗x 2s =sx 2最大，故转子功率因数cos ψ2较小，因而转子无 功分量电流大，则与其平衡的定子侧无功分量电流也大，因而功率因数1cos ?就小。 m m (b) （c ） 第7章思考题与习题参考答案 7.1 简述异步电机的结构。如果异步电机的气隙过大，会带来怎样不利的后果? 答：异步电机主要由定子和转子两大部分组成，定、转子之间是气隙。定子主要由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。定子铁心是电机磁路的一部分；定子绕组是电机的电路部分；机座的作用是固定和支撑定子及端盖。转子主要由转子铁心、转子绕组和转轴三部分组成，整个转子靠端盖和轴承支撑着。转子铁心也是电机磁路的一部分。转子铁心固定在转轴上，转轴用强度和刚度较高的低碳钢制成，转子绕组分为笼型和绕线型两种。如果异步电机的气隙过大，将使励磁电流增大，导致电机的功率因数降低。 7.2 异步电动机额定电压、额定电流、额定功率是如何定义的? 答：额定电压：指在额定状态下运行时，加在电动机定子绕组上的线电压； 额定电流：指在额定状态下运行时，流入电动机定子绕组中的线电流； 额定功率：指在额定状态下运行时，转轴上输出的机械功率。 7.3 简述三相异步电动机的基本工作原理。 答：1）定子产生旋转磁场：定子三相对称绕组通入三相对称电流时，在电机气隙中产生一个旋转磁场，转速为同步转速；2）转子导体产生感应电流：定子旋转磁场切割转子导体，转子导体中将产生感应电动势，并在闭合的转子绕组中产生感应电流；3）载有感应电流的转子导体处在定子磁场中受到电磁力作用，对转轴形成电磁转矩，其方向与定子旋转磁场方向一致，转子在该转矩作用下便顺着旋转磁场的方向旋转起来。 7.4 为什么异步电动机的转速一定低于同步速，而异步发电机的转速则一定高于同步速? 如果没有外力帮助，转子转速能够达到同步速吗? 答：异步电动机之所以能够旋转，是因为转子受到了一个驱动性质的电磁转矩作用，该电磁转矩是在转子转速低于定子磁场转速（同步速）前提下，通过电磁感应作用而产生的，如果转子转速等于同步转速，将不会出现电磁感应现象，也就不会产生电磁转矩，转子就不会旋转了，所以异步电动机的转速一定低于同步速。 如果没有外力帮助，转子转速不可能达到同步速。当在外力作用下使转子转速高于同步速时，转子感应电动势和感应电流的方向改变，定子电流的方向随之改变，这时电机将由原来的电动机运行变为发动机运行，所以异步发电机的转速一定高于同步速。 7.5 简述转差率的定义。异步电机有哪三种运行状态? 在每种状态下运行时，电机的转速和转差率的取值范围是多少？电磁转矩的性质和能量转换关系如何？ 1三相异步电动机起动时转速等于零,转差率s为( )。 A、-1 B、0 C、0.5 D、1 我的答案：D 2一台三相鼠笼式异步电动机接在交流电源上工作,其额定转速nN=960r/min,该电机的磁极对数为( ) A、P=4 B、P=1 C、P=3 D、P=2 我的答案：C 3三相异步电动机带恒转矩负载运行,如果电源电压下降,当电动机稳定运行后,此时电动机的电磁转矩( )。 A、都有可能 B、不变 C、下降 D、增大 我的答案：C 正确答案：B 4降低三相异步电机的定子电压的人为机械特性,它的最大转矩是否变化?临界转差率是否变化?( ) A、最大转矩减少,临界转差率不变 B、最大转矩不变,临界转差率减少 C、最大转矩增加,临界转差率不变 D、最大转矩不变,临界转差率增加 我的答案：A 5 关于三相异步电动机转子回路串三相对称电阻的人为机械特性,说法错误的是( )。 A、临界转差率增大 B、最大电磁转矩增大 C、同步转速不变 我的答案：B 6异步电机的转差率S<0时,异步电机处于:( ) A、发电状态 B、电磁制动状态 C、起动状态 D、电动状态 我的答案：A 7三相异步电动机定子电路中串入电抗或电阻的人为特性是( )。 A、Tmax增大,临界转差率Sm增大 B、Tmax不变,临界转差率Sm增大 C、Tmax减小,临界转差率Sm减小 D、Tmax不变,临界转差率Sm减小 我的答案：B 正确答案：C 8在电动机的额定工作区内,转子电流的频率一般( ) A、很低 B、为零 C、不定 D、很高 我的答案：A 9三相异步电动机的额定转速为nN=970r/min,则其额定转差率sN=( )。 A、0.01 B、0.04 C、0.02 D、0.03 1习题答案 7.1 某三相鼠笼式异步电动机的额定数据如下： ，， ， ，起动电流倍数（定义为起动电流与额定 电流之比），起动转矩倍数 ，过载能力 。定子绕组采用接法。 试求： （1）直接起动时的电流与转矩； （2）如果采用 起动，能带动1000Nm的恒转矩负载起动吗？为什么？ （3）为使得起动时的最大电流不超过1800A且起动转矩不超过1000Nm，采用自耦变压降压起动。已知起动用自耦变压器的抽头分别为55%、64%、73%三档；试问应取哪一档抽头电压？在所取的这一档抽头电压下起动时的起动转矩和起动电流各为多少？ 解：（1）直接起动时定子绕组中的电流为 额定转矩为 直接起动时的起动转矩为 （2）若采用 起动，则起动转矩为 因此，采用 起动不能带动1000Nm的恒转矩负载起动。 （3）若采用自耦变压器起动，则电网侧的起动电流和起动转矩分别为 当抽头为55%时， 当抽头为64%时， 当抽头为73%时， 由此可见，只有抽头为64%时的一档才能满足要求。此档的起动电流为1446.26A，起动转矩为1213.97m N?。 7.3一台三相绕线式异步电动机，转子绕组为Y接，其额定数据为：， ，，, ， ，, 过载能力 ，拖动恒转矩负载 时，要求电动机在下运行 。 （1）若采用转子串接电阻调速，试求每相应串入的电阻值； （2）若采用改变定子电压调速，可行吗？ （3）若采用变频调速，保持=常数，试求定子绕组所需的频率与电压。 （提示：转子电阻可根据 （转子为Y接）计算） 解：额定转差率为 产生最大电磁转矩时的临界转差率可通过下列方程获得。 根据三相异步电动机机械特性的实用公式 得 于是，转子回路未串任何电阻时的临界转差率为第七章三相交流电机答案
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