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1、 一、有一台三相绕线转子异步电动机， 定子绕组短路，在转子绕组中通入三相 对称交流电流，频率f1，这时旋转磁动势 相对于转子以同步转速n0顺时针方向旋 转，转子转向如何？转差率是多少？ 答：此时定子将受到与转子磁动势同方 向的电磁转矩的作用，但由于定子固定 ，因此由作用力与反作用力关系，转子 将受到一个反作用的转矩，因此，转子 将逆时针方向旋转。转差率为s=(n0-n)/n0 二、为什么感应电机的功率因数总是滞后 的？为什么感应电机的气隙比较小？ 答：感应电机的磁场有交流电流激励产生 ，励磁电流是感性的无功功率，感应电机 的功率因数总是滞后的。气隙大，则磁阻 大，产生同样磁通所需的无功电流就大
2、， 功率因数变低，所以感应电机的气隙一般 较小。 三、感应电机中，主磁通和漏磁通的性质 和作用有什么不同？ 答：主磁通通过气隙沿铁芯闭合，与定、 转子绕组同时交链，它是实现能量转换的 媒介，它占总磁通的绝大部分。主磁通可 以由定子电流单独产生，也可由定、转子 电流共同产生。主磁通的磁导率随饱和程 度而变化，与之对应的励磁电抗Xm不是常 数。 除主磁通之外的磁通统称为漏磁通，它包 括槽漏磁通、端部漏磁通和谐波漏磁通。 仅与定子交链的称为定子漏磁通，仅与转 子交链的称为转子漏磁通。漏磁通在数量 上只占总磁通的很小一部分，没有传递能 量作用。漏磁通路径的磁导率是常数，与 之对应的漏电抗X1、转子漏电
3、抗X2是常数 。 四、说明转子绕组折算和频率折算的意义 ，折算是在什么条件下进行的？ 答：转子绕组折算就是用新绕组替换原绕 组。为了导出等效电路，用一个与定子绕 组的相数m1、匝数N1和绕组系数kW1相同的 等效绕组替换实际转子绕组，这算前后转 子绕组的磁动势F2和各种功率损耗都不变， 因而从定子边看过去一切未变。 频率折算是用静止的转子替换旋转的转子 ，折算条件也是磁动势F2和各种功率及损耗 不变。为此只要将转子电阻R2变成R2/s。 五、为什么相同容量的感应电机的空载电 流比变压器的大得多? 答：变压器的主磁路全部用导磁性能良好 的硅钢片构成，感应电机的主磁路除了用 硅钢片构成的定、转子铁
4、芯外，还有气隙 。 气隙的长度尽管很小，但磁阻很大，使得 感应电机主磁路的磁阻比相应的变压器大 ，感应电机空载电流标幺值为0.20.5，变 压器空载电流的标幺值为0.020.1。 六、异步电动机短路与变压器短路是否相 同？ 答:变压器二次侧对负载来说是电源，其短 路是指电气上的出线端短接；而异步电动 机带的是机械负载，其短路是指转子堵转 ，即n=0。这两种短路虽然不同，但都会造 成装置损坏。七、 一台 Y250M6 型三相笼型异步电动机，UN = 380 V， 联结，PN = 37 kW， nN = 985 r/min，IN = 72 A，Tst = 1.8， Ist = 6.5。如果要求电动
5、机起动时， 起动转矩必须大于 250 Nm ，从电源取用的电流必须小于 360A。 试问 ：(1) 能否直接起动？(2) 能否采用 Y 起动？ (3) 能否采用 K = 0.8 的自耦变压器起动？ 解： (1) 能否直接起动 60 2 TN =PN nN = Nm = 359 Nm 60 23.14 37103 985 直接起动时起动转矩和起动电流为 Tst = Tst TN = 1.8359 Nm = 646 Nm Ist = Ist IN = 6.572 A = 468 A虽然 Tst 250 Nm，但是 Ist 360 A，所以 不能采用直接起动。(2) 能否采用 Y 起动 TstY =
6、 Tst1 3= 646 Nm = 215 Nm1 3 IstY = Ist1 3= 468 A = 156 A1 3虽然 IstY360 A，但是 TstY250 Nm，所以 不能采用 Y 起动。 (3) 能否采用 KA = 0.8 的自耦变压器起动 Tsta = K2Tst = 0.82646 Nm = 413 Nm Ista = K2Ist = 0.82468 A = 300 A由于 Tsta 250 Nm，而且 Ista360 A，所以 能采用 KA = 0.8 的自耦变压器起动。八、 三相笼型异步电动机，PN = 15 kW， UN = 380 V，nN = 960 r/min，T
7、= 2。试求： (1) U1 = 380V，TL = 120 Nm 时的转速； (2) U1 = 300V，TL = 100 Nm 时的转速。解： (1) U1 = 380V，TL = 120 Nm 时 n0 nN n0sN = 1 000 960 1 000 = = 0.04 60 2 TN =PN nN = Nm = 149.28 Nm 60 23.14 15103 960 Tmax = T TN = 2149.28 Nm = 298.56 Nmn = ( 1s ) n0 = ( 10.031 ) 1 000 r/min = 969 r/minsm = sN (T T21 ) = 0.04
8、 (2 221 ) = 0.149 = 0.149 1 = 0.031 ( )2 298.56 120 298.56 120 s = sm 1 Tmax T ( )2Tmax T n = ( 1s ) n0 = ( 10.044 ) 1 000 r/min = 956 r/min= 0.149 1 = 0.044 ( )2186 100 186 100 (2) U1 = 300V，TL = 100 Nm 时 sm 不变，Tmax U12 ，故 sm = 0.149Tmax = 298.56 Nm = 186 Nm 300 380 2s = sm 1 Tmax T ( )2Tmax T 九、 一
9、台三相绕线型异步电动机，拖动一恒转矩负载运行。 已知 PN = 20 kW，nN = 1 420 r/min， U2N = 187 V， I2N = 68.5 A，T = 2.3，TL = 100 Nm 。试求： (1) 转子电路未串电阻时的转速； (2) 转子电路串联电阻 Rt = 0.015 9 时的转速。解： (1) 转子电路未串联电阻时 n0 nN n0sN = 1 500 1 420 1 500 = = 0.053 3 60 2 TN =PN nN = Nm = 134.57 Nm 60 23.14 20103 1 420 Tmax = T TN = 2.3134.57 Nm = 3
10、09.5 Nmn = ( 1s ) n0 = ( 10.038 7 ) 1 500 r/min = 1 442 r/min (2) 转子串联电阻 Rt 时，Tmax 不变，sm(r2Rt)sm = sN (T T21 ) = 0.053 3(2.3 2.321 ) = 0.233 = 0.233 1 = 0.038 7 ( )2309.5 100 309.5 100 s = sm 1 Tmax T ( )2Tmax T r2 = sN U2N 3 I2N = = 0.084 1 0.053 3187 1.73268.5sm = sm r2Rt r2= 0.233 = 0.277 0.1 0.0
11、84 1 由于 TL 不变，因此 s (r2Rt) n = ( 1s) n0 = ( 10.046 ) 1 500 r/min = 1 431 r/min= 0.277 1 = 0.046 ( )2309.5 100 309.5 100 s = sm 1 ( )2Tmax TTmax Ts = s r2Rt r2= 0.038 7 = 0.046 0.1 0.084 1 十、 某三相笼型异步电动机，PN = 15 kW， UN = 380 V，联结，nN = 2 930 r/min，fN = 50 Hz，T = 2.2。拖动一恒转矩负载运行， T = 40 Nm 。求：(1) f1 = 50
12、Hz，U1 = UN 时的转速；(2) f1 = 40 Hz，U1 = 0.8UN 时的 转速； (3) f1 = 60 Hz，U1 = UN 时的转速。解： (1) 60 2 TN =PN nN = Nm = 48.91 Nm 60 23.14 15103 2 930 Tmax = T TN = 2.248.91 Nm =107.61 Nmn0 nN n0sN = 3 000 2 930 3 000 = = 0.023 3 n = ( 1s ) n0 = ( 10.018 7 )3 000 r/min = 2 944 r/min sm = sN (T T21 ) = 0.023 3(2.2 2.221 ) = 0.096 9 = 0.0969 1 = 0.018 7 ( )2107.61 40 107.61 40 s = sm 1 Tmax T ( )2Tmax T sm = sm f1 f1= 0.096 9 = 0.121 50 40 n = ( 1s) n0 = ( 10.023 3 ) 2 400 r/min = 2 344 r/min= 0.121 1 = 0.023 3 ( )2107.61 40 107.61 40 s = sm 1 (
