电拖复习提要交流电机部分

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1、 电机与拖动复习提要交流电机部分 第 1 页 共 10页一、判断题1、交流电动机由于通入的是交流电，因此它的转速也是不断变化的，而直流电动机则其转速是恒定不变的。 （ ） 2、转差率 S 是分析异步电动机运行性能的一个重要参数，当电动机转速越快时，则对应的转差率也就越大。 （ ） 3、三相异步电动机不管其转速如何改变，定子绕组上的电压、电流的频率及转子绕组中电势、电流的频率总是固定不变的。 （ ） 4三相异步电动机在起动的瞬间，由于某种原因，定子的一相绕组断路，电动机还能起动，但是电动机处于很危险的状态，电动机很容易烧坏。 （ ）5三相异步电动机为交流电机，同步电机为直流电机。 （ ）6异步电

2、机转子的转速永远小于旋转磁场的转速。 （ ）7异步电机只有转子转速和磁场转速存在差异时，才能运行。 （ ）8异步是指转子转速与磁场转速存在差异。 （ ）二、填空题1改变交流电机的转向可以通过改变三相电源相序实现。2、交流电机是实现机械能和电能之间相互转换的一种设备，交流电机按其功能可分为交流电动机和交流发电机两大类。3、异步电动机的同步转速与磁极对数成反比，与电流的变化频率成正比。4、n1(旋转磁场转速)和 n（电动机转速）的差称为转差。5、n1 和 n 的差称为转差。当三相异步电动机的转差率 S=1 时，电动机处于起动状态，当S 趋近于零时，电动机处于理想空载状态。6异步电机是靠转速变化来适

3、应负载变化的。7、用 Y-降压起动时 ,起动电流为直接用 接法起动时的 1/3,所以对降低起动电流 很有效。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。8、笼型异步电机的降压起动方法有：定子回路串电阻、星-三角降压起动、自耦变压器降压起动、延边三角形。9、反接制动时，当电机接近于 0 时，应及时 切断电源 防止 反转 。10、三相异步电动机的调速方法有：改变电源频率 f1 调速、变极调速、改变转差率调速。11、三相异步电动机通电后产生旋转磁场，此磁场的旋转速度 n1= (公式) ，若要改变pf160旋转磁场的转向只需 改变电源任意两相的相序。12、三相异步电动机当电

4、磁转矩 T 达到最大转矩 Tm 时，此时转差率为 Sm 叫临界转差率，当电源电压下降时，Tm 的变化是下降，Sm 的变化是不变；电动机最终稳定运行机械特性曲线中直线段，其转差率 S 的区域是 （0，s m） 。 13、绕线型异步电动机起动方法有转子串电阻起动、转子串频敏变阻器起动，起动转矩变大，所以它们适用的场所是重载起动。14、三相异步电动机进行变极调速时，将定子绕组串联时，磁极对数（大或小） ，电动机可以（高或低）速；定子绕组联结方式有或 YY， YY 的联结方式可以使电动机高速运行。15、三相异步电动机的制动方法有：能耗制动 反接制动 回馈制动。16、某三相 50Hz 感应电动机的额定转

5、速为 720r/min，该机的额定转差率为 。 电机与拖动复习提要交流电机部分 第 2 页 共 10页17. 单相交流绕组产生的磁势为脉振磁势；三相交流绕组产生的磁势为旋转磁势 ，且旋转速度为 60f 1/p （r/min）。18异步电动机等值电路中(1-s)r 2/s 代表了机械负载的附加电阻 ，该电阻消耗的电功率与电动机电磁功率的比值是 （1-s）:1 。19. 三相异步电动机等值电路中， 转子回路全部电阻 上的损耗代表了电磁功率，转子铜损耗与电磁功率的关系是 S：1 。20、增大绕线式感应电动机转子回路电阻，一般情况下会使起动电流 减少 、起动转矩 增大 、最大转矩 不变 、临界转差率

6、变大 。21. 交流电机采用分布绕组的主要目的是 消除或削弱谐波电动势和谐波磁动势 。22、有一台三相异步电动机，电源频率为 50Hz，转子转速 n=1400r/min，则转子绕组感应电动势频率为 3.3 Hz，转子电流产生的旋转磁动势相对于转子的转速为 100 r/min ，相对于定子的转速为 1500 r/min 。23、当感应电动机接在频率为 50Hz 的电源上额定运行，转子的转速为 1450r/min，定子电流的频率为 50Hz ；转子电流的频率为 1.67Hz 。 24、一台异步电动机，采用 Y降压起动，则起动转矩为直接起动（接法）时的 1/3 倍，电网供给的起动电流为直接起动时的

7、1/3 倍。25、合理选择绕组节距可以削弱高次谐波电动势，为使五次、七次谐波都受到削弱，一般选取 y1= 5/6 。26. 频率为 50Hz 的四十八极交流电机，旋转磁势的转速为 r/min。A.48 B.62.5 C.250 D.12527.频率为 40Hz 的二十极交流电机，旋转磁势的同步转速为 r/min。A.2400 B.2000 C.12000 D.240 28. 感应电动机作星-三角启动时，启动转矩为直接启动的 倍。A1/3 B1/ C.3 D. 3329.三相异步电动机负载转矩减小，其电流 ，转速 。A.增加，降低 B.增加，上升 C.减小，降低 D. 减小，上升三、简答1、试简

8、述三相异步电动机的工作原理。并说明转差率 S 的定义。说明什么是“异步”？答：在定子绕组中通入三相对称电流，则定子内部产生旋转磁场。转子导体与旋转磁场之间存在着相对运动，切割磁力线产生感应电动势。转子绕组是闭合的，绕组中有电流流过。转子电流与旋转磁场相互作用，在转子绕组中产生电磁力，该力对转轴形成了电磁转矩，使转子按旋转磁场方向转动。旋转磁场的转速和转子的转速的差值与同步转速的比值称为异步电动机的转差率 S。“异步”是指转子转速与旋转磁场的同步转速不等。2、三相异步电动机常用的调速方法有哪些？（详见 P321）3、交流绕组产生旋转磁动势的条件是什么？简述对称三相绕组通过对称三相电流后，所建立的

9、三相合成基波磁动势的性质和特点？ 电机与拖动复习提要交流电机部分 第 3 页 共 10页4、异步电动机处于不同的运行状态时，转子电流产生的磁势对定子的转速是否变化？为什么？ 答：当异步电动机以转速 n 运行，旋转磁场同步速为 n1 时，转子电流频率为：f2= sf1,此时转子电流产生的旋转磁场相对转子而言，转速为: sn1，而转子本身以转速 n 旋转，故相对定子而言转子电流产生的旋转磁场之转速为： sn1+n=n1 。5、 异步电动机的等值电路与变压器的等值电路有无差别？异步电动机的等值电路中的(1-s)r2/s代表什么？能不能不用电阻而用电感和电容代替，为什么？答：异步电动机的等值电路和变压

10、器在纯电阻负载时的等值电路基本上无差别，但由于异步电动机是旋转的，所以除了进行绕组折算外，还需进行频率折算。另外，由于异步电动机定转子之间存在气隙，故等值电路的参数值和变压器相差很大。(1-s)r 2/s 为代表机械负载的附加电阻，该电阻消耗的电功率实际上为电动机可以输出的机械功率。因为输出功率是有功功率，所以只能用电阻代替而不能用电感或电容代替。6一台异步电动机铭牌上写明，额定电压 UN=380/220 伏，定子绕组接法 Y/。试问： （1） 如果使用时，将定子绕组接成 ，接于 380 伏的三相电源上，能否带负载或空载运行？会产生什么后果，为什么？ （5 分）（2） 如果将定子绕组接成 Y

11、形，使用时，接于 220 伏三相电源上，能否带负载或空载运行？为什么？ （5 分）答：(1)如将定子绕组接成 ，则相电压增加 倍，主磁通 fm 也增加 倍，因电机磁路33原来已接近饱和，故此时励磁电流大大增加，即使在空载运行时就可能大于额定电流，使绕组发热甚至烧坏，所以不能空载运行，更不允许负载运行。(2)如接成形，接于 220 伏三相电源，则相电压降低 倍，磁通也降低 倍，磁路饱和程度降低，故励磁电流减少，允许空载运行，但如果带负载运行，由于 T=CTI 2cos 2导致转子电流，定子电流大大增加，这是不允许的。7、容量为几个千瓦时，为什么直流电动机不能直接起动而三相感应电动机可以直接起动？

12、答：直流电动机：直接起动时，电压较高而电枢回路电阻 Ra 较小，由公式 Ia=UN/Ra可知，起动瞬间电流很大，约为额定电流的 1020 倍，过大的电流使换向恶化，也会引起电网的电压波动；此时的电磁转矩 T=CMIa 也达到额定转矩的 1020 倍，过大的转矩冲击也使拖动系统的传动机构被损坏。三相感应电动机：由起动等值电路知，直接起动时的定子相电流约为 U1/Zk，由于U1 很高，而 Zk 很小，所以直接启动时的电流较大，其线电流约为额定电流的 47 倍，由于起动时间很短，电机能够承受短时过载；由于 cos 2起动时比额定运行时小得多，而且主磁通比额定时也小得多，由公式 T=CM1mI 2 c

13、os 2知道，虽然起动时电流较大，但起动时的电磁转矩却不大，一般仅为额定转矩的（0.81.8） 。8、为什么三相异步电动机起动电流较大而起动转矩却较小？答：由起动等值电路知，直接起动时的定子相电流约为 U1/Zk，由于 U1 很高，而 Zk 很小，所以直接启动时的电流很大，其线电流约为额定电流的 47 倍。由于起动时比 额定运行时小得多，而且主磁通比额定时也小得多，由公式 T=CM1mI 2 cos 2知道，虽然起 电机与拖动复习提要交流电机部分 第 4 页 共 10页动时电流较大，但起动时的电磁转矩却不大，一般仅为额定转矩的（0.81.8） 。9、一台三相感应电动机，6 极，电流频率为 50

14、Hz，如果运行在转差率 S=0.08 时，定子绕组产生的旋转磁势转速为多少？转子绕组产生的旋转磁势相对于定子的转速为多少？旋转磁势切割转子绕组的转速为多少？10、一台频率为 50Hz 的三相电机，通入频率为 60Hz 的三相对称电流，如电流的有效值不变，相序不变，试问三相合成基波磁动势的幅值、转速和转向是否会改变？如何变化？答：（1）三相合成磁动势基波幅值 F1=1.35N1KN1I /P，电流有效值不变，故幅值不变。（2）转速上升为原来的 1.2 倍（3） ，转向不变。11、 一台三相感应电动机，采用 Y 起动，则起动转矩为直接起动时的多少倍？电网供给的起动电流为直接起动时的多少倍？若采用自耦变压器降压起动，电压下降到额定电压的 80%，则起动转矩为直接起动时的多少倍？电网供给的起动电流为直接起动时的多少倍？12、 画出三相交流异步电动机的固有机械特性和降低定子电压时的人为特性。四、计算1、一台三相异步电动机的额定电压 220V，频率 60 ，转速 1140r/min,求电动机的极数，zH转差率和转子电流的频率。 （6 分）解： 当 =1 时， =3600r/min；pfn3061