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1、第五章 习题与答案5.1有一台四极三相异步电动机，电源电压的频率为50HZ,满载时电动机的转差率为 0.02 求电动机的同步转速、转子转速和转子电 流频率。n0=60f/pS=(n0-n)/ n0=60*50/20.02=(1500-n)/1500=1500r/minn=1470r/min电动机的同步转速 1500r/min. 转子转速 1470 r/min,转子电流频率.f =Sf =0.02*50=1 H21Z5.2 将三相异步电动机接三相电源的三根引线中的两根对调，此电动 机是否会反转？为什么？如果将定子绕组接至电源的三相导线中的任意两根线对调 ,例如 将B,C两根线对调，即使B相遇C相
2、绕组中电流的相位对调，此时A相 绕组内的电流导前于C相绕组的电流2n/3因此旋转方向也将变为 A-C-B 向逆时针方向旋转,与未对调的旋转方向相反。5.4 当三相异步电动机的负载增加时，为什么定子电流会随转子电流 的增加而增加？因为负载增加n减小，转子与旋转磁场间的相对转速(n0-n)增加, 转子导体被磁感线切割的速度提高,于是转子的感应电动势增加,转子 电流特增加,.定子的感应电动使因为转子的电流增加而变大 ,所以定 子的电流也随之提高.5.5 三相异步电动机带动一定的负载运行时，若电源电压降低了，此时电动机的转矩、电流及转速有无变化？如何变化？若电源电压降低, 电动机的转矩减小, 电流也减
3、小， 转速不变5.6 有一台三相异步电动机，其技术数据如下表所示。型号PN/kWUN/V满载时Ist/INTst/TNT /maxTNn /r min-1 T /An atX 100cosNn1 NTY132S-63220/38096012.8/7.2830.756.52.02.0试求：线电压为380V时，三相定子绕组应如何接法? 求 no，P，SN，TN，Tst，Tmax 和 U 额定负载时电动机的输入功率是多少?线电压为380V时，三相定子绕组应为Y型接法. TN=9.55PN/nN=9.55*3000/960=29.8NmTst/ T =2NTst=2*29.8=59.6 NmT / T
4、 =2.0maxNT =59.6 NmmaxT /T =6.5st NT =46.8Ast一般 n =(0.94-0.98)nn =n /0.96=1000 r/minN00 NSN= (n0-nN)/ n0=(1000-960)/1000=0.04P=60f/ n0=60*50/1000=3 n =Pn/PiP =3/0.83=3.6115.7 三相异步电动机正在运行时，转子突然被卡住，这时电动机的 电流会如何变化?对电动机有何影响?电动机的电流会迅速增加,如果时间稍长电机有可能会烧毁.5.8 三相异步电动机断了一根电源线后，为什么不能启动?而在运 行时断了一线，为什么仍能继续转动？这两种情
5、况对电动机将产生什 么影响？三相异步电动机断了一根电源线后，转子的两个旋转磁场分别 作用于转子而产生两个方向相反的转矩，而且转矩大小相等。故其作 用相互抵消，合转矩为零，因而转子不能自行启动，而在运行时断了 一线，仍能继续转动转动方向的转矩大于反向转矩，这两种情况都会 使电动机的电流增加。5.9 三相异步电动机在相同电源电压下，满载和空载启动时，启动 电流是否相同？启动转矩是否相同？三相异步电动机在相同电源电压下，满载和空载启动时，启动 电流和启动转矩都相同。Tst=KR2u2/(R22+X220)I=4.44f1N2/Rst 2 2 20 1 2 与U，R2, X20有关5.11 有一台三相
6、异步电动机，其铭牌数据如下：PN/kWn /r min-1NUN/Vn loocosQ NIst/INTSt/TNTmax/TN接法401470380900.96.51.22.0当负载转矩为250Nm时，试问在U=UN和U=0.8Un两种情NN况下电动机能否启动？T =9.55 P / nNN N=9.55*40000/1470=260NmTst/T =1.2NTst=312NmTst=KR U2/（R 2+X 2）2 2 20=312 Nm312 Nm250 Nm 所以 U=U 时 电动机能启动。N当 U=0.8U 时Tst=（0.82）KR U2/（R 2+X 2）2 2 20=0.64*
7、312 =199 NmTstn0时一部电动机处于发电状态.这时转子导体切割旋转磁场的方向与电动机状 态时的方向相反.电流改变了方向,电磁转矩也随之改变方向。反接制动 电源反接改变电动机的三相电源的相序 ,这就改变了 旋转磁场的方向,电磁转矩由正变到负,这种方法容易造成反转。倒拉 制动出现在位能负载转矩超过电磁转矩时候,例如起重机放下重物时,机械特性曲线如下图，特性曲线由a到b,在降速最后电动机反转当到 达d时,T=Tl系统到达稳定状态。1/能耗制动 首先将三项交流电源断开 ,接着立即将一个低压直流 电圆通入定子绕组.直流通过定子绕组后,在电动机内部建立了一个固 定的磁场,由于旋转的转子导体内就
8、产生感应电势和电流,该电流域恒 定磁场相互作用产生作用方向与转子实际旋转方向相反的转矩 ,所以 电动机转速迅速下降,此时运动系统储存的机械能被电动机转换成电 能消耗在转子电路的电阻中。5.21如图5.51所示：为什么改变QB的接通方向即可改变单相异步 电动机的旋转方向？定子上有两个绕组AX,BY,个是启动绕组，另一个是运行绕组, BY 上串有电容.他们都镶嵌在定子铁心中,两个绕组的轴线在空间上 垂直，绕组BY电路中串接有电容C,当选择合适的参数使该绕组中的 电流iA在相位上超前或滞后iB,从而改变QB的接通方向即可改变单AB相异步电动机的旋转方向。5.22 单相罩极式异步电动机是否可以用调换电
9、源的两根线端来使电 动机反转？为什么？不能,因为必须调换电容器C的串联位置来实现,即改变QB的接通位置,就可以改变旋转磁场的方向,从而实现电动机的反转。5.24 一般情况下，同步电动机为什么要采用异步启动法？因为转子尚未转动时 ,加以直流励磁,产生了旋转磁场 ,并以同步 转速转动,两者相吸,定子旋转磁场欲吸转子转动 ,但由于转子的惯性, 它还没有来得及转动时旋转又到了极性相反的方向,两者又相斥,所以 平均转矩为零,不能启动。5.25 为什么可以利用同步电动机来提高电网的功率因数？当直流励磁电流大于正常励磁电流时,电流励磁过剩,在交流方面 不仅无需电源供电,而且还可以向电网发出点感性电流与电感性无功 功率,正好补偿了电网附近电感性负载 ,的需要.使整个电网的功率因 数提高。
