解：变压器是根据电磁感应原理工作的，它主要有变压、变流、变换阻抗的作用。可作为电力变压器、仪用互感器、电子线路中的电源变压器等。 8、变压器的铁心为什么要用硅钢片叠成？为什么要交错装叠？

解：铁心作为变压器的磁路，应该是用导磁性能好的硅钢片叠成，交错装叠的目的是使各层磁路的接缝互相错开，以减小接缝处的气隙和磁路的磁阻，从而减小励磁电流，提高运行时的功率因数。

9、变压器的主要组成部分是什么？各部分的作用是什么？

解：变压器的主要组成部分是铁心和绕组。铁心是变压器的磁路，绕组是变压器的电路。 10、变压器主磁通和漏磁通的性质和作用有什么不同？在等效电路中如何反映它们的作用？

解：变压器主磁通Φ通过铁心闭合，同时交链一次、二次绕组，并产生感应电动势Ｅ1

和Ｅ2，如果二次绕组与负载接通，则在电动势作用下向负载输出电功率，所以主磁通Φ起着传递能量的媒介作用；另有一小部分漏磁通主要由非磁性材料（空气或变压器油等）形成闭路，只与一种绕组交链，虽感应漏电动势，但不参与能量传递。在等效电路中， Xm是反映主磁通磁化能力的励磁电抗，rm 是反映主磁通交变时产生铁耗对应的励磁电阻；X1或X’2是反映漏磁通对应的漏电抗。

第四章 三相异步电动机

一、填空题： （2）

1、当s在_______范围内，三相异步电机运行于电动机状态，此时电磁转矩性质为_______；（0～１；驱动性质）

2、当s在_______范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为_______。；（－∞～０；制动性质）

3、三相异步电动机根据转子结构不同可分为___ ____和__ _____两类。（笼型异步电动机和绕线型异步电动机）

4、一台6极三相异步电动机接于50HZ的三相对称电源；其s=0.05，则此时转子转速为_______r/min，定子旋转磁势相对于转子的转速为_______r/min。（950；50）

5、三相异步电动机的电磁转矩是由_______和_______共同作用产生的。（主磁通；转子电流的有功分量 ）

6、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_______，定子电流_______，最大转矩_______，临界转差率_______。（减小；增大；减小；不变） 7、三相异步电动机电源电压一定，当负载转矩增加，则转速_______，定子电流_______。（减小； 增加）

8、三相异步电动机等效电路中的附加电阻是模拟_______的等值电阻。（总机械功率） 9、三相异步电动机在额定负载运行时，其转差率s一般在_______范围内。 （0.01～0.06） 10、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_______，最大转矩_______。（增大；不变）

四、简答题

1、异步电动机等效电路中的附加电阻（1-s）/s*r‘2的物理意义是什么？能否用电抗或电容代替这个附加电阻？为什么？ 答：异步电动机等效电路中的附加电阻代表总机械功率的一个虚拟电阻，用转子电流在该电阻所消耗的功率（1-s）/s*r‘2I’2来代替总机械功率（包括轴上输出的机械功率和机械损耗、附加损耗等）。因输出的机械功率和机械损耗等均属有功性质。因此， 从电路角度来模拟的话，只能用有功元件电阻，而不能用无功元件电抗或电容代替这个附加电阻。

2、异步电动机中的空气隙为什么做得很小？

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。而励磁电流有属于感性无功性质，故减小励磁电流，相应就能提高电机的功率因数。 3、三相异步电动机的旋转磁场是怎样产生的？

解：三相异步电动机的旋转磁场是三相对称电流通入三相对称定子绕组而产生的。

4、若三相异步电动机的转子绕组开路，定子绕组接通三相电源后，能产生旋转磁场吗？电动机会转动吗？为什么？

解：若三相异步电动机的转子绕组开路，定子绕组接通三相电源后，能产生旋转磁场，转子绕组上感应电动势，但没有电流产生，所以没有电磁转矩产生，电动机不会转动。

5、何谓异步电动机的转差率？异步电动机的额定转差率一般是多少？起动瞬时的转差率是多少？转差率等于零对应什么情况，这在实际中存在吗？

解：转差(n1 －n)与同步转速n1的比值称为转差率。异步电动机的额定转差率sN一般为1.5%～5%。起动瞬时的转差率s=1，转差率s=0，是理想空载状态，这在实际中不存在。 6、异步电动机的机械负载增加时，为什么定子电流会随转子电流的增加而增加？

解：异步电动机的机械负载增加时，转速会下降，转子电磁转矩要增大，转子电流增加，根据磁通势平衡方程式，定子磁通势要增加，因此定子电流也要跟着增加。 7、三相异步电动机在空载时功率因数约为多少？为什么会这样低？当在额定负载下运行时，功率因数为何会提高？

解：三相异步电动机在空载时功率因数约为0.2，因为空载电流主要为建立旋转磁场的无功电流。当在额定负载下运行时，转子输出额定机械功率，定子从电网吸收的有功电功率也要增加，因此功率因数会提高。

8、为什么异步电动机的功率因总数是滞后？ 解：因为三相异步电动机要从电网吸收感性无功电流建立旋转磁场，对电网来说异步电动机永远是一个感性负载，即功率因总数是滞后。只不过空载时，功率因数低些，负载时功率因数高些。

9、一台三相异步电动机，sN=0.02，，问此时通过气隙传递的电磁功率有百分之几转化为转子铜耗？有百分之几转化为机械功率？ 解：此时通过气隙传递的电磁功率有百分之二转化为转子铜耗。有百分之九十八转化为机械功率。

10、拆修异步电动机时重新绕制定子绕组，若把每相的匝数减少5%，而额定电压、额定频率不变，则对电动机的性能有何影响？

解：每相的匝数减少，额定电压、额定频率不变，磁通增加，空载电流增加，运行时功率因数降低；磁通增加还导致铁耗增加，效率降低。

三、计算题 （1）

1、已知一台三相四极异步电动机的额定数据为：PN=10kW，UN=380V，IN=11.6A，定子为Y联结，额定运行时，定子铜损耗PCu1=560W,转子铜损耗PCu2=310W，机械损耗Pmec=70W，附加损耗Pad=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。

解：（1）Pem?P2?Pmec?Pad?PCu2?10.58kW sN?PCu2/Pem?0.0293

nN?(1?sN)n1?1456r/min （2） T0? （3）T2?Pmec?Pad?1.77N?m ?P2?65.59N?m ?N （4）Tem?T2?T0?67.36N?m

2、已知一台三相异步电动机，额定频率为150kW，额定电压为380V，额定转速为1460r/min，过载倍数为2.4，试求：（1）转矩的实用表达式；（2）问电动机能否带动额定负载起动。

TN?9550解：（1）

PN?981.2N?mnN

Tm??mTN?2355N?m

n1=1500

r/min，则额定转差率为

根据额定转速为1460r/min，可判断出同步转速

sN?n1?nN?0.027n1

转子不串电阻的实用表达式为：

2sm?sN(?m??m?1)?0.124T?

2Tm4710?s0.124ssm??0.124s sms（2）电机开始起动时，s=1，T=Ts，代入实用表达式得：

Ts? 因为

4710?575N?m10.124?0.1241

Ts?TN，故电动机不能拖动额定负载起动。

3、一台三相异步电动机的fN?50Hz,nN?960r/min，该电动机的极对数和额定转差率是多少？另有一台4极三相异步电动机，其sN=0.03，那么它的额定转速是多少？

解：因异步电动机额定转速nN略低于但很接近于对应的同步速，因此选择1000r/min的同步速，

60f60?50其极对数为 p???4n7501

n?n1000?960额定转差率：

sN?1N??0.04n1000 1对4极sN=0.05的电动机：

nN=n1(1－s)=1500×(1－0.05)r/min=1425r/min

4、一台三相异步电动机输入功率为8.6kW,s=0.034，定子铜耗为425W，铁耗为210W，试计算电动机的电磁功率Pem、转差功率pCu2和总机械功率Pm。

解：电磁功率：Pem=P1-pFe-pCu1=8600-210-425=7965W 转差功率：pCu2=sPem=0.034×7965=270.81W

总机械功率Pm= Pem- pCu2=7965-270.81=7694.19W

5、有一台Y联结的4极绕线转子异步电动机，PN=150kW，UN=380V，额定负载时的转子铜耗PCu2=2210W，机械损耗Pm=3640W，杂散损耗Ps=1000W,试求额定负载时： 1）电磁功率Pem、转差率s、转速n各为多少？

2）电磁转矩T、负载转矩TN、空载转矩T0各为多少？

解：1）Pem?PN?pcu2?pm?ps?150?2.21?2.64?1?155.85kW sN?pcu22.210??0.0142 pem155.85 nN?n1(1?s)?1500(1?0.0142)?1478.7r/min

2） T?9.55Pem155850?9.55??992.245N?m n11500TN?9.55PN150000?9.55??969.1N?m nN1478.7T0?T?TN?992.245?969.1?23.145N?m

第五章 三相异步电动机的电力拖动

一、填空题

1、三相异步电动机根据转子结构不同可以分为(笼型异步电动机)和(绕线型异步)电动机。 2、三相异步电动机额定频率为50Hz，额定转速为1455 r/min，其极数为 （ 4 ）转差率为（0.03）。

3、额定频率为50Hz的四极三相异步电动机，额定转差率为（0.04），额定转速为（1440）r/min。

4、额定频率为50Hz的三相异步电动机额定转速为725r/min，该电机的极数为（8），同步转速为（750r/min）。

5、额定频率为50Hz的三相异步电动机额定转速为725r/min，额定运行时的转差率为 （0.033），转子电流频率为（1.67Hz）。

6、三相异步电动机短路试验目的是测试（短路阻抗）（转子电阻）和定、转子电抗、 7、按电机的功用分，电机有四种类型：（发电机）、（电动机）、变压器、控制电机。 8、按电机的功用分，电机有四种类型：发电机、电动机、（变压器）、（控制电机）。 9、按电机的功用分，电机有四种类型：（发电机）、电动机、（变压器）、控制电机。 10、按电机的功用分，电机有四种类型：发电机、（电动机）、（变压器）、控制电机。 一、简答题

1、电网电压太高或太低，都易使三相异步电动机的定子绕组过热而损坏，为什么？

解：电网电压太高，磁通增大，空载电流大增，超于额定电流，绕组过过热而损坏；电网电