5、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：②
①升高；②下降一直到停转；③②下降至零后再反向旋转；④下降到某一稳定转速。 四、简答题
1、三相异步电动机空载运行时，电动机的功率因数为什么很低？
（空载时，I1?I0，而I0?I0a?I0r，其中，I0a为有功分量电流，用来供给空载损耗；I0r为无功分量电流，用来建立磁场。由于I0a??I0r，所以空载电流基本上是一无功性质的电流，因而电动机的功率因数很低。）
?????????1?s'R22、异步电动机等效电路中的附加电阻s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？
（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
1?s''2R2I2s该电阻所消耗的功率来代替总机械功率（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。）
3、异步电动机中的空气隙为什么做得很小？
（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。）
第7章 思考题及答案
7-1 异步电机的机械特性表达公式有几种?它们之间有何内在联系?
答：主要有种形式：一种为物理表达式；一种为参数表达式；另一种是实用表达式。它们都与电机本身的参数和转差率相联系。
7-2 异步电动机的机械特性方程式有哪几种表达式?它们各有什么用途?
答：物理表达式提示了电磁转矩与转子电流与和率因数之间的关系；参数表达式反映了电机参数与电磁转矩之间的关系；而工程实际运算一般用实用表达式。
7-4 异步电动机的最大电磁转矩Tmax。受哪个参数变化的影响最大?试从物理意义上解释其原因。
答：受电源电压影响最大。这是因为，交流异步电动机的电磁转矩与电源电压的平方成正比。
7-5 异步电机机械特性参数式对应异步电机的哪一种等效电路?它的主要误差是什
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么?
答：异步电机机械特性参数式对应异步电机的T型等效电路。误差主要是忽略了空载电流（或励磁电流）或空载损耗。
7-6 试分析异步电动机定子绕组串电抗器的人工机械特性与降低电源电压的人工机械特性有何异同?
答：特性异同表现为：相同之处为空载转速不变，转矩都与电机端电压的平方成正比；不同之处为串电抗器的人工机械特性的临界转差率会变，而纯降低电源电压的人工机械特性临界转差率不会变。
7-7 什么条件下异步电动机的电磁转矩与转差率存在近似正比例关系? 答：在同一特性上，当转差率0 s n sN之间时，或0 B 流异步电机的机械特性近似一条s A sN 直线。当负载发生变化，稳定工作 点在上述特性区间变化时，可以根据相似三角形原理推出如下关系 TTN ?ssN s=1 0 t T TN Tst 7-8 鼠笼式异步电动机采用直接起动有何优缺点? 答：简单易行，方便实用，但往往存在着起动电流过大，对所在电网造成冲击，特别是频繁起动，将严重影响电网供电。 7-9 三相异步电动机的最大转矩及临界转差率与电机的哪些参数有关?在给定参数 及电源频率条件下，如电压降到额定电压的80％，最大转矩如何变化?对临界转差率有没有什么影响? 答：三相异步电动机的最大转矩与相数m、极对数p、电源电压U1的平方有关，且成正比,与电源频率f1，电机定子回路电阻r1和短路电抗有关，且成反比；而临界转差率则与电机转子回路电阻r2成正比，与定子回路电阻r1和短路电抗成反比。 在给定参数及电源频率条件下，如电压降到额定电压的80％，最大转矩将下降为额定最大转矩的64%；而临界转差率不变。 7-10 鼠笼式和绕线式异步电动机有哪几种间接起动方法?各有何优缺点? 答：鼠笼式异步电动机的间接起动动有：定子串电阻和电抗起动；Y—△起动；自耦变压器起动，这些起动方法都能大幅度降低起动电流对电网的冲击，但起动转矩却随端电压的降低成平方倍地下降。所串电阻还消耗能量。 而绕线式异步电动机在上述起动方法的基础上，还能够采用在转子绕组回路中串电阻和电抗的方法，优点是能够改善起动转矩，提高起动能力，缺点是所串电阻消耗能量，必 第 38 页 共 45 页 须在起动后迅速切除；串频敏电阻的方法，可以省去切换电阻的过程，实现自适应起动。缺点是所串电阻都消耗能量。 第7章 练习题题解及答案 7-6 有一台J 2—82—4型鼠笼转子异步电动机， PN=55kW， UN=380V，I1N=100A， nN=1475r/min，过载能力λm=2.0，起动电流倍数Ki=6.06，起动转矩倍数Km=1.1，试求： (1)全压直接起动时的IstN和TstN；(2)为了限制起动电流，采用定子串电阻起动，但要保证Tst =0.8TN；试求所串电阻值和Ist；(3)如采用自耦变压器降压起动，仍保证Tst =0.8TN，试求变压器变比和Ist；(4)如采用Y-Δ起动，能否满足Tst≥TstN。的要求? 解：（1）全压起动时，根据要求，需先计算出额定转矩 TN?9550?于是有： PN55?N?m? ?9550??356.1nN1475α R UN Ust xk IstN?KiIN?6.06?100?606?A? 0 rk ?N?m? TstN?KmTN?1.1?356.1?391.71 （2）根据转矩与电压成平方倍的关系，有： Ust?TstUN0.8???220?160?V? TstN1.13Ist?Tst0.8?IstN??606?0.853?606?517?A? TstN1.1z'k?UN3?IstUN3?IstN?220??? ?0.4255517220??? ?0.363606zk????? rk?zk?cos?1?0.363?0.25?0.09xk?zk?sin?1?0.363?1??0.25??0.35??? 2R??z'k?2??xk?2?rk??0.4255?2??0.35?2??? ?0.09?0.152第 39 页 共 45 页 （3） K?UNT1.11?stN???1.375 UstTst0.80.853IstN606?A? ??441?1.375?KIst??UY （4） TstY?1.1???U??2?1?T?1.1??TN?0.36?7TN ??3?显然，TstY?0.367?TN?0.8?TN，不能满足起动要求。 7-7 一台三相绕线式异步电动机数据为，PN＝11 kW，UN＝380 V，IN＝30.8 A，12N ＝46.7 A，nN＝715 r/min，λm＝2.9。用它来拖动一台绞车，在下放重物时采用发电反馈制动，负载转矩为额定转矩的0.8倍。求： (1) 电机在固有机械特性上的稳定转速。 (2) 如果在转子回路串入其值为转子电阻值3倍的附加电阻，稳定转速为多少? 解：（1）首先，计算额定转差率sN和临界转差率sm，并根据题意画出特性变化图。 sN?n1?n750?715??0.0467 n1750?0.26232 sm?sN?m??2?1?0.0467?2.9?2.9-1?0.1353?0.127??m?0.0083因为0.0083 固有有特性转速 n R=3r2时的转速 ????0.8TN?2?mTN2?TNssm?m 22smss?s?ssm20.8s2?2?msms?0.8sm?0 s2?1.9s?0.0688?0 s1,2??b1?2a2a?1.864b2?4ac?0.95?0.914???0.0360 Tem 0.8TN 因为1. 864>sN ，所以舍去。根据转速与转差率之关系，有： 第 40 页 共 45 页