《电机与拖动基础》课后习题

第五章习题答案

1. 试述感应电动机得工作原理，为什么说感应电动机是一种异步电动机？

答：感应电动机工作原理：异步电动机运行时，定子绕组接到三相电源上，转子绕组自身短路，由于电磁感应的关系，在转子绕组中感应电动势，产生电流，从而产生电磁转矩，推动转子旋转。

如果转子转速等于旋转磁场转速，则磁场和转子之间就没有相对运动，它们之间就不存在电磁关系，也就不能再转子导体中感应电动势，产生电流，也就不能产生电磁转矩。所以，感应电动机的转子速度不可能等于旋转磁场的旋转速度，因此，感应电动机是一种异步电动机。

2. 什么叫同步转速？它与哪些因素有关？一台三相四极交流电动机，试分别写出电源频率f=50Hz与f=60Hz时的同步转速。

答：旋转磁场的旋转速度n1称为同步转速。由n1?关。

对三相四极交流电动机来说，p=2，当f=50Hz时，n1?60f60?60??1800rpm 。 p260f60?50??1500rpm； p260f可知，它仅与电流频率f和电动机的极对数p有p当f?60Hz时，n1?3．一台三相交流电动机，电源频率f=50Hz，试分别写出当极对数2p=2、4、6、8、10时的同步转速。 解：由n1?600rpm。

4．何为转差率S？通常感应电动机的S值为多少？

答：转子转速n与旋转磁场转速n1之差称为转差?n；转差与磁场转速n1之比称为转差率，即

60f可知，2p=2、4、6、8、10时的同步转速分别为3000rpm、1500rpm、1000rpm、750rpm、pS?n1-n?100% 一般S=0.01~0.05。 n1

5．一台三相4极感应电动机，已知电源频率f=50Hz，额定转速nN?1450r/min，求转差率S。

60f60?50??1500rpmp2解：

n1-n1500-1450S??100%??100%?3.3%n11500n1?

12．一台三相感应电动机接在UN?380V、f?50Hz的电网上工作，定子绕组作三角形联结，已知每相电动势为额定电压的92%，定子绕组的每相串联匝数N1?312绕组因数Kw1?0.96，试求每极磁通?1。 匝，解：已知相电动势E?1?92%UN?0.92?380?349.6V

而 E?1?4.44fN1?1Kw1 故?1?E?14.44fN1Kw1?349.6?0.0053wb

4.44?50?312?0.96

《电机与拖动基础》课后习题

第六章习题答案

1．与同容量的变压器相比较，感应电动机的空载电流大，还是变压器的空载电流大？为什么？ 答：感应电动机的空载电流大。

这是由于异步电动机的主磁路中含有气隙段，气隙段得磁阻很大，从而使感应电动机的空载电流大。

2．感应电动机理想空载时，空载电流等于零吗？为什么？ 答：空载电流不等于零。

这是因为感应电动机工作时必须从电网吸收感性无功用于建立磁场，因此理想空载时空载电流也不能等于0。

3．说明感应电动机工作时的能量传递过程，为什么负载增加时，定子电流和输入功率会自动增加？从空载到额定负载，电动机的主磁通有无变化？为什么？

答：感应电动机工作时，从电网吸收电功率，其中一部分消耗在定子绕组铜耗和定子铁耗上，余下的功率以电磁感应的形式由定子传递到转子，称为电磁功率。电磁功率有一部分消耗在转子绕组的铜耗上，余下的就是使转子旋转的总机械功率。总机械功率减去机械损耗和附加损耗后，才是转子轴端输出的机械功率。

由磁动势平衡方程式 ?可知，理想空载时，?I1??I0?（-?I?I?，?I1??I0。随着负载增加，转子侧电2）2?0流也增大，于是定子电流的负载分量也相应增大，因此定子电流和输入功率会随着负载的增加而自动增加。

电动机主磁通略有减小。

电动机从空载到额定负载运行时，由于定子电压不变的，而I1Z1增加使E1减小，所以电机的主磁通略有减小。

6．在分析感应电动机时，为什么要用一静止的转子来代替实际转动的转子？这时转子要进行哪些折算？

如何折算？

答：转子旋转时，转子侧的频率和定子侧的频率不相同，它们之间不能进行直接运算，也无法将定、转子电路联接起来。用静止转子代替实际转动的转子后，转子侧的频率和定子侧频率相同，这时可以建立异步电动机的等效电路。

要进行的折算有频率折算和绕组折算。 频率折算：转子电路串入一附加电阻绕组折算：

1-SRr。 SE?2?keE2，I?2?

N1kw1m1N1kw1I2 。 ，Z??kkZ，其中k?k?2ei2eikiN2kw2m2N2kw27．感应电动机的等效电路有哪几种？试说明T形等效电路中各个参数的物理意义。 答：有两种：T形等效电路和简化等效电路。

T形等效电路中各参数物理意义如下：

R1：定子绕组每相电阻，称为定子电阻；

X?1：与定子侧漏磁通相对应的漏电抗，称为定子漏电抗； Rm：反应铁耗的等效电阻，称为等效电阻； Xm：与主磁通相对应的励磁电抗； R?r：转子绕组电阻折算值；

X??2：与转子侧漏磁通相对应的转子漏电抗折算值。

8．一台三相感应电动机的输入功率为8.6kW，定子铜耗为425W、铁耗为210W、转差率S=0.034，试计算电动机的电磁功率、转子铜耗及机械功率。 解：Pem?P1-pFe?pcu1?8600?425?210?7965W

pcu2?SPW em?0.034?7965?271P??Pem-pcu2?7965-271?7694W。