电机学习题解答

f1?F?1cos(x??t),电流随时间变化?t??0电角度,磁势的幅值位置为x???? x??0?0,即:

???0,电流的电角度时间连续变化,磁势的幅值位置在空间上连续变化,即磁势即是时?间的函数,又是空间的函数。

6、脉振磁势和旋转磁势各有哪些基本特性?产生脉振磁势和圆形旋转磁势的条件有什么不同?

脉振磁势的基本特性:空间位置不变,幅值大小和方向随时间变化。 旋转磁势的基本特性:幅值大小不变,空间位置和方向随时间变化。 产生脉振磁势的条件:单相绕组,流过单相电流。

产生圆形旋转磁势的条件:多相对称绕组,流过多相对称电流。

7、把一台三相交流电机定子绕组的三个首端和三个末端分别连在一起,再通以交流电流,合成磁势基波是多少?如将三相绕组依次串联起来后通以交流电流,合成磁势基波又是多少?

?????f?F?cosx?cos(x?1200)?cos(x?1200)?cos?t?0;

??????????f?F?cosx?cos(x?1200)?cos(x?1200)?cos?t,脉振磁势。

?????8、把三相异步电动机接到电源的三个接线对调两根后,电动机的转向是否会改变?为什么?

会改变,因旋转磁场方向改变了。

9、三相交流绕组每相感应电动势公式E?4.44fkw1N1?1中的?1是:①磁通随时间交变的最大值;②一台电机的总磁通量;③一个极的总磁通量。

10、频率为f1的三相对称正弦电流通入三相对称定子绕组中产生的?次空间谐波磁通,在定子绕组中感应电动势的频率:①f1;②?f1;③

。 ?11、异步电机定子表面在空间相距?电角度的两根导体,它们的感应电动势大小 ,相位 。

相等;相差?电角度。

12、一台三相异步电动机,六极,电源频率50Hz,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等于 r/min,转子绕组产生的旋转磁势相对于定子的转速为 r/min,旋转磁场切割转子绕组的转速等于 r/min。

n1?60f13000??1000r/min;1000r/min;n1?n?sn1?0.08?1000?80r/min p3f113、有一台三相异步电动机,电源频率为50Hz,转子转速为n?1400r/min,则其转子绕组感应电动势的频率为 ,转子电流产生的旋转磁势相对转子转速为 ,相对定子的转速为 。

n1?60f130001500?1400??1500r/min,f2?sf1??50?3.33Hz; p21500n2?60f260?3.33??100r/min;1500r/min。 p214、异步电动机转子绕组折算和频率折算原则是 。

不能改变定子的电磁作用和定、转子之间的功率传递关系。

15、异步电动机定子绕组与转子绕组没有直接联系,当负载增加时,定子电流和输入功率会自动增加,其原因是 。

随着负载的增加,电机转速下降,转子电流增加,根据磁动势平衡关系(电磁感应作用),定子电流增加,输入功率增加。

16、异步电动机从空载到满载,电机的主磁通将 。

???E??I?(R?jX),从空载到满载,定子绕组阻抗压降增加,E减小, U111111E1?4.44f1N1kw1?m,主磁通略有减少。

17、当异步电动机接在频率为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 ,定子电动势的频率为 ,转子电动势的频率为 ,转子电流的频率为 。

1500?14501,f1?50Hz;f1?50Hz;f2?sf1?1.67Hz;f2?sf1?1.67Hz。 s??15003018、在研究分析异步电机等效电路时,用等效静止的转子代替旋转的转子,要求保持 不变。 转子磁势

19、异步电机在负载运行时气隙磁场是由 。 定子绕组磁动势和转子绕组磁动势共同产生的。

20、三相异步电动机电磁转矩的大小和 成正比。(选填:①电磁功率;②输出功率;③输入功率)

21、如果三相异步电动机电源电压下降10%,此时负载转矩不变,则转子电流I2 。 (选填:①减小;②增加;③不变)

负载转矩不变,T不变,T?CT?mI2cos?2,电源电压下降,磁通下降,转子电流增加。 22、一台三相异步电动机运行在s?0.02时,由定子通过气隙传递给转子的功率中 。 (选填:①2%是电磁功率;②2%是机械功率;③2%是机械损耗;④2%是转子铜耗) 23、三相异步电动机最大转矩的大小 无关。(选填:①和转子电阻成正比;②近似和转子电抗成反比;③和转子电阻)

24、一台三相异步电动机运行在转差率s=0.25时,通过气隙传递的功率中有 。 (选填:①25%是转子铜耗;②75%是转子铜耗;③75%是输出功率)

25、对异步电动机最大转矩起主要影响的电抗是 。(选填:①励磁电抗xm;②定

?) 子绕组漏抗x1和转子绕组漏抗x226、一台三相异步电动机拖动额定恒转矩负载运行时,若电源电压下降10%,这时电动机的电磁转矩Tem将 。

(选填:①Tem?TN;②Tem?0.81TN;③Tem?0.9TN;④Tem>TN)

27、一台三相异步电动机,额定运行时的转差率s=0.03,这时输出功率和电磁功率之比为 。(忽略机械损耗和附加损耗) 忽略机械损耗和附加损耗,P2?Pmec,Pmecc?(1?s)Pem?0.97Pem

28、异步电动机带额定负载运行时,如果降低电源电压,则最大转矩Tmax将 ,启动转矩Tst ,气隙磁通?m将 ,转子每相电流I2将 ,转差率s将 。

减小;减小;减小;增加;增加。

29、异步电动机带额定负载运行时,若电源电压下降过多,会产生什么严重后果?为什么? 停车,可能使电动机的最大转矩小于额定负载转矩,不能稳定运行。

30、一台绕线式异步电动机,在下列情况下分别对最大转矩和启动转矩的影响如何? (1)转子电阻加倍; (2)转子电抗加倍;

(3)电阻电压的大小不变,而频率有50Hz改为60Hz。

22?m1U1m1U1R2Tmax??;Tst? ?22???12?R?R2?(X?X?)2??1(R1?R2)?(X1?X2)1112????(1)最大转矩不变;启动转矩增加。

(2)最大转矩减小;启动转矩减小。 (3)最大转矩减小;启动转矩减小。

31、一台三相四极Y联接的异步电动机,PN?10kW,U1N?380V(线电压),I1N?19.8A,

r1?0.5?,空载试验数据:U1?380V(线电压),I10?5.4A,p0?0.425kW,机械损耗pmec?0.08kW。短路试验中的一点为:Uk?120V(线电压),Ik?18.1A,pk?0.92kW。试

?)?、rm和xm(忽略空载附加损耗并假定x1?x2计算r2?、x2。

解:

空载试验:(r1?rm)2?(x1?xm)2?r1?rm?U1/3220??40.74? I105.4p0?pmec425?80??3.944?,rm?3.444? 223?5.43I10x1?xm?40.742?3.9442?40.55?

?)2?短路试验:(r1?r2?)2?(x1?x2Uk/3120/3??3.828? Ik18.1r1?r2??pk920??0.9361?,r2??0.9361?0.5?0.4361? 223?18.13Ik??1.856?,xm?40.55?1.856?38.694? ??3.8282?0.93612?3.712?,x1?x2x1?x232、一台三相异步电动机的输入功率为10.7kW,定子铜耗为450W,铁耗为200W,转差率

s?0.029,试计算电动机的电磁功率、转子铜耗及总机械功率。 解:

Pem?P1?pCu1?pFe?10700?450?200?10050W pCu2?sPem?0.029?10050?291.45W

Pmec?(1?s)Pem?(1?0.029)?10050?9758.55W

33、一台三相异步电动机,额定功率为5.5kW,频率为50Hz,p?2,在转差率s?0.03情况下运行,在定子方面输入功率为6.5kW,定子铜耗为350W,铁耗为170W,机械损耗345W,试该电动机运行时的转速、电磁功率、输出机械功率、输出机械转矩及效率。(略去附加损耗) 解:

3000n?(1?s)n1?(1?0.03)??1455r/min

2Pem?P1?pCu1?pFe?6500?350?170?5980W

P2?Pmec?pmec?(1?s)Pem?pmec?(1?0.03)?5980?345?5455.6W

T2?9.55P25455.6?9.55??35.81N.m n1455??P25455.6??83.93% P1650034、一台异步电动机,PN?2kW,过载能力kM?2.2,额定转速是970r/min,f?50Hz。试求:

(1)产生最大电磁转矩的转差率sm; (2)当转差率为0.1时的电磁转矩。 解:n1?n?nN1000?97060f13000??0.03 ??1000r/min,sN?1n11000p32(1)sm?sN(kM?kM?1)?0.03(2.2?2.22?1)?0.1248 (2)TN?9.55PN2000?9.55??19.69N.m nN970

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