第三部分异步电机试题

A. s=0 B. s=1 C. 0

20.一台绕线式异步电动机,若增加转子回路电阻,而负载转矩不变时,转速将( B ) A.增大 B.减小 C.不变 D.不能稳定

21.三相异步电动机,定子通入频率为fl的电流,转差率为s时,其转子电势频率f2为 ( D )

A.f2=f1 B.f2=0 C.f2=∞ D. f2=sf1 22. 若要使起动转矩Tst等于最大转矩Tmax应( C )

A.改变电压大小 B.改变电源频率 C.增大转子回路电阻 D.减小电机气隙

23.有一台两极绕线式异步电动机,要把转速均匀上调,下列哪一种调速方法是可行的( C)。 A 变极 B 转子回路串电阻 C 变频 D 降低电源电压 24、三相异步电动机空载时气隙磁通的大小主要取决于( A )。 A. 电源电压高低 B. 气隙大小

C. 定、转子铁心材质 D. 定子绕组的漏阻抗

25、下列四台三相鼠笼式异步电动机的铭牌标记,哪一台可以采用星-三角换接起动( A )。 A. 380V,D接线 B. 380V,Y接线 C. 380/660V,D,y接线 D. 220/380V,D,y接线

26. 三相异步电动机定子漏磁通( A )

A 由定子磁势产生 B 由转子磁势产生 C 由定转子磁势共同产生 D 与定子磁势无关

27. 三相异步电动机当转子不动时,定转子感应电动势的频率关系是( A )

A f1=f2 B f1<f2 C f1>f2 D f2=0

28、一台三角形接三相异步电动机在额定电压下起动时的起动电流为300A,现采用星三角

换接开关降压起动,其起动电流Ist为( A )

A 100A B 173A C 212A D150A

四、简答

1. 感应电动机等效电路中的(么? 答

1?ss21?ss)R代表什么含义? 能否用电感或电容代替﹖为什

2'R2代表与转子所产生的机械功率相对应的等效电阻,消耗在此电阻中的功率R2将代表实际电机中所产生的全(总)机械功率;不能;因为电感、电容

'2'm1I11?ss消耗无功功率,而电机转子所产生的全(总)机械功率为有功功率。 2. 感应电机转速变化时,转子磁势相对定子的转速是否改变?相对转子的转速是否改变?

答 转子磁势相对定子转速不变,相对转子转速改变。

3. 三相感应电动机运行时,若负载转矩不变而电源电压下降10%,对电机的同步转速n1,

转子转速n,主磁通?m,功率因数cos?1,电磁转矩Tem有何影响?

答 同步转速不变;转子转速下降;主磁通下降;功率因数下降;电磁转矩不变。

4.

说明三相异步电动机等效电路中,参数R1,X1,Rm,Xm,R2',X2'以及

1?ssR2各代表什么

'意义?

答 定子绕组电阻;定子绕组漏抗,表征定子绕组漏磁效应;激磁电阻,表征铁心损耗;激磁电抗,表征铁心磁化性能;归算到定子侧的转子绕组电阻;归算到定子侧的转子绕组漏抗;代表与转子所产生的机械功率相对应的等效电阻。

5. 感应电动机运行时,定子电流的频率是多少?由定子电流产生的旋转磁动势以什么速度

切割定子和转子?由转子电流产生的旋转磁动势基波以什么速度切割定子和转子?两个基波磁动势的相对运动速度多大?

答 定子电流的频率为f1,转子电流的频率为f2?sf1,定子磁动势以n1速度切割定子,以(n1?n)速度即sn1速度切割转子;转子磁动势也以n1速度切割定子,以sn1速度切割转子。定、转子基波磁动势同步旋转,相对静止。

6. 说明三相感应电动机转子绕组折算和频率折算的意义,折算是在什么条件下进行的?

答 转子绕组折算就是用新绕组替换原绕组。为了导出等效电路,用一个与定子绕组的

相相数、匝数和绕组因数相同的等效绕组替换实际转子绕组,折算前后转子绕组的磁动势和各种功率及损耗不变,因而从定子边看转子,一切未变。频率折算即用静止的转子替换旋转的转子,折算条件也是磁动势和各种功率及损耗不变。为此,只要将转子电阻?换成R2?s。 R27. 普通笼型感应电动机在额定电压下起动时,为什么起动电流很大,而起动转矩并不大?

答 起动时n?0,s?1,旋转磁场以同步速度切割转子,在短路的转子绕组中感应很大的电动势和电流,引起与它平衡的定子电流的负载分量急剧增加,以致定子电流很大;?s很小,电动机的等效阻抗很小,所以起动电流很大。由于起动时s?1,R2Tem?CT?mI2cos?2,当s?1、f2?f1时,使转子功率因数角?2?arctanX2?R2接

近90,cos?2很小,I2cos?2并不大;另外,因起动电流很大,定子绕组漏抗压降大,使感应电动势E1减小,与之成正比的?m也减小。起动时,?m减小,I2cos?2并不大,使得起动转矩并不大。

8. 绕线式感应电动机在转子回路串电阻起动时,为什么既能降低起动电流,又能增大起动转矩?所串电阻是否越大越好?

答 从等效电路可以看出,增加转子电阻使总的阻抗增加了,所以起动电流减小。转子电阻增加,使得cos?2提高;起动电流减小使得定子漏抗电压降低;电势E1增加,使气隙磁通增加。起动转矩与气隙磁通、起动电流、cos?2成正比,虽然起动电流减小了,但气隙

?磁通和cos?2增加,使起动转矩增加了。

如果所串电阻太大,使起动电流太小,起动转矩也将减小。

9. 一台笼型感应电动机,原来转子是插铜条的,后因损坏改为铸铝的。如输出同样转矩,电动机运行性能有什么变化?

答 转子由铜条改为铝条后,相当于转子回路电阻增大,使得电动机起动电流减小、起动转矩增大,最大转矩不变,临界转差率sm增大。在负载转矩不变的情况下,s增大,转速下降,效率降低。

10.绕线型异步电机转子绕组的相数、极对数总是设计得与定子相同,鼠笼型异步电机的转子相数、极对数又是如何确定的呢?与鼠笼条的数量有关吗?

答:鼠笼型异步电机转子相数就是鼠笼转子上的导条数;转子极对数是靠定子绕组磁动势感应而得的,因此它始终与定子绕组的极对数相等,与鼠笼转子的导条数无关.

11.三相异步电动机的堵转电流与外加电压、电机所带负载是否有关?关系如何?是否堵转电流越大堵转转矩也越大?负载转矩的大小会对起动过程产生什么影响?

答:堵转电流与外加电压成正比关系,与负载大小无关。若电机参数不变,则堵转电流越大,堵转转矩也越大。负载转矩的大小会对起动时间的长短产生影响。 12. 画出异步电动机负载时的等值电路,说明

1?ssR2的物理意义?为什么异步电动机的

'功率因数总是滞后的?

13.简述异步电动机的工作原理。

14.试说明异步电动机的调速方法及主要特点。 15、说明三相交流绕组合成的基波磁动势性质。

16、为什么绕线型三相异步电动机转子回路串入电阻后,转子电流减小,而起动转矩反而增大

五、计算

1. ★★一台三相感应电动机,额定功率PN?4kW,额定电压UN?380V,?型接法,

额定转速nN?1442r/min,定、转子的参数如下: ??3.18? Rm?11.9?; R1?4.47? R2???9.85? Xm?6.7?。 X1??6.7? X2

试求在额定转速时的电磁转矩、最大转矩、起动电流和起动转矩。 解:转差率 s?n1?nn1?1500?14421500?0.0387

额定转速时的电磁转矩 Tem?1?1(R1??R2s3U12?R2s

2??)2)?(X1??X2Tem?12??150060(4.47?13?3803.180.03872?23.180.03872N?m?29.14N?m

)?(6.7?9.85)3U122最大转矩为 Tmax??12[R?1

2??)]R1?(X1??X2 ?12??15002[4.47?603?3804.47222N?m?63.77N?m

?(6.7?9.85)]起动电流为 Ist?U1?)?(X1??X2??)(R1?R222

?380(4.47?3.18)?(6.7?9.85)22A?20.84A

起动线电流 Istl?起动转矩 T?13Ist?3?20.84A?36.05A ?3U1R22?)2?(X1??X2??)2?1(R1?R2?1603?3802

?3.182??1500(4.47?3.18)2?(6.7?9.85)2N?m?26.39N?m

2. 有一台三相四极感应电动机,50Hz,UN?380V,Y接法,cos?N?0.83,??0.34?,sN?0.04,机械损耗与附加损耗之和为288W。设R1?0.35?,R2?N?20.5A,I1N?I2求此电动机额定运行时的输出功率、电磁功率、电磁转矩和负载转矩。 ?N解: 全机械功率 P??m1I221?ss??3?20.5?R221?0.040.04?0.34W?1028W8

输出功率 P2?P??(p??pad)?(10288?288)W?10000W

P?1?s102881?0.0460?502电磁功率 Pem??W?10716W

同步转速 n1?60f1p?r/min?1500r/min

额定转速 nN?(1?sN)n1?(1?0.04)?1500r/min?1440r/min

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