异步电动机习题.ppt

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1、异步电机原理习题n1、有一台三相绕线转子异步电动机，定子绕组短路，在转子绕组中通入三相对称交流电流，频率f1，这时旋转磁动势相对于转子以同步转速n0顺时针方向旋转，转子转向如何？转差率是多少？n答：此时定子将受到与转子磁动势同方向的电磁转矩的作用，但由于定子固定，因此由作用力与反作用力关系，转子将受到一个反作用的转矩，因此，转子将逆时针方向旋转。转差率为s=(n0-n)/n0n2、为什么感应电机的功率因数总是滞后的？为什么感应电机的气隙比较小？n答：感应电机的磁场有交流电流激励产生，励磁电流是感性的无功功率，感应电机的功率因数总是滞后的。气隙大，则磁阻大，产生同样磁通所需的无功电流就大，功率因

2、数变低，所以感应电机的气隙一般较小。n3、感应电机中，主磁通和漏磁通的性质和作用有什么不同？n答：主磁通通过气隙沿铁芯闭合，与定、转子绕组同时交链，它是实现能量转换的媒介，它占总磁通的绝大部分。主磁通可以由定子电流单独产生，也可由定、转子电流共同产生。主磁通的磁导率随饱和程度而变化，与之对应的励磁电抗Xm不是常数。n除主磁通之外的磁通统称为漏磁通，它包括槽漏磁通、端部漏磁通和谐波漏磁通。仅与定子交链的称为定子漏磁通，仅与转子交链的称为转子漏磁通。漏磁通在数量上只占总磁通的很小一部分，没有传递能量作用。漏磁通路径的磁导率是常数，与之对应的漏电抗X1、转子漏电抗X2是常数。n4、说明转子绕组折算和

3、频率折算的意义，折算是在什么条件下进行的？n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数m1、匝数N1和绕组系数kW1相同的等效绕组替换实际转子绕组，这算前后转子绕组的磁动势F2和各种功率损耗都不变，因而从定子边看过去一切未变。n频率折算是用静止的转子替换旋转的转子，折算条件也是磁动势F2和各种功率及损耗不变。为此只要将转子电阻R2变成R2/s。n5、为什么相同容量的感应电机的空载电流比变压器的大得多?n答：变压器的主磁路全部用导磁性能良好的硅钢片构成，感应电机的主磁路除了用硅钢片构成的定、转子铁芯外，还有气隙。n气隙的长度尽管很小，但磁阻很大，使得感应电机

4、主磁路的磁阻比相应的变压器大，感应电机空载电流标幺值为0.20.5，变压器空载电流的标幺值为0.020.1。n6、异步电动机短路与变压器短路是否相同？n答:变压器二次侧对负载来说是电源，其短路是指电气上的出线端短接；而异步电动机带的是机械负载，其短路是指转子堵转，即n=0。这两种短路虽然不同，但都会造成装置损坏。7、Y180M2 型三相异步电动机，型三相异步电动机，PN=22 kW，UN=380 V，三角形联结，三角形联结，IN=42.2 A，fN=50 Hz，nN=2940 r/min,cosN=0.89。求额定运行时的：。求额定运行时的：(1)转差率；转差率；(2)定子绕组定子绕组的相电流

5、；的相电流；(3)输入有功功率；输入有功功率；(4)效率。效率。解：解：(1)由型号知由型号知 2p=2，即，即 p=1，因此因此 n0=3 000 r/min，故，故 sN=n0nN n0=30002940 3000=0.02(2)由于定子三相绕组为三角形联结，故相电流为由于定子三相绕组为三角形联结，故相电流为 I1p=IN 3 42.2 3=A =24.4 A(3)输入有功功率输入有功功率P1N=3 UNIN =1.73238042.20.89 W =24719.2 W =24.72 kW(4)效率效率 N=100%PN P1N=100%=89%22 24.72 cosNn8、一台50Hz

6、、380V的三相感应电机，若运行于60Hz，380V电源上，当输出转矩不变时，下列量将增大还是减小？n（1）励磁电流、励磁电抗、定子功率因数n（2）同步转速、电机转速n（3）临界转差率、最大转矩n（4）起动电流和起动转矩当U不变，f1由50Hz增加到60Hz时，m减小到原来的5/6，不考虑饱和的影响，励磁电流减小到原来的5/6。由于频率增加及磁路饱和程度的降低，励磁电抗Xm增大。由于励磁电流减小，负载情况下，定子的功率因数增加。（1）由于（2）由于电源频率增加，同步转速和电机转速增加。（3）由于 当 f 增加时，（X1+X2）增大，sm减小。由于 Tmax近似于和频率平方成反比，f 增加时，T

7、max减小。起动转矩与频率的关系和最大转矩相仿，也会降低。当U不变，f1由50Hz增加到60Hz时，（X1+X2）增大，起动电流减小。（4）由于n9、有一台笼形感应电动机，Y接法，其空载和短路实验数据如下：n空载实验：n短路实验：n已知定子每相电阻R1=1.73，试求T型等效电路中的参数，并画出T型等效电路。由空载实验得到铁耗为解：可得励磁电阻为空载总电抗为由短路实验得到短路阻抗为定转子电抗为转子电阻为励磁电抗为n10、一台三相感应电动机，PN=7.5kW，额定电压UN=380V，定子接法，频率为50Hz。额定负载运行时，定子铜耗为474W，铁耗为231W，机械损耗45W，附加损耗37.5W。

8、已知nN=960r/min，cosN=0.824，试计算转子电流频率、转子铜耗、定子电流和电机效率。解：转差率转子电流频率总机械功率电磁功率转子铜耗定子输入功率定子线电流电动机效率n11、有一台三相、四极笼形感应电动机，额定电压UN=380V（定子接），额定转速nN=1452r/min，定子每相电阻R1=1.33，漏抗X1=2.43。转子绕组归算值R2=1.12，漏抗X 2 =4.4。励磁阻抗Rm=7，Xm=90。电动机的机械损耗pmec=100W，额定负载时的杂散损耗p=50W。用T型等效电路计算额定转速时电动机的定子电流、转子电流、功率因数以及输入功率、输出功率和效率。（1）利用T型等效电路计算定转子阻抗解：额定时转差率总阻抗定子功率因数转子电流定子相电流励磁电流定子铜耗转子铜耗定子输入功率机械损耗和杂散损耗铁耗总损耗效率输出功率