第五章 异步电机51 什么叫转差率？如何根据转差率来判断异步机的运行状态？ 转差率为转子转速与同步转速之差对同步转速之比值 为发电机状态。 为电动机状态，为电磁制动状态。52 异步电机作发电机运行和作电磁制动运行时，电磁转矩和转子转向之间的关系是否一样？怎样区分这两种运行状态？ 发电机运行和电磁制动运行时，电磁转矩方向都与转向相反，是制动转矩；但发电机的转向与旋转磁场转向相同，转子转速大于同步速，电磁制动运行时，转子转向与旋转磁场转向相反。53 有一绕线转子感应电动机，定子绕组短路，在转子绕组中通入三相交流电流，其频率为，旋转磁场相对于转子以（为定、转子绕组极对数）沿顺时针方向旋转，问此时转子转向如何？转差率如何计算？ 假如定子是可转动的，那么定子应为顺时针旋转（与旋转磁场方向相同）但因定子固定不动不能旋转，所以转子为逆时针旋转。 （为转子转速）54 为什么三相异步电动机励磁电流的标幺值比变压器的大得多？ 在额定电压时异步机空在电流标么值为30左右，而变压器的空载电流标么值为50左右。这是因为异步机在定子和转子之间必须有空隙，使转子能在定子内圆内自动转动，这样异步机的磁路磁阻就较大，而变压器磁路中没有气隙，磁阻小，因此，相对变压器而言，异步电动机所需励磁磁动势大，励磁电流大。55 三相异步电机的极对数、同步转速、转子转速、定子频率、转子频率、转差率及转子磁动势相对于转子的转速之间的相互关系如何？试填写下表中的空格。1500.03210005018006035600-50031000-0.24501 相对于转子的转速 相对于定子的转速56 试证明转子磁动势相对于定子的转速为同步速度。转子磁势是由转子三相（或多相）对称绕组感应的三相（或多相）对称电流产生的一个旋转磁势，这个磁势相对转子的转速由转子电流的频率决定，当转子的转速为相对于转子的转速，转差率为时，转子电流的频率，则这个磁动势相对转子的转速为，它相对定子的转向永远相同，相对定子的转速为，即永远为同步速。57 试说明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？绕组折算：将异步电机转子绕组折算成一个相数为，匝数为，绕组系数为 的等效转子绕组来替代原来的转子绕组，保持极对数不变。频率折算：用一个等效的静止转子来代替原来的旋转的转子，在该静止转子回路中串入一个的模拟电阻，而定子方各物理量不变。折算的条件：保持转子磁动势不变，及转子上有功，无功率不变。58 异步电动机定子绕组与转子绕组没有直接联系，为什么负载增加时，定子电流和输入功率会自动增加，试说明其物理过程。从空载到满载，电机主磁通有无变化？ 电磁势平衡方程式：知 当负载时，定子电流只有一个分量，用以产生磁时来抵消转子磁势的作用，虽然定转子无直接电联系，定子电流会自动增加的原因。 从空载到满载，由电势平衡方程式 基本不变，略有略有下降，故主磁通略为下降。59 异步电动机的等效电路有哪几种？等效电路中的代表什么意义？能否用电感或电容代替？ 等效电路 T形等效电路 形 准确P形等效电路（为复数） 换准确P形等效电路（为实数） 简化形等效电路（=1） 消耗在上的电功率就是电动机所产生的机械功率，它是有功功率，不能用电容或电感代替。510 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？试说明其原因。如果电源电压下降，对感应电动机的、有何影响？ 负载不变 不变 如电压下降过多，为保持不变，易烧毁电机。 转矩不变， 为常数 不变 不变 （或者，成平方下降，而负载转矩不变）511 漏电抗大小对异步电动机的运行性能，包括起动电流、起动转矩、最大转矩、功率因数等有何影响？为什么？ 漏电抗与成反比，与成正比512 某绕线转子异步电动机，如果（1）转子电阻增加一倍；（2）转子漏电抗增加一倍；（3）定子电压的大小不变，而频率由50Hz变为60Hz，各对最大转矩和起动转矩有何影响？ （1）增加一倍，增加，不变 （2）增加一倍，减小，减小 （3）由50Hz变为60Hz，相当于增加，且分母增大了，减小513 一台笼型异步电动机，原来转子是插铜条的，后因损坏改为铸铝的，在输出同样转矩的情况下，下列物理量将如何变化？ （1）转速； 而负载转矩不变，下降（2）转子电流； 负载转矩不变，基本不变，基本不变。（3）定子电流； 基本不变。 （4）定子功率因数；（5）输入功率； 基本不变基本不变。（6）输出功率； （增大）（7）效率； 损耗减小（8）起动转矩； （9）最大电磁转矩。 不变514 绕线式三相异步电动机转子回路串人适当的电阻可以增大起动转矩，串入适当的电抗时，是否也有相似的效果？转子侧串入电抗，不能增大起动转矩串如电抗后虽然增大了，但下降总起来起动转矩仍然不能增大。515 普通笼型异步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不大？但深槽式或双笼电动机在额定电压下起动时，起动电流较小而起动转矩较大，为什么？ 大的原因是：在刚启动时，转子处于静止状态，旋转磁场以较大的转速切割转子导环，在转子中产生较大的电势，因而产生较大的电流，由磁势平衡关系，定子中也将流过较大的电流。 不大的原因是：在刚起动时，=0 ,=1，转子频率较高，转子电抗较大，转子边的功率因数很低，由 知，最初起动时，虽然较大，但因很低，仍然不大。 对深槽和双鼠笼异步电动机在起动时，有明显的集肤效应，即转子电流在转子导体表面流动，相等于转子导体截面变小，电阻增大，即相等于转子回路串电阻，使当起动完毕后，很小，没有集肤效应，转子电流流过的导体截面积增大，电阻减小，相当于起动时转子回路所串电阻去掉，减小了转子铜损耗，提高了电机的效率。516 绕线转子异步电动机在转子回路中串人电阻起动时，为什么既能降低起动电流又能增大起动转矩？试分析比较串入电阻前后起动时的、是如何变化的？串入的电阻越大是否起动转矩越大？为什么？ 绕线式转子串入电阻后，转子电流减小，定子电流也减小，但起动转矩增大，这是因为：在起动时，虽然串入导致减小，但却使得设串电阻前由于， 较大，接近正常运行时的主磁通，转子回路功率因数 增大，综合三个因素， 一般情况下，串入电阻后，和将变小，基本不变，严格地讲，随变小，会大一点（变小，），将明显提高明显增加， 因为最大为1，接近1时变化不大了，相反，电阻率大了，电流明显减小，反而会变小，并不是串电阻越大，起动转矩越大。517 两台同样的笼型异步电动机共轴连接，拖动一个负载。如果起动时将它们的定子绕组串联以后接至电网上，起动完毕后再改接为并联。试问这样的起动方法，对起动电流和转矩的影响怎样？ 通过串联起动，使每台电动机定子绕组电压为并联起动时候的因此为并联时的，为并联起动时的，而电网供给的起动电流为并联时的（电网供给的电流并联是一台起动电流的2倍）528 已知一台型号为JO2-82-4的三相异步电动机的额定功率为55kW，额定电压为380V，额定功率因数为0.89，额定效率为91.5%，试求该电动机的额定电流 529 已知某异步电动机的额定频率为50Hz，额定转速为970r/min，问该电机的极数是多少？额定转差率是多少？ 极数为6极。 530 一台50Hz三相绕线式异步电动机，定子绕组Y联接，在定子上加额定电压。当转子开路时，其滑环上测得电压为72V，转子每相电阻，每相漏抗。忽略定子漏阻抗压降，试求额定运行，时，（1）转子电流的频率； 转子电流的频率（2）转子电流的大小； 滑环上测得电压为72V，这是线电压，相电压为转子开路，且忽略定子漏阻抗压降，说明转子上的电压为 （3）转子每相电动势的大小； 转子开路时测得的转子感应电势为此时转子不转，即，当时 （4）电机总机械功率。 531 已知一台三相异步电动机的数据为：，定子联接，50Hz，额定转速，忽略不计，。试求：（1）极数； 解： P=2，即2P=4（2）同步转速； （3）额定负载时的转差率和转子频率； （4）绘出T型等效电路并计算额定负载时的、和。 定子电流为（滞后） = 532 已知JO2-92-4三相异步电动机的数据为：，（定子联接），机械损耗。试用T型、较准确型和简化型三种等效电路计算额定负载时的定子电流、功率因数和效率，并对计算结果进行分析比较。 T型等效电路： 即 （滞后）为了求功率，要计算， 忽略。较准确P型电路533 某三相异步电动机，（线电压），4极，Y联接，。空载试验数据为：（线电压），机械损耗。短路试验中的一点为：（线电压），。试计算出忽略空载附加损耗和认为时的参数、和。空载试验： 忽略 或者 短路试验： 534 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，转差率为s=0.029，试计算电动机的电磁功率、转子铜耗及总机械功率。 电磁功率 535 一台JO2-52-6异步电动机，额定电压为380V，定子联接，频率50Hz，额定功率7.5kW，额定转速960r/min，额定负载时，定子铜耗474W，铁耗231W，机械损耗45W，附加损耗37.5W，试计算额定负载时， （1）转差率； （2）转子电流的频率； （3）转子铜耗； （4）效率；（5）定子电流。 （1） （2） （3） =7500+45+37.5=7582.5W （4）=474+316+213+45+37.5=1103.5W（5）536 一台4极中型异步电动机，定子联接，定子额定电流，频率50Hz，定子铜耗，转子铜耗，铁耗，机械损耗，附加损耗，。正常运行时，；起动时，由于磁路饱和与趋肤效应的影响，。试求： （1）额定负载下的转速、电磁转矩和效率；（2）最大转矩倍数（即过载能力）和起动转矩倍数。 解：（1）=200+0.98+