习题及思考题5.1有一台四极三相异步电动机，电源电压的频率为50H Z，满载时电动机的转差率为 0.02 求电动机的同步转速、转子转速和转子电流频率。n 0 =60f/pS=(n 0-n)/ n 0=60*50/20.02=(1500-n)/1500=1500r/minn=1470r/min电动机的同步转速 1500r/min.转子转速 1470 r/min,转子电流频率 .f2 =Sf 1 =0.02*50=1 H Z5.2将三相异步电动机接三相电源的三根引线中的两根对调，此电动机是否会反转？为什么？如果将定子绕组接至电源的三相导线中的任意两根线对调,例如将 B,C 两根线对调 ,即使 B 相遇 C 相绕组中电流的相位对调 ,此时 A 相绕组内的电流导前于 C 相绕组的电流 2 /3因此旋转方向也将变为 A-C-B 向逆时针方向旋转,与未对调的旋转方向相反 .5.3有一台三相异步电动机，其n=1470r/min, 电源频率为 50H 。设在额定NZ负载下运行，试求： 定子旋转磁场对定子的转速；1500 r/min 定子旋转磁场对转子的转速；30 r/min 转子旋转磁场对转子的转速；30 r/min 转子旋转磁场对定子的转速；1500 r/min 转子旋转磁场对定子旋转磁场的转速。0 r/min5.4当三相异步电动机的负载增加时，为什么定子电流会随转子电流的增加而增加？因为负载增加 n 减小 ,转子与旋转磁场间的相对转速(n0-n) 增加 ,转子导体被磁感线切割的速度提高,于是转子的感应电动势增加,转子电流特增加 ,。定子的感应电动使因为转子的电流增加而变大,所以定子的电流也随之提高。5.5三相异步电动机带动一定的负载运行时，若电源电压降低了，此时电动机的转矩、电流及转速有无变化？如何变化？若电源电压降低 , 电动机的转矩减小 , 电流也减小。转速不变。5.6有一台三相异步电动机，其技术数据如下表所示。PN /k满载时Ist /ITstTmax /型号UN /VWn N /r-1N 100 cos N/T NTN minIN /AY132S-6220/96012.8/7.2830.756.52.02.03380试求：线电压为380V 时，三相定子绕组应如何接法？求 n 0,p,S N,TN ,Tst ,Tmax 和 Ist ；额定负载时电动机的输入功率是多少？ 线电压为 380V 时，三相定子绕组应为Y 型接法。 TN =9.55P N /n N =9.55*3000/960=29.8NmTst/ T N =2Tst=2*29.8=59.6 NmTmax / T N =2.0Tmax =59.6 NmIst/I N =6.5Ist =46.8A一般 n N=(0.94-0.98)n0n 0=n N /0.96=1000 r/minSN= (n 0-n N )/ n 0 =(1000-960)/1000=0.04P=60f/ n0=60*50/1000=3 =PN/P 输入P 输入 =3/0.83=3.615.7三相异步电动机正在运行时，转子突然被卡住，这时电动机的电流会如何变化？对电动机有何影响？电动机的电流会迅速增加,如果时间稍长电机有可能会烧毁。5.8三相异步电动机断了一根电源线后，为什么不能启动？而在运行时断了一线，为什么仍能继续转动？这两种情况对电动机将产生什么影响？三相异步电动机断了一根电源线后，转子的两个旋转磁场分别作用于转子而产生两个方向相反的转矩，而且转矩大小相等。故其作用相互抵消，合转矩为零，因而转子不能自行启动，而在运行时断了一线，仍能继续转动转动方向的转矩大于反向转矩，这两种情况都会使电动机的电流增加。5.9三相异步电动机在相同电源电压下，满载和空载启动时，启动电流是否相同？启动转矩是否相同？三相异步电动机在相同电源电压下，满载和空载启动时，启动电流和启动转矩都相同。 Tst =KR 2u 2/(R 2 2+X 2 20 )I=4.44f 1N 2 /R与U，R2，X20 有关5.10三相异步电动机为什么不运行在Tmax 或接近 Tmax 的情况下 ?根据异步电动机的固有机械特性在Tmax 或接近 Tmax 的情况下运行是非常不稳定的，有可能造成电动机的停转。5.11 有一台三相异步电动机，其铭牌数据如下：P /kWn/r minU/V 1 cosI/INTst/TTmax/TN接NN-1NNst00NN法401470380900.96.51.22.0 当负载转矩为 250Nm时，试问在 U=U N 和 U=0.8UN 两种情况下电动机能否启动？TN =9.55 P N / n N =9.55*40000/1470=260NmTst/T N =1.2Tst=312NmTst=KR 2 U 2/ （R22 +X 20 2）=312 Nm312 Nm250 Nm所以 U=U N 时 电动机能启动。当 U=0.8U 时Tst= （0.8 2 ）KR2U2 / （R2 2+X 20 2 ）=0.64*312=199 NmTstT L 所以电动机不能启动。 欲采用 Y- 换接启动,当负载转矩为 0.45 T N 和 0.35 T N 两种情况下 , 电动机能否启动？TstY=Tst /3=1.2* T N /3=0.4 T N当负载转矩为 0.45 T N 时电动机不能启动当负载转矩为 0.35 T N 时电动机能启动 若采用自耦变压器降压启动，设降压比为0.64 ，求电源线路中通过的启动电流和电动机的启动转矩。IN = P N / U NN cosN3Ist /I N =6.5Ist =487.5A降压比为 0.64时电流 =K 2 I st =0.64 2*487.5=200A电动机的启动转矩 T= K 2 Tst=0.64 2312=127.8 Nm5.12双鼠笼式、深槽式异步电动机为什么可以改善启动性能？高转差率鼠笼式异步电动机又是如何改善启动性能的？因为双鼠笼式电动机的转子有两个鼠笼绕组，外层绕组的电阻系数大于内层绕组系数，在启动时 S=1 ， f 2 =f ，转子内外两层绕组的电抗都大大超过他们的电阻，因此，这时转子电流主要决定于转子电抗，此外外层的绕组的漏电抗小于内层绕组的漏电抗，因此外笼产生的启动转矩大，内层的启动转矩小，启动时起主要作用的是外笼。深槽式异步电动机的启动性能得以改善的原理。是基于电流的集肤效应。处于深沟槽中得导体，可以认为是沿其高度分成很多层。各层所交链漏磁通的数量不同，底层一层最多而顶上一层最少，因此，与漏磁通相应的漏磁抗，也是底层最大 而上面最小，所以相当于导体有效接面积减小，转子有效电阻增加，使启动转矩增加。高转差率鼠笼式异步电动机转子导体电阻增大，即可以限制启动电流，又可以增大启动转矩，转子的电阻率高，使转子绕组电阻加大。5.13线绕式异步电动机采用转子串电阻启动时，所串电阻愈大，启动转矩是否也愈大？线绕式异步电动机采用转子串电阻启动时，所串电阻愈大，启动转矩愈大。5.14为什么线绕式异步电动机在转子串电阻启动时，启动电流减小而启动转矩反而增大？Tst =KR 2 U 2/ （R2 2+X 20 2 ）当转子的电阻适当增加时，启动转聚会增加。5.15异步电动机有哪几种调速方法？各种调速方法有何优缺点？ 调压调速这种办法能够无级调速，但调速范围不大 转子电路串电阻调速这种方法简单可靠，但它是有机调速，随着转速降低特性变软，转子电路电阻损耗与转差率成正比，低速时损耗大。 改变极对数调速这种方法可以获得较大的启动转矩，虽然体积稍大，价格稍高，只能有机调速，但是结构简单，效率高特性高，且调速时所需附加设备少。 变频调速可以实现连续的改变电动机的转矩，是一种很好的调速方法。5.16什么叫恒功率调速？什么叫恒转矩调速？恒功率调速是人为机械特性改变的条件下，功率不变。恒转矩调速是人为机械特性改变的条件下转矩不变。5.17异步电动机变极调速的可能性和原理是什么？其接线图是怎样的？假设将一个线圈组集中起来用一个线圈表示，但绕组双速电动机的定子每组绕组由两各项等闲圈的半绕组组成。半绕组串联电流相同，当两个半绕组并联时电流相反。他们分别代表两中极对数。可见改变极对数的关键在于使每相定子绕组中一般绕组内的电流改变方向。即改变定子绕组的接线方式来实现。5.18串级调速的基本原理是什么?串级调速引入转子回路的电势，其频率有何特点？串级调速就是在异步电动机转子电路内引入附加电势，以调节异步电动机的转速。引入电势的方向可与转子电动势方向相同或相反，其频率则与转子频率相同。原理：如果电动机的转速仍在原来的数值上，即值未变动，则串入附加电势后，电流 必然减小，从而使电动机产生的转矩也随之减小。小于负载转矩 时，电动机的转速不得不减小下来，随着电动机转速减小，转子电流 也将增加