异步电动机习题课答案
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第九章9-1一台六极异步电动机,额定功率P N =28千瓦,U N =380伏,f 1=50Hz ,n N =950转/分,额定负载时,88.0cos 1=ϕ,p cu1+p Fe =2.2千瓦,p mec =1.1千瓦,p ad =0,计算在额定时的s N 、p cu2、ηN 、I 1和f 2 。
解:磁极对数:pfn n N 601=≈ 16.3950506060⨯=≈N n f p 取3=p 同步转速:min /100035060601r p f n =⨯==额定转差率:05.01000950100011=-=-=n n n s N 总机械功率:kW p P P m ec N m ec 1.291.128=+=+= 转子铜损:NN m e c cu s s P p -=12kW P s s p mec N N cu 532.11.2905.0105.012=⨯-=-= 输入功率:kW p p p p P P cu Fe cu m ec N 832.322.2532.11.128121=+++=++++= 效率:%3.85%100832.3228%1001===P P N η 定子电流:A U P I N N 68.5688.03803832.32cos 3111=⨯⨯==ϕ转子电动势频率:HZ f s f N 5.25005.012=⨯==9-2一台4极异步电动机,额定功率P N =5.5千瓦, f 1=50Hz ,在某运行情况下,自定子方面输入的功率为6.32千瓦,p cu1=341瓦,p cu2=237.5瓦,p Fe =167.5瓦,p mec =45瓦,p ad =29瓦,试绘出该电机的功率流程图,标明电磁功率、总机械功率和输出功率的大小,并计算在该运行情况下的效率、转差率、转速及空载转矩、输出转矩和电磁转矩 。
解:电磁功率kW p p p P P cu m ec ad em 8115.52375.0045.0029.05.522=+++=+++= 总机械功率P mec =kW p p P m ec ad 574.5045.0029.05.52=++=++ 输出功率P 2 =P N = 5.5k W (功率流程图略) 效率:%03.87%10032.65.5%1001===P P N η 转差率:041.08115.52375.02===em cu P p s 转速:min /5.143825060)041.01(60)1()1(11r p f s n s n =⨯-=-=-= 空载损耗:kW p p p ad m ec 074.0029.0045.00=+=+= 空载转矩:Nm n p T 49.05.1438074.09550955000=== 输出转矩:Nm n P T 51.365.14385.59550955022=== 电磁转矩:Nm n P T em em 3715008115.5955095501=== 或 Nm T T T em 3749.051.3602=+=+=9-3一台6极感应电动机,额定电压为380V ,定子Δ联接,频率50Hz ,额定功率7.5kW ,额定转速960r/min ,额定负载时8.0cos 1=ϕ,定子铜耗474W ,铁耗231W ,机械损耗45W ,附加损耗37W ,试计算额定负载时: (15分) (1)转差率s ;(2)转子电流的频率f 2; (3)转子铜耗P cu 2;(4)效率η; (5)定子线电流。
三相异步电动机习题参考1 在额定工作情况下的三相异步电动机,已知其转速为960r/min ,试问电动机的同步转速是多少有几对磁极对数转差率是多大解:∵ n N =960(r/min) ∴n 1=1000(r/min) p=3 04.01000960100011=-=-=n n n s N 2 有一台六极三相绕线式异步电动机,在f=50HZ 的电源上带额定负载动运行,其转差率为,求定子磁场的转速及频率和转子磁场的频率和转速。
解:六极电动机,p =3定子磁场的转速即同步转速n 1=(60×50)/3=1000(r/min) 定子频率f 1=50Hz 转子频率f 2=sf 1=×50=1Hz转子转速n =n 1(1-s )=1000=980(r/min)3 Y180L-4型电动机的额定功率为22kw ,额定转速为1470r/min ,频率为50HZ ,最大电磁转矩为。
试求电动机的进载系数入解:143147022955095502=⨯=⨯=N N N n P T 2.21436.314===N m T T λ4 已知Y180M-4型三相异步电动机,其额定数据如下表所示。
求:(1)额定电流I N ; (2)额定转差率S N ;(3)额定转矩T N ;最大转矩T M 、启动转矩Tst 。
解:(1)额定电流I N ==NN N NU P ηϕcos 31=91.086.03803105.18⨯⨯⨯⨯=(A)(2)额定转差率S N =(1500-1470)/1500= (3)额定转矩T N =9550×1470=120最大转矩T M =×120=264 启动转矩Tst=×120=2405 Y225-4型三相异步电动机的技术数据如下:380v 、50HZ 、△接法、定子输入功率P 1N =、定子电流I 1N =、转差率S N =,轴上输出转矩T N =,求:(1)电动机的转速n 2,(2)轴上输出的机械功率P 2N ,(3)功率因数N ϕcos (4)效率ηN 。
第4章交流异步电动机习题解答习题A 选择题4-1三相异步电动机转子的转速总是()。
CA. 与旋转磁场的转速相等B. 旋选转磁场的转速无关C. 低于旋转磁场的转速4-2某一50Hz的三相异步电动机的额定转速为2880r/min,则其转差率为()。
BA. 0.04%B. 4%C. 2.5%4-3有一60Hz的三相异步电动机,其额定转速为1710r/min,则其额定转差率为()。
AA. 5%B. 4.5%C. 0.05%4-4某三相异步电动机在额定运行时的转速为1425r/min,电源频率为50Hz,此时转子电流的频率为()。
AA. 2.5HzB. 50HzC. 48Hz4-5三相异步电动机的转速n越高,则转子电流()。
CA. 不变B. 越大C.越小4-6三相异步电动机的转速n越高,转子功率因数()。
AA.越大 B. 越小 C. 不变4-7 三相异步电动机在额定负载转矩运行时,如果电压降低,则转速()。
BA. 增高B. 降低C.不变4-8 三相异步电动机在额定负载转矩运行时,如果电压降低,则电流()。
CA. 不变B. 减小C. 增大4-9 当三相异步电动机的机械负载增加时,如定子端电压不变,其旋转磁场速度()。
BA. 增加B.不变C.减少4-10 当三相异步电动机的机械负载增加时,如定子端电压不变,其定子电流()。
BA. 减少B.增加C.不变4-11当三相异步电动机的机械负载增加时,如定子端电压不变,其输入功率()。
CA. 不变B.减少C. 增加4-12三相异步电动机空载起动与满载起动相比:起动转矩()。
AA. 不变B. 小C. 大4-13降低电源电压后,三相异步电动机的起动转矩将()。
CA. 增大B.不变C. 减小4-14三相异步电动机在稳定运转情况下,电磁转矩与转差率的关系为()。
BA. 转差率减小时,转矩增大B. 转差率增大时,转矩也增大C. 转矩与转差率平方成正比D. 转矩与转差率无关4-15三相异步电动机起动电流大的原因是()。
三相异步电动机习题解答第二章三相异步电动机2-1三相异步电动机的旋转磁场是如何产生的?答:在三相异步电动机的定子三相对称绕组中通入三相对称电流,根据三相对称电流的瞬时电流来分析由其产生的磁场,由于三相对称电流其大小、方向随正弦规律变化,由三相对称电流建立的磁场即合成磁极在定子内膛中随一定方向移动。
当正弦交流电流变化一周时,合成磁场在空间旋转了一定角度,随着正弦交流电流不断变化,形成了旋转磁场。
2-2三组异步电动机旋转磁场的转速由什么决定?对于工频下的2、4、6、8、10极的三相异步电动机的同步转速为多少?答:三相异步电动机旋转磁场的转速由电动机定子极对数P交流电源频率f1决定,具体公式为n1=60f1/P。
对于工频下的2、4、6、8、10极的三相异步电动机的同步转速即旋转磁场的转速n1分别为3000r/min、1500r/min、1000r/min、750r/min、600r/min。
2-3试述三相异步电动机的转动原理,并解释“异步”的意义。
答:首先,在三相异步电动机三相定子绕组中通入三相交流电源,流过三相对称电流,在定子内膛中建立三相旋转磁场,开始转子是静止的,由于相对运动,转子导体将切割磁场,在转子导体中产生感应电动势,又由于转子导体是闭合的,将在其内流过转子感应电流,该转子电流与定子磁场相互作用,由左手定则判断电磁力方向,转子将在电磁力作用下依旋转磁场旋转方向旋转。
所谓“异步”是指三相异步电动机转子转速n与定子旋转磁场转速n1之间必须有差别,且n n1。
2-4旋转磁场的转向由什么决定?如何改变旋转磁场的方向?答:旋转磁场在空间的旋转方向是由三相交流电流相序决定的,若要改变旋转磁场的方向,只需将电动机三相定子绕组与三相交流电源连接的三根导线中的任意两根对调位置即可。
如果来绕组U1接电源L1、V1接L2、W1接L3为正转,要想反转U1仍接L1,但V1接L3、W1接L2即可。
2-5当三相异步电动机转子电路开路时,电动机能否转动?为什么?答:三相异步电动机转子电路开路时,电动机是不能转动的。
第七章 异步电动机习题参考答案1.三相异步电动机主要由哪几部分组成,各部分的作用是什么?答:三相异步电动机主要由静止的定子和转动的转子两部分组成 。
定子的作用是在电动机内形成旋转磁场 ;转子的作用是进行机电能量的转换。
2.三相异步电动机的转子转速能否与旋转磁场的转速相等,为什么?答 :在一般情况下,转子转速n 小于旋转磁场的同步转速n 0。
因为只有这两者之间存在速度差,转子和磁场之间才会存在相对运动,才能产生感应电动势、感应电流和电磁转矩。
所以,转子转速与旋转磁场转速之间的差值是必然存在的,即转子的速度与旋转磁场两者无法同步运转3.简述三相异步电动机的工作原理答 :定子绕组中通以三相对称电流,在电动机定子内部产生旋转磁场。
转子绕组与旋转磁场的相对运动产生感应电动势和感应电流。
感应电流再在旋转磁场的作用下产生电磁力矩,驱动转子转动。
这是三相异步电动机的工作原理。
4.为什么说异步电动机是感应电动机?答:由于转子电流是由于电磁感应而产生,所以称之为感应电动机。
5.三相电源的相序对旋转磁场有何影响?答:旋转磁场的旋转方向由通入三相绕组中的电流的相序决定的。
即当通入三相对称绕组的对称三相电流的相序发生改变时,即将三相电源中的任意两相绕组接线互换,旋转磁场就会改变方向。
6.什么是转差率?通常感应电动机的约为多少?答:旋转磁场的同步转速n 0与转子转速n 的差值被称为转差n ∆。
转差n ∆与同步转速n 0的比值被定义为转差率s 。
实际电动机在工频下带额定负载运行时 s=0.01~0.087.三相异步电动机的电磁转矩能否随负载而变化?如何变化?答:负载增大,电动机的转速降低,按照AB 段,速度降低后转差率增大,产生的感应电动势增大,电流增大,电磁转矩随之增大,因此拖动转矩会增大去适应负载直至达到新的平衡,当拖动转矩等于负载转矩,就在较低的速度下重新稳速运行。
8.三相异步电动机如果有一相开路,会发生什么后果?答:三相异步电动机如果有一相开路,则旋转磁场无法形成,只能由剩余的两相形成脉振磁场。
件:所带负载的转矩应为 TL<Tmax )否则电机将(停转) 1电动机分为(交流电动机)(直流电动机),交流电动机分为(同步电动机)(异步电动机)异步电动机分为(三相电动机) (单相电动机) 2电动机主要部件是由(定子)和(转子)两大部分组成。
此外,还有端盖、轴承、风扇等 部件。
定子铁心:由内周有槽的(硅钢片)叠成三相绕组,机座:铸钢或铸铁。
3根据转子绕组结构的不同分为: (笼型转子转子)铁心槽内嵌有铸铝导条,(绕线型转子) 转子铁心槽内嵌有三相绕组。
4笼型电机特点结构简单、价格低廉、工作可靠;(不能人为)改变电动机的机械特性。
绕 线式转子电机特点结构复杂、价格较贵、维护工作量大;转子(外加电阻可人为改变)电动 机的机械特性。
5分析可知:三相电流产生的合成磁场是一(旋转的磁场),即:一个电流周期,旋转磁场 在空间转过(360°)旋转磁场的旋转方向取决于(三相电流的相序) ,任意调换两根电源进 线则旋转磁场(反转)。
6若定子每相绕组由两个线圈(串联) ,绕组的始端之间互差(60°),将形成(两对)磁极的旋转磁场。
旋转磁场的磁极对数与(三相绕组的排列)有关。
旋转磁场的转速取决于磁场的(极对数)。
p=1时(n o =6Of i )。
旋转磁场转速 n0与(频率fl )和(极对数p )有关。
7旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与旋转磁场的同步转速之比称为(转差率S ) 异步电动机运行中 S=( 1--9 )%。
8 一台三相异步电动机, 其额定转速 n=1460 r/min ,电源频率f1=50 Hz 。
试求电动机在额定 负载下的转差率。
解:根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转速的关系可知: n0=1500 r/min ,即9定子感应电势频率 f1不等于转子感应电势频率 f 2。
n° n “cc, S -100% n ° 1500 1460 1500100% 2.7% S R 2 K R (SX 20)U 12 2 由公式可知:1. T 与定子每相绕组电压U 成(正比)。
三相异步电动机习题参考1 在额定工作情况下的三相异步电动机,已知其转速为960r/min ,试问电动机的同步转速是多少?有几对磁极对数?转差率是多大?解:∵ n N =960(r/min) ∴n 1=1000(r/min)p=3 04.01000960100011=-=-=n n n s N 2 有一台六极三相绕线式异步电动机,在f=50HZ 的电源上带额定负载动运行,其转差率为0.02,求定子磁场的转速及频率和转子磁场的频率和转速。
解:六极电动机,p =3定子磁场的转速即同步转速n 1=(60×50)/3=1000(r/min)定子频率f 1=50Hz转子频率f 2=sf 1=0.02×50=1Hz转子转速n =n 1(1-s )=1000(1-0.02)=980(r/min)3 Y180L-4型电动机的额定功率为22kw ,额定转速为1470r/min ,频率为50HZ ,最大电磁转矩为314.6N.M 。
试求电动机的进载系数入? 解:143147022955095502=⨯=⨯=N N N n P T (N.M) 2.21436.314===N m T T λ 4 已知Y180M-4型三相异步电动机,其额定数据如下表所示。
求:(1)额定电流I N ;(2)额定转差率S N ;(3)额定转矩T N ;最大转矩T M 、启动转矩Tst 。
解:(1)额定电流I N ==N N N NU P ηϕcos 31=91.086.03803105.18⨯⨯⨯⨯=35.9(A)(2)额定转差率S N =(1500-1470)/1500=0.02(3)额定转矩T N =9550×18.5/1470=120(N .m)最大转矩T M =2.2×120=264(N .m)启动转矩Tst=2.0×120=240(N .m)5 Y225-4型三相异步电动机的技术数据如下:380v 、50HZ 、△接法、定子输入功率P 1N =48.75kw 、定子电流I 1N =84.2A 、转差率S N =0.013,轴上输出转矩T N =290.4N.M ,求:(1)电动机的转速n 2,(2)轴上输出的机械功率P 2N ,(3)功率因数N ϕcos (4)效率ηN 。
第五篇 异步电机一、填空题:1. ★一台三相8极异步电动机的电源频率为50Hz ,空载运行时转速为735转/分,此时转差率为 ,转子电势的频率为 。
当转差率为0.04时,转子的转速为 ,转子的电势频率为 。
0.02,1Hz ,720 r/min ,2Hz2. 一台三相4极异步电动机,接到50Hz 的交流电源上,当转子转速为1600 r/min 时,电机处于 状态,当转子转速为1460 r/min 时,电机处于 状态,当转子转速为–400 r/min 时,电机处于 状态。
发电机,电动机,电磁制动3. 三相异步电动机经过__________________的折合和_________________的折合,得到等效电路。
折合的条件是____________________________。
转子频率,转子绕组,保持转子磁动势不变4. 三相异步电动机的等效电路中,附加电阻21R ss '-上的功率损耗模拟了电动机转子的_____________________。
总机械功率5. 如果三相异步电动机运行时转差率为s ,则电磁功率P M 、转子铜耗p cu 2和总机械功率P m 之间的比例是P M :P m :p cu 2 =_________________。
1:(1):s s -6. 三相异步电动机电磁转矩的物理表达式为_______________________________,该式反映了三相异步电动机的电磁转矩是由气隙基波磁通与_______________________相互作用产生的这一物理本质。
22cos T m T C I ϕ=Φ,转子电流的有功分量()221122211122m pU s T R f R X X s π=⎡⎤'⎛⎫'+++⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦8. 三相异步电动机的最大电磁转矩T m = ,临界转差率s m = 。
2'9. 鼠笼式异步电动机降压起动时,常用的起动方法有_____________________、______________________、_________________________。
1电动机分为(交流电动机)(直流电动机),交流电动机分为(同步电动机)(异步电动机)异步电动机分为(三相电动机)(单相电动机)2电动机主要部件是由(定子)和(转子)两大部分组成。
此外,还有端盖、轴承、风扇等部件。
定子铁心:由内周有槽的(硅钢片)叠成三相绕组,机座:铸钢或铸铁。
3根据转子绕组结构的不同分为:(笼型转子转子)铁心槽内嵌有铸铝导条,(绕线型转子)转子铁心槽内嵌有三相绕组。
4笼型电机特点结构简单、价格低廉、工作可靠;(不能人为)改变电动机的机械特性。
绕线式转子电机特点结构复杂、价格较贵、维护工作量大;转子(外加电阻可人为改变)电动机的机械特性。
5分析可知:三相电流产生的合成磁场是一(旋转的磁场),即:一个电流周期,旋转磁场在空间转过(360°)旋转磁场的旋转方向取决于(三相电流的相序),任意调换两根电源进线则旋转磁场(反转)。
6若定子每相绕组由两个线圈(串联) ,绕组的始端之间互差(60°),将形成(两对)磁极的旋转磁场。
旋转磁场的磁极对数与(三相绕组的排列)有关。
旋转磁场的转速取决于磁场的(极对数)。
p=1时(n 0=60f 1)。
旋转磁场转速n0与(频率f1)和(极对数p )有关。
7旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与旋转磁场的同步转速之比称为(转差率S ) 异步电动机运行中S=(1--9)%。
8一台三相异步电动机,其额定转速 n=1460 r/min ,电源频率 f1=50 Hz 。
试求电动机在额定负载下的转差率。
解:根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转速的关系可知:n0=1500 r/min , 即9定子感应电势频率 f 1不等于转子感应电势频率 f 2。
10 电磁转矩公式由公式可知:1. T 与定子每相绕组电压 U 2成(正比)。
U 1↓ 则T ↓ 。
2. 当电源电压 U1 一定时,T 是 s 的函数,3. R2 的大小对 T 有影响。
绕线式异步电动机可外接电阻来改变(转子电阻R2 ),从而改变转距。
1. 有一台三相4极异步电动机,频率为50Hz ,额定转速,转子电路的参数,(思考:下表未加“s ”表明什么?),定、转子绕组的相电势之比,若E1=200V ,求:(1) 起动时,转子绕组每相的E 2,I 2,2cos ϕ和f 2。
(2) 额定转速时,转子绕组每相的E 2,I 2,2cos ϕ和f 2。
解:(1)起动时的转差率s =1,转速n =0(隐含条件),此时: 转子绕组每相电势为:E 2=E 1/K e =200/10=20(V) 转子绕组每相电流为:)A (54.24208.002.02022222222=+=+=σxr E I 转子绕组每相的功率因数为:24.008.002.002.0cos 22222222=+=+=σϕxr r转子频率为:f 2=f 1=50Hz(2)由题意得:同步转速n 1=1500r/min 则额定转差率为:05.015001425150011=-=-=n n n s N N电动机旋转起来以后,问题(1)中的各参数由于及转差率s 有关,将发生相应改变,如下: 转子绕组每相电势为:)V (12005.022=⨯==E s E N s转子绕组每相电抗发生了改变,为:)(004.008.005.022Ω=⨯==σσsx x s则转子绕组每相电流为:)A (03.49004.002.0122222222=+=+=ss xr E I σ(说明:转子侧电流直接根据欧姆定律求解) 转子绕组每相的功率因数为:98.0004.002.002.0cos 22222222=+=+=sxr r σϕ此时的转子频率为:f 2=s N f 1=0.05×50=2.5(Hz)可见:由于转子转动起来以后切割旋转磁场的频率降低,转子侧的感应电动势、感应电流及其频率都减小了。
注意:本题并未涉及转子侧参数的折算和“T ”形等效电路,所以转子侧各物理量并未加上“’”。
当电动机旋转时,转子侧电阻r 2并未发生变化。
第五章 三相异步电动机基本工作原理和结构5-2 为什么异步电动机的转速一定小于同步转速?答: 由上题知,异步电动机的转向n 与定子旋转磁场的转向n 1相同,只有n<n 1(异步电动机),即转子绕组与定子旋转磁场之间有相对运动,转子绕组才能感应电动势和电流,从而产生电磁转矩。
若转速上升到n=n 1,则转子绕组与定子旋转磁场同速、同向旋转,两者相对静止,转子绕组就不感应电动势和电流,也就不产生电磁转矩,电动机就不转了。
5-3 试述“同步”和“异步”的含义?答: “同步”和”异步”是个相对概念,是指交流旋转电动机的转速n 对旋转磁场的转速n 1而言,若n= n 1为同步电机,n ≠n 1为异步电机。
5-4 何谓异步电动机的转差率?在什么情况下转差率为正,什么情况为负,什么情况下转差率小于1或大于1?如何根据转差率的不同来区别各种不同运行状态?答:异步电机转差率s 是指旋转磁场转速n 1与转子转速 n 之间的转速差(n 1-n )与旋转磁场转速n 1的比率,即11n n n s -=。
当n< n 1时,转差率为正(s>0),n> n 1时转差率为负(s<0); 当n 1>n>0时,转差率s<1;当0>n>∞时,转差率s>1;当+∞>s>1 时为电磁制动运行状态,当1>s>0时为电动机运行状态,当0>s>-∞时为发电机运行状态。
5-6 三相异步电动机在正常运行时,它的定子绕组往往可以接成星形或角形。
试问在什么情况下采用这种或那种接法?采用这两种连接方法时,电动机的额定值(功率、相电压、线电压、相电流、线电流、效率、功率因数、转速等)有无改变?答:380/220V ,Y/△接线的三相异步电动机,每相绕组所受的电压均为220V ,故当电源线电压为380V 时定子绕组接成Y 接线,当电源电压为220V 时,定子绕组接成△形接线。
第三篇 异步电机例题一、 填空1. 如果感应电动机运行时转差率为s ,则电磁功率、机械功率和转子铜耗之间的比例是 2::Cu m em p P P =。
答 1:(1-s ):s2. ★当三相感应电动机定子绕组接于50HZ 的电源上作电动机运行时,定子电流的频率为 ,定子绕组感应电势的频率为 ,如转差率为S ,此时转子绕组感应电势的频率 ,转子电流的频率为 。
答 50HZ ,50HZ ,50S HZ ,50S HZ ,3. 三相感应电动机,如使起动转矩到达最大,此时S m = ,转子总电阻值约为。
答 1, 21X X '+4. ★感应电动机起动时,转差率S = ,此时转子电流2I 的值 ,2cos ϕ,主磁通比,正常运行时要 ,因此起动转矩 。
答 1,很大,很小,小一些,不大5. ★一台三相八极感应电动机的电网频率50HZ ,空载运行时转速为735转/分,此时转差率为 ,转子电势的频率为 。
当转差率为0.04时,转子的转速为 ,转子的电势频率为 。
答 0.02,1HZ ,720r /min ,2HZ6. 三相感应电动机空载时运行时,电机内损耗包括 ,, ,和 ,电动机空载输入功率P 1与这些损耗相平衡。
答 定子铜耗,定子铁耗,机械损耗,附加损耗7. 三相感应电机转速为n ,定子旋转磁场的转速为n 1,当1n n <时为 运行状态;当1n n >时为 运行状态;当n 与n 1反向时为 运行状态。
答 电动机, 发电机,电磁制动8. 增加绕线式异步电动机起动转矩方法有 ,。
答 转子串适当的电阻, 转子串频敏变阻器9. ★从异步电机和同步电机的理论分析可知,同步电机的空隙应比异步电机的空气隙要,其原因是 。
答 大,同步电机为双边励磁10. ★一台频率为60HZ 的三相感应电动机,用在频率为50HZ 的电源上(电压不变),电动机的最大转矩为原来的 ,起动转矩变为原来的 。
答 265⎪⎭⎫ ⎝⎛,265⎪⎭⎫ ⎝⎛ 11. 感应电动机最大转矩公式 =max T 。
异步电机例题与解答第三篇 异步电机例题一、 填空1. 如果感应电动机运行时转差率为s ,则电磁功率、机械功率和转子铜耗之间的比例是2::Cu m em p P P =。
答 1:(1-s ):s2. ★当三相感应电动机定子绕组接于50HZ 的电源上作电动机运行时,定子电流的频率为 ,定子绕组感应电势的频率为 ,如转差率为S ,此时转子绕组感应电势的频率 ,转子电流的频率为 。
答 50HZ ,50HZ ,50S HZ ,50S HZ ,3. 三相感应电动机,如使起动转矩到达最大,此时S m = ,转子总电阻值约为。
答 1,21X X '+4. ★感应电动机起动时,转差率S = ,此时转子电流2I 的值 ,2cos ϕ ,主磁起动转矩增大,起动电流减小;C 起动转矩增大,起动电流不变;D 起动转矩减小,起动电流增大。
答 B1.一台50HZ三相感应电动机的转速为n=720r/min,该电机的级数和同步转速为()。
A4极,1500r/min;B6极,1000 r/min;C8极,750 r/min;D10极,600 r/min。
答 C2.★笼型三相感应电动机的额定状态转速下降10,该电机转子电流产生的旋转磁动势%相对于定子的转速()。
A 上升%10;10; B 下降%C 上升%)1 ; D 不变。
1/(10答 D3.国产额定转速为1450r/min的三相感应电动机为()极电机。
A 2;B 4;C 6;D 8。
答 B4. ★一台三相感应电动机拖动额定恒转矩负载运行时若电源电压下降%10此时电机的电磁转矩( )。
A NT T = ; B NT T 81.0=;CNT T 9.0= ; DNT T >。
答 A5. ★三相异步电动机气隙增大,其他条件不变,则空载电流( )。
A 增大 ;B 减小 ;C 不变 ;D 不能确定。
答 A6. 三相感应电动机等效电路中的附加电阻'-2)1(R ss 上所消耗的电功率应等于( ):A 输出功率2P ; B 输入功率1P ;C 电磁功率emP ; D 总机械功率P m 。
电工学《异步电动机》习题及答案一、填空题:1. 异步电动机根据转子结构的不同可分为绕线式和鼠笼式两大类。
它们的工作原理相同。
鼠笼式电机调速性能较差,绕线式电机调速性能较好。
2. 三相异步电动机主要由定子和转子两大部分组成。
电机的铁心是由相互绝缘的硅钢片叠压制成。
电动机的定子绕组可以联接成三角形或星形两种方式。
3. 旋转磁场的旋转方向与通入定子绕组中三相电流的相序有关。
异步电动机的转动方向与旋转磁场的方向相同。
旋转磁场的转速决定于旋转磁场的磁极对数和电源频率。
4. 电动机常用的两种降压起动方法是Y-Δ降压起动和自耦补偿器降压起动。
5. 若将额定频率为60Hz的三相异步电动机,接在频率为50Hz的电源上使用,电动机的转速将会低于额定转速。
改变电源频率或磁极对数可以改变旋转磁场的转速。
6. 转差率是分析异步电动机运行情况的一个重要参数。
转子转速越接近磁场转速,则转差率越小。
对应于最大转矩处的转差率称为临界转差率。
7. 降压起动是指利用起动设备将电压适当降低后加到电动机的定子绕组上进行起动,待电动机达到一定的转速后,再使其恢复到额定电压情况下正常运行。
8. 异步电动机的调速可以用改变变极、变频和变转差率三种方法来实现。
二、判断题:1. 当加在定子绕组上的电压降低时,将引起转速下降,电流减小。
(错)2. 电动机的电磁转矩与电源电压的平方成正比。
(对)3. 起动电流会随着转速的升高而逐渐减小,最后达到稳定值。
(对)4. 电动机正常运行时,负载的转矩不得超过最大转矩,否则将出现堵转现象。
(对)5. 电动机的额定功率是指电动机轴上输出的机械功率。
(对)6. 电动机的转速与磁极对数有关,磁极对数越多转速越高。
(错)7. 三相异步电动机在满载和空载下起动时,起动电流是一样的。
(错)三、选择题:(每小题2分,共20分)1. 三相对称绕组在空间位置上应彼此相差(B)A、60°电角度;B、120°电角度;C、180°电角度;D、360°电角度。
第8章习题答案8.1.1填空题(1)两个铁心线圈除了匝数不同(N1 > N2)外,其他参数相同,若将这两个线圈接在同一交流电源上,他们的磁通Φ1___<_____Φ2。
(>,<,=)(2)交流铁心线圈,当线圈匝数N增加一倍,则磁通Φ将__减小____,磁感应强度B 将__减小____。
(增大,减小,不变)(3)一个理想变压器,空载电流忽略不计。
原副边匝数之比N1 / N2=2,且处于满载情况。
当mA时,其副边电流为_______mA。
(4) 磁通恒定的磁路称为直流磁路,磁通随时间变化的磁路称为交流磁路。
(5) 电机和变压器常用的铁心材料为软磁材料。
(6) 当外加电压大小不变而铁心磁路中的气隙增大时,对直流磁路,则磁通减小,电感减小,电流不变;对交流磁路,则磁通不变,电感减小,电流增大。
8.1.2 选择题(1)一空载变压器,其原绕组电阻为22Ω,当原边加上额定电压220V时,原绕组中电流为__C____。
(A)10A (B)>>10A (C)<<10A(2)一空心线圈两端加一交流电压U,通过电流为I。
若将铁心插入线圈,线圈中的电流将__B_____。
(A)增大(B)减小(C)不变(3)直流铁心线圈,当铁心截面积A加倍,则磁通将__C___,磁感应强度B将__B____。
(A)增大(B)减小(C)不变8.1.3 判断题(1)变压器副边电流总是与其副边端电压同相位。
(×)(2)一台降压变压器也可以反过来用作升压变压器。
(√)(3)若将空载变压器原绕组的扎数增加1倍,而所加电压不变,则空载电流也不变。
(×)(4)电机和变压器常用的铁心材料为软磁材料。
(√)(5)铁磁材料的磁导率小于非铁磁材料的磁导率。
(×)(6)在磁路中与电路中的电流作用相同的物理量是磁通密度。
( √ )(7)若硅钢片的接缝增大,则其磁阻增加。
(√ )(8)在电机和变压器铁心材料周围的气隙中存在少量磁场。
1. 有一台三相4极异步电动机,频率为50Hz ,额定转速m in /1425r n N =,转子电路的参数Ω=0
2.02r ,Ω=08.02σx (思考:下表未加“s ”表明什么?),定、转子绕组的相电势之比10/21==E E K e ,若E 1=200V ,求:
(1) 起动时,转子绕组每相的E 2,I 2,2cos ϕ和f 2。
(2) 额定转速时,转子绕组每相的E 2,I 2,2cos ϕ和f 2。
解:(1)起动时的转差率s =1,转速n =0(隐含条件),此时:
转子绕组每相电势为:E 2=E 1/K e =200/10=20(V) 转子绕组每相电流为:)A (54.24208
.002.02022222
22
2=+=+=σx r E I 转子绕组每相的功率因数为:24.008.002.002.0cos 22222
22
2=+=+=
σϕx r r
转子频率为:f 2=f 1=50Hz (2)由题意得:同步转速n 1=1500r/min 则额定转差率为:05.01500
1425150011=-=-=n n n s N N 电动机旋转起来以后,问题(1)中的各参数由于与转差率s 有关,将发生相应改变,如下:
转子绕组每相电势为:)V (12005.022=⨯==E s E N s
转子绕组每相电抗发生了改变,为:)(004.008.005.022Ω=⨯==σσsx x s 则转子绕组每相电流为:)A (03.49004.002.0122222
222=+=+=s s
x r E I σ
(说明:转子侧电流直接根据欧姆定律求解) 转子绕组每相的功率因数为:98.0004.002.002.0cos 22222
22
2=+=+=s x r r σϕ
此时的转子频率为:f 2=s N f 1=0.05×50=2.5(Hz)
可见:由于转子转动起来以后切割旋转磁场的频率降低,转子侧的感应电动势、感应电流及其频率都减小了。
注意:本题并未涉及转子侧参数的折算和“T ”形等效电路,所以转子侧各物理量并未加上“’”。
当电动机旋转时,转子侧电阻r 2并未发生变化。
2. 三相异步电动机额定功率为6kW ,额定电压是380V ,额定转速2960r/min ,额定效率为87%,额定功率因数为0.88,过载系数为2.4,求额定输出转矩、最大电磁转矩和额定电流(忽略空载损耗)。
解:额定运行条件下: 转子的机械角速度为:)rad/s (97.30960
29602602N =⨯==ΩππN n 则额定输出转矩为:)m N (36.1997
.30960002•==Ω=N N N P T 最大电磁转矩为:T emmax =k m ×T 2N =2.4×19.36=46.46(N·m)
(说明:忽略空载转矩时,输出转矩T 2等于电磁转矩T em ) 额定电流为:)A (91.1187.088.038036000cos 3N N N
N =⨯⨯⨯==N U P I ηϕ
(注意:额定电压、额定电流分别指定子侧电压和电流的额定线值)
3. 三相异步电动机额定电压V 380=N U ,额定电流A 5.6=N I ,额定功率kW 3=N P ,功率因数N ϕcos =0.86,额定转速m in /r 1430=N n ,频率f 为50Hz ,求该电动机的效率、转差率、输出转矩和磁极对数。
解:效率82.086.05.638033000cos 3=⨯⨯⨯==N N N N
N I U P ϕη
根据题意,显然同步转速n 1=1500r/min 转差率:047.01500
1430150011=-=-=n n n s N N 输出转矩:)m N (03.206014302300060
22•=⨯==Ω=ππN N N
N N n P P T 磁极对数p =60f 1/n 1=60×50/1500=2
4. 三相异步电动机额定功率为7.5kW ,频率为50Hz ,额定转速为2890r /min ,最大电磁转矩T emmax 为57N ·m 。
求该电动机的过载系数k m 和额定转差率s N 。
(忽略空载损耗) 解:额定输出转矩为:)m N (78.246028902750060
22•=⨯==Ω=ππN
N N N N n P P T 则过载系数为:30.278
.24572max ===N em m T T k (说明:忽略空载转矩时,输出转矩T 2等于电磁转矩T em )
根据题意,显然同步转速n 1=3000r/min
则转差率为:037.030002890300011=-=-=
n n n s N N
5. 一台三相异步电动机,2p =4,V 380=N U ,f =50Hz ,kW 10=N P ,m in /r 1465=N n ,N ϕcos =0.8, 额定运行时p Cu1= 480W ,Fe p =240W ,mec p =45W ,ad p =70W ,求转差率s N ,转子电流频率f 2、转子铜耗2Cu p 、效率N η及额定电流I N 。
解:根据题意,显然同步转速n 1=1500r/min
则转差率为:023.01500
1465150011=-=-=n n n s N N 转子电流频率为:f 2=s N f 1=0.023×50=1.15(Hz)
根据“功率流程图”,从右往左求出总机械功率:
)W (10115704510000=++=++=ad mec N mec p p P P
根据重要比例式 可求出转子铜耗:)W (12.23810115023
.01023.012=⨯-=-=mec N N Cu P s s p 再根据“功率流程图”,从右往左求出输入功率:
P 1=P mec +p Cu2+p Fe +p Cu1=10115+238.12+240+480=11073.12(W)
)
1(::1::2u s s P p P mec C em -=
有了输入、输出功率,即可求出效率:
%31.90%10012
.1107310000%1001=⨯=⨯=P P N N η 额定电流为:)A (03.219031.08.0380310000cos 3N N N N =⨯⨯⨯==
N U P I ηϕ
6.一台三相异步电动机,2p =4,f =50Hz ,kW 5.5=N P ,过载倍数m k =2.1,输入功率kW 43.61=P ,额定运行时的1Cu p =341W ,2Cu p =23
7.5W ,Fe p =167.5W ,忽略附加损耗。
试求电磁功率em P ,总机械功率mec P 、转差率N s 、转速N n 、额定输出转矩N T 2及最大电磁转矩ax T em m 。
解:根据“功率流程图”,从左往右求出电磁功率和总机械功率如下: P em =P 1-p Cu1-p Fe =6430-341-167.5=5921.5(W)
P mec =P em -p Cu2=5921.5-237.5=5684(W)
根据重要比例式 可求得转差率为:04.05
.59215.2372===em Cu N p p s 同步转速为:min)/r (15002
5060601=⨯==p f n 则转子的转速为:n N =(1-s )n 1=(1-0.04)×1500=1440(r/min) 额定输出转矩为:)m N (47.366014402550060
22•=⨯==Ω=ππN
N N N N n P P T 额定电磁转矩为:)m N (71.3760144025684602•=⨯==Ω=
ππN mec N
mec emN n P P T (思考:电磁转矩比输出转矩多出来的部分是什么?)
(注意:异步电动机的电磁转矩对应的是总机械功率,这一点和同步发电机不同!)
最大电磁转矩为:T emmax =k m ×T emN =2.1×37.71=79.19(N·m) )
1(::1::2u s s P p P mec C em -=。