什么是额定转速-电动机的转差率

电机与拖动基础试题及答案（简答题)简答题1．变压器铁心为什么要用涂有绝缘的薄硅钢片叠成？若在铁心磁回路中出现较大的间隙,对变压器有何影响？答：铁心中交变的磁通会在铁心中引起铁损耗，用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠成铁心,可以大大减少铁损耗。

若在铁心磁回路中出现较大的间隙，则主磁通所经过的铁心磁回路的磁阻就比较大，产生同样的主磁通所需要的励磁磁动势和励磁电流就大大增加，即变压器的空载电流会大大增加。

2．画出单相变压器负载时的各种磁通及其产生的感应电动势的关系图。

答：变压器负载时各种磁通及其产生的感应电动势的关系如下图:3．为什么变压器的空载损耗可以近似看成铁损耗?为什么短路损耗可以近似看成铜损耗？答：变压器铁损耗的大小决定于铁心中磁通密度的大小，铜损耗的大小决定决定于绕组中电流的大小。

变压器空载和短路时，输出功率都为零。

输入功率全部变为变压器的损耗.即铜损耗与铁损耗之和。

空载时，电源电压为额定值,铁心中磁通密度达到正常运行的数值,铁损耗也为正常运行时的数值.而此时二次绕组中的电流为零,没有铜损耗,一次绕组中电流仅为励磁电流，远小于正常运行的数值，它产生的铜损耗相对于这时的铁损耗可以忽略不计,因而空载损耗可近似看成为铁损耗.短路试验时，输入功率为短路损耗。

此时一次、二次绕组电流均为额定值，铜损耗也达到正常运行时的数值，而电压大大低于额定电压，铁心中磁通密度也大大低于正常运行时的数值，此时铁损耗与铜损耗相比可忽略不计。

因此短路损耗可近似看成铜损耗.4．变压器的Rm、Xm各代表什么物理意义？磁路饱和与否对Rm、Xm有什么影响？为什么要求Xm大、Rm小？答:Rm:变压器的励磁电阻,它是反应变压器铁耗大小的等效电阻,不能用伏安法测量。

Xm:变压器的励磁电抗，反应了主磁通对电路的电磁效应。

Rm、Xm都随磁路饱和程度增加而下降。

Xm越大、Rm越小时，主磁通一定时，铁耗越小，所以希望Xm大、Rm小。

为此变压器铁心材料都用导磁性能好（磁阻小)、铁损小、0。

《电机与电气控制技术》第2版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。

第五部分异步电动机一、思考与习题1、三相异步电动机为什么会旋转，怎样改变它的转向？2、什么是异步电动机的转差率？如何根据转差率来判断异步电机的运行状态？3、在三相绕线转子异步电动机中，如将定子三相绕组短接，并且通过滑环向转子绕组通入三相电流，转子旋转磁场若为顺时针方向，问这时电动机能转吗？如能旋转，其转向如何？4、异步电动机为什么又称感应电动机？5、异步电机动中的空气隙为什么做得很小？6、假如有一台星形联结的三相异步电动机，在运行中突然切断三相电流，并同时将任意两相定子绕组（如U、V相）立即接入直流电源，这时异步电动机的工作状态如何，试画图分析。

7、异步电动机在起动及空载运行时，为什么功率因数较低？当满载运行时，功率因数为什么会较高？8、当异步电动机运行时，设外加电源的频率为f1，电机运行时转差率为s，问：定子电动势的频率是多少？转子电动势的频率是多少？由定子电流所产生的旋转磁通势以什么速度截切定子？又以什么速度截切转子？由转子电流产生的旋转磁通势以什么速度截切转子？又以什么速度截切定子？定、转子旋转磁通势的相对速度为多少？9、三相异步电动机主磁通和漏磁通是如何定义的？主磁通在定、转子绕组中感应电动势的频率一样吗？两个频率之间数量关系如何？10、为什么三相异步电动机励磁电流的标么值比相应的三相变压器的大很多？11、为什么三相异步电动机的功率因数总是滞后的，而变压器呢？12、试说明异步电动机转轴上机械负载增加时，电动机的转速n 、定子电流I 1和转子电流I 2如何变化？为什么？13、当三相异步电动机在额定电压下正常运行时，如果转子突然被卡住，会产生什么后果？为什么？14、异步电动机等效电路中的附加电阻2'1γs s -的物理意义是什么？能否用电抗或电容代替这个附加电阻？为什么？15、三相异步电动机带额定负载运行时，如果负载转矩不变，当电源电压降低时，电动机的T m 、T st 、φo 、I 1、I 2和n 如何变化？为什么？16、漏抗大小对异步电动机的起动转矩、最大转矩及功率因数有何影响，为什么？17、绕线转子异步电动机：如①转子电阻增加；②转子漏抗增大；③定子频率增大 ，对最大转矩和起动转矩都分别有哪些影响？18、一台笼型异步电动机，原转子铜条改为铝条，如输出同样的功率，试问对这时对s N 、cos φ1、ηN 、I 1N 、s m 、T m 及T m 等有何影响？19、增大异步电动机气隙时，对空载电流、漏抗、最大转矩和起动转矩有何影响？20、一台异步电动机额定运行时，通过气隙传递的电磁功率约有3%转化为转子铜损耗，试问这时电动机的转差率是多少？有多少转化为总机械功率？21、异步电动机的电磁转矩与哪些因素有关？哪些是运行因素？哪些是结构因素？22、在异步电动机等效电路图中，Z m 反映什么物理量？是否为变量？在额定电压下电动机由空载到满载，Z m 如何变化？23、单相异步电动机主要分哪几种类型？简述罩极电动机的工作原理。

1。

三相异步电动机有机械制动和电气制动两类方法。

2。

三相绕线式异步电动机通常采用在转子绕组中串接变阻器或频敏变阻器起动方法。

3.主磁通：在铁心内通过的磁通.4.漏磁通：在部分铁心和铁心周围的空间存在的少量分散的磁通。

5. 直流发电机的励磁方式有：他励；自励（包括并励,串励和复励）。

6.单相罩极式异步电动机的特点：起动转矩小，电动机转向不可改变。

7.常用的控制电机有：伺服电机、测速电机、自整角电机、旋转变压器、力矩电机。

8。

软磁材料可用于制造电机铁心；硬磁材料可用于制造永久磁铁.9.直流电动机的固有机械特性：当直流电动机的电枢电压和磁通均为额定值，且电枢没有串联电阻时的机械特性。

10。

直流并励发电机自励的条件是什么？答：直流并励发电机自励的条件是：1）电机必须有剩磁，如果电机已经失磁，可用其他直流电源激励一次，以获得剩磁。

2）励磁绕组并联到电枢的极性必须正确，否则绕组接通后，电枢中的电动势不但不会增大，反而会下降,如出现这种情况，可将励磁绕组与电枢出线端的连接对调,或者将电枢反转。

3）励磁回路中的电阻要小于临界值。

11。

直流电动机的调速方法有几种，各有何特点?答：直流电机调速方法有三种（以他励直流电动机为例）：（1）改变电枢端电压：转速特性为一组平行下移的直线,特点是空载转速随电枢电压的下降而减小。

(2）在电枢回路中串电阻：转速特性为一组空载转速不变的直线，特点是所串电阻要消耗功率，电动机转速随所串电阻的增加而下降。

(3）改变所串的励磁回路的电阻值：弱磁调速的特点是电动机转速只能上升而不能下降. 12.何为电枢反应？电枢反应的性质是由什么决定的？电枢反应对气隙磁场有什么影响？对电机运行有什么影响？答：电枢磁势的基波对励磁磁势的基波的影响称为电枢反应。

电枢反应的性质取决于负载的性质和电机内部的参数.电枢反应使气隙磁场波形畸变，并呈去磁性。

电枢反应对直流发电机影响其端电压，对直流电动机影响其电磁转矩和转速。

重庆理工大学《电机及拖动基础》练习题答案一、填空：1、把______能变换为_______能的电机称为电动机。

答案：电能；机械能；2、直流电机定子部分的主要作用是_________________，答案：产生磁场；4、三相笼型感应电动机降压起动常用的方法有_________________；_________________；_________________。

答案：定子串电阻或电抗器降压启动；Y/△降压起动；自耦变压器降压起动；5、变频调速是改变电源频率从而使电动机的_________________变化达到调速的目的。

答案：同步转速；7、直流发电机是把______能变换为_______能输出。

答案：机械能；电能10、三相感应电动机旋转磁场的方向由决定。

答案：流入定子电流的相序11、Y-Δ起动适用于定子绕组正常接法为的三相鼠笼式异步电动机。

答案：三角形12、当变压器把低电压变成高电压时，其电流。

答案：减小13、三相鼠笼式异步电动机主要由和组成。

答案：定子；转子14、三相鼠笼式异步电动机三相对称绕组通以对称电流时，将产生磁场。

答案：旋转15、三相异步电动机的额定电压是指加在绕组上的电压。

答案：定子；线16、三相感应电动机在额定负载下运行时，降低电源电压，电动机的转速将。

答案：降低17、三相异步电动机的电磁制动状态有；和三种。

答案：回馈制动反接制动；能耗制动18、三相异步电动机的电磁转矩T em 与电源电压U1的关系是。

答案：Tem ∝ V1219.直流发电机的电磁转矩的方向和电枢旋转方向，直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向。

答案：相反，相同20 .当时直流电机的运行状态为电动机状态，当时直流电机的运行状态为发电机状态。

答案：E a ＜U，E a＞U21 .直流电机的电枢反应的定义是.。

答案：电枢磁场对励磁（主）磁场的作用。

22 .他励直流电动机的固有机械特性指在的条件下，和的关系。

答案：U=U N,Φ=ΦN,电枢回路不串电阻；n；T em23 .直流电动机的起动方法有。

电机及拖动基础试题及答案2电机与拖动试卷及参考答案一、、填空题（每空1分，共30分）1．直流发电机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向（相反），因此电磁转矩为（阻力）转矩；直流电动机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向（相同），因此电磁转矩为（动力）转矩。

2．接触器主要由（电磁机构）、（触点系统）、（灭弧装置）等三大部分组成。

3．空气阻尼式时间继电器主要由（电磁机构）、（触点系统）和（延时机构）三部份组成。

若要将通电延时型改成断电延时型，只需将（电磁机构翻转180度）。

4、用Y-△降压起动时,起动电流为直接用△接法起动时的（1/3）,所以对降低（起动电流）很有效。

但启动转矩也只有直接用△接法启动时（1/3），因此只适用于空载或轻载启动。

5．反接制动时，当电机转速接近于（0）时，应及时（切断电源），防止电机（反转）。

6、伺服电动机为了防止（反转）现象的发生，采用（增大转子电阻）的方法。

7、步进电动机是一种把（电脉冲）信号转换成（角位移或线位移）信号的控制电机。

8．分磁环的作用是使（产生的合成吸力始终大于弹簧的反作用力），以消除（衔铁的振动和噪声）现象；三相交流电磁机构是否需要分磁环（不需要）。

9．单相异步电动机定子绕组中产生的磁场是（脉动磁场），可分解为（正向旋转磁场）和（反向旋转磁场）两部分。

10．熔断器又叫保险丝，用于电路的（短路）保护，使用时应（串）接在电路中。

二、判断题（每小题1分，共10分）。

（×）1．一台额定电压为220V的交流接触器在交流220V和直流220V的电源上均可使用。

（×）2．三相笼型异步电动机的电气控制线路，如果使用热继电器作过载保护，就不必再装设熔断器作短路保护。

第1页共5页（×）3．交流电动机由于通入的是交流电，因此它的转速也是不断变化的，而直流电动机则其转速是恒定不变的。

（×）4．转差率S是分析异步电动机运行性能的一个重要参数，当电动机转速越快时，则对应的转差率也就越大。

一、填空题⒈电动机是一种将________转换成________的动力设备，按其所需电源不同，电动机可分为____和___ 两种。

⒉三相异步电动机定子铁心的作用是作为_______的一部分，并在铁心槽内放置_______，定子铁心槽型有________、_______和________三种。

⒊三相异步电动机按转子结构分为________和________两种。

4.三相电动机定子绕组的连接方法有__________和__________两种。

5.三相单层绕组是指一个槽内安放_____个线圈边，整个绕组的线圈数等于定子总槽数的_______。

根据线圈端部的不同，单层绕组可分为__________、__________、__________3种。

6.绕线式异步电动机在转子上串联电阻，可以减小__________，增大__________。

7.三相异步电动机按防护形式可分为__________、__________和__________。

8.电动机的启动是指电动机从_____开始转动，到__________为止的这一过程。

9.电动机的转动方向与__________的转动方向相同，它由通入三相定子绕组的交流电流的__________决定。

10.节距与极距比较，绕组可有__________、__________、__________3种，一般采用_____绕组和______绕组，而______绕组一般不用。

11.极距是指每一磁极__________。

已知48槽8极的电动机，极距为__________。

12.旋转磁场的转向是由接入三相绕组中电流的决定的，改变电动机任意两相绕组所接的电源接线，旋转磁场即。

13.三相交流异步电动机转子的转速总是旋转磁场的转速，因此称为异步电动机。

14.当三相异步电动机的转差率S=1时，电动机处于状态。

额定负载时，S在到之间。

15.异步电动机用星-三角降压启动时的电流为用三角形接法直接启动时的；启动转矩也只有直接启动时的，故此方法只适用于电动机启动。

电机转矩、功率、转速之间的关系及计算公式电动机输出转矩：使机械元件转动的力矩称为转动力矩，简称转矩。

机械元件在转矩作用下都会产生一定程度的扭转变形，故转矩有时又称为扭矩。

转矩与功率及转速的关系：转矩(T)=9550*功率(P)/转速(n) 即:T=9550P/n—公式【1】由此可推导出：转矩=9550*功率/转速《＝＝＝》功率=转速*转矩/9550，即P=Tn/9550——公式【2】方程式中：P—功率的单位（kW）；n—转速的单位（r/min)；T—转矩的单位（N.m）；9550是计算系数。

电机扭矩计算公式T=9550P/n 是如何计算的呢？分析：功率=力*速度即P=F*V---————公式【3】转矩(T)=扭力(F)*作用半径(R) 推出F=T/R---——公式【4】线速度(V)=2πR*每秒转速(n秒)=2πR*每分转速(n分)/60=πR*n分/30---——公式【5】将公式【4】、【5】代入公式【3】得：P=F*V=T/R*πR*n分/30 =π/30*T*n分-----P=功率单位W，T=转矩单位N.m，n分=每分钟转速单位转/分钟如果将P的单位换成KW，那么就是如下公式：P*1000=π/30*T*n30000/π*P=T*n30000/3.1415926*P=T*n9549.297*P=T*n这就是为什么会有功率和转矩*转速之间有个9550的系数关系。

电动机转矩、转速、电压、电流之间的关系由于电功率P=电压U*电流I，即P=UI————公式【6】由于公式【2】中的功率P的单位为kw，而电压U的单位是V，电流I的单位是A，而UI乘积的单位是V.A，即w，所以将公式【6】代入到公式【2】中时，UI需要除以1000以统一单位。

则：P=Tn/9550=UI/1000————公式【7】＝＝》Tn/9.55=UI————公式【8】＝＝》T=9.55UI/n————公式【9】＝＝》U=Tn/9.55I————公式【10】＝＝》I=9.55U/Tn————公式【11】方程式【7】、【8】、【9】、【10】、【11】中：P—功率的单位（kW）；n—转速的单位（r/min)；T—转矩的单位（N.m）；U—电压的单位（V）；I—电流的单位（A）；9.55是9500÷1000之后的值。

同步电机章节作业：1. 有一台TS854-210-40的水轮发电机，P N =100兆瓦，U N =13。

8千伏，9.0cos =N ϕ，f N =50赫兹，求〔1〕发电机的额定电流；〔2〕额定运行时能发多少有功和无功功率？〔3〕转速是多少？〔1〕额定电流4648.6A〔2〕有功功率MW P N 100=无功功率48.4MVar〔3〕转速 150rpm2 同步发电机的电枢反应性质主要决定于什么？在以下情况下〔忽略电机自身电阻〕，电枢反应各起什么作用？1） 三相对称电阻负载；2） 电容负载8.0*=c x ，发电机同步电抗0.1*=t x ； 3） 电感负载7.0*=L x答：电枢反应的性质取决于内功率因数角ψ，而ψ角既与负载性质有关，又与发电机本身的参数有关。

①电枢反应既有交轴又有直轴去磁电枢反应；②电枢反应为直轴去磁电枢反应；③电枢反应为直轴去磁电枢反应。

3. 试述直轴和交轴同步电抗的意义。

X d 和X q 的大小与哪些因素有关？答：直轴〔交轴〕同步电抗是表征对称稳态运行时直轴〔交轴〕电枢反应基波磁场和漏磁场综合效应的电磁参数。

与气隙大小、电源频率、绕组匝数、铁心几何尺寸、材质及磁路的饱和程度有关。

4. 有一台70000kV A 、60000kW 、13.8kV(Y 接)的三相水轮发电机，交、直轴同步电抗的标幺值分别为0.1*=Xd ,7.0*=Xq ，试求额定负载时发电机的激磁电动势*0E 〔不计磁饱和与定子电阻〕(1.732)%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%5.同步发电机短路特性曲线为什么是直线？当N k I I =时，这时的激磁电流已处于空载特性曲线的饱和段，为什么此时求得的d x却是不饱和值，而在正常负载下却是饱和值？ 答：因x σ很小，故气隙电动势很小，用来感应气隙电动势的气隙磁通很小，所以短路时，电机磁路不饱和，E 0∝I f ，而E 0∝I k ，因此I k ∝I f ，所以短路特性是一条过原点的直线。