电动机综合题WBB
【重点整理】
例1 通电导体在磁场里受力的作用，下列说法正确的是（ ）
A 、通电导体在磁场里一定受到力的作用
B 、通电导体在磁场里受力的方向只与磁场方向有关
C 、通电导体在磁场里受力的方向只与电流方向有关
D 、同时改变电流方向和磁场方向，导体受力方向不变
例2 如图，导体AB 受力方向水平向左，为使AB 受力方向水平向右，以下方法正确的是（多选）（ ）
A 、改变导体A
B 中的电流方向
B 、将磁铁的两极对调
C 、增大通入AB 中的电流
D 、在改变导体AB 中电流方向的同时，将磁铁的两极对调
例3 如图所示的直流电动机，线圈abcd 沿顺时针转动。下列说法中正确的是（多选）（ ）
A 、线圈cd 边受的力始终向上
B 、对调N 、S 磁极，线圈将逆时针转动
C 、对调电源正负极，线圈将逆时针转动
D 、每当线圈转过平衡位置，换向器就改变线圈中的电流方向
例4 为了使直流电动机的线圈持续转动，当线圈转过什么位置时，换向器改变其中的电流方向（ ）
A 、线圈平面与磁感线方向平行时
B 、线圈平面与磁感线方向垂直时
C 、线圈平面与磁感线方向成任意角度时
D 、以上都不对
例5 通电导线放置在磁场中，如图所示，没有受到磁场力作用的是（ ）
例6 如图所示，甲图中电流方向和cd ab ,边受力方向已知，则下列说法正确的是（ ）
A 、乙图中线圈电流方向ab a b c d ,→→→受力方向向下，cd 受力方向向上
B 、乙图中线圈电流方向ab d c b a ,→→→受力方向向上，cd 受力方向向下
C 、丙图中线圈电流方向ab a b c d ,→→→受力方向向下，cd 受力方向向上
D 、丙图中线圈电流方向ab d c b a ,→→→受力方向向上，cd 受力方向向下
基础应用
1．下列用电器中，属于利用“通电导线在磁场中受磁场力的作用”原理工作的是（ ）．
A ．电炉
B ．白炽灯
C ．电热毯
D ．电风扇
2．直流电动机中，可以使线圈一到平衡位置就自动改变线圈中电流方向的装置是（ ）．
A ．线圈
B ．铜环
C ．换向器
D ．电刷
3．在安装直流电动机模型的实验中，要减小电动机的转速，正确的措施是（ ）．
A ．增大电源电压
B ．调换磁铁的两极
C ．改变线圈的电流方向
D ．减小线圈中的电流大小
4．下列措施中，不能使电动玩具车速度加快的是（ ）．
A ．对调电流的正负极
B ．换用转速较快的电机
C ．在转轴处滴加润滑油
D ．换用新电池提高电压
5. 关于通电导体在磁场里的受力方向和磁感线方向之间的关系，下列说法中错误的是（ ）.
A. 电流方向改变时，导体受力方向改变
B. 磁场方向改变，导体受力方向改变
C. 电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向改变
D. 电流方向和磁场方向同时改变，导体的受力方向不变
6. 一台组装齐全的直流电动机模型，接通电源后电机不转，用手拨动一下转子后，线圈转
子就正常转动起来，则它开始时不转的原因可能是（ ）.
A. 线圈内部断路
B. 电刷与换向器接触不良
C. 磁铁的磁性不强，或线圈中的电流不够大
D. 线圈正好处于平衡位置
7、要改变直流电动机的转动方向，下列措施中不可取的是（ ）
A 、改变线圈中电流的方向
B 、电动机内磁铁的磁极对调
C 、电源的正、负极对调
D 、电源的正、负极和电动机内磁铁的磁极同时对调
8、电动机在日常和工农业生产中的应用十分广泛，关于电动机，下列说法错误的是（ ）
A 、电动机是应用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的
B 、直流电动机中的换向器能使通电线圈持续转动
C 、电动机是把电能转化成机械能的装置
D 、电动机是把机械能转化成电能的装置
9、直流电动机的线圈转动一周，电流的方向需改变（ ）
A 、1次
B 、2次
C 、3次
D 、4次
10、一束电子流经过一暗盒附近，运动轨迹发生偏转，如图所示。
则暗盒中可能存在的物体为：（）
①磁铁②铅块③带正电荷的物体④带负电荷的物体
A .①③B．②③ C．①④ D．只可能是③
11、如图，当闭合开关后，若导体AB向左运动
（1）如果仅将两磁极对调位置，导线AB将向运动
（2）如果磁极位置不变仅改变AB中的电流方向，导线AB将向运动
（3）如果同时对调磁极位置和改变电流方向，导线AB将向运动
12、某同学为了“探究通电导线在磁场中的受力情况”的实验设计的装置图．
（1）若要探究通电导线在磁场中的受力方向与电流方向的关系，你的做法是：．（2）若要探究通电导线在磁场中的受力方向与磁场方向的关系，你的做法
是：．
实力考察
1．通电导体在磁场中会受到力的作用，受力的方向跟方向和方向有关．如果二者其中之一的方向改变，则受力的方向，如果二者的方向同时改变，则受力的方向．
2．电动机是把能转化成能的装置，它是利用的原理制成的．
3、直流电动机构造主要由、、、组成。
4、换向器的作用是：改变线圈中的，从而改变导体在磁场中的，使线圈在磁场中能转动。
5、如果在通电线圈刚转过平衡位置时,立即改变线圈中的电流方向,那么由
于改变,线圈就可以继续转动,用可以自动改变线圈中的
电流方向.
6、在“磁场对通电导线的作用实验”中发现：通电导体在磁场中的受力方向与和
有关。如果改变其中的一个量，受力方向将；如果两个量的方法同时改变，
则受力方向将。（改变或不变）
7、要想改变直流电动机的转动方向，应采用的办法是：改变的方向或者改变
的方向；要想改变直流电动机的转动速度，可以用滑动变阻器改变电路中的，
越大，转动速度越大.
8、如图所示是的基本原理结构图，指出下列各
部件的名称：
A是，B是，
E是，F是 .
9、放在磁场中受磁力作用的物体是（）
A．固定的带负电的小球 B．做切割磁感运动的一根铜棒C．固定的带正电荷的小球D．通电螺线管
10、要改变直流电动机转子的转向，以下方法哪些不可行（）
A、改变线圈中的电流方向
B、改变磁场方向
C、将电源的正、负极和两个磁极同时对换
D、电源的正、负极和两个磁极不同时对换
11、下列设备是利用磁场对电流的作用原理制成的是（）
A、电磁继电器
B、电铃
C、电动玩具中的小电动机
D、螺线管
12、下列说法中正确的是（）
A、力是使物体运动的原因
B、液体内部的压强随深度的增加而增大
C、电磁选矿机能区分铜矿和铝矿
D、电动机是利用电磁感应现象制成的
13、要使通电导线在磁场中受力方向变为相反方向，可以采用的措施是（）
A、只将电流方向变为相反方向
B、电流方向和磁感线方向都变为相反方向
C、以上措施都不行
D、以上措施都可以
14、在安装直流电动机模型的实验中，要减小电动机的转速，正确的措施是（）．
A．增大电源电压B．调换磁铁的两极
C．改变线圈的电流方向D．减小线圈中的电流大小
15、下图为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图，下列分析不正确的是（）
A．导线ab中的电流在这两个时刻方向不同，受到的磁场力方向也不同
B．导线cd中的电流在这两个时刻方向相同，转动方向也相同
C．由上往下看，线圈中电流均为顺针方向
D．导线ab和cd在这两个时刻所受的磁场力作用效果相同
16、在探究通电导线在磁场中的受力方向与什么有关系时，一位同学做了如图（a）、(b)、
(c)图中AB表示闭合电路的一部分导线，导线上箭头表示电流方向，F表示导线受力的方向
（1）通过实验（a）和（b）说明，通电导线在磁场中的受力方向与的方向有关（2）通过实验（a）和（c）说明，通电导线在磁场中的受力方向与的方向有关。
17、如下图所示，甲表示通以电流方向垂直纸面向里时导线在磁场中的受力方向，根据这一关系标出乙图中通电导体的受力方向、丙图中通电导体的电流方向、丁图中磁体的磁极性质．
18、矩形通电线圈在磁场中的位置如图所示，该线圈这时是否受到磁场力的作用？是否会发生转动？
电动机 基础运用 1．实验表明：通电导线在磁场中要受到的作用，它的方向跟的方向和的方向都有关系． 2．直流电动机在工作时，线圈转到位置的瞬间，线圈中的电流断开，但由于线圈的，线圈还可以继续转动，转过此位置后，线圈中电流方向靠的作用而发生改变． 3．直流电动机是利用制成的．电动机基本由两部分组成：能够转动的和固定不动的．电动机是把能转化成能的机器．4．电动机安装完成后，闭合电路电动机不运转，但轻轻的转一下就转动起来了，出现这种现象的原因是． 5．直流电动机模型的换向器由两个铜制的组成，并随一起转动，每当线圈刚转过，就能自动改变线圈中的．从而达到使线圈连续转动的目的． 6．通电导体在磁场中受力而运动时（） A．消耗了电能，产生了机械能 B．消耗了机械能，产生了电能 B．消耗了机械能，产生了内能 D．消耗了化学能，产生了电能 7．跟热机相比，下列各项不属于电动机的优点是（） A．开动与停止均比较方便 B．结构简单，制造便宜，占地较小 C．效率较低 D．对环境没有污染 8.某个直流电动机的模型通电后不能转动，其发生的故障不原因可能是：（） A.磁铁磁性太弱 B.电流方向接反了 C.换向器和电刷接触不良 D.轴与轴架的摩擦太大 9.要改变直流电动机的转动方向，应采取的方法是：（） A.增强磁极的磁性； B.加大通电电流； C.改变线圈中的电流方向； D.将磁铁的磁极对调. 10.关于直流电动机模型安装实验中，下列现象可能发生的是：（） A.将电源两极对调，线圈转动方向不变 B.将磁铁两极对调，线圈转动方向不变 C.将电源和磁铁两极都同时对调，线圈转动方向不变 D.将电源和磁铁两极都同时对调，线圈会反方向转动 11．下列哪些措施中，不能增大直流电动机线圈的转速（） A．换用磁性更强的磁极(其他量不变) B．换用电压更高的电源（安全范围内） C．将N、S极对调 D．增大线圈的匝数 12．直流电动机换向器的作用是（） A．改变线圈的转动方向 B．改变线圈中的电流方向 C．改变磁感线的方向 D．以上作用同时存在 13．安装一台直流电动机模型，接入电路后能正常转动.下列哪一种做法不能改变电动机原来转动方向（） A．调换直流电动机的磁铁极性 B．改变线圈中直流电的方向
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/p S=(n -n)/ n =60*50/2 0.02=(1500-n)/1500 =1500r/min n=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.f 2=Sf 1 =0.02*50=1 H Z 5.2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2π/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 N =1470r/min,电源频率为50H Z 。设在额定负载 下运行，试求： ①定子旋转磁场对定子的转速； 1500 r/min ②定子旋转磁场对转子的转速； 30 r/min ③转子旋转磁场对转子的转速； 30 r/min ④转子旋转磁场对定子的转速； 1500 r/min ⑤转子旋转磁场对定子旋转磁场的转速。 0 r/min 5.4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。 试求：①线电压为380V 时，三相定子绕组应如何接法？ ②求n 0,p,S N ,T N ,T st ,T max 和I st ； ③额定负载时电动机的输入功率是多少？ ① 线电压为380V 时，三相定子绕组应为Y 型接法. ② T N =9.55P N /n N =9.55*3000/960=29.8Nm Tst/ T N =2 Tst=2*29.8=59.6 Nm T max / T N =2.0 T max =59.6 Nm I st /I N =6.5 I st =46.8A 一般n N =(0.94-0.98)n 0 n 0=n N /0.96=1000 r/min SN= (n 0-n N )/ n 0=(1000-960)/1000=0.04 P=60f/ n 0=60*50/1000=3 ③ η=P N /P 输入 P 输入=3/0.83=3.61 5.7 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.
同步电机 一、填空题: 1. 同步电机_____________对_____________的影响称为电枢反应。同步发电机电枢反应的性质取决于 __________________________。 电枢磁动势;励磁磁动势;内功率因数角ψ 2. 同步发电机当?=0°时,除产生____________________电枢反应外,还产生__________________________ 电枢反应。 交轴电枢反应;直轴去磁电枢反应 3. 利用同步发电机的_____________与_____________曲线可以测量同步发电机的同步电抗,利用______ ______与_____________曲线可以测量同步发电机的定子漏电抗。 空载特性;短路特性;空载特性;零功率因数负载特性 4. 利用_________可以同时测量凸极同步发电机的直轴同步电抗与交轴同步电抗。 转差法 5. 同步发电机与电网并联运行的条件就 是:(1) ;(2) ;(3) ;(4) 。 发电机的频率等于电网的频率;发电机的电压幅值等于电网电压的幅值且波形一致;发电机的电压相序 与电网的电压相序相同;在合闸时,发电机的电压相位与电网电压的相位一样 6. ★同步电机的功率角θ有双重物理含义,在时间上就是 与 之间的夹角;在空间上就是 与 之间的夹角。 励磁电动势0E &;电压U &;励磁磁动势1 f F &;等效合成磁动势F δ'& 7. 同步发电机静态稳定的判据就是___________,隐极同步发电机静态稳定极限对应的功率角 θ= 。 0dT d θ >,90? 8. 同步发电机并联在无穷大容量电网上运行时,要调节输出的有功功率,必须调节___________________ ________;如果只调节其输出的无功功率,可通过调节______________实现。 原动机的输入功率(或输入转矩);励磁(电流) 9. 一台并联在无穷大容量电网上运行的同步发电机,功率因数就是超前的,则电机运行在______状态,此时 发电机向电网发出__________的无功功率;若不调节原动机的输入功率而使励磁电流单方向调大,当发 出的无功功率为零时,励磁状态为 状态;进一步增大励磁电流,电机变化到_____状态,此 时发电机向电网发出_______无功功率。 欠励;超前(或容性);正常励磁;过励;滞后(或感性) 10. 凸极同步发电机功角特性的表达式就是_________________________________________。 20sin sin 22d q M d d q X X E U P m mU X X X θθ-=+ 11. ★凸极同步发电机与电网并联,如将发电机励磁电流减为零,则发电机电磁转矩为 。
异步电动机习题参考答案 一、填空题： 性能较好。 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 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 差率。
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。 2. 三相异步电动机的旋转方向与通入三相绕组的三相电流（C）有关。 A、大小； B、方向； C、相序； D、频率。 3. 三相异步电动机旋转磁场的转速与（C）有关。 A、负载大小； B、定子绕组上电压大小； C、电源频率； D、三相转子绕组所串电阻的大小。 4. 三相异步电动机的最大转矩与（B） A、电压成正比； B、电压平方成正比； C、电压成反比； D、电
压平方成反比。 5. 三相异步电动机的起动电流与起动时的（B） A、电压成正比； B、电压平方成正比； C、电压成反比； D、电压平方成反比。 6. 能耗制动的方法就是在切断三相电源的同时（D） A、给转子绕组中通入交流电； B、给转子绕组中通入直流电； C、给定子绕组中通入交流电； D、给定子绕组中通入直流电。 7. Y-Δ降压起动，由于起动时每相定子绕组的电压为额定电压的1.732倍，所以起动转矩也只有直接起动时的（ A ）倍。 A、1/3； B、0.866； C、3； D、1/9。 四、问题： 1. 三相异步电动机在一定负载下运行时，如电源电压降低，电动机的转矩、电流及转速有何变化？ 答：当电源电压降低时，T↓→（由于负载转矩并没变，所以平衡被打破）n↓→s↑→I1↑→Tˊ↑→（当电磁转矩重新和负载转矩达到平衡时，电动机转速nˊ不再下降），稳定下来并低于前面的转速n。 2. 三相异步电动机在正常运行时，如果转子突然被卡住，试问这时电动机的电流有何变化？对电动机有何影响？ 答：n=0,转子切割磁力线的速度达最大，这时电动机的感应电流由于堵转而急速增大，可达正常运行时电流的4～7倍，因此不迅速关断电源时，电机将因过流很快烧损。 3. 三相异步电动机在额定状态附近运行，当（1）负载增大；（2）电压
专业资料 《三相异步电动机的正反转控制线路》 教学设计
课题：三相异步电动机的正反转控制线路 授课班级：电子中职高一年级下学期 授课时间：2014年4月11日星期五 授课教材： 中国劳动社会保障出版社《电力拖动控制线路与技能训练》 教材分析： 《三相异步电动机的正反转控制线路》这节内容选自第二单元课题三“三相异步电动机的正反转控制线路”第二部分。 正反转控制在现代化生产中属于绝对不可缺少的生产控制环节，如机床工作台的前进与后退、万能铣床主轴的正传与反转、起重机的上升与下降等。它在电动机的基本控制中，前面与电动机的正转控制紧密相连，后面与位置控制、顺序控制、多地控制、启动控制、制动控制等密切相关，对今后进一步进行电工技能实训及培养学生的实际动手操作能力起着举足轻重的作用。 教学目标： 知识与技能: 1）理解三相异步电动机三种正反转控制线路； 2）掌握三相异步电动机正反转的工作原理。 过程与方法： 1）通过分析三种控制电路的渐进过程，培养学生的识图能力以及比较分析和归纳总结的能力。 2）通过引导学生分析工作原理、培养和训练学生综合分析电路的能力。 情感态度与价值观： 培养学生严谨认真的职业工作态度。增强学生发现问题、认识问题、解决问题。 教学重点： 1）接触器联锁的正反转控制线路的组成与工作原理 2）对控制线路的每个元件都要明确其位置和作用。 教学难点： 1）如何改变三相电源相序。 2）引导学生思考如何实现双重联锁。 教法： 提问、启发引导法（重点）：先不给出线路图，在教师的步步启发下，学生积极思考，由师生共同画出接触器联锁的正反转控制线路图。这样，便于学生掌握线路的组成与工作原理。
第4节电动机练习题 姓名学号 一、我学会了 1、通电导体在磁场中受到了。通电导体在磁场中受力方向与 和有关。电流方向改变时，通电导体受力方向。磁场方向改变时，通电导体受力方向。但若电流方向和磁场方向同时改变时，通电导体受力方向。 2、通电线圈在磁场中会发生。平衡位置是指线圈平面与磁感线的位置。 当线圈处在平衡位置时，线圈两边受到一对的作用。当线圈平面与磁感线平行时，线圈会发生。 3、直流电动机的工作原理是：利用的原理。直流 电动机主要组成部分：、、、。换向器的作用：能自动改变线圈中，使线圈连续旋转。线圈的转动方向取决于和。线圈的转动速度取决于和。 4、电动机有许多优点：构造、控制、效率、无污染，广泛地应用在 日常生活和各种生产中。例如：、。 二、我理解了 5、如图所示是检验磁场对通电导体作用力的实验装置，当导 线AB中有某方向电流通过时，它受到的磁场力方向向右。 （1）如果仅将磁极对调位置，导线AB受力方向 ______。 （2）如果磁极位置不变，仅改变AB中的电流方向，导线AB受力方向 ______。 （3）若同时对调磁极位置和改变电流方向，导线AB的受力方向 ______。 （4）此实验表明磁场对通电导体作用力的方向与 __________和 __________方向有关。 6、通电直导体在磁场中受到的力的方向----------------------------------（） A．跟磁感线方向平行，跟电流方向垂直 B．跟磁感线方向垂直，跟电流方向平行 C．跟磁感线方向垂直，跟电流方向垂直 D．跟磁感线方向平行，跟电流方向平行 7、关于直流电动机，小宇和他的同学有不同的看法，其中你认为他们的看法正确的是 A、小宇：直流电动机是利用电磁铁的原理制成的（） B、小丽：直流电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的 C、小明：直流电动机实现了机械能转化为电能 D、小强：直流电动机的换向器是用来改变磁场的方向 8、下列器材的工作原理与电动机的工作原理相同的是-----------------------（） A．电炉 B．电铃 C．磁悬浮列车 D．电流表 9、如图所示,在下列有关电与磁实验的装置图中，能应用于电动机的原理的是--（）
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 (n0=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 s n0 n 100% 1500 1460 100% 2.7% n0 1500 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 sR2 U 12 T K ) 2 R2 (sX 20 2 2 由公式可知 :1. T 与定子每相绕组电压 U 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。 11 三个重要转矩：(1) ( 额定转矩 TN) 电动机在额定负载时的转矩(2) (最大转矩Tmax) 电机带动最大负载的能力,(3) ( 起动转矩Tst)电动机起动时的转矩。 12 如某普通机床的主轴电机(Y132M-4 型 ) 的额定功率为7.5kw, 额定转速为1440r/min, 则额定转矩为（T P N 9550 7 . 5 N . m ）。 N 9550 49 . 7 n N 1440 13 转子轴上机械负载转矩T2 不能（大于 Tmax ），否则将造成堵转(停车 )。 过载系数 (能T m ax 一般三相异步电动机的过载系数为 1.8 ~ 2.2 T N 力 ) 14 K st T st 启动条件（ Tst>TL ）否则电动机不能启动，正常工作条 起动能力 T N 件：所带负载的转矩应为（TL 三相异步电动机的工作原理及控制电路 三相异步电动机和其他电动机想比较，具有结构简单，制造方便、运行可靠、价格低廉等一系列优点，因此应用广泛。 三相异步电动机的原理和结构 一、三相异步电动机的工作原理 （一）、三相交流电机的旋转磁场 1、旋转磁场的产生：三相交流电通给三相定子绕组（三个线圈彼此互隔1200分布在 定子铁心内圆的圆周上） 经过画图分析不同时间产生的磁场的位置，发现旋转磁场，并找出其特点 2、旋转磁场的特点：大小不变，以一个转速向某一个方向旋转，这个转速把它命名 为旋转磁场的同步转速n1 n1=60 f / p （f为电源频率；p为磁极对数） 3、思考：如何改变旋转磁场的方向 方法：任意调换三相电源中的任意两根相线（交换两根相线即改变了三相电源的相序，从而可以改变旋转磁场的方向） （二）、三相异步电动机的工作原理 1、分析工作原理：三相电通给定子绕组，产生旋转磁场，静止的转子相对于旋转磁场有一个相对的切割磁力线的运动，产生感应电动势，产生感应电流，转子绕组上有了电流，在磁场中会受到电磁力的作用，形成电磁转矩T，驱动转子旋转起来，实现了电能转换成机械能的目的。 2、体会“三相异步电动机”名称的由来： “三相”：三相电通入三相定子绕组 “异步”：不同步，肉眼看不见的旋转磁场转速n1 和看到的转子转速n2大小不同（方向相同），且n1 >n2 “电动机”：最终实现了电能转换成机械能 3、简化模型： 在三相异步电动机的工作原理中：给定子绕组通电，然后转子绕组通过电磁感应产生电，这一点与变压器相似（一次侧通电，二次侧感应出电），所以经常为了分析的方便将三相异步电动机的结构比作变压器，如右图： 4、思考：如何改变转子旋转的方向 方法：通过任意调换两相电流的相序，改变旋转磁场的方向，就改变了转子的旋转方向 5、转差率 S=（n 1-n ）/n 1 转子从静止开始运行，转差率S 是从1趋向于0（但不能等于0，0 直流电机练习题 填空题： 1.改变一直流并励电动机的转向，可采用的方法是电枢电压和励磁电压。 2.当电动机的转速超过理想空载转速时，出现回馈制动。 3.直流电机电枢导体中的电势和电流是( 交变 )性质的。 4.直流电机电枢绕组的感应电势与电机的转速成( 正比 )。 5.他励直流发电机，当转速升高20%时，电势( 升高20% )。 6.直流电机的电磁转矩与电枢电流成( 正比 )。 7.直流电动机一般采用( 串电阻)和(降压)的方法起动，起动时应保证电动机的磁通达到额 定值。 8.在电枢回路中串电阻调速，理想空载转速不变，特性的斜率增大。 9.直流电动机降压调速，理想空载转速( 变小 )，特性的( 斜率 )不变。 10.直流电动机弱磁调速，理想空载转速( 变大 )，特性的( 硬度 )变软。 11.当直流电机带恒转矩负载时，若为他励电动机，当电枢电压下降时，其转速(下降 )，电枢 电流( 不变 )。 12.运行中的并励直流电动机，其( 励磁 )不能突然短路或断开。 13.可用下列关系来判断直流电机的运行状态：当 n 异步电动机习题 8-1 有一台异步电动机的kW，V，，。试求：在额定运行时定子绕组两种接（△/Y）的电动机线电流和相电流。 8-2 已知一台异步电动机的技术数据如下：kW，V，△接， ，Hz，，，，， 。求：（1）电动机的极对数P，额定转差率S N；（2）额定转矩T N， 直接起动时的起动电流I st；（3）负载转矩时，能否采用Y-△降压起动？为什么？ 8-3 已知一台异步电动机的技术数据为：kW，V， A，联接方式△/Y，，，， 。求：（1）额定转矩、启动转矩和最大转矩；（2）定子绕组△接时的启动电流。 8-4 已知一台异步电动机的技术数据如下：kW，V，△接， ，Hz，，，，， 。求：（1）额定电流、额定转矩、启动转矩和最大转矩；（2）负载 转矩为电动机的额定转矩时，电源电压为和两种情况下，电动机能否启动？ 8-5 Y132M-4型异步电动机，技术数据如下：kW，V，△接， ，，Hz，，，， 。求：（1）额定转速、额定电流、额定转矩；（2）额定运行时，若 负载转矩增大并重新稳定运行后，以下各量如何变化：、、、。 8-6 已知一台异步电动机的技术数据为：kW，V， ，，，，，，△接。求：（1）电动机直接启动和Y-△降压起动时的启动电流；（2）负载转 矩时，电动机的转速。 8-7 已知一台异步电动机的技术数据为：kW，V， ，，，，，，△接。求：（1）额定运行时定子线电流及直接启动时的启动电流、启动转矩； （2）额定运行时转子电势频率；（3）在电动机额定运行时，电网电压突降为320V，此时电动机能否继续运行？ 8-8 已知一台异步电动机的技术数据如下：kW，V，联接 方式△/Y，，Hz，，，， 直流电机原理及拖动 1.直流电动机的电磁转矩的大小与_________成正比。 A．电机转速B．主磁通和电枢电流 C．主磁通和转速D．电压和转速 2.图示的直流电动机机械特性曲线，是_________励磁方式的电动机。 A．串励 B．他励 C．并励 D．复励 3.直流电机换向极作用主要是_________。 A．增加电机气隙磁通B．改善换向，减少换向时火花 C．没有换向极，就成为交流电机D．稳定电枢电流 4.并励电动机出现轻载“飞车”的主要原因是_________。 A．电源电压过高B．电枢绕组流过的电流过大 C．电刷和换向器接触不良D．励磁绕组断线 5.直流电机换向极绕组与_________。 A．电枢绕组并联B．电枢绕组串联 C．并励绕组串联D．并励绕组并联 6.同交流异步电机比较，直流电机的最大优点是________。 A．造价低B．结构简单 C．维修工作量少D．调速性能好 7.直流电动机电枢导体中的电流是_______。 A．直流电B．交流电C．脉动电流D．以上均不对 8.下列调速法不适用于直流电机的是__。 A．在电枢回路的串联可调电阻B．改变励磁回路中的励磁电阻 C．改变电枢的电压D．改变定子磁极对数 9.下列励磁方式的直流电机不能空载运行的是___。P187 A．串励B．并励C．他励D．复励 10.一般说来，串励、并励、复励三种励磁方式的直流电动机中，机械特性最硬 和最软的分别是___。 A．串励／复励B．复励／并励C．并励/串励Ｄ．复励/串励 11.改变直流电动机的转向方法有________。 A．对调接电源的两根线 B．改变电源电压的极性 C．改变主磁通的方向并同时改变电枢中电流方向 D．改变主磁通的方向或改变电枢中电流方向 12.直流电动机起动时必须在电枢回路中串联起动电阻，原因是刚起动时 ________。 A．主磁通较弱B．反电动势为零 C．瞬间高压D．提高电磁转矩 13.直流电动机的调速方法种类与交流电动机________，而制动方法种类 ________。 A．相同／相同B．相同／不同 C．不同／相同D．不同／不同 14.直流发电机和直流电动机的铭牌上的额定容量是指电机在额定状态下的 ________。 A．电功率B．机械功率C．输入功率D．输出功率 15.直流电动机和交流绕线式电动机在结构上都具有________。 A．电刷、换向器B．电刷、滑环 C．电刷D．滑环 16.对于直流电机，下列部件不在定子上的是________。 A．主磁极B．换向极C．电枢绕组D．电刷 17.对于直流电机，下列部件不在转子上的是________。 A．换向器B．换向极 C．电枢铁心D．电枢绕组 18.一台他励直流电动机，起动前出现励磁回路断线。假设该电机未设失磁保护， 现空载起动，则会________。 A．堵转一致于烧毁电机绕组B．发生飞车事故 C．无起动转距，转子静止D．转子的转速大大降低 19.直流电机电枢绕组中的电动势与其转速大小成________，与主磁通大小成 ________。 A．正比／正比 B．反比／反比 C．视电机种类(是发电机还是电动机)而定 D．视电机容量而定 20.关于直流电动机的转动原理，下列说法正确的是________。 A．转子在定子的旋转磁场带动下，转动起来 B．通电导体在磁场中受到力的作用 C．导体切割磁力线产生感生电流，而该电流在磁场中受到力的作用 D．穿过闭合导体的磁感应强度变化引起电磁转矩 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 04.01000 960100011=-=-=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：1431470 22955095502=?=?=N N N n P T 2.2143 6.314===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 N U P η?cos 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=240 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 =、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 ?cos （4）效率ηN 。 解：（1）从电动机型号可知电动机为4极电机，磁极对数为p =2，由 1 21n n n s -= 所以 1480)013.01(1500)1(12=-?=-=s n n (r/min) （2）∵N N m n P T 29550? = ∴45955014804.29095502=?==N m N n T P （KW ） （3） ∵N L L N Cos I U P ?3 1= ∴88.02 .8438031075.4833 1=???==L L N N I U P Cos ? （4）923.075.484512===N N N P P η 6 四极三相异步电动机的额定功率为30kw ，额定电压为380V ，三角形接法，频率为50HZ 。在额定负载下运动时，其转差率为，效率为90%，电流为，试求：(1)转子旋转磁场对转子的转速；(2)额定转矩；(3)电动机的功率因数。 解：（1）转子旋转磁场对转子的转速n 2=Sn 1=×1500=30 (r/min) （2）额定转矩T N =9550×30/1470= （3）电动机的功率因数88.09 .05.573803103033 =????==N L L N N I U P Cos η? 7 上题中电动机的T st /T N =，I st /I N =7，试求：(1)用Y-△降压启动时的启动电流和启动转矩；(2)当负载转矩为额定转矩的60%和25%时，电动机能否启动？ 解：（1）用Y-△降压启动时的启动电流I ST =7×3=134(A) 用Y-△降压启动时的启动转矩T st=×3=(Nm) （2）因为 T st=， 当负载转矩为额定转矩的60%时, 由于T st 小于负载转矩，电动机不能启动。 当负载转矩为额定转矩的25%时，由于T st 大于负载转矩，电动机可以启动。 安徽新闻出版职业技术学院教案 科目电机与拖动技术基础年级15 包装自动化技术 1 班任课教师付学敏第 4 章三相异步电动机 课 题 1、知识方面：了解三相异步电动机的基本结构、理解工作原理、电磁转矩和机械特教 性，理解起动、调速、制动方法。 学 2、德育方面：科学技术就是生产力。 目 3、技能方面：识别三相异步电动机的基本结构。 的 重三相异步电动机的感应电动式和磁动势 点三相异步电动机的工作原理 难三相异步电动机的工作特性 点 挂（ a）简化的三相绕组分布图 图（ b）按星形连接的三相绕组接通三相电源 或（ c）三相对称电流波形图 实（ d）两极绕组的旋转磁场 验 用 具 作 业 本 课 小 结 安徽新闻出版职业技术学院教师专用纸 导入：三相异步电动机结构简单、制造方便、坚固耐用、维护容易、运行效率高、工作特性好；和同容量的直流电动机相比，异步电动机的 重量约为直流电动机的一半，其价格仅为直流电动机的 l/3 左右；而且异步电动机的交流电源可直接取自电网，用电既方便又经济。所以大部 分的工业、农业生产机械，家用电器都用异步电动机作原动机，其单机容量从几十瓦到几千千瓦。我国总用电量的 2/3 左右是被异步电动机消耗掉 的。 教三相异步电动机的基本结构与工作原理 学过程一、基本结构 三相异步电动机主要是由定子部分（静止的）和转子部分（转动的）两大部分组成，定、转之间是空气隙。另外还有端盖、轴承、机座、风扇等部件。 （一）异步电动机的定子结构 异步电动机的定子是由机座、定子铁心和定子绕组三个部分组成的。 1.机座 异步电动机的机座主要是固定和支撑定子铁心和绕组。中小型电机 一般采用铸铁机座、大中型电机采用钢板焊接的机座。电机损耗变成的 热量主要通过机座散出，为了加强散热面积，机座外部有很多均匀分布 的散热筋。机座两端面上安装端盖，端盖支撑转子，保持定、转子之间 的气隙值。 2.定子铁心 定子铁心是电动机磁路的一部分，装在机座里。为了降低定子铁心 的铁损耗，定子铁心用厚的硅钢冲片叠成，硅钢片两面还应涂上绝缘漆，用以降低交变磁通在铁心中产生的涡流损耗。在定子铁心内圆上开有 槽，槽内放置定子绕组 ( 也叫电枢绕组 ) 。 3.定子绕组 异步电机的定子绕组是电动机电路部分。小型异步电动机定子绕组 通常由高强度漆包圆线绕成线圈嵌入铁心槽内；大、中型电机使用矩形 截面导线预先制成成型线圈，再嵌入槽内。每相绕组按一定规律连接， 初中电动机专题练习（含详细答案） 一．计算题（共26小题） 1．（2019?杭州一模）如图为某品牌运动果汁杯及其铭牌参数。运动果汁杯内置一个电动机，电动机通过金属杆带动刀片旋转，将水果打成果汁。此款运动果汁杯以额定功率工作时，一次打汁时间是48秒，充满电后可以打汁20次，20次后指示灯闪烁提示电量不足，需要充电。则： （1）电动机正常工作时，通过线圈的电流约为安。（保留1位小数，下同） （2）在打汁时，电动机线圈电阻为0.1欧，电动机输出的机械功率是多少？ （3）此款运动果汁杯，当电池容量低于%时需要充电（电池容量“5100mAh”是指当工作电流为5100毫安，能持续供电1小时）。 2．（2019?杭州）如图是一电动机提升物体的示意图，电源电压为120伏。电动机将一个质量为50千克的物体1秒内匀速上提0.9米，电路中的电流为5安培，（g取10牛/千克） （1）求该电动机工作1秒钟所产生的电热。 （2）求电动机线圈阻值。 （3）当该重物上升到一定高度时，电动机的转子突然被卡住，为什么这种情况 下电动机容易烧坏？ 3．（2018?富阳区模拟）如图是真空吸盘吊车吊运玻璃的示意图，起吊玻璃时先将吸盘压在玻璃上，然后启动抽气机将吸盘内的空气抽出，就可以利用大气压将玻璃吸起，然后启动电动机牵引滑轮组上的绳子就可以将吸盘和玻璃吊起，吊起后，水平横粱上的滑轨还可以将滑轮组水平移动将玻璃放到合适的位置。 已知吸盘重为60牛，每个滑轮重40牛，在某次吊装过程中，吊车用0.2米/秒的速度将一块重为400牛的玻璃吊高2米，然后又用时15秒水平移动了3米，不计抽气管和绳重，不计绳子、滑轮的摩擦，请根据信息回答下列问题： （1）吊车在整个起吊玻璃过程中对玻璃做了多少功？ （2）电动机需要对绳子提供多少牛的拉力？ （3）在吊车将玻璃吊高2米的过程中，电动机对绳子做功的功率为多大？ （4）该滑轮组的机械效率为多大？ 第8章电动机 1 50HZ 的三相异步电动机，转速是1440r/min时，转子电流的频率是多少？ 【答】 2 380V星形联结的三相异步电动机，电源电压为何值时才能接成三角形？380V角形联结的三相异步电动机，电源电压为何值时才能接成星形？ 【答】220V 和660V 3 额定电压为380V/660V，星/角联结的三相异步电动机，试问当电源电压分别为380V和660V时各采用什么联结方式？它们的额定电流是否相同？额定相电流是否相同？额定线电流是否相同？若不同，差多少？ 【答】当电源电压为380V时采用三角形联结方式， 当电源电压为660V时采用星形联结方式 它们的额定相电流相同，额定线电流不同。 4 相异步电动机的旋转方向决定于( ) 。 (a) 电源电压大小(b) 电源频率高低(c) 定子电流的相序【答】(c) 5 转磁场的转速n1与极对数p和电源频率f 的关系是( ) 。 (a) n f p 1 60 =(b) n f p 1 60 2 =(c) n p f 1 60 = 5【答】(a) 6 三相绕线式异步电动机转子上的三个滑环和三个电刷的功用是( ) 。 (a) 连接三相电源给转子绕组通入电流(b) 通入励磁电流(c) 连外接三相电阻器，用来调节转子电路的电阻 6【答】(c) 7 三相异步电动机的转差率s＝ 1 时，其转速为( ) 。 (a) 额定转速(b) 同步转速(c) 零 7【答】(c) 8三相异步电动机在额定转速下运行时，其转差率( ) 。 (a) 小于0.1 (b) 接近1 (c) 大于0.1 8【答】(a) 9 定电压为660 /380 V 的三相异步电动机，其连接形式在铬牌上表示为( ) 。 (a) Y / ?(b) ? / Y(c) ??Y 9 【答】(a) 电动机习题（含答案） 一、单选题(本大题共14小题，共28.0分) 1. 下列图形是电与磁中的几个实，反映电动工理是（） A. B. C. D. 2. 图为流动机的工作原理．以下相关析中正确的（） A. 电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为内能 B. 电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能 C. 电动机工作过程中，线圈中也产生感应电流 D. 电动机工作过程中，线圈中的电流方向保持不变 3. 如图所示的四图中，说动原理的实验装置是（） A. B. C. D. 4. 如图所示，在下列有关电与磁实验的装置中，应用于动机的理是） A. B. C. D. 5. 如图示四种器中，利用电动机原理工作的（） A. 电炉 B. 电风扇 C. 电饭煲 D. 电铃 6. 如图所的四个实中，说电机工作理的实验是（） A. B. C. D. 7. 线圈/空/abc转程中经过图、位置时，导线 a空格/b空/所受磁场力的方向（） A. 相反，是由于磁场方向相反了 B. 相反，是由于流过ab的电流方向相反了 C. 相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都改变了 D. 相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没改变 8. 在如所示的四个实验装置中，能说衣中动工作原理是（） A. B. C. D. 9. 电动机的工原理是（） A. 电磁感应现象 B. 电流的热效应 C. 通电导体周围存在磁场 D. 通电导体在磁场中受力 10. 家庭生活中的电冰箱、风扇、洗衣等都离不机．动是根列哪种现象制成的（） A. 通电导线在磁场中受到力的作用 B. 磁场对放入其中的磁针产生力的作用 C. 电流周围存在磁场 D. 电磁感应 11. 如图示，用来研究电机工作原理的是（） A. B. C. D. 12. 下列四幅中，能说明电动工作原理（） 《三相异步电动机》教案 转动；实际的电动机中不可能用手去摇动永久磁铁产生旋转的磁 场，而是通过其他方式产生旋转磁场，如在交流电动机的定子绕 组(按一定排列规律排列的绕组)通入对称的交流电，便产生旋转 磁场；这个磁场虽然看不到，但是人们可以感受到它所产生的效 果，与有形体旋转磁场的效果一样。通过这个实验，可以清楚地 看到，交流电动机的工作原理主要是产生旋转磁场。 三相交流电是怎样产生旋转磁场的呢？当3个绕组跟三相电 源接通后，绕组中便通过三相对称的交流电流i U、i V、i W，其波 形如图3.3图所示。现在选择几个特殊的运行时刻，看看三相电 流所产生的合成磁场是怎样的。这里规定：电流取正值时，是由 绕组始端流进(符号⊕)，由尾端流出(符号⊙)；电流取负值时， 绕组中电流方向与此相反。当ωt=ω t1=0，U相电流i U=0，V相 电流取为负值，即电流由V2端流进，由V1端流出；W相电流i W 为正，即电流从W1端流进，从W2端流出。在图3.3的定子绕组 图中，根据电生磁右手螺旋定则，可以判定出此时电流产生 的合成磁场如图3.3(a)所示，此时好像有一个有形体的永久磁铁 的N极放在导体U1的位置上，S极放在导体U2的位置上。 当ω t=ω t2=2时，电流已变化了1/3周期。此时刻i为正， 电流由U1端流入，从U2端流出，i V为零；i W为负，电流从W2 端流入，从W1端流出。这一时刻的磁场如图3.3(b)所示。磁场方 向较ωt=ωt1时沿顺时针方向在空间转过了120°。 分析三相 交流电是 怎样产生 旋转磁场 转子的旋转速度 转子的旋转速度一般称为电动机的转速，用n表示。根据前 面的工作原理可知，转子是被旋转磁场拖动而运行的，在异步电 动机处于电动状态时，它的转速恒小于同步转速n1，这是因为转 子转动与磁场旋转是同方向的，转子比磁场转得慢，转子绕组才 可能切割磁力线，产生感生电流，转子也才能受到磁力矩的作用。 假如有n = n1情况，则意味着转子与磁场之间无相对运动，转子 不切割磁力线，转子中就不会产生感生电流，它也就受不到磁力 矩的作用了。如果真的出现了这样的情况，转子会在阻力矩(来自 摩擦或负载)作用下逐渐减速，使得n三相异步电动机及控制电路(教案)
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