第五章 三相异步电动机原理 题及答案

第五章5.1 有一台四极三相异步电动机，电源电压的频率为50H Z，满载时电有一台四极三相异步电动机，电源电压的频率为动机的转差率为0.02求电动机的同步转速、转子转速和转子电流频率。

流频率。

n0=60f/p S=(n0-n)/ n0 =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.f2=Sf1=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？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：在额定负载下运行，试求：定子旋转磁场对定子的转速；①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；②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；③转子旋转磁场对转子的转速；型号型号P N /kW U N /V 满载时满载时 I st /I N Tst/T N T max /T N n N /r ·min -1 I N /A ηN ×100 cos φ Y132S-6 3 220/380 960 12.8/7.2 83 0.75 6.5 2.0 2.0 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 S N = (n 0-n N )/ n0=(1000-960)/1000=0.04 P=60f/ n0=60*50/1000=3 ③η=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？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，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。

4.2 三相异步电动机的启动
所谓三相异步电动机的启动过程是指三相异步电动机从接入 电网开始转动时起，到达额定转速为止这一段过程。 根据上一节的分析知，三相异步电动机在启动时启动转矩 Tst 并 不大，但转子绕组中的电流 I很大，通常可达额定电流的 4～ 7倍， 从而使得定子绕组中的电流相应增大为额定电流的4～7倍。这么 大的启动电流将带来下述不良后果。 （1）启动电流过大使电压损失过大，启动转矩不够使电动机 根本无法启动。 （2）使电动机绕组发热，绝缘老化，从而缩短了电动机的使 用寿命。 （3）造成过流保护装置误动作、跳闸。 （4）使电网电压产生波动，进而形成影响连接在电网上的其 他设备的正常运行。 因此，电动机启动时，在保证一定大小的启动转矩的前提下， 还要求限制启动电流在允许的范围内。
（三）旋转磁场的转速
定子磁场的转速称为同步转速，大小为： f1 —电网频率； P —磁极对数
60 f1 n1 p
同步转速与极对数之间对应关系 (f1=50HZ)
极对数 p 同步转速 n1（r/min）
1 3000
2 1500
3 1000
4 750
5 600
6 500
二、三相异步电动机的转动原理
7、转速
8、绝缘等级
A
E
120
B 130
极限温度（0C） 105
9. 工作制
铭牌上的“工作制”又称“定额”，按规定分为“连续” （代号为S1）、“短时”（代号为S2）和“断续”（代 号为S3）等。连续工作制的含义为该电动机可以按铭牌上 标定的功率长时间连续运转，而温升不会超过允许值。
10. 防护等级
二、三相电动机的铭牌数据

要正确使用电动机，必须要看懂铭牌。今以 Y132M-4型电动机为例，来说明铭牌上各个数 据的意义。

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 。

图（a）为转子电流与电动势同相位，由”左手电动机”定则确定各导体在磁场中所 受电磁力的方向，由小箭头表示，可见，电磁转矩方向与转向相同。 图（b）为转子电流与电动势有相位差（如电流滞后电动势一相位角 Ψ2，当正对 着磁极轴线的转子导体电动势达最大值时，则电流达最大值的转子导体还在逆磁 场旋转方向并距前述导体一空间电角度 Ψ2 的地方，同样可判得转子各导体在磁 场中所受电磁力的方向，可见，转子大部分导体所产生的电磁转矩方向与转向 。 E2 1 。 。I2 ψ2 I2
第五章 三相异步电动机基本工作原理和结构 5-1 三相异步电动机为什么会转，怎样改变它的极性？ 答：（1）电生磁：定子三相绕组通以三相正弦交流电流产生一个以同步速 n1、 转向与相序一致（顺时针方向）的旋转磁场。假定此瞬间旋转磁场极性由上到下 （如图所示） （2）（动）磁生电：由电磁感应理论：静止的转子绕组切割定子旋转磁场而感 应电动势，其方向由”右手发电机”定则确定，如图所示（转子上面三个导体为 ⊙ ,下面三个导体为⊕ ）。由于转子绕组自身闭合，便有电流通过，并假定电流 与电动势同相（即为有功分量电流）。 (3) 电磁力（矩）
பைடு நூலகம்
相同，只有小部分导体电磁转矩方向与转向相反，因此，当转子电流与电动势的 相位差时，电动机总电磁转矩将减小。 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 n1 而言，若 n= n1 为同步电机，n≠n1 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 n1 与转子转速 n 之间的转速差（n1-n） 与旋转磁 s= 场转速 n1 的比率，即 当 n< n1 时，转差率为正（s>0），n> n1 时转差率为负（s<0）； 当 n1>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。 5-5 假如一台接到电网的异步电动机用其它原动机带着旋转，使其转速高于旋转 磁场的转速，如图 5-9 所示，试画出转子导体中感应电动势、电流和相序的方 向。这时转子有功电流和定子旋转磁场作用产生的转矩方向如何？如把原动机去 掉，情况又会怎样？ 答：当转子由电动机驱动，且 n>n1，此时转子导体以逆时针方向切割旋转磁场 （相对切割速度为 n-n1）,而感应电动势 e2 方向如图所示（由”右手发电机”定则 判定）,其相序由转子导体的切割方向决定，由于转子导体切割旋转磁场在时间上 有先后顺序，如将先切割 N 极轴线的一相定义为 U 相，则后切割的那两相（互差 1200 空间电角度）分别为 V 相和 W 相，可见，其相序与转向相反，如图所示。 如果电流 i2 与电动势 e2 同相（即有功分量电流），则转子有功电流和旋转磁场 相互作用产生电磁力，并形成转矩 Tem，由”左手电动机”定则判得，其方向与转 子转向相反，为制动 n1-nn1。 s= 性质转矩。实际上，此时电动机已处于发电运行状态（ 掉，转速将下降，不再大于 n1 了，这时因为已处于发电机运行的电机在旋转过 程中，绕组电阻有铜损耗，通风、轴承、磨擦等有机械损耗，致使转速逐渐下 降，直至 n<n1，电磁转矩方向反过来，这台电机重新在电网电源的支持下进入到 电动机运行状态。

' Ｘ1、X 2 、p 及 m1 ）以及转差率 s 之间的关系, 因此称为电
磁转矩的参数表达式。显然当U1、f1及电动机的各参数不变
时, 电磁转矩T仅与转差率 s 有关,根据式（5-2）可绘出异步 电动机的 T-s 曲线, 如图5-1所示。
T
' r 2 m1 pU12 s
n
n1 nN nm
HP 段是稳定运行段。 电动机随着负载的增加 而转速略有下降；
H B
P
0
TN
A Tst Tmax
T
AP 段是不稳定 运行段。
图 5-3 三相异步电动机的固有机械特性曲线
5. 2. 2 人为机械特性
由电磁转矩的参数表达式可知 , 人为地改变异步电动机
的任何一个或多个参数（U1 , f1 , p , 定、转子电路的电阻或 电抗等）, 都可以得到不同的机械特性, 这些机械特性统称为 人为机械特性。下面介绍改变某些参数时的人为机械特性。
程度远远不及转子电流增加的程度大,根据磁动势平衡方程式,
定子电流也将大为增加, 长期超过额定值就会发生“烧机”现 象。
T CT Φ1I 2 ' cos2
(5-1)
5. 1. 2 电磁转矩的参数表达式
根据三相异步电动机的近似等效电路可知
' r '2 2 Pem m1 I 2 s U1 ' I2 2 r2 2 r X X 1 1 2 s

T
' r 2 m1 pU12 s
r2' ' 2f1 r X X 1 2 1 s
2


2

第五章 异步电机5．1 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n 与同步转速1n 之差对同步转速1n 之比值11n n n s-=0s <为发电机状态。

01s <<为电动机状态，1s >为电磁制动状态。

5．2 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。

5．3 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1f ，旋转磁场相对于转子以p f n /6011=（p 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。

11n n n s +=（n 为转子转速）5．4 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。

5．5 三相异步电机的极对数p 、同步转速1n 、转子转速n 、定子频率1f 、转子频率2f 、转差率s 及转子磁动势2F 相对于转子的转速2n 之间的相互关系如何？试填写下表1601f Pn =11n n n s -=21f sf =2F 相对于转子的转速21n n n =- 2F 相对于定子的转速1n5．6 试证明转子磁动势相对于定子的转速为同步速度1n 。

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2F 相对于转子的转速n ，转差率为s 时，转子电流的频率21f sf =，则这个磁动势相对转子的转速为1sn ，它相对定子的转向永远相同，相对定子的转速为11111n nn sn n n n n -+=+=，即永远为同步速。

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 。

（完整版）三相异步电动机练习题及答案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。

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_____________________、______________________、_________________________。

8
答案：错 9、异步电动机起动过程中，定子电流与负载转矩大小有关。 分析：机械负载增加时，转速将随之下降，转子电势增大，转子电流增加，转子磁势也增加； 由于转子磁势具有去磁作用， 气隙磁通出现下降趋势， 定子绕组的感应电势也随之出现下降 趋势；但是电源电压不变，因此定子电流随之增大。定子电流增大，定子磁势也就增大，可 以补偿转子电流随机械负载的增加对磁通的影响，从而阻止定子电势的进一步下降的趋势， 以达到新的平衡。简而言之，机械负载的增加是通过转子电流、气隙磁通作用于异步电动机 的定子绕组，而使定子电流随之增加的。 答案：对 10、异步电动机负载不变时，电源电压降低，定子电流减小。 分析：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。 答案：错 11、异步电动机转子回路电阻增大，临界转差率减小。 分析：增大异步电动机转子回路电阻，会增大起动转矩，最大转矩不会发生改变，临界转差 率增大。 答案：错 12、异步电动机可变损耗与不变损耗相等时效率最高。 分析：异步电动机的功率平衡关系为：
图 9-2
三相定子绕组与三相交流电流
1
i
iA
iB
iC
ωt 0 120° 240° 360°
A Y Z Y
A Z Y
A Z Y
A Z
N C X B C X 图 9-3 B C X 三相交流产生旋转磁场 B C
N B X
当三相定子绕组（图 9-2a）接三相正弦交流电流（图 9-2b）时，在磁路空间产生旋转 磁场 n0（图 9-3） ，转子绕组切割磁力线产生感应电流，感应电流与旋转磁场相互作用产生 电磁转矩（图 9-4） ，使电动机转子沿旋转磁场旋转的方向转动 n。

答 转子串适当的电阻， 转子串频敏变阻器
9.感应电动机最大转矩公式 。
答
10.一台三相异步电动机的额定功率 是指额定运行时的功率，如果撤换其定子绕组，将每相匝数减小了，在电源电压不变的条件下，气隙中的每极磁通将。
答 输出的机械功率，增加
11.★若感应电动机的漏抗增大，则其起动转矩，其最大转矩。
答减小，减小
12.绕线型感应电动机转子串入适当的电阻，会使起动电流，起动转矩。
答减小，增大
二、选择
1.绕线式三相感应电动机，转子串电阻起动时（）。
A起动转矩增大，起动电流增大；B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B
2.一台50 三相感应电动机的转速为 ，该电机的级数和同步转速为（）。
A 减少, 增加, 不变, 增加；
B 增加, 增加, 不变, 增加；
C 减少, 增加, 增大, 增加；
D 增加, 减少, 不变, 增加。
答A
9.★三相绕线式感应电动机拖动恒转矩负载运行时，采用转子回路串入电阻调速，运行时在不同转速上时，其转子回路电流的大小（）。
A与转差率反比；B与转差率无关；
C与转差率正比；D与转差率成某种函数关系。
答错
4.三相感应电动机的功率因数 总是滞后的。（）
答对
5.★感应电动机运行时，总要从电源吸收一个滞后的无功电流。（）
答对
6.★只要电源电压不变，感应电动机的定子铁耗和转子铁耗基本不变。（）
答错
7.感应电动机的负载转矩在任何时候都绝不可能大于额定转矩。（）
答错
8.绕线型感应电动机转子串电阻可以增大起动转矩；笼型感应电动机定子串电阻亦可以增大起动转矩。（）

I1 p I1l / 3 (9.5 / 3 ) A 5.48 A
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5.4.1 某三相异步电动机，PN＝30 kW，nN＝ 980 r/min，KM＝2.2 ，KS＝2.0，求：（1）U1L＝UN 时的 TM和 TS；（2）U1L＝0.8 UN 时 的 TM 和 TS。
【解】
12.87 103 ( ) A 22.22 A 3U N cos 3 380 0.88 P 1N
由于 I1l I N，故当 I1l 10 A时电动机不过载
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5.4.4 Y160M-2 型三相异步电动机，PN＝15 kW，UN＝380 V ，三角形联结，nN＝2 930 r/min，N = 88.2%， cosφ = 0.88 。Is/IN＝7，KSt＝2，λ＝2.2，起动电流不允许超过150A。若 TL = 60 N· m ，试问能否带此负载：（1）长期运行； （2）短时运行 ；（3）直接起动。
V ，频率 50 Hz、三角形连接.在负载转矩 TL=133 N· m 时，I1l= 47.5 A，总损耗为5 kW，n = 1 440 r/min，求(1) n0 (2) S(3)功率因 数 (4) ŋ
[解 ]
n0 n s 0.04 n0
P2 = T2
60 f1 n0 = = 1 500 r/min 2
f 2 sf 1 0.015 50 Hz 0.75 Hz
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5.3.2 某三相异步电动机，p = 1， f1＝50 Hz ，s =0.02 ， P2
＝30KW, T0＝0.51N.m. 求(1) n0 (2) n (3)输出转矩(4)电磁转矩.

顾绳谷电机第五版第五章答案1．三相异步电动机的定子铁心及转子铁心均采用硅钢片叠成的原因是（） [单选题] *A．减少铁心中的能量能耗(正确答案)B．允许电流流过C．价格低廉D．制造方便2．三相异步电动机的电路部分是（） [单选题] *A．定子铁心B．定子绕组(正确答案)C．转子绕组D．转子铁心3．三相异步电动机的三相定子绕组在空间位置上彼此相差（） [单选题] * A．60°电角度B．120°电角度(正确答案)C．180°电角度D．360°电角度4.三相异步电动机在定子绕组中通入对称的三相交流电，在气隙中产生（） [单选题] *A. 旋转磁场(正确答案)B. 脉动磁场C. 恒定磁场D. 永久磁场5.三相异步电动机工作时，与电源直接连接的是（） [单选题] *A .定子铁心B. 定子绕组(正确答案)C. 转子绕组D. 转子铁心6.绕线式异步电动机的转子绕组通过________与外电路连接（） [单选题] * A．电刷B．换向器C．电刷与换向器D．电刷与滑环(正确答案)7.绕线式异步电动机转子绕组一般作________接法（） [单选题] *A．串联B．三角C．星形(正确答案)D．并联8.一台进口异步电动机额定频率为60HZ，现工作于50HZ的交流电源上，则电动机的转速将（） [单选题] *A．有所提高B．相应降低(正确答案)C．保持不变D．无法确定9．一台三相异步电动机，fN＝50Hz，nN＝1440r/min，则其同步转速为（） [单选题] *A．1440r/minB．1500r/min(正确答案)C．3000r/minD．无法确定10.三相异步电动机旋转磁场的旋转方向是由三相电源的________决定（）[单选题] *A．幅值B．相位C．频率D．相序(正确答案)11.三相异步电动机旋转磁场的转速与磁极对数有关，以4极异步电动机为例，交流电变化了一个周期，其磁场在空间旋转了（） [单选题] *A．2周B．4周C．1/2周(正确答案)D．1/4周12.一台三相四极异步电动机，频率为50HZ，转速为1440转/分钟，则转差率为（） [单选题] *A．0.04(正确答案)B．0.03C．0.02D．0.0513.异步电动机在额定负载下运行时，其转差率SN一般在________之间（） [单选题] *A．1%～3%B．1.5%～5%C．1%～4%D．2%～6%(正确答案)14．一台型号为Y－180M－4的电动机，fN＝50Hz，SN＝0.04，nN为（） [单选题] *A．1500r/minB．1440r/min(正确答案)C．750r/minD．720r/min15．交流电变化一个周期，6极工频三相异步电动机产生的磁场在空间旋转过的角度是（） [单选题] *A．360°B．240°C．120°(正确答案)D．60°16．对于某台选定的三相异步电动机而言（） [单选题] *A．额定转速指的是该电动机的同步转速B．额定转速指的是该电动机额定工作状态下运行时的转速(正确答案)C．额定转速是一个与电机负载大小无关的值D．额定转速是指该电机可能达到的最高转速17．三相电源的线电压为380 V，三相异步电动机定子绕组的额定电压为380 V，则应采用（） [单选题] *A．△联结(正确答案)B．Y联结C．先Y联结，再△联结D．先△联结，再Y联结18．三相电源的线电压为380 V，三相异步电动机定子绕组的额定电压为220 V，则应采用（） [单选题] *A．△联结B．Y联结(正确答案)C．先Y联结，再△联结D．先△联结，再Y联结19.三相异步电动机起动瞬间，转差率S为（） [单选题] *A．1(正确答案)B．0C．大于1D．小于020.三相异步电动机的额定功率是指在额定工作状态下（） [单选题] *A．定子绕组输入的电功率B．转子中的电磁功率C．转轴上输出的机械功率(正确答案)D．额定电压与额定电流的乘积21．三相异步电动机起动时，定子电流与转速的关系是（） [单选题] *A．转子转速越高，定子电流越大B．转子转速越高，定子电流越小(正确答案)C．定子电流与转速无关D．定子电流与转速成正比22．三相异步电动机直接起动造成的危害主要是指（） [单选题] *A．起动电流大，使电动机绕组烧毁B．起动时功率因数低，造成很大浪费C．起动时起动转矩较低，无法带负载起动D．起动时在线路上引起较大电压降，使同一线路上的负载无法正常工作(正确答案)23．星－三角形起动法作降压起动适用于（） [单选题] *A．所有三相异步电动机B．所有笼型异步电动机C．正常运行采用星形联结的所有异步电动机D.正常运行采用三角形联结的笼型异步电动机(正确答案)24.采用Y－Δ降压起动的三相异步电动机，正常运转时定子绕组必须为（） [单选题] *A．Y联结B．Δ联结(正确答案)C．延边Δ联结D．Δ/Y联结25.三相异步电动机采用Y－Δ降压起动时，每相定子绕组承受的电压是Δ接法全压起动的()[单选题] *A.A(正确答案)B.BC.CD.D26．单相单绕组异步电动机不能自动起动的原因是因为（） [单选题] *A．电源为单相B．磁极数太少C．电功率太小D．磁场是脉动磁场(正确答案)27．目前国产的电风扇洗衣机中的单相异步电动机属于（） [单选题] * A．单相电容起动运行异步电动机B．单相电阻起动异步电动机C．单相电容起动异步电动机D．单相电容运行异步电动机(正确答案)28．家用空调广泛使用的单相异步电动机的类型是（） [单选题] * A．单相电阻起动异步电动机B．单相电容运行异步电动机C．单相电容起动异步电动机D．单相电容起动运行异步电动机(正确答案)29．单相单绕组异步电动机的转向取决于（） [单选题] *A．初始转向(正确答案)B．电源相序C．电源电压D．电动机本身30．单相异步电动机的起动属于（） [单选题] *A．降压起动B．分相起动(正确答案)C．同相起动D．同时起动31．下列电器的电动机不属于单相异步电动机的是（） [单选题] *A．电冰箱B．车床(正确答案)C．电风扇D．抽油烟机32．单相异步电动机的工作绕组中通入单相交流电后，定子和转子产生（） [单选题] *A．脉动磁场、起动转矩为零(正确答案)B．旋转磁场、有起动转矩C．脉动磁场、有起动转矩D．旋转磁场、无起动转矩33.要改变直流电动机的转向，可以（） [单选题] *A．改变电枢电流大小B．改变电源电压大小C．改变电枢电流方向(正确答案)D．改变电源相序34.直流电动机换向器的作用能使电枢获得（） [单选题] *A．单相电流B．恒定转矩C．单向转矩(正确答案)D．旋转磁场35.串励直流电动机不宜轻载或空载运行的主要原因是（） [单选题] * A．电流过大B．功率因数低C．转速过高(正确答案)D．转差率低36.直流电动机中与换向磁极绕组串联的是（） [单选题] *A．励磁绕组B．电枢绕组(正确答案)C．电刷D．换向器37.直流电动机在旋转一周的过程中，电枢电流是（） [单选题] * A．直流电流B．交流电流(正确答案)C．零D．脉动直流38.城市电车一般应用的直流电动机类型是（） [单选题] *A．他励B．并励C．串励(正确答案)D．复励39.串励直流电动机与负载的联接必须通过（） [单选题] *A．电刷B．链条C．联轴器(正确答案)D．传送带40.直流电动机换向极的作用是（） [单选题] *A．改善换向(正确答案)B．改变旋转磁场方向C．增强主磁场D．实现交直流转换41.直流电动机的电枢绕阻、励磁绕组通过的电流分别是（） [单选题] *A．交流、直流(正确答案)B．直流、交流C．直流、直流D．交流、交流42.用兆欧表测量电动机绕组与铁心的绝缘电阻时．接电动机外壳的接线柱是（）[单选题] *A．LB．E(正确答案)A．L B．EC．G D．L和G43.关于兆欧表使用，下列说法错误的为（） [单选题] *A．应根据被测设备的额定电压选择兆欧表的电压等级B．测量前对兆欧表进行短路试验时，应以120r/min的速度摇动手柄C．测量电动机绝缘电阻时应使用其L端和E端(正确答案)D．严禁测量带电设备的绝缘电阻44.要测量380V交流电动机的绝缘电阻，应选用兆欧表的额定电压为（） [单选题] *A．400VB．500V(正确答案)C．1000VD．1500V45.电动机正常运行、大修更换绕组后的相间绝缘电阻分别不应低于（） [单选题] * A．5MΩ、0.5 MΩB．0.5 MΩ、0.5 MΩC．0.5 MΩ、5 MΩ(正确答案)D．5 MΩ、5 MΩ。

电工电子检测题第5章试题及答案作者：出处：广电电器网更新时间： 2008年08月15日第五章检测题（120分钟，满分110分）一、填空题：（每空1分，共29分）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。

9. 熔断器在电路中起短路保护作用；热继电器在电路中起过载保护作用。

10. 多地控制线路的特点是：起动按钮应并联在一起，停止按钮应串联在一起。

二、判断下列说法的正确与错误：（每小题1分，共10分）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。

第五章 异步电机5．1 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n 与同步转速1n 之差对同步转速1n 之比值11n n n s -=0s < 为发电机状态。

01s <<为电动机状态，1s >为电磁制动状态。

5．2 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。

5．3 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1f ，旋转磁场相对于转子以p f n /6011=（p 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。

11n nn s += （n 为转子转速）5．4 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。

5．5 三相异步电机的极对数p 、同步转速1n 、转子转速n 、定子频率1f 、转子频率2f 、转差率s 及转子磁动势2F 相对于转子的转速2n 之间的相互关系如何试填写下表中的空格。

2F 相对于转子的转速21n n n =- 2F 相对于定子的转速1n 5．6 试证明转子磁动势相对于定子的转速为同步速度1n 。

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2F 相对于转子的转速n ，转差率为s 时，转子电流的频率21f sf =，则这个磁动势相对转子的转速为1sn ，它相对定子的转向永远相同，相对定子的转速为11111n n n sn n n n n -+=+=，即永远为同步速。

第五章 三相异步电动机绕组一、填空（每空1分）1. 一台50HZ 的三相电机通以60 HZ 的三相对称电流，并保持电流有效值不变，此时三相基波合成旋转磁势的幅值大小 ，转速 ，极数 。

答：不变，变大，不变。

2. ★单相绕组的基波磁势是 ，它可以分解成大小 ，转向 ，转速 的两个旋转磁势。

答：脉振磁势，相等，相反，相等。

3. 有一个三相双层叠绕组，2p=4, Z 1=36, 支路数a=1，那么极距τ= 槽，每极每相槽数q= ，槽距角α= ，分布因数1d k = ，18y =，节距因数1p k = ,绕组因数1w k = 。

答：9，3，20°，0.96，0.98，0.944. ★若消除相电势中ν次谐波，在采用短距方法中，节距1y = τ，ν 次谐波磁势在定子绕组中感应电势的频率是 。

答：1,νν-1f 5. ★三相对称绕组通过三相对称电流，顺时针相序（a-b-c-a ）,其中ia ＝１０Sin(wt)，当Ia=10A 时，三相基波合成磁势的幅值应位于 ；当Ia =-5A 时，其幅值位于 。

答：A 相绕组轴线处，B 相绕组轴线处。

6. ★将一台三相交流电机的三相绕组串联起来，通交流电，则合成磁势为 。

答：脉振磁势。

7. ★对称交流绕组通以正弦交流电时，υ次谐波磁势的转速为 。

答：1n ν8. 三相合成磁动势中的五次空间磁势谐波，在气隙空间以 基波旋转磁动势的转速旋转，转向与基波转向 ，在定子绕组中，感应电势的频率为 ，要消除它定子绕组节距1y = 。

答：1/5,相反，f 1,45τ9. ★★设基波极距为τ，基波电势频率为f ，则同步电动机转子磁极磁场的3次谐波极距为 ；在电枢绕组中所感应的电势频率为 ；如3次谐波相电势有效值为E 3，则线电势有效值为 ；同步电机三相电枢绕组中一相单独流过电流时，所产生的3次谐波磁势表达式为 。

三相绕组流过对称三相电流时3次谐波磁势幅值为 。

答：3τ，f,0,3F cos3cos x t φπωτ,0 10. ★某三相两极电机中，有一个表达式为δ=F COS （5ωt+ 7θS ）的气隙磁势波，这表明：产生该磁势波的电流频率为基波电流频率的 倍；该磁势的极对数为 ；在空间的转速为 ；在电枢绕组中所感应的电势的频率为 。

第五章 三相异步电动机原理5-1 什么是空间电角度，它与空间几何角度有什么关系？答：一个圆的空间几何角度（也称机械角度）是360度。

但从电磁的观点来说：电机转子在旋转时每经过一对磁极，其绕组感应的电量（如感应电动势）就相应地变化一个周期，因此，将一对磁极对应的空间几何角度定义为360度电角度。

空间电角度与电机的极对数P 有关，即：空间电角度=空间几何角度⨯P 。

例：一台6极异步电机（P=3），其转子转一周就经过3对磁极，转子绕组中感应电动势交变3个周期，即：空间电角度=360⨯3=1080度电角度。

5-2 绕组的短矩和分布为什么能消减高次谐波？ 答：短距系数：基波： ⎥⎦⎤⎢⎣⎡︒⋅=90sin τy k y 谐波：⎥⎦⎤⎢⎣⎡︒⋅⋅=90sin τννyk y 短距对于基波电动势的影响很小，但对于高次谐波的短距系数可能很小，甚至为零，因此，短距能有效地消减高次谐波。

分布系数：基波：⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=2sin 2sin ααq q k p谐波：⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=2sin 2sin νααννq q k p相临元件所夹空间电角度对基波来说是α，对于ν次谐波则为να，因此相临元件的ν次谐波电动势相位差很大，完全可能使相量和大为减小，甚至为零。

所以，分布能有效地消减高次谐波。

5-3 何谓相带，在三相电机绕组中为什么常采用600相带，而很少采用1200相带？ 答：按每相绕组在圆周上连续占有空间的电角度（俗称相带）分类：有120°相带、60°相带和30°相带等绕组。

通常三相交流电机采用 60°相带绕组。

在相同串联导体数下,60°相带绕组感应电动势约比120°相带绕组的感应电动势大 15％以上。

30°相带绕组虽然可以进一步提高绕组利用率，但由于其绕组制造复杂，而感应电动势提高不多，故仅用在一些有特殊要求的场合，例如用于高效率电动机中。