大学本科第七章交流电动机

第七章 三相交流异步电动机答案班级 姓名 学号1．额定功率都是4kW 的Y112M-4型和Y160M 1-8型三相异步电动机，其额定转速分别为1440r/min 和720r/min 。

它们的额定转矩各为多少？请说明电动机的极数、转速和转矩三者之间的关系。

解：Y112M-4电动机： T N =9550×P N /n N =9550×4/1440=26.53N ·mY160M 1-8电动机：T N =9550×P N /n N =9550×4/720=53.06N ·m 这说明电动机磁极对数越多，转速越低，而电动机的转矩越高。

2．Y112M-4型三相异步电动机，已知相关数据为U N =380V ，△接法，I N =8.8A ，P N =4kW ，ηN =0.845，n N =1440r/min 。

求：⑴在额定状态下的功率因数及额定转矩；⑵若电动机的起动转矩为额定转矩的2.0倍时，采用Y-△降压起动时的起动转矩。

解：⑴817.0845.08.838031043cos cos 33=⨯⨯⨯⨯==∴=N N N N N NN N N N I U P I U P ηϕϕηΘ53.261440495509550=⨯==n N N n P T N ·m ⑵ 06.53253.260.2=⨯==N st T T N ·m 69.1706.533131=⨯==st stY T T N ·m 3．有一台四极、50Hz 、1425r/min 的三相异步电动机，转子电阻R 2=0.02Ω，感抗X 20=0.08Ω，E 20=20V 。

求：⑴电动机在起动瞬间（n =0，s =1）时转子电流I 20，功率因数cos ϕ20；⑵额定转速时的E 2、I 2和cos ϕ2。

比较上述两种情况能得出什么结论？ 解：⑴ 24108.002.02022220222020=+=+=XR E I A 241.008.002.002.0cos 2222022220=+=+=XR R ϕ⑵ 05.015001425150011=-=-=n n n s N N 所以 12005.0202=⨯==sE E V 49)08.005.0(02.02005.0)(2222022202=⨯+⨯=+=sX R sE I A98.0)08.005.0(02.002.0)(cos 222202222=⨯+=+=sX R R ϕ4．Y180L-6型三相异步电动机的额定电压为660/380V ，Y/△接法，接到工频线电压为380V 的电源上运行，测得I l =30A ，P 1=16.86kW 。

电工技术课程授课教案如以Y132M-4型电动机为例输入功率 1l l 3338015.40.85W 8.6kW P U I COS ϕ==⨯⨯⨯= 输出功率 2N 7.5kW P P ==效率 217.5100%100%87%8.6P P η=⨯=⨯= 6. 绝缘等级绝缘等级是按电动机及绕组所用绝缘材料在使用时的最高容许温度来划分。

一般有A （105℃）、E(120℃)、 B(130℃)、 F(155℃)、 H(180℃)等几个等级。

7. 接法接法是指定子三相绕组的联结方法。

一般鼠笼式电动机接线盒中有六根引线，即1U 、1V 、1W 、2U 、2V 、2W 。

其中，1U 、2U 是第一相绕组的首端末端； 1V 、2V 是第二相绕组的首端末端； 1W 、2W 是第三相绕组的首端末端。

这六个出线端在连接电源之前必须正确联结。

联结方式有星形（Ｙ），三角形接法（△）,如图7-5a 和7-5b 所示。

当tω=0时，由三相电流的表达可知：u0i=；vi为负值，电流从2V流入，1V流出；wi为正，电流从1W流入，2W流出。

电流流入端用⊗表示，电流流出端用e表示，利用右手螺旋定则，可以确定当tω=0瞬间，由三相电流合成的磁场方向如图7-8a 所示。

当60tω=︒时，ui为正，vi为负；wi=，合成磁场如图7-8b所示。

可见，合成磁场轴线相对于tω=0瞬间，顺时针旋转60︒角。

当120tω=︒与180tω=︒时，合成磁场分别如图7-8c、d所示。

合成磁场相对于0tω=时，在空间又转过了120︒和180︒角。

由上述分析得出，当三相定子绕组通入三相对称电流后，它们共同产生的合成磁场是随电流的交变而在空间不断地旋转着，这就是旋转磁场。

旋转磁场同磁极在空间旋转所起的作用是一样的。

2. 旋转磁场的转向由图7-7可以看出，三相交流电的变化次序为正相序，即：U相达到最大值→V 相达到最大值→W相达到最大值→U相……，则产生的旋转磁场的旋转方向也为U相→V相→W相→U相，即与电流的相序一致。

一、实训目的1. 熟悉交流电动机的结构和工作原理；2. 掌握交流电动机的安装、调试和维修方法；3. 培养动手能力和实际操作技能；4. 提高分析问题和解决问题的能力。

二、实训内容1. 交流电动机的结构和工作原理2. 交流电动机的安装与调试3. 交流电动机的维修与故障排除三、实训过程1. 交流电动机的结构和工作原理（1）交流电动机的结构交流电动机主要由定子、转子、机座、轴承、端盖、接线盒等组成。

1）定子：定子是交流电动机的静止部分，主要由定子铁心、定子绕组和机座组成。

定子铁心是用硅钢片叠成的圆筒形铁心，内圆周有槽用来安放定子绕组；定子绕组是按照一定的规律绕制在定子铁心上，通过电流产生磁场。

2）转子：转子是交流电动机的旋转部分，主要由转子铁心、转子绕组和转轴组成。

转子铁心也是用硅钢片叠成的圆柱形铁心，与定子铁心共同形成磁路。

转子绕组有鼠笼式和绕线式两种，鼠笼式转子是将铜条插入槽内，两端用铜环短接，或直接用熔铝浇铸而成短路绕组。

（2）交流电动机的工作原理交流电动机的工作原理是利用电磁感应原理，将电能转换成机械能。

当三相交流电流通过定子绕组时，产生一个旋转磁场，该旋转磁场在转子绕组中感应出电动势，从而产生电流，产生电磁转矩，使转子旋转。

2. 交流电动机的安装与调试（1）安装1）安装定子：将定子放入机座内，调整位置，使其与机座同心；2）安装转子：将转子放入定子内，调整位置，使其与定子同心；3）安装轴承、端盖和接线盒：将轴承、端盖和接线盒按照要求安装到位；4）连接电源：将电源线连接到接线盒，确保接线正确。

（2）调试1）检查电动机的绝缘电阻，确保符合要求；2）检查电动机的空载电流和空载损耗，确保在正常范围内；3）检查电动机的启动性能，确保能够顺利启动；4）检查电动机的运行性能，确保转速、电压和电流稳定。

3. 交流电动机的维修与故障排除（1）维修1）检查电动机的绝缘电阻，发现问题及时处理；2）检查电动机的空载电流和空载损耗，发现问题及时处理；3）检查电动机的启动性能，发现问题及时处理；4）检查电动机的运行性能，发现问题及时处理。