第四章三相异步电动机
思考题与习题答案
4.3答：能转，转向为逆时针方向。
当转子绕组通入三相交流电流时，将产生旋转磁场，同步转速为n1，假定旋转磁场为顺时针方向，那么定子绕组便产生感应电动势和感应电流，此电流在磁场的作用下又会产生电磁转矩（顺时针方向），但因定子不能转动，故反作用于转子，使得转子向逆时针方向旋转。4.5 答：异步电动机气隙小的目的是为了减小其励磁电流（空载电流），从而提高电动机功率因数。因异步电动机的励磁电流是由电网供给的，故气隙越小，电网供给的励磁电流就小。而励磁电流又属于感性无功性质，故减小励磁电流，相应就能提高电机的功率因数。4.6 答：U、V两相定子绕组通入直流电流I f方向如图4.2a所示，它产生恒定方向的磁场（如图4.2b所示，方向向左）。由于惯性转子仍以原转向（假定为顺时针方向）旋转，则转子导体便切割定子恒定磁场感应电动势和电流（方向由“右手发电机”定则判定），此电流有的功分量与定子恒定磁场相互作用，转子导体受到图示方向力的作用，并形成逆时针方向的电磁转。
图4.2 题4.6图
4.9 答：基波短距系数k y1的物理意义：电机绕组采用短矩绕组后，其基波电动势比采用整距绕组时的感应电动势有所减少，短距系数k y1就表示所减少的程度。
基波分布系数k q1的物理意义：分布绕组的线圈组电动势等于集中绕组线圈组电动势打了一个折扣k q1，以此来计及分布绕组对基波电动势大小的影响。 4.11
解：要求绕组系数，首先应求出τ、q 和α。
五次谐波绕组系数k w5：
1736
.021405sin 25sin 5-=⨯==
γk y 2176.02
20
5sin
32
2035sin
25sin 25sin 1=⨯⨯⨯⨯== a q qa k q
七次谐波绕组系数k w7：
用空间电角度表示节距：
基波矩距系数：
0378
.02176.01736.05
5
5
-=⨯-=⨯=k k k q y w 766
.021407sin 27sin 5=⨯==
γk y 1774.02
207sin
322037sin
2sin 27sin 7-=⨯⨯⨯⨯== q qa k q 1359
.07
7
7
-=⨯=k k k q y w
140207=⨯==αγy 94.02
140sin
2sin 1===
γ
k y
基波绕组系数： 每相串联匝数： 基波电动势：
4.17 证明：（1）解析法
由上式可知，ƒ1为圆形旋转磁动势。 （2）图解法
通过图解分析可证明为旋转磁动势，转向为由电流超前相转向电流滞后相（图4.3）。
匝
2401203222=⨯⨯⨯==a Pq N N c
9024
.096.094.01
1
1
=⨯=⨯=k k k q y w V
Wb
fN k E w p 6.360105.79024.02405044.444.431
11=⨯⨯⨯⨯⨯=Φ=-⎥
⎦⎤⎪⎭⎫x τπ
图4.3 题4.17图
4.18
解：
极距： 节距：
每极每相槽数：
6
6
362===p Z τ23
636
2=⨯==
pm Z q 5
6
5
==τy
槽距角：
用空间电角度表示节距：
基波矩距系数：
加。
4.26 答：异步电动机等效电路中的附加电阻为代表总机械
功率的一个虚拟电阻，用转子电流在该电阻所消耗的功率 来等效代替总机械功率（包括轴上输出的机械功率和机械损耗、附加
损耗等）。
因输出的机械轴功率和机械损耗等均属有功性质，因此，从电路
3036
3603360=⨯=⋅=Z p α
150305=⨯==αγy 966.02
150sin
2sin 1===
γ
k y 933
.A A 68.60420=⨯min
/I R s
s ''-2
221
角度来模拟的话，只能用有功元件电阻，而不能用无功元件电感或电容来等效代替。
4.28 提示：将转子铜条改为铝条，相当于转子电阻R 2增大。 4.34 解：（1）Y 接时：U N =380V
D 接时：U N =220V
（2）因为
取整：p=2
（34.35
总机械功率： 转子铜损耗： 输出功率： 效率：
A A U N N N
N
N P I 68.108.08.03803105.4cos 33
=⨯⨯⨯⨯=⋅
=ηϕA
A U N N N
N
N P I 45.18cos 33
==⋅=ηϕin 0333.0=m in
/r 1
()kW
kW P P P P ad
m ec
N
MEC
1.291.128=+=++=kW kW P s s P MEC N
N
Cu 532.11.2905.0105
.012
=⨯-=-
=()kW
kW P
P P P P P P ad
Cu Fe
Cu mec
N
832.320532.12.21.1282
1
1
=++++=+++++=
