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《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。
三相异步电动机基本原理
1.三相交流电源
2.定子绕组
3.旋转磁场
当三相电源接通时，流过定子绕组的三相电流形成一个旋转的磁场，这个磁场的方向和大小随着电流的变化而变化，并且沿着定子的轴线方向旋转。
4.感应电动势
当电动机的定子上的绕组中的导线处于旋转磁场的影响下，会在导线中产生感应电动势，这个感应电动势的大小和导线的长度以及磁场的强度有关。
5.感应电流
由于感应电动势的存在，导致定子绕组中存在感应电流，这个电流的方向和大小也与旋转磁场的方向和大小有关。
6.转矩产生
根据洛伦兹力的原理，当定子绕组中的感应电流与旋转磁场之间存在一定的相对运动时，就会产生一个力矩，作用于定子绕组上。
这个力矩使得转子开始转动。
7.转子运动
转子开始转动后，它上面的导体会在旋转磁场的作用下产生感应电动势，并形成一个感应电流。
这个感应电流会产生一个与旋转磁场相反方向的磁场，这个磁场会与旋转磁场相互作用，产生一定的转矩。
8.动力平衡
当电机达到稳态运行时，因为旋转磁场的作用，转子上产生的感应电流与旋转磁场之间存在一定的相对运动，这个相对运动形成的力矩可以抵消定子绕组上的力矩，使电动机达到动力平衡。
总结：三相异步电动机基本原理是通过三相交流电源形成的旋转磁场作用于定子上的绕组，产生转矩，驱动电机转动。
通过旋转磁场与转子上产生的感应电流之间的相对运动，使电动机达到动力平衡。
三相异步电动机定子绕组的感应电动势三相异步电动机定子绕组的感应电动势三相异步电动机定子绕组接到三相电源后，气隙内即建立旋转磁场。
这个磁场以同步转速n1旋转，幅值不变。
其分布近乎正弦，好像一种旋转的磁极。
它同时切割定.转子绕组，在其中产生感应电动势。
虽然在定.转子绕组中感应电动势的频率有所不同，但两者定量计算的方法是一样的。
本节讨论由正弦分布.以同步转速n1旋转的旋转磁场在定子绕组中所产生的感应电动势。
一、绕组的感应电动势及短矩系数1.导体的感应电动势当磁场在空间作正弦分布，并以恒定的转速n1旋转时，导体感应的电动势为一正弦波，其最大值为导体电势的有效值为而，所以有2.整距线圈的感应电动势图1 匝电动势的计算在图1(a)中，将相隔一个极距，即相差180?空间电角度的位置上放置两根导体U1和U2，并在上端用导线将它们连成一个整距线圈。
线匝下面的两个端头分别称头和尾。
由于两根导体在空间相间一个极距，则可知，若一根导体处在N极极面下，另一根导体必定处在S极极面下对应的位置，它们切割磁场所感应出的电动势必然大小相等.方向相反。
即在时间相位上彼此相差180?时间电角度，每根导体的基波电动势相量则如图1(b)所示。
每个线匝的电动势为有效值在一个线圈内，每一匝电动势的大小和相位都是相同的，所以整距线圈的电动势为有效值3.短距绕组的感应电动势这时线圈节距,，则电动势和相位差不是180?，而是相差γ，γ是线圈节距所对应的电角度。
因此匝电势为式中——短距因数，。
则短距线圈的电动势为短距系数的物理含义是:由于绕组短距后，两绕组边中感应电动势不再相等。
求绕组电动势时不能像整矩绕组那样代数相加，而是相量相加，也就是把绕组看成是整距后所求绕组电动势再做折算。
二、线圈组的感应电动势及分布系数线圈组是由q个绕组串联组成的，若是集中绕组(q个绕组均放在同一槽中)，则每个绕组的电动势大小.相位都相同，对于分布绕组，q个绕组嵌放在相邻α槽距角的q个槽中，对每个绕组而言，它们切割旋转磁场所产生的感应电动势的大小应完全相同。
湖南铁道职业技术学院《电机及电气控制》选择题试题库答案1.交流接触器的 B 发热是主要的。
A、线圈B、铁心C、.触头2.直流接触器通常采用的灭弧方法是 C 。
A、栅片灭弧B、电动力灭弧C、磁吹灭弧3.由于电弧的存在将导致A 。
A、电路分断时间加长B、电路分断时间缩短C、电路分断时间不变4.某交流接触器在额定电压380V时的额定工作电流为100A，故它能控制的电机功率约为 B 。
（1KW为2A电流）A、50KW B、20KW C、100KW5.在延时精度要求不高，电源电压波动较大的场合，应使用 C 时间继电器。
A、空气阻尼式B、电动式C、晶体管式6.下列电器中不能实现短路保护的是B 。
A、熔断器B、热继电器C、空气开关D、过电流继电器7.按下复合按钮时 B 。
A、动断点先断开B、动合点先闭合C、动断动合点同时动作8.热继电器过载时双金属片弯曲是由于双金属片的B 。
A、机械强度不同B、热膨胀系数不同C、温差效应9.在螺旋式熔断器的熔管内要填充石英沙，石英沙的作用是A 。
A、灭弧B、导电C、固定熔体使其不摇动绝缘10.在下列型号中，行程开关的型号为 B 。
A、LA19—2HB、LX19—111C、LW6—311.某三相变压器的一次二次绕组联结如图，则它的联结组是（A ）A，Y，d1；B，Y，d7；C，Y，d11；D，Y，d5。
12、若变压器带感性负载，从轻载到重载，其输出电压将会（B）。
A、升高；B、降低；C、基本不变；D、不能确定。
13、欲增大电压继电器的返回系数，应采取的方法是：（ B ）A、减小非磁性垫片厚度B、增加非磁性垫片厚度C、增加衔铁释放后的气隙14、X62W万能铣床主轴要求正反转，不用接触器控制，而用组合开关控制，是因为（B ）。
A、节省接触器B、改变转向不频繁C、操作方便15、当必须从使用着的电流互感器上拆除电流表时，应首先将互感器的二次侧可靠（ B ），然后才能把仪表联接线拆开。
16、断开；B 、短路；C 、接地；D 、接零。
