4.4.2三相异步电动机的重要转矩-最大转矩
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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。
《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。
第一部分直流电机一、填空题:1、并励直流发电机自励建立的条件是_______;_______;_______。
(主磁路存在剩磁;并联在电枢两端的励磁绕组极性要正确,使励磁电流产生的补充磁通方向与剩磁磁通方向相同;励磁回路的总电阻必须小于临界电阻)2、可用下列关系来判断直流电机的运行状态,当_______时为电动机状态,当_______时为发电机状态。
(E a〈U;E a〉U)3、直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_______,直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_______。
(相反;相同)4、直流电机的电磁转矩是由_______和_______共同作用产生的。
(每极气隙磁通量;电枢电流)二、判断题1、一台并励直流发电机,正转能自励,若反转也能自励。
()(F)2、一台直流发电机,若把电枢固定,而电刷与磁极同时旋转,则在电刷两端仍能得到直流电压。
()(T)3、一台并励直流电动机,若改变电源极性,则电机转向也改变。
(F)三、选择题1、直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于()中。
(1)(1)电枢绕组;(2)励磁绕组;(3)电枢绕组和励磁绕组2、如果并励直流发电机的转速上升20%,则空载时发电机的端电压U0升高()。
(2)(1)20%;(2)大于20%;(3)小于20%。
四、简答题1、直流发电机的励磁方式有哪几种?(他励;自励(包括并励,串励和复励))2、试比较他励和并励直流发电机的外特性有何不同?并说明影响曲线形状的因素。
(并励直流发电机的外特性比他励的软。
他励:影响因素有两个(1)随着Ia增加,IaRa增加,使U下降;并励:影响因素有三个(1) 随着Ia增加,IaRa增加,使U下降;3、一台并励直流发电机并联于电网上,若原动机停止供给机械能,将发电机过渡到电动机状态工作,此时电磁转矩方向是否变?旋转方向是否改变?(电磁转矩方向改变,电机旋转方向不变。
)第二部分直流电动机的电力拖动一、填空题:1、他励直流电动机的固有机械特性是指在_______条件下,_______和_______的关系。
第二节三相异步电动机的电磁转矩和机械特性三相异步电动机转轴上产生的电磁转矩是决定电动机输出的机械功率大小的一个重要因素,也是电动机的一个重要的性能指标。
一、三相异步电动机的转矩特性1、电磁转矩的物理表达式三相异步电动机的工作原理告诉我们,电磁转矩是旋转磁场与转子绕组中感应电流相互作用产生的,设旋转磁场每极的磁通量用Φ表示,它等于气隙中磁感应强度平均值与每极面积的乘积。
Φ表示了旋转磁场的强度。
设转子电流用I2表示。
根据电磁力定律,电磁转矩T em应与Φ成正比、与I2也成正比,即T em∝Φ·I2。
此外转子绕组是一个感性电路,转子电流I2滞后于感应电动势E2,它们之间的相位差角是。
考虑到电动机的电磁转矩对外做机械功,与有功功率相对应。
因此电磁转矩T em还与转子电路的功率因数cos有关,即与转子电流的有功分量I2cos(与E2同相位的电流分量)成正比。
总结以上分析,可列出异步电动机的电磁转矩方程式中KT是一个与电动机本身结构有关的系数。
该公式是分析异步电动机转矩特性的重要依据。
2、转矩特性电磁转矩与转差率之间的关系T em=(S)称为电动机的转矩特性。
可以推得式中KT’、转子电阻R2、转子不动时的感抗X20都是常数,且X20远大于R2。
由于上式用电机定、转子绕组中的电阻、电抗等参数反映电磁转矩T em和转差率S之间的关系,所以上式又称之为电磁转矩的参数表达式。
由转矩的表达式(4-5)可知,转差率一定时,电磁转矩与外加电压的平方成正比,即T em∝U12。
因此,电源电压有效值的微小变动,将会引起转矩的很大变化。
当电源电压U1为定值时,电磁转矩T em是转差率S的单值函数。
图4-13画出了异步电动机的转矩特性曲线。
二、三相异步电动机的机械特性当电源电压U1和转子电路参数为定值时,转速n和电磁转矩T的关系n=f(T)称为三相异步电动机的机械特性。
机械特性曲线可直接从转矩特性曲线变换获得。
将图4-15中的转矩特性曲线顺时针转动90°,并将s换成n就可以得到三相异步电动机的机械特性曲线,如图4-16所示。
电机拖动复习题一、填空题(每题 2 分,共 20 分)1. 直流电机的电磁转矩是由_______和_______共同作用产生的。
(每极气隙磁通量;电枢电流)2.直流电动机的起动方法有、、。
(直接起动;降低转子端电压;转子回路串电阻)3.直流电动机的调速有、、三种方法。
(转子串电阻调速;调压调速;弱磁调速)4.直流发电机输出的额定功率是指。
(出线端输出的电功率)5. 单相罩极式异步电动机的转向_____ 。
(不可改变)6.额定频率为 50HZ 的三相异步电动机额定转速为 725r/min,该电机的极数为,同步转速为r/min,额定运行时的转差率为。
(8;750;0.03)7.三相异步电动机的最大转矩与转子电阻。
(无关)8.绕线式异步电动机一般采用的起动方法是。
(转子回路串电阻)9.双鼠笼异步电动机按起动和运行时的情况可将上笼称为。
(起动笼)10.直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向,直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向。
(相反;相同)11.当电动机的转速超过时,出现回馈制动。
(理想空载转速)12.变压器带负载运行时,若负载增大,其铁损耗将,铜损耗将(忽略漏阻抗压降的影响)。
(不变;增加)13.一个脉振磁通势可以分解为两个和相同,而相反的旋转磁通势。
(幅值;转速;转向)14.三相异步电动机根据转子结构不同可分为和两类。
(笼型异步电动机和绕线型异步电动机)15.三相异步电动机电源电压一定,当负载转矩增加,则转速,定子电流。
(减小;增加)16.对于绕线转子三相异步电动机,如果电源电压一定,转子回路电阻适当增大,则起动转矩,最大转矩。
(增大;不变)17.星形一三角形降压起动时,起动电流和起动转矩各降为直接起动时的倍。
C18.三相异步电动机拖动恒转矩负载进行变频调速时,为了保证过载能力和主磁通不变,则 U1 应随 f1 按规律调节。
(正比)19.他励直流电动机的机械特性是指和的关系。
(转速;电磁转矩)20.异步电动机变频调速中,基速以上的调节属于恒调速。
一、填空题:1.当端电压U小于电枢电势Ea直流电机运行于状态。
2.可用电枢电压U与电枢中感应电动势E的大小关系来判断直流电机的运行状态,当时为电动机状态,当时为发电机状态。
3.直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向,直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向。
4.直流电机的电磁转矩是由和共同作用产生的。
5.直流发电机中,电枢绕组中的感应电动势是的,电刷间的感应电动势是的。
6.在直流电动机中,电枢绕组的受力方向与运动方向,是拖动性质的转矩。
7.直流电机的励磁方式有,,,。
8、一台并励直流发电机,正转时能自励,反转时自励;二、判断题1.并励直流发电机正转时如能自励,如果把并励绕组两头对调,且电枢反转,则电机不能自励。
( )两端仍能得到直流电压。
()4.一台并励直流电动机,若改变电源极性,则电机转向也改变。
()三、选择题1.直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于()中。
(1)电枢绕组;(2)励磁绕组;(3)电枢绕组和励磁绕组2.直流电机的电枢电势的大小等于()。
A、绕组一条支路中各导体的感应电动势之和;B、S极下所有导体的感应电动势之和;C、N极下所有导体的感应电动势之和;D、电枢表面所有导体的感应电动势之和。
3.直流电动机的电刷的功用是( )。
A清除污垢 B. 引入直流电压、电流C.引出直流电压、电流D. 引出交流电压四、简答题1.什么是电枢反应?电枢反应对气隙磁场有什么影响?公式aTICTΦ=中的Φ应是什么磁通?2、、并励直流发电机的自励条件是什么?五、计算题1.一台直流电动机的额定数据为:额定功率P N=17Kw,额定电压U N=220V,额定转速n N=1500r/min, 额定效率ηN=0.83。
求它的额定电流及额定负载时的输入功率。
2.一台并励直流电动机的铭牌数据为:额定电压U N=220V,额定电枢电流I aN=75A,额定转速n N=1000r/min,电枢回路电阻R a=0.26Ω(包括电刷接触电组),励磁回路总电阻R f=91Ω,额定负载时电枢铁损耗P Fe=600W,机械损耗P m=1989W。