习题课3-感应电机

1、2 5-2 有一台三相绕线型感应电动机，若将其定子三相短路，有一台三相绕线型感应电动机，若将其定子三相短路，转子中通入频率为转子中通入频率为f1的三相交流电流，问气隙旋转磁场相对的三相交流电流，问气隙旋转磁场相对于转子和相对于空间的转速以及空载时转子的转向。于转子和相对于空间的转速以及空载时转子的转向。1111160)fABCfnABCpnCBAnnn当定子短路，转子中通入频率 的三相交流电流时，设其相序为气隙旋转磁场相对于转子的速度为，转向为，使得定子有跟从转动的趋势，但定子是固定不动的。所以由牛顿第三定律可知：相对空间而言，转子向着与 相反的方向（即转向）以速度 转动所以，由相对运动知识得

2、：气隙磁场在空间的旋转速度为（35-7 感应电动机轴上所带的负载增大时，定子电流就会增大，试说明其原因和物理过程。，定子电流会跟着增大保持定转子磁动势平衡为了和转子电流都会增大，增大，导致转子电动势当负载增大时， n45-9 感应电动机驱动额定负载运行时，若电源电压下降过多，感应电动机驱动额定负载运行时，若电源电压下降过多，往往会使电机过热甚至烧毁，试说明其原因。往往会使电机过热甚至烧毁，试说明其原因。烧毁所以导致电机过热甚至会上升得很快可得知恒值由急剧下降，使也会跟着下降太多，会下降太多，则如果恒值转矩问题，即有：由题意可知，这是个恒.:,coscos22222IICTTTEUICTTTmT

3、emNLmmTemNL5l5-15 有一台三相四极的笼形感应电动机，有一台三相四极的笼形感应电动机，参数为参数为PN=17kW、UN=380V（联结）、联结）、R1=0.715、XI=1.74、R2=0.416、X2=3.03、Rm=6.2、Xm=75。电动机。电动机的机械损耗的机械损耗p=139W，额定负载时杂散损，额定负载时杂散损耗耗p=320W，试求额定负载时的转差率、，试求额定负载时的转差率、定子电流、定子功率因数、电磁转矩、输定子电流、定子功率因数、电磁转矩、输出转矩和效率出转矩和效率。617459WW32013917000ppPPN系得：由已知条件结合功率关可得又由22211Rss

4、ImP) 1 (16 .139891416. 031745912122ssssssRmPI0232.17574.1111mXXc又有修正系数221221222XcXsRcRUIN又根据等效电路得：7）（得出：218118.060868.0941.23144400222 2sssI26432.0,020074.0),2)(1 (21ss解出联立08762. 003. 30232. 174. 1416. 0416. 00232. 122221212XcXRRcsm因为020074.012ssssNm，取所以舍去A358.2657.18A03. 3020074. 0416. 0752 . 603.

5、3020074. 0416. 0752 . 674. 1715. 00380221111jjjjjZZZZZUImmNU电路知：为参考相量，结合等效以8896.0358.26coscos1N(rad/s)85.1532020074. 013143000130602psnNNNm)(N48.11385.15317459NemPT电磁转矩：m)(N50.11085.153170002NNPT输出转矩：(W)14.18968896.057.183803cos3111NNIUP输入功率：%62.89%10014.1896817000%1001PPN效率：95-17增大转子电阻或漏抗对感应电机的起增大转

6、子电阻或漏抗对感应电机的起动电流、起动转矩和最大转矩有何影响动电流、起动转矩和最大转矩有何影响?减小，增大，起动电流阻抗时，发生以下情况：总当增大转子电阻stkIZR2不变无关，所以与知：max2max21121121211max)(4)(2TRTXXfpUmXXUmTS加后减小。的增加，起动转矩先增随着转子电阻可知：曲线以及由右边的2221221221s1stccRXXRRRUmTsT0Tes1TL10注意注意将下降时，当所加电阻大于此值所串入的电阻为：最大转矩，此时，起动转矩至多可达到当转子回路串入电阻时steistTRkckXcXRR222121(max)(减小此时增加不够多，下降很多，

7、而增大很多，从而使）当转子电阻（保持不变不变时，下降，但两者乘积保持增加而）当（增大下降不多时，的增加很多而）当（的变化有三种可能：知：起动转矩由增加知：所以由增加。所以增加减小，增大，起动电流总阻抗时，发生以下情况：当增大转子电阻stmstststmststmststmTstmwmststkTIRTITITICTkNfEZIUEXRRIZR222221111112222222cos3cos2cos1cos44.4,cos11 下降知：由下降。知：起动转矩由减小，增加，起动电流总阻抗当增大转子电抗时，max21121121211max221221122112212212211)(4)(2)()

8、(2)()(TXXfpUmXXUmTTXXRcRfRpUmXXRcRRUmTIZSstSststk125-20有一台有一台50Hz、380V的的三相感应电动机的的三相感应电动机,若运行若运行在在60Hz、380V的电源上的电源上,问电动机的最大转矩、起动问电动机的最大转矩、起动转矩和起动电流有何变化转矩和起动电流有何变化?maxmaxmax21121121211max221221122112212212211212111111165)(4)(265)()(2)()()(605044.4TTTXXfpUmXXUmTTTTXXRcRfRpUmXXRcRRUmTIXXNfXHzfHzfUNkfUSs

9、tststSststwm下降，且知：由由下降，且：起动转矩知：由下降增大知：由时：变为当频率由不变，且13 5-22 有一台笼形感应电机有一台笼形感应电机,PN=17kW,2p=4.U1N=380V,Y联结联结,电动机的参数为：电动机的参数为：X1=0.55,X2=0.75,Xm=18.5,Rm略去不略去不计计,R1=0.228,R2=0.224,铁耗铁耗pFe=350W,机械损耗机械损耗p=250W,额定负载时的杂耗额定负载时的杂耗p=0.5%PN。 试求试求:负载时电动机的转速、定子电流和电磁转矩负载时电动机的转速、定子电流和电磁转矩;电机的额定功率因数和效率电机的额定功率因数和效率;最大

10、转矩最大转矩Tmax 、起动转、起动转矩矩Tst和起动电流和起动电流Ist。设发生最大转矩时。设发生最大转矩时,定转子漏抗为定转子漏抗为上述给定值的上述给定值的90%，起动时为给定值的，起动时为给定值的80%。问下面讲第的方法求解问按照前次讲的第)3(155)2)(1 (140268. 15 .18%9055. 0111mXXc发生最大转矩时：2212112111max22XcXRRcUfpmTNm)(N5 .3119 . 075. 00268. 19 . 055. 0228. 0228. 00268. 1233805014. 3223222150238.15.18%8055.0111mXXc

11、起动时：221221221112XcXRcRRUfpmTNstm)(N0 .1568 . 075. 00238. 18 . 055. 0224. 00238. 1228. 0224. 033805014. 32232222212211XcXRcRUINst(A)91.1908 . 075. 00238. 18 . 055. 0224. 00238. 1228. 0338022165-23为什么绕线型感应电动机的转子串入起动电阻后，起为什么绕线型感应电动机的转子串入起动电阻后，起动电流减小而起动转矩反而增大？若串入电抗动电流减小而起动转矩反而增大？若串入电抗,是否会有同是否会有同样效果？样效果？

12、下降。知：起动转矩由减小，减小，增加，起动电流总阻抗时，当增大转子电抗增大可知下降不多时，的增加很多而当增加知：所以由增加。所以不变减小，且增大，并且起动电流总阻抗增加时，当增大转子电阻stSststkststmmwmststkTXXRcRfRpUmXXRcRRUmTIZXTICTIkNfEZIUEZIZXRRR)()(2)()(coscoscos44.4,cos2212211221122122122112222mte211111112222222175-28 试分析绕线型电动机的转子串入电阻负载为恒转矩负载试分析绕线型电动机的转子串入电阻负载为恒转矩负载时时,电机内部所发生的物理过程。调速前

13、后转子电流是否改变电机内部所发生的物理过程。调速前后转子电流是否改变,为什么为什么?的平衡状态的随之增大，直至达到新增加，从而电磁转矩所以增加，增加，所以转子电动势速后，电动机减速，电动机减导致减小，所以有：知：电磁转矩又由知：电磁功率减小，马上减小，所以由转子速度来不及改变。电阻瞬间，时，由于惯性，在串入所以在转子中串入电阻因为负载是恒转矩的，0202222,TTTTInTTTTPTsRImPILeeLeeSeee变即调速前后转子电流不不变，所以：所以不变不变，即调速前后由于恒转矩负载,cos2222mte2IIICTTTe 185-29有一台三相四极的绕线型感应电动机有一台三相四极的绕线型

14、感应电动机,额定转速额定转速nN=1485r/min,转转子每相电阻子每相电阻R2=0.012,设负载转矩保持为额定值不变设负载转矩保持为额定值不变,今欲把转速从今欲把转速从1485r/min下调到下调到1050r/min,问转子每相应串入多大的调速电阻问转子每相应串入多大的调速电阻? NSsRsRR212所以由：(r/min)150025060601pfns解：01. 0150014851500sNsNnnns3 . 015001050150011ssnnns率为：串入电阻调速后的转差348. 0012. 0101. 03 . 0121RssRNs可得调速电阻为：19补充题补充题1： 一台三相6极50Hz感应电机的转差率为0.05时，其转子绕组产生的旋转磁场相对于定子的转速为（ ）(A) 1000rpm (B) 50rpm (C) 1050rpm (D) 0rpm答案：A20补充题补充题2： 三相绕线式感应电动机拖动恒转矩负载，转子回路串入不同的电阻时应有（ ）(A) 转子电流及功率因数都不变(B) 转子电流变化而功率因数不变(C) 转子电流不变而功率因数变化答案：A21补充题补充题3： 设三相感应电动机在额定状态运行时