许晓峰《电机拖动》第四章习题

1、第四章三相异步电动机思考问题和练习4.1为什么三相异步电动机旋转，如何改变其转向？4.2什么是异步电机转差率？如何根据转差率判断异步电动机的运行状态？4.3在三相绕线转子异步电动机中，如果定子三相绕组短路，三相交流电通过滑环引入转子绕组，如果转子的旋转磁场是顺时针方向，此时电动机能旋转吗？如果它能旋转，它怎么转？4.4为什么异步电机也叫感应电机？4.5为什么异步电机的气隙这么小？4.6如果有星形连接的三相异步电动机，运行中三相电流突然切断，任何两相定子绕组(如U相和V相)立即接入DC电源，然后试着画出并分析异步电动机的工作状态。4.7三相单层绕组电机，其磁极数2p=4，定子槽数Z=36，每相并

2、联支路数a=2。试列出60o相带的相分离，并画出三相单层交叉绕组的展开图。4.8交流电机，Z=36，2p=4，y=7，a=2。试列出60o相带的相分离，并画出双层绕组的展开图。4.9请描述短距离系数ky1和分布系数kq1的物理意义？4.10交流电机单相绕组电动势的频率、波形和大小与哪些因素有关？结构决定了什么？由操作条件决定。4.11三相双层绕组电机，Z=36，2p=4，1=50赫兹，y1=7/9，试求基波、五次谐波和七次谐波的绕组系数。如果五次谐波分量被完全消除，y1应该取多少？在实践中，短距离法能完全消除五次谐波电动势吗？4.12四极Z=36三相交流电机采用双叠片绕组，a=1，y1=7/9

3、，每个线圈的匝数Nc=20，每极气隙的基波磁通1=7.510-3 WB。试着找出每相绕组的基本电动势的大小。4.13交流电机单相绕组基波磁动势的幅值、位置和脉动频率与哪些因素有关？哪些因素由结构决定？由操作条件决定。4.14交流电机三相绕组合成的圆形旋转磁场的振幅、空间位置、速度和转向与哪些因素有关？哪些因素由结构决定？由操作条件决定。4.15一台50Hz交流电机充有60Hz三相对称交流电流，假设电流恒定，此时基本合成磁动势的振幅、速度和方向如何变化？4.16当三相负序电流引入三相绕组时，与引入相同幅值的三相正序电流时，磁动势有什么区别？如果引入三个同相交流电会怎么样？4.17如果在两相对称绕

4、组中引入对称的两相电流(两相绕组的匝数相同，在空间上相隔90)，则证明两相的组合磁动势是旋转磁动势。4.18三相交流电机，2p=6，Z=36，定子双叠片绕组，y=5/6，每相串联匝数，N=72。当引入50Hz三相对称电流时，每相电流I=20A，试计算三相基波复合磁动势的幅值和转速。4.19为什么异步电机启动并空载运行时功率因数低？为什么满载运行时功率因数较高？4.20异步电动机运行时，外部电源的频率为1，电动机的转差率为1。问：定子电动势的频率是多少？转子电动势的频率是多少？定子电流产生的旋转磁动势以什么速度切割定子？你以什么速度切断转子？转子电流产生的旋转磁动势以什么速度切割转子？你以什么速

5、度切割定子？定子和转子的旋转磁动势的相对速度是多少？4.21三相异步电动机的主磁通和漏磁通是如何定义的？i4.24试着解释当异步电动机轴上的机械负载增加时，电动机速度N、定子电流I1和转子电流I2如何变化。为什么？4.25当三相异步电动机在额定电压下正常运行时，如果转子突然卡住会发生什么情况？为什么？4.26异步电动机等效电路中附加电阻的物理意义是什么？这个额外的电阻能被电抗或电容代替吗？为什么？4.27三相异步电动机在额定负载下运行时，如果负载转矩不变，当电源电压下降时，电动机的 0、I1、I2和N如何变化？为什么？4.28对于笼型异步电动机，将原来的转子铜棒改为铝棒。如果输出功率相同，它将

6、如何影响sN，COS 1，N，I1N等。4.29当异步电动机的气隙增大时，对空载电流和漏抗有什么影响？4.30当异步电动机处于额定运行时，通过气隙传输的电磁功率的大约3%被转换成转子的铜损耗。此时电机的转差率是多少？多少被转换成总的机械功率？4.31在异步电动机的等效电路图中，Zm反映了什么物理量？它是一个变量吗？在额定电压下，Zm如何从空载变为满载？4.32一台三相异步电动机，PN=4.5kW千瓦，Y/D连接，380/220伏，COS n=0.8，N=0.8，nN=1450r转/分钟，设法获得：(1)连接Y连接和D连接时的额定电流；(2)同步速度n1和定子极对数p；(3)额定载荷下的滑移率s

7、N。4.33在额定负载下，6极异步电机的额定功率PN=28kW，额定电压UN=380V，频率50Hz，额定速度nN=950r/min，cos 1=0.88，PCu1 PFe=2.2kW，Pmec=1.1kW，Pad=0。尝试计算额定负载下的sN、PCu2和4.34三相四极Y型异步电动机，PN=10kW，UN=380V，IN=11.6A，在额定运行中，PCu1=560W，PCu2=310W，PFe=270W，Pmec=70W，Pad=200W，在额定运行中，尝试找到以下值：()(2)空载转矩t0；(3)输出扭矩T2；(4)电磁转矩瞬变。4.35众所周知，三相异步电动机的定子输入功率为60kW，定子铜损耗为60W，铁损耗为40W，转差率为0.03。尝试找出电磁功率Pem、总机械功率PMEC和转子铜损耗PCu2。4.36一台三相四极异步电动机，功率因数=5.5千瓦，功率因数=380伏，1=50赫兹，在一定的运行条件下，定子输入功率为6.62千瓦，功率因数校正1=341瓦，功率因数校正2=237.5瓦，功率因数校正1=167.5瓦，功