三相異步電動(dòng)機(jī)的部分習(xí)題及答案

1、5.1 有一臺(tái)四極三相異步電動(dòng)機(jī)，電源電壓的頻率為50HZ，滿載時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率為0.02求電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子電流頻率。   n0=60f/p              S=(n0-n)/ n0                     

2、   =60*50/2          0.02=(1500-n)/1500     =1500r/min           n=1470r/min    電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速1500r/min.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速1470 r/min,轉(zhuǎn)子電流頻率.f2=Sf1=0.02*50=1 HZ5.2將三相異步電動(dòng)機(jī)接三相電源的三根引線

3、中的兩根對(duì)調(diào)，此電動(dòng)機(jī)是否會(huì)反轉(zhuǎn)？為什么？    如果將定子繞組接至電源的三相導(dǎo)線中的任意兩根線對(duì)調(diào),例如將B,C兩根線對(duì)調(diào),即使B相遇C相繞組中電流的相位對(duì)調(diào),此時(shí)A相繞組內(nèi)的電流導(dǎo)前于C相繞組的電流2/3因此旋轉(zhuǎn)方向也將變?yōu)锳-C-B向逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn),與未對(duì)調(diào)的旋轉(zhuǎn)方向相反.5.3 有一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，其nN=1470r/min,電源頻率為50HZ。設(shè)在額定負(fù)載下運(yùn)行，試求：     定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)定子的轉(zhuǎn)速；    1500 r/min     定

4、子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速；    30 r/min     轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速；    30 r/min     轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)定子的轉(zhuǎn)速；    1500 r/min     轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速。     0 r/min5.4當(dāng)三相異步電動(dòng)機(jī)的負(fù)載增加時(shí)，為什么定子電流會(huì)隨轉(zhuǎn)子電流的增加而增加？   

5、; 因?yàn)樨?fù)載增加n減小,轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間的相對(duì)轉(zhuǎn)速( n0-n)增加,轉(zhuǎn)子導(dǎo)體被磁感線切割的速度提高,于是轉(zhuǎn)子的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增加,轉(zhuǎn)子電流特增加,.定子的感應(yīng)電動(dòng)使因?yàn)檗D(zhuǎn)子的電流增加而變大,所以定子的電流也隨之提高.5.5 三相異步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一定的負(fù)載運(yùn)行時(shí)，若電源電壓降低了，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩、電流及轉(zhuǎn)速有無變化？如何變化？     若電源電壓降低, 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩減小, 電流也減小. 轉(zhuǎn)速不變.5.6 有一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，其技術(shù)數(shù)據(jù)如下表所示。型號(hào)PN/kWUN/V滿載時(shí)Ist/INTst/TNTmax/TNnN/r·min-1  I

6、N/A     N×100   cosY132S-63  220/380960       12.8/7.2      83       0.756.52.02.0   試求：線電壓為380V時(shí)，三相定子繞組應(yīng)如何接法？         求n0,p,

7、SN,TN,Tst,Tmax和Ist；  額定負(fù)載時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸入功率是多少？     線電壓為380V時(shí)，三相定子繞組應(yīng)為Y型接法.     TN=9.55PN/nN=9.55*3000/960=29.8NmTst/ TN=2     Tst=2*29.8=59.6 NmTmax/ TN=2.0     Tmax=59.6 NmIst/IN=6.5      

8、0; Ist=46.8A 一般nN=(0.94-0.98)n0          n0=nN/0.96=1000 r/minSN= (n0-nN)/ n0=(1000-960)/1000=0.04P=60f/ n0=60*50/1000=3     =PN/P輸入  P輸入=3/0.83=3.615.7  三相異步電動(dòng)機(jī)正在運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子突然被卡住，這時(shí)電動(dòng)機(jī)的電流會(huì)如何變化？對(duì)電動(dòng)機(jī)有何影響？   

9、0;  電動(dòng)機(jī)的電流會(huì)迅速增加,如果時(shí)間稍長(zhǎng)電機(jī)有可能會(huì)燒毀.5.8  三相異步電動(dòng)機(jī)斷了一根電源線后，為什么不能啟動(dòng)？而在運(yùn)行時(shí)斷了一線，為什么仍能繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)？這兩種情況對(duì)電動(dòng)機(jī)將產(chǎn)生什么影響？     三相異步電動(dòng)機(jī)斷了一根電源線后，轉(zhuǎn)子的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分別作用于轉(zhuǎn)子而產(chǎn)生兩個(gè)方向相反的轉(zhuǎn)矩，而且轉(zhuǎn)矩大小相等。故其作用相互抵消，合轉(zhuǎn)矩為零，因而轉(zhuǎn)子不能自行啟動(dòng)，而在運(yùn)行時(shí)斷了一線，仍能繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)方向的轉(zhuǎn)矩大于反向轉(zhuǎn)矩，這兩種情況都會(huì)使電動(dòng)機(jī)的電流增加。5.9  三相異步電動(dòng)機(jī)在相同電源電壓下，滿載和空載啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流是否

10、相同？啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩是否相同？     三相異步電動(dòng)機(jī)在相同電源電壓下，滿載和空載啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩都相同。Tst=KR2u2/(R22+X220)      I=4.44f1N2/R    與U，R2，X20有關(guān) 5.11有一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，其銘牌數(shù)據(jù)如下：PN/kWnN/r·min-1UN/VN×100cosNIst/INTst/TNTmax/TN接法401470380900.96.51.22.0   

11、60; 當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為250N·m時(shí)，試問在U=UN和U=0.8UN兩種情況下電動(dòng)機(jī)能否啟動(dòng)？   TN=9.55 PN/ nN=9.55*40000/1470=260Nm        Tst/TN=1.2           Tst=312Nm        Tst=KR2U2/（R22+X202）  &#

12、160;       =312 Nm 312 Nm>250 Nm 所以U=UN時(shí)電動(dòng)機(jī)能啟動(dòng)。當(dāng)U=0.8U時(shí)          Tst=（0.82）KR2U2/（R22+X202）                      

13、; =0.64*312                        =199 NmTst<TL所以電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)。     欲采用Y-換接啟動(dòng),當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為0.45 TN和0.35 TN兩種情況下, 電動(dòng)機(jī)能否啟動(dòng)？  TstY=Tst/3=1.2* TN /3=0.4 TN當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為0.45 TN時(shí)電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)當(dāng)負(fù)

14、載轉(zhuǎn)矩為0.35 TN時(shí)電動(dòng)機(jī)能啟動(dòng)     若采用自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)，設(shè)降壓比為0.64，求電源線路中通過的啟動(dòng)電流和電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。IN= PN/ UNNcosN3 =40000/1.732*380*0.9*0.9 =75AIst/IN=6.5  Ist=487.5A降壓比為0.64時(shí)電流=K2Ist                  =0.642*4

15、87.5=200A電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩T= K2Tst=0.642312=127.8 Nm     5.12 雙鼠籠式、深槽式異步電動(dòng)機(jī)為什么可以改善啟動(dòng)性能？高轉(zhuǎn)差率鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)又是如何改善啟動(dòng)性能的？     因?yàn)殡p鼠籠式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子有兩個(gè)鼠籠繞組，外層繞組的電阻系數(shù)大于內(nèi)層繞組系數(shù)，在啟動(dòng)時(shí)S=1，f2=f，轉(zhuǎn)子內(nèi)外兩層繞組的電抗都大大超過他們的電阻，因此，這時(shí)轉(zhuǎn)子電流主要決定于轉(zhuǎn)子電抗，此外外層的繞組的漏電抗小于內(nèi)層繞組的漏電抗，因此外籠產(chǎn)生的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，內(nèi)層的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，啟動(dòng)時(shí)起主要作用的是外籠。

16、0;     深槽式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)性能得以改善的原理。是基于電流的集膚效應(yīng)。處于深溝槽中得導(dǎo)體，可以認(rèn)為是沿其高度分成很多層。各層所交鏈漏磁通的數(shù)量不同，底層一層最多而頂上一層最少，因此，與漏磁通相應(yīng)的漏磁抗，也是底層最大而上面最小，所以相當(dāng)于導(dǎo)體有效接面積減小，轉(zhuǎn)子有效電阻增加，使啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩增加。      高轉(zhuǎn)差率鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子導(dǎo)體電阻增大，即可以限制啟動(dòng)電流，又可以增大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子的電阻率高，使轉(zhuǎn)子繞組電阻加大。5.13線繞式異步電動(dòng)機(jī)采用轉(zhuǎn)子串電阻啟動(dòng)時(shí)，所串電阻愈大，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩是否也愈大？

17、      線繞式異步電動(dòng)機(jī)采用轉(zhuǎn)子串電阻啟動(dòng)時(shí)，所串電阻愈大，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩愈大5.14 為什么線繞式異步電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)子串電阻啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流減小而啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩反而增大？      Tst=KR2U2/（R22+X202）  當(dāng)轉(zhuǎn)子的電阻適當(dāng)增加時(shí)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)聚會(huì)增加。5.15 異步電動(dòng)機(jī)有哪幾種調(diào)速方法？各種調(diào)速方法有何優(yōu)缺點(diǎn)？     調(diào)壓調(diào)速  這種辦法能夠無級(jí)調(diào)速，但調(diào)速范圍不大     轉(zhuǎn)子電路串電阻

18、調(diào)速  這種方法簡(jiǎn)單可靠，但它是有機(jī)調(diào)速，隨著轉(zhuǎn)速降低特性變軟，轉(zhuǎn)子電路電阻損耗與轉(zhuǎn)差率成正比，低速時(shí)損耗大。     改變極對(duì)數(shù)調(diào)速   這種方法可以獲得較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，雖然體積稍大，價(jià)格稍高，只能有機(jī)調(diào)速，但是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高特性高，且調(diào)速時(shí)所需附加設(shè)備少。     變頻調(diào)速    可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)的改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，是一種很好的調(diào)速方法。5.16 什么叫恒功率調(diào)速？什么叫恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速？      恒功率調(diào)速

19、是人為機(jī)械特性改變的條件下，功率不變。恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速是人為機(jī)械特性改變的條件下轉(zhuǎn)矩不變。5.17 異步電動(dòng)機(jī)變極調(diào)速的可能性和原理是什么？其接線圖是怎樣的？     假設(shè)將一個(gè)線圈組集中起來用一個(gè)線圈表示，但繞組雙速電動(dòng)機(jī)的定子每組繞組由兩各項(xiàng)等閑圈的半繞組組成。半繞組串聯(lián)電流相同，當(dāng)兩個(gè)半繞組并聯(lián)時(shí)電流相反。他們分別代表兩中極對(duì)數(shù)。可見改變極對(duì)數(shù)的關(guān)鍵在于使每相定子繞組中一般繞組內(nèi)的電流改變方向。即改變定子繞組的接線方式來實(shí)現(xiàn)改變即對(duì)數(shù)調(diào)速的原理5.18 異步電動(dòng)機(jī)有哪幾種制動(dòng)狀態(tài)？各有何特點(diǎn)？    異步電動(dòng)機(jī)有三種反饋制動(dòng)

20、,反接制動(dòng)和能耗制動(dòng). 反饋制動(dòng)當(dāng)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行速度高于它的同步轉(zhuǎn)速,即n1.>n0時(shí)一部電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀態(tài).這時(shí)轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向與電動(dòng)機(jī)狀態(tài)時(shí)的方向相反.電流改變了方向,電磁轉(zhuǎn)矩也隨之改變方向.反接制動(dòng)  電源反接改變電動(dòng)機(jī)的三相電源的相序,這就改變了旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向,電磁轉(zhuǎn)矩由正變到負(fù),這種方法容易造成反轉(zhuǎn).倒拉制動(dòng)出現(xiàn)在位能負(fù)載轉(zhuǎn)矩超過電磁轉(zhuǎn)矩時(shí)候,例如起重機(jī)放下重物時(shí),機(jī)械特性曲線如下圖,特性曲線由a到b,在降速最后電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)當(dāng)?shù)竭_(dá)d時(shí),T=TL系統(tǒng)到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)能耗制動(dòng)首先將三項(xiàng)交流電源斷開,接著立即將一個(gè)低壓直流電圓通入定子繞組.直流通過定子繞組后,在電動(dòng)機(jī)內(nèi)部

21、建立了一個(gè)固定的磁場(chǎng),由于旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體內(nèi)就產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)和電流,該電流域恒定磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生作用方向與轉(zhuǎn)子實(shí)際旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)矩,所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降,此時(shí)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)儲(chǔ)存的機(jī)械能被電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成電能消耗在轉(zhuǎn)子電路的電阻中.5.19 試說明鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)定子極對(duì)數(shù)突然增加時(shí)，電動(dòng)機(jī)的降速過程。    N0=60f/p   p增加定子的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速降低,定子的轉(zhuǎn)速特隨之降低.5.21 如圖5.51所示：為什么改變QB的接通方向即可改變單相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向？     定子上有兩個(gè)繞組AX,BY,一個(gè)是啟動(dòng)繞組,另一個(gè)是運(yùn)行繞組, BY上串有電容.他們都鑲嵌在定子鐵心中,兩個(gè)繞組的軸線在空間上垂直,繞組BY電路中串接有電容C,當(dāng)選擇合適的參數(shù)使該繞組中的電流iA在相位上超前或滯后iB,從而改變QB的接通方向即可