第7章-交流電動(dòng)機(jī)

第七章交流電動(dòng)機(jī)一、填空題：1.由于三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩是由_轉(zhuǎn)子導(dǎo)條_____與___磁場(chǎng)___之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，所以稱為“異步”。2．某三相異步電動(dòng)機(jī)工作時(shí)轉(zhuǎn)速為n＝980r/min，則其磁極對(duì)數(shù)p＝___3___，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n1＝__1000____r/min，轉(zhuǎn)子相對(duì)于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速為n2＝___30___r/min，轉(zhuǎn)子電流頻率為f2＝__1.5____Hz。3．某三相異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst＝10N·m，最大轉(zhuǎn)矩Tm＝18N·m，若電網(wǎng)電壓降低了20％，則起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst＝___6.4_N·m，最大轉(zhuǎn)矩Tm＝__11.52____N·m。5.用Y-△降壓起動(dòng)時(shí),起動(dòng)電流為直接用△接法起動(dòng)時(shí)的1/3,但啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也只有直接用△接法啟動(dòng)時(shí)1/3，因此只適用于空載或輕載啟動(dòng)。6．反接制動(dòng)時(shí)，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速接近于0時(shí)，應(yīng)及時(shí)斷電，防止電機(jī)反轉(zhuǎn)。8．交流異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組有鼠籠式和兩種。9．定子三相繞組中通過三相對(duì)稱交流電時(shí)在空間會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。11．鼠籠型電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法有直接起動(dòng)和降壓起動(dòng)兩種。12．異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速有變頻調(diào)速、變極調(diào)速、變轉(zhuǎn)差率調(diào)速。13.當(dāng)s在0-1范圍內(nèi)，三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于電動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩性質(zhì)為驅(qū)動(dòng)性質(zhì)；在大于1范圍內(nèi)運(yùn)行于發(fā)電機(jī)狀態(tài)，此時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩性質(zhì)為制動(dòng)性質(zhì)。14.一臺(tái)6極三相異步電動(dòng)機(jī)接于50HZ的三相對(duì)稱電源；其s=0.05，則此時(shí)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為__950__r/min，定子旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)相對(duì)于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為__50___r/min。15.三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是由_旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)___和_轉(zhuǎn)子電流__共同作用產(chǎn)生的。16.一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行，若電源電壓下降，則電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速_降低___，定子電流__增加__，最大轉(zhuǎn)矩__較小___，臨界轉(zhuǎn)差率_不變__。17.三相異步電動(dòng)機(jī)電源電壓一定，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩增加，則轉(zhuǎn)速_較小__，定子電流_增大___。19.三相異步電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)，其轉(zhuǎn)差率s一般在__0-1___范圍內(nèi)。20.對(duì)于繞線轉(zhuǎn)子三相異步電動(dòng)機(jī)，如果電源電壓一定，轉(zhuǎn)子回路電阻適當(dāng)增大，則起動(dòng)轉(zhuǎn)矩__增大_____，最大轉(zhuǎn)矩__不變___。二、選擇題：1．三相異步電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)明：“額定電壓380/220V，接法丫/△”。當(dāng)電網(wǎng)電壓為380V時(shí)，這臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)采用(B)。A．△接法B.丫接法C.△、丫都可以D.△、丫都不可以2.如果某三相異步電動(dòng)機(jī)的極數(shù)為4級(jí)，同步轉(zhuǎn)速為1800轉(zhuǎn)/分，那么三相電流的頻率為(B)。A.50赫茲B.60赫茲C.45赫茲D.30赫茲3.一臺(tái)額定運(yùn)行的三相異步電動(dòng)機(jī)，當(dāng)電網(wǎng)電壓降低10%時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速將(B)。A.上升B.降低C.不變D.停止轉(zhuǎn)動(dòng)4.改變?nèi)喈惒诫妱?dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向的方法是(C)。A.改變電源頻率B.改變電源電壓C.改變定子繞組中電流的相序D.改變電機(jī)的工作方式5.要改變通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力方向，下列辦法中可行的是(C)。A.增大通電導(dǎo)體中的電流B.減小通電導(dǎo)體兩端的電壓C.改變通電導(dǎo)體中的電流方向D.同時(shí)改變導(dǎo)體中的電流方向和磁場(chǎng)方向6.三相異步電動(dòng)機(jī)帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行，如果電源電壓下降，當(dāng)電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行后，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩(A)。A.下降B.增大C.不變D.不定10.三相異步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中，把定子兩相反接，則轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速會(huì)(C)。A.升高B.下降一直到停轉(zhuǎn)C.下降至零后再反向旋轉(zhuǎn)D.下降到某一穩(wěn)定轉(zhuǎn)速11.三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速總是（C）。A．與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速相等B.與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速無關(guān)C.低于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速D.高于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速12.某一50Hz的三相異步電動(dòng)機(jī)，其額定轉(zhuǎn)速為2890r/min，則其轉(zhuǎn)差率為（A）。C.轉(zhuǎn)子頻率很低D.轉(zhuǎn)子體積小三、計(jì)算題：1.三相異步電動(dòng)機(jī)額定值如下：PN＝7.5kW，nN＝1440r/min，UN＝380V/220V，接法：Y/Δ，，。今電源線電壓Ul＝220V，試求：（1）該電動(dòng)機(jī)應(yīng)采用何種接法？（2）此時(shí)額定電流IN，額定轉(zhuǎn)矩TN，轉(zhuǎn)差率sN，額定輸入功率P1N各為多少？（3）該電動(dòng)機(jī)能否采用Y－Δ變換法起動(dòng)？(1)Δ接法(2）(3)可以2.三相異步電動(dòng)機(jī)額定值如下：PN＝10kW，nN＝1460r/min，UN＝380V，Δ接法，f1＝50Hz，，，。試求（1）額定電流IN，額定轉(zhuǎn)矩TN；（2）起動(dòng)電流Ist，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst；（3）若要將起動(dòng)電流限制在2IN以下，則自耦變壓器變比K＝？能帶多大負(fù)載轉(zhuǎn)矩起動(dòng)？（4）若用于短時(shí)工作，起動(dòng)后能帶多大負(fù)載轉(zhuǎn)矩TC？近似認(rèn)為機(jī)械特性為直線，此時(shí)轉(zhuǎn)速約為多少？(1)(2)(3）(4）3.一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)用變頻調(diào)速電源將頻率調(diào)至f1＝40Hz，測(cè)得轉(zhuǎn)速為n＝1140r/min，試求此時(shí)：（1）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n1；（2）轉(zhuǎn)差率s；（3）轉(zhuǎn)子電流頻率f2；（4）轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n2；（5）若電動(dòng)機(jī)額定電壓UN＝380V，則此時(shí)電源線電壓應(yīng)為多少？（1）（2）（3）（4）（5）4.一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)額定值為：PN＝10kW，nN＝1440r/min，UN＝380V，Δ接法，。接在Ul＝380V的電源上帶有負(fù)載TC＝75N·m短時(shí)運(yùn)行。有人誤操作將Y-Δ變換起動(dòng)控制手柄突然扳至起動(dòng)位置（Y形接法），試問該電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)如何？這樣誤操作將造成什么后果？因?yàn)?，發(fā)生悶車；，仍不能起動(dòng)；燒壞電機(jī)絕緣5.三相異步電動(dòng)機(jī)額定值如下：PN＝30kW，UN＝380V，Δ接法，nN＝1470r/min，，，采用Y-Δ變換法起動(dòng)。試求（1）起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩；（2）當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩TC＝60％TN和25％TN時(shí)，分別說明該電動(dòng)機(jī)能否起動(dòng)。（1）因?yàn)閅-Δ變換所以（2）TC＝60％TN>TstY＝40％TN，不能起動(dòng)；TC＝25％TN<TstY＝40%TN，可以起動(dòng)6.三相異步電動(dòng)機(jī)額定值為：f1＝50Hz，UN＝380V/220V，接法Y/Δ。在電源線電壓380V下接成Y形進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)得Il＝7.06A，輸出轉(zhuǎn)矩T2＝30N·m，轉(zhuǎn)速n＝950r/min，用兩瓦計(jì)法測(cè)得PW1＝2658W，PW2＝1013W。試求：（1）輸入功率P1，輸出功率P2，效率η，功率因數(shù)，轉(zhuǎn)差率s；（2）若要采用Y-Δ變換法起動(dòng)，則電源線電壓應(yīng)為多少？(1)(2)220V7.Y280M－2型三相異步電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)如下：90kW，2970r/min，50Hz。試求額定轉(zhuǎn)差率和轉(zhuǎn)子電流的頻率。8.某三相異步電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為1460r/min。當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的一半時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速約為多少？正常工作區(qū)間看成線性，取平均值：9.Y112M－4型三相異步電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)如下：4kW380VΔ接法f＝50Hz1440r/minTst/TN＝2.2Ist/IN＝7.0Tmax/TN＝2.2試求：（1）額定轉(zhuǎn)差率SN；（2）額定電流IN；（3）起動(dòng)電流Ist；（4）額定轉(zhuǎn)矩TN；（5）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst；（6）最大轉(zhuǎn)矩Tmax；（7）額定輸入功率P1。（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）11.已知Y100L1－4型異步電動(dòng)機(jī)的某些額定技術(shù)數(shù)據(jù)如下：2.2kW380VY接法1420r/min試計(jì)算：（1）相電流和線電流的額定值及額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)矩；（2）額定轉(zhuǎn)差率及額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)子電流頻率。設(shè)電源頻率為50Hz。（1）（2）12.有臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，其額定轉(zhuǎn)速為1470r/min，電源頻率為50Hz。在（a）起動(dòng)瞬間，（b）轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為同步轉(zhuǎn)速的2/3時(shí)，（c）轉(zhuǎn)差率為0.02時(shí)三種情況下，試求：（1）定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)定子的轉(zhuǎn)速；（2）定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速；（3）轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速（提示：n2＝60f2/p＝sn0）；（4）轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)定子的轉(zhuǎn)速；（5）轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速。（a）：（1）1500r/min；（2）1500r/min；（3）1500r/min；（4）1500r/min；（5）0（b）：（1）1500r/min；（2）500r/min；（3）500r/min；（4）1500r/min；（5）0（c）：（1）1500r/min；（2）30r/min；（3）30r/min；（4）1500r/min；（5）013.有Y112M－2型和Y160M1－8型異步電動(dòng)機(jī)各一臺(tái)，額定功率都是4kW，但前者額定轉(zhuǎn)速為2890r/min，后者為720r/min。試比較它們的額定轉(zhuǎn)矩，并由此說明電動(dòng)機(jī)的極數(shù)、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩三者之間的大小關(guān)系。Y112M－2型TN1≈13.2N·m，Y160M1－8型TN2≈53.1N·m。由上比較可知，電動(dòng)機(jī)的磁極數(shù)越多，則轉(zhuǎn)速越低，在同樣額定功率下額定轉(zhuǎn)矩越大。14.有一臺(tái)四極、50Hz、1425r/min的三相異步電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子電阻R2＝0.02Ω，感抗X20＝0.08Ω，E1/E20＝10，當(dāng)E1＝200V時(shí)，試求：（1）電動(dòng)機(jī)起動(dòng)初始瞬間（n＝0，s＝1）轉(zhuǎn)子每相電路的電動(dòng)勢(shì)E20，電流I20和功率因數(shù)；（2）額定轉(zhuǎn)速時(shí)的E2，I2和。比較在上述兩種情況下轉(zhuǎn)子電路的各個(gè)物理量（電動(dòng)勢(shì)、頻率、感抗、電流及功率因數(shù)）的大小。（1）E20＝20V，（2）比較：額定狀態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)子每相電動(dòng)勢(shì)E2、頻率（f2＝sf1＝2.5Hz）、轉(zhuǎn)子漏抗和轉(zhuǎn)子電流均比起動(dòng)時(shí)小，而轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)則大大提高。15.Y180L－6型電動(dòng)機(jī)的額定功率為15kW，額定轉(zhuǎn)速為970r/min，頻率為50Hz，最大轉(zhuǎn)矩為295.36N·m。試求電動(dòng)機(jī)的過載系數(shù)λ。16.某四極三相異步電動(dòng)機(jī)的額定功率為30kW，額定電壓為380V，Δ接法，頻率為50Hz。在額定負(fù)載下運(yùn)行時(shí)，其轉(zhuǎn)差率為0.02，效率為90％，線電流為57.5A，試求：（1）轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速；（2）額定轉(zhuǎn)矩；（3）電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)。(1)p=2(2)(3)17.已知一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)下:=4.5KW,=950r/min,=84.5%,=0.8,起動(dòng)電流與額定電流之比/=5，=2，起動(dòng)轉(zhuǎn)距與額定轉(zhuǎn)距之比/=1.4，額定電壓220/380V，接法星/三角，=50Hz。求（1）磁極對(duì)數(shù)；（2）額定轉(zhuǎn)差率；(3)額定轉(zhuǎn)距；（4）三角形聯(lián)結(jié)和星形聯(lián)結(jié)時(shí)的額定電流；（5）起動(dòng)電流；（6）起動(dòng)轉(zhuǎn)距。(1)p=3(2)(3)(4)三角形聯(lián)結(jié)星形聯(lián)結(jié)(5)三角形聯(lián)結(jié)星形聯(lián)結(jié)（6）19．一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)接到50HZ的交流電源上，其額定轉(zhuǎn)速nN=1455r/min，試求：（1）該電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)p；（2）額定轉(zhuǎn)差SN；（3）額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)的頻率。（1）p=2(2)(3)20.已知一臺(tái)三相四極異步電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)為：PN=10kW，UN=380V，IN=11.6A，定子為Y聯(lián)結(jié)，額定運(yùn)行時(shí)，定子銅損耗PCu1=560W,轉(zhuǎn)子銅損耗PCu2=310W，機(jī)械損耗Pmec=70W，附加損耗Pad=200W，試計(jì)算該電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載時(shí)的：（1）額定轉(zhuǎn)速；（2）空載轉(zhuǎn)矩；（3）轉(zhuǎn)軸上的輸出轉(zhuǎn)矩；（4）電磁轉(zhuǎn)矩。(1)22.有一個(gè)四極三相異步電動(dòng)機(jī)，額定轉(zhuǎn)速=1440r/min,轉(zhuǎn)子每相電阻=0.02，感抗=0.08，轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)=20V，電源頻率=50Hz。試求該電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)及額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)子電流。p=223.有一臺(tái)50Hz，1425r/min，四極的三相異步電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子電阻=0.02，感抗=0.08，=10，當(dāng)=200V時(shí)，試求：（1）電動(dòng)機(jī)起動(dòng)初始瞬間（n=0,s=1）轉(zhuǎn)子每相電路的電動(dòng)勢(shì)，電流和功率因數(shù)；（2）額定轉(zhuǎn)速時(shí)的,和。比較在上述兩種情況下轉(zhuǎn)子電路的各個(gè)物理量（電動(dòng)勢(shì)、頻率、感抗、電流及功率因數(shù)）的大小。(1)p=224.已知Y100L1-4型異步電動(dòng)機(jī)的某些額定技術(shù)數(shù)據(jù)如下：2.2Kw380VY型連接1420r/min=0.82=81%試計(jì)算：（1）相電流和線電流的額定值及額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)矩；（2）額定轉(zhuǎn)差率及額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)流電流頻率。設(shè)電源頻率為50Hz。(1)（2）25.某四極三相異步電動(dòng)機(jī)的額定功率為30kW，額定電壓為380V，Δ接法，頻率為50Hz。在額定負(fù)載下運(yùn)行時(shí)，其轉(zhuǎn)差率為0.02，效率為90％，線電流為57.5A，電動(dòng)機(jī)的=1.2，=7，試求：（1）用Y-換接起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩；（2）當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的60%和25%時(shí)，電動(dòng)機(jī)能否起動(dòng)？（重復(fù)）（1）因?yàn)閅-Δ變換所以（2）TC＝60％TN>TstY＝40％TN，不能起動(dòng)；TC＝25％TN<TstY＝40%TN，可以起動(dòng)26.(某四極三相異步電動(dòng)機(jī)的額定功率為30kW，額定電壓為380V，Δ接法，頻率為50Hz。在額定負(fù)載下運(yùn)行時(shí)，其轉(zhuǎn)差率為0.02，效率為90％，線電流為57.5A，)某四極三相異步電動(dòng)機(jī)的額定功率為30kW，額定電壓為380V，Δ接法，頻率為50Hz。在額定負(fù)載下運(yùn)行時(shí)，其轉(zhuǎn)差率為0.02，效率為90％，線電流為57.5A，電動(dòng)機(jī)的=1.2，=7如果采用自耦變壓器降壓起動(dòng)，而使電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的85%，試求：（1）自耦變壓器的變比；（2）電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流和線路上的起動(dòng)電流各多少？(1)(2)28.有一短時(shí)運(yùn)行的三相異步電動(dòng)機(jī)，折算到軸上的轉(zhuǎn)矩為130N.m，轉(zhuǎn)速為730r/min，試求電動(dòng)機(jī)的功率。取過載系數(shù)=0.2。29.兩臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)的電源頻率為50Hz，額定轉(zhuǎn)速分別為1430r/min和2900r/min，試問它們的磁極對(duì)數(shù)各是多少？額定轉(zhuǎn)差率分別是多少？p=2s=0.047;p=1s=0.03330.在額定工作情況下的三相異步電動(dòng)機(jī)，已知其轉(zhuǎn)速為960r/min，試問電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速是多少？有幾對(duì)磁極對(duì)數(shù)？轉(zhuǎn)差率是多大？n0=1000r/minp=3s=0.0431.Y180L—6型異步電動(dòng)機(jī)的額定功率為15kW，額定轉(zhuǎn)速為970r/min，額定頻率為50Hz，最大轉(zhuǎn)矩為295Nm，試求電動(dòng)機(jī)的過載系數(shù)。如，則起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為多少？32.有一臺(tái)六極三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)，在f=50Hz的電源上帶額定負(fù)載運(yùn)行，其轉(zhuǎn)差率為0.02，求此電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速。p=3n0=1000r/min33.Y180L—4型電動(dòng)機(jī)的額定功率為22kW，額定轉(zhuǎn)速為1470r/min，頻率為50Hz，起動(dòng)電磁轉(zhuǎn)矩為314.6Nm。試求電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)系數(shù)？如果，則最大轉(zhuǎn)矩為多少？34.已知Y180M-4型三相異步電動(dòng)機(jī)，其額定數(shù)據(jù)如下表所示。PNUNnNcosφTst/TNIst/INTm/TNηNfN接法18.5kW380V1470r/min0.862.07.02.291%50Hz