三相異步電動機的部分習題及答案

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5.1有一臺四極三相異步電動機，電源電壓的頻率為50HZ，滿載時電動機的轉差率為0.02求電動機的同步轉速、轉子轉速和轉子電流頻率。

n0=60f/pS=(n0-n)/n0=60*50/20.02=(1500-n)/1500=1500r/minn=1470r/min電動機的同步轉速1500r/min.轉子轉速1470r/min,轉子電流頻率.f2=Sf1=0.02*50=1HZ

5.2將三相異步電動機接三相電源的三根引線中的兩根對調，此電動機是否會反轉？為什么？

假使將定子繞組接至電源的三相導線中的任意兩根線對調,例如將B,C兩根線對調,即使B相遇C相繞組中電流的相位對調,此時A相繞組內的電流導前于C相繞組的電流2π/3因此旋轉方向也將變?yōu)锳-C-B向逆時針方向旋轉,與未對調的旋轉方向相反.

5.3有一臺三相異步電動機，其nN=1470r/min,電源頻率為50HZ。設在額定負載下運行，試求：

①定子旋轉磁場對定子的轉速；1500r/min

②定子旋轉磁場對轉子的轉速；30r/min

③轉子旋轉磁場對轉子的轉速；30r/min

④轉子旋轉磁場對定子的轉速；1500r/min

⑤轉子旋轉磁場對定子旋轉磁場的轉速。0r/min

5.4當三相異步電動機的負載增加時，為什么定子電流會隨轉子電流的增加而增加？

由于負載增加n減小,轉子與旋轉磁場間的相對轉速(n0-n)增加,轉子導體被磁感線切割的速度提高,于是轉子的感應電動勢增加,轉子電流特增加,.定子的感應電動使由于轉子的電流增加而變大,所以定子的電流也隨之提高.5.5三相異步電動機帶動一定的負載運行時，若電源電壓降低了，此時電動機的轉矩、電流及轉速有無變化？如何變化？

若電源電壓降低,電動機的轉矩減小,電流也減小.轉速不變.5.6有一臺三相異步電動機，其技術數據如下表所示。

滿載時型號PN/kWUN/VnN/r·minIN/AηN×100cosφY132S-63220/38096012.8/7.2830.756.52.02.0-1Ist/INTst/TNTmax/TN試求：①線電壓為380V時，三相定子繞組應如何接法？②求n0,p,SN,TN,Tst,Tmax和Ist；③額定負載時電動機的輸入功率是多少？

①線電壓為380V時，三相定子繞組應為Y型接法.②TN=9.55PN/nN=9.55*3000/960=29.8NmTst/TN=2Tst=2*29.8=59.6NmTmax/TN=2.0Tmax=59.6NmIst/IN=6.5Ist=46.8A

一般nN=(0.94-0.98)n0n0=nN/0.96=1000r/minSN=(n0-nN)/n0=(1000-960)/1000=0.04P=60f/n0=60*50/1000=3③η=PN/P輸入P輸入=3/0.83=3.61

5.7三相異步電動機正在運行時，轉子突然被卡住，這時電動機的電流會如何變化？對電動機有何影響？

電動機的電流會迅速增加,假使時間稍長電機有可能會燒毀.

5.8三相異步電動機斷了一根電源線后，為什么不能啟動？而在運行時斷了一線，為什么仍能繼續(xù)轉動？這兩種狀況對電動機將產生什么影響？

三相異步電動機斷了一根電源線后，轉子的兩個旋轉磁場分別作用于轉子而產生兩個方向相反的轉矩，而且轉矩大小相等。故其作用相互抵消，合轉矩為零，因而轉子不能自行啟動，而在運行時斷了一線，仍能繼續(xù)轉動轉動方向的轉矩大于反向轉矩，這兩種狀況都會使電動機的電流增加。

5.9三相異步電動機在一致電源電壓下，滿載和空載啟動時，啟動電流是否一致？啟動轉矩是否一致？

三相異步電動機在一致電源電壓下，滿載和空載啟動時，啟動電流和啟動轉矩都一致。Tst=KR2u2/(R22+X220)I=4.44f1N2/R與U，R2，X20有關

5.11有一臺三相異步電動機，其銘牌數據如下：PN/kWnN/r·min-1UN/V401470380ηN×10090cosφNIst/INTst/TNTmax/TN接法0.96.51.22.0△①當負載轉矩為250N·m時，試問在U=UN和U`=0.8UN兩種狀況下電動機能否啟動？TN=9.55PN/nN=9.55*40000/1470=260Nm

Tst/TN=1.2Tst=312NmTst=KR2U2/（R22+X202）=312Nm

312Nm>250Nm所以U=UN時電動機能啟動。

當U=0.8U時Tst=（0.82）KR2U2/（R22+X202）=0.64*312=199NmTst<TL所以電動機不能啟動。

②欲采用Y-△換接啟動,當負載轉矩為0.45TN和0.35TN兩種狀況下,電動機能否啟動？TstY=Tst△/3=1.2*TN/3=0.4TN

當負載轉矩為0.45TN時電動機不能啟動當負載轉矩為0.35TN時電動機能啟動

③若采用自耦變壓器降壓啟動，設降壓比為0.64，求電源線路中通過的啟動電流和電動機的啟動轉矩。IN=PN/UNηNcosφN√3=40000/1.732*380*0.9*0.9=75AIst/IN=6.5Ist=487.5A

降壓比為0.64時電流=K2Ist=0.642*487.5=200A電動機的啟動轉矩T=K2Tst=0.642312=127.8Nm

5.12雙鼠籠式、深槽式異步電動機為什么可以改善啟動性能？高轉差率鼠籠式異步電動機又是如何改善啟動性能的？

由于雙鼠籠式電動機的轉子有兩個鼠籠繞組，外層繞組的電阻系數大于內層繞組系數，在啟動時S=1，f2=f，轉子內外兩層繞組的電抗都大大超過他們的電阻，因此，這時轉子電流主要決定于轉子電抗，此外外層的繞組的漏電抗小于內層繞組的漏電抗，因此外籠產生的啟動轉矩大，內層的啟動轉矩小，啟動時起主要作用的是外籠。

深槽式異步電動機的啟動性能得以改善的原理。是基于電流的集膚效應。處于深溝槽中得導體，可以認為是沿其高度分成好多層。各層所交鏈漏磁通的數量不同，底層一層最多而頂上一層最少，因此，與漏磁通相應的漏磁抗，也是底層最大而上面最小，所以相當于導體有效接面積減小，轉子有效電阻增加，使啟動轉矩增加。

高轉差率鼠籠式異步電動機轉子導體電阻增大，即可以限制啟動電流，又可以增大啟動轉矩，轉子的電阻率高，使轉子繞組電阻加大。5.13線繞式異步電動機采用轉子串電阻啟動時，所串電阻愈大，啟動轉矩是否也愈大？

線繞式異步電動機采用轉子串電阻啟動時，所串電阻愈大，啟動轉矩愈大

5.14為什么線繞式異步電動機在轉子串電阻啟動時，啟動電流減小而啟動轉矩反而增大？

Tst=KR2U2/（R22+X202）當轉子的電阻適當增加時，啟動轉聚會增加。5.15異步電動機有哪幾種調速方法？各種調速方法有何優(yōu)缺點？①調壓調速這種方法能夠無級調速，但調速范圍不大

②轉子電路串電阻調速這種方法簡單可靠，但它是有機調速，隨著轉速降低特性變軟，轉子電路電阻損耗與轉差率成正比，低速時損耗大。③改變極對數調速這種方法可以獲得較大的啟動轉矩，雖然體積稍大，價格稍高，只能有機調速，但是結構簡單，效率高特性高，且調速時所需附加設備少。

④變頻調速可以實現連續(xù)的改變電動機的轉矩，是一種很好的調速方法。

5.16什么叫恒功率調速？什么叫恒轉矩調速？

恒功率調速是人為機械特性改變的條件下，功率不變。恒轉矩調速是人為機械特性改變的條件下轉矩不變。

5.17異步電動機變極調速的可能性和原理是什么？其接線圖是怎樣的？假設將一個線圈組集