三相異步電動機的部分習(xí)題及答案

1、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(zhuǎn)差率為0.02求電動機的同步轉(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    電動機的同步轉(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將三相異步電動機接三相電源的三根引線

3、中的兩根對調(diào)，此電動機是否會反轉(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調(diào),例如將B,C兩根線對調(diào),即使B相遇C相繞組中電流的相位對調(diào),此時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向逆時針方向旋轉(zhuǎn),與未對調(diào)的旋轉(zhuǎn)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(shè)在額定負載下運行，試求：     定子旋轉(zhuǎn)磁場對定子的轉(zhuǎn)速；    1500 r/min     定

4、子旋轉(zhuǎn)磁場對轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速；    30 r/min     轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場對轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速；    30 r/min     轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場對定子的轉(zhuǎn)速；    1500 r/min     轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場對定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速。     0 r/min5.4當三相異步電動機的負載增加時，為什么定子電流會隨轉(zhuǎn)子電流的增加而增加？   

5、; 因為負載增加n減小,轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場間的相對轉(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)電動勢增加,轉(zhuǎn)子電流特增加,.定子的感應(yīng)電動使因為轉(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(zhuǎn)矩、電流及轉(zhuǎn)速有無變化？如何變化？     若電源電壓降低, 電動機的轉(zhuǎn)矩減小, 電流也減小. 轉(zhuǎn)速不變.5.6 有一臺三相異步電動機，其技術(shù)數(shù)據(jù)如下表所示。型號PN/kWUN/V滿載時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，三相定子繞組應(yīng)如何接法？         求n0,p,

7、SN,TN,Tst,Tmax和Ist；  額定負載時電動機的輸入功率是多少？     線電壓為380V時，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  三相異步電動機正在運行時，轉(zhuǎn)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？   

9、0;  電動機的電流會迅速增加,如果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(zhuǎn)動？這兩種情況對電動機將產(chǎn)生什么影響？     三相異步電動機斷了一根電源線后，轉(zhuǎn)子的兩個旋轉(zhuǎn)磁場分別作用于轉(zhuǎn)子而產(chǎn)生兩個方向相反的轉(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，而在運行時斷了一線，仍能繼續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動方向的轉(zhuǎn)矩大于反向轉(zhuǎn)矩，這兩種情況都會使電動機的電流增加。5.9  三相異步電動機在相同電源電壓下，滿載和空載啟動時，啟動電流是否

10、相同？啟動轉(zhuǎn)矩是否相同？     三相異步電動機在相同電源電壓下，滿載和空載啟動時，啟動電流和啟動轉(zhuǎn)矩都相同。Tst=KR2u2/(R22+X220)      I=4.44f1N2/R    與U，R2，X20有關(guān) 5.11有一臺三相異步電動機，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; 當負載轉(zhuǎn)矩為250N·m時，試問在U=UN和U=0.8UN兩種情況下電動機能否啟動？   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時電動機能啟動。當U=0.8U時          Tst=（0.82）KR2U2/（R22+X202）                      

13、; =0.64*312                        =199 NmTst<TL所以電動機不能啟動。     欲采用Y-換接啟動,當負載轉(zhuǎn)矩為0.45 TN和0.35 TN兩種情況下, 電動機能否啟動？  TstY=Tst/3=1.2* TN /3=0.4 TN當負載轉(zhuǎn)矩為0.45 TN時電動機不能啟動當負

14、載轉(zhuǎn)矩為0.35 TN時電動機能啟動     若采用自耦變壓器降壓啟動，設(shè)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(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時電流=K2Ist                  =0.642*4

15、87.5=200A電動機的啟動轉(zhuǎn)矩T= K2Tst=0.642312=127.8 Nm     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(zhuǎn)差率鼠籠式異步電動機又是如何改善啟動性能的？     因為雙鼠籠式電動機的轉(zhuǎn)子有兩個鼠籠繞組，外層繞組的電阻系數(shù)大于內(nèi)層繞組系數(shù)，在啟動時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)生的啟動轉(zhuǎn)矩大，內(nèi)層的啟動轉(zhuǎn)矩小，啟動時起主要作用的是外籠。

16、0;     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(yīng)。處于深溝槽中得導(dǎo)體，可以認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，所以相當于導(dǎo)體有效接面積減小，轉(zhuǎn)子有效電阻增加，使啟動轉(zhuǎn)矩增加。      高轉(zhuǎn)差率鼠籠式異步電動機轉(zhuǎn)子導(dǎo)體電阻增大，即可以限制啟動電流，又可以增大啟動轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子的電阻率高，使轉(zhuǎn)子繞組電阻加大。5.13線繞式異步電動機采用轉(zhuǎn)子串電阻啟動時，所串電阻愈大，啟動轉(zhuǎn)矩是否也愈大？

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

18、調(diào)速  這種方法簡單可靠，但它是有機調(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，低速時損耗大。     改變極對數(shù)調(diào)速   這種方法可以獲得較大的啟動轉(zhuǎn)矩，雖然體積稍大，價格稍高，只能有機調(diào)速，但是結(jié)構(gòu)簡單，效率高特性高，且調(diào)速時所需附加設(shè)備少。     變頻調(diào)速    可以實現(xiàn)連續(xù)的改變電動機的轉(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、是人為機械特性改變的條件下，功率不變。恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速是人為機械特性改變的條件下轉(zhuǎn)矩不變。5.17 異步電動機變極調(diào)速的可能性和原理是什么？其接線圖是怎樣的？     假設(shè)將一個線圈組集中起來用一個線圈表示，但繞組雙速電動機的定子每組繞組由兩各項等閑圈的半繞組組成。半繞組串聯(lián)電流相同，當兩個半繞組并聯(lián)時電流相反。他們分別代表兩中極對數(shù)?？梢姼淖儤O對數(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現(xiàn)改變即對數(shù)調(diào)速的原理5.18 異步電動機有哪幾種制動狀態(tài)？各有何特點？    異步電動機有三種反饋制動

20、,反接制動和能耗制動. 反饋制動當電動機的運行速度高于它的同步轉(zhuǎn)速,即n1.>n0時一部電動機處于發(fā)電狀態(tài).這時轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割旋轉(zhuǎn)磁場的方向與電動機狀態(tài)時的方向相反.電流改變了方向,電磁轉(zhuǎn)矩也隨之改變方向.反接制動  電源反接改變電動機的三相電源的相序,這就改變了旋轉(zhuǎn)磁場的方向,電磁轉(zhuǎn)矩由正變到負,這種方法容易造成反轉(zhuǎn).倒拉制動出現(xiàn)在位能負載轉(zhuǎn)矩超過電磁轉(zhuǎn)矩時候,例如起重機放下重物時,機械特性曲線如下圖,特性曲線由a到b,在降速最后電動機反轉(zhuǎn)當?shù)竭_d時,T=TL系統(tǒng)到達穩(wěn)定狀態(tài)能耗制動首先將三項交流電源斷開,接著立即將一個低壓直流電圓通入定子繞組.直流通過定子繞組后,在電動機內(nèi)部

21、建立了一個固定的磁場,由于旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體內(nèi)就產(chǎn)生感應(yīng)電勢和電流,該電流域恒定磁場相互作用產(chǎn)生作用方向與轉(zhuǎn)子實際旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)矩,所以電動機轉(zhuǎn)速迅速下降,此時運動系統(tǒng)儲存的機械能被電動機轉(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機定子極對數(shù)突然增加時，電動機的降速過程。    N0=60f/p   p增加定子的旋轉(zhuǎn)磁場轉(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機的旋轉(zhuǎn)方向？     定子上有兩個繞組AX,BY,一個是啟動繞組,另一個是運行繞組, BY上串有電容.他們都鑲嵌在定子鐵心中,兩個繞組的軸線在空間上垂直,繞組BY電路中串接有電容C,當選擇合適的參數(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