(n1?n)与旋转磁场转速n1的比值，即s?n1?nn1 。
当n?n1时，转差率为正（s?0），n?n1时转差率为负（s?0）； 当0?n?n1时，转差率s?1；当n1?0，n?0时，转差率s?1；
当s?1时为电磁制动运行状态，当0?s?1时为电动机运行状态，当s?0时为发电机运行状态
5-5 一台50Hz八极的三相异步电动机，额定转差率sN=0.04，问该电动机的同步转速是多少？额定转速是多少？当该机运行在700r/min时，转差率是多少？当该机运行在800r/min时，转差率是多少？当该机起动时，转差率是多少？
解 同步转速 n1?60fp?6?0450?750(r/m i n)额定转速 nN?(1?sN)n1?(1?0.04)?750?720(r/min) 当n?700r/min时，转差率
s?n1?nn1?750?700750?0.067
当n?800r/min时，转差率
s?n1?nn1?750?800750??0.067
当电机起动时，n?0，转差率
s?n1?nn1?750?0750?1
5-6 一台额定频率为50Hz的三相异步电动机，今通入60Hz的三相对称交流电流，设电流大小不变，问此时基波合成磁动势的幅值大小、转速和转向将如何变化？
答 三相合成基波磁动势的特点为： （1）幅值：Fm1?1.35NKN1pI ，三相合成基波圆形旋转磁动势幅值大小，与一
条支路匝数N、绕组系数KN1、磁极对数p及相电流I有关，其中N、KN1及p 由构
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造决定，I由运行条件决定。
（2）空间位置：沿气隙圆周旋转。当哪相电流最大，三相合成基波圆形旋转磁动势就转至哪相绕组轴线上，绕组由构造决定，电流由运行条件决定。
（3）转速：n1?由运行条件决定。
（4）转向：与电流相序有关（与电流相序一致），由运行条件决定。 本题题意为频率f增加（增加
6050?1.2倍60fp，转速与电流频率f及磁极对数p 有关，p由构造决定，f
），基波合成磁动势幅值大小及转向与
频率无关。而n1与f成正比，故转速增加1.2倍。
5-7 与同容量的变压器相比，三相异步电动机的空载电流大，还是变压器的空载电流大？为什么？
答 变压器的主磁通磁路全部用导磁性能良好的硅钢片构成，而三相异步电动机的主磁通磁路除了用硅钢片构成的定、转子铁心外，还有空气隙。气隙的长度尽管很小，但磁阻很大，使得异步电动机主磁路的磁阻远较相应的变压器大。异步电动机空载电流标么值为0.2~0.5，变压器空载电流的标么值为0.02~0.1。故相同容量的感应电机的空载电流比变压器的大很多。
5-9 在分析三相异步电动机运行时，转子绕组要进行哪些折算？为什么要进行这些折算？折算的条件是什么？
答 转子绕组折算就是用新绕组替换原绕组。为了导出等效电路，用一个与定子绕组的相数m1、匝数N1和绕组系数KN1相同的等效绕组替换实际转子绕组（相数m2、匝数N2和绕组系数KN2）。频率折算即是用一个静止的转子替换旋转的转子，为此，只要将转子电阻R换成
Rs，从而使转子电路频率f2由变为与定子频率f1相同。
折算条件：保持折算前后转子磁动势F2的大小和空间相位保持不变，转子上各种功率及损耗不变。
5-10 三相异步电动机等效电路中的容或电感来代替？为什么？
答 异步电动机等效电路中的附加电阻实为代表机械负载（严格地说还包括机
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1?ssR2'代表什么？能否不用电阻而用电
械损耗等）的一个虚拟电阻，用转子电流在该电阻所消耗的功率I2'2替总机械功率（包括轴上输出的机械功率和机械损耗等）。
1?ssR2'来等效代
因输出的机械功率及机械损耗等均属有功性质，因此，从电路角度来模拟的话，只能用有功元件电阻，而不能用无功元件电感或电容来等效代替。
5-11 当三相异步电动机运行时，定、转子电动势的频率分别是多少？由定子电流产生的旋转磁动势以什么速度截切定子，又以什么速度截切转子？由转子电流产生的旋转磁动势以什么速度截切转子，又以什么速度截切定子？，它与定子旋转磁动势的相对速度是多少？
答 定子电动势频率为f1；转子电动势频率为f2=s f1 ；由定子电流产生的定子旋转磁动势以n1的速度截切定子，又以n1?n的速度截切转子；由转子电流产生的转子旋转磁动势以n2?sn1 的速度截切转子，又以n2?n?n1 的速度截切定子，它与定子旋转磁动势的相对速度为(n2?n)?n1?0。
5-12 一台三相异步电动机，原来转子是插铜条的，后因损坏，改为铸铝，若要求输出同样的功率，则电机的运行性能有何变化？
答 铝的电阻率比铜大，故转子由铜条改为铝条，实为增加转子绕组电阻R2，其Tem?s曲线如下图所示。
习题5-12附图
输出同样功率（如额定功率），由P?T?得其曲线2。
（1）sN增大，由图知，工作点由a（sa）变至b（sb）。
（2）cos?1不变，因转子电阻改变不影响电机从电网吸取的励磁功率，故无功功率不变，由于输出功率不变，则电机从电网吸取的有功功率基本不变，忽略电机
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损耗，所以cos?1基本不变。
（3）ηN下降：由于转差率s增大，故转子铜损pcu2?sPem增加，I1稍有增大，故定子铜损也稍大，而铁损不变，机械损耗pmec因s 增大n减小而稍有减小，但其减小幅度不及转子绕组铜损增大幅度，故总损耗增加，效率降低。
（4）I1N有所增大：P2?3U1NI1Ncos?N?N，因P2不变，cos?N不变，ηN下降，故I1N有所增大。
?）（5）sm增大，见图（因为sm∝R2。 ?无关）（6）Tmax不变（因为Tmax与R2。
（7）Tst增大，见图。
5-13 说明三相异步电动机的机械负载增加时电动机定、转子各物理量的变化过程怎样？
答 电动机稳定运行时，电磁转矩（T）与负载转矩(TL)平衡，当机械负载（即负载转矩）增加时，转子转速n势必下降，转差率s?n1?nn1增大。这样转子切割气
隙磁场速度增加，转子绕组感应电动势(E2s?sE2)及电流I2随之增大，因而转子磁动势F2增大。
根据磁动势平衡关系，与转子磁动势F2所平衡的定子负载分量磁动势F1L相应增大，而励磁磁动势F0基本不变，因而定子磁动势增大，定子电流I1随之增大。由于电源电压不变，则电动机的输入功率就随之增加，直至转子有功电流产生的电磁转矩又与负载转矩重新平衡为止。
5-15 通过三相异步电动机的空载实验和短路实验可分别测取三相异步电动机的哪些参数？如何测取？
答 三相异步电动机的空载实验，是指在额定电压和额定频率下，转轴上不带任何负载时的实验。空载实验的目的，是测定三相异步电动机的励磁阻抗Zm=Rm+jXm、铁芯损耗pFe和机械损耗pmec。
实验在电机空载时进行，定子绕组上施加额定频率的电源电压，其用调压器来进行调节，使定子端电压从1.2U1N开始逐渐降低，直到转差率s明显增加，电流开
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始回升为止。每次测取定子相电压U1、空载相电流I0和空载时三相总的输入功率P0。根据实验数据，画出电动机的空载特性曲线I0=f（U1）和P0=f（U1），并从P0中分离出pmec、pFe和pad0。最后进行参数的计算。
Z0?U1I0R0?P0m1I02X0?Z0?R022 Xm?X0?X?1 Rm?pFem1I02
短路实验必须在电动机堵转情况下进行，故短路实验也称为堵转实验。短路实验的目的，是测定三相异步电动机的短路阻抗Zk、转子电阻R2'和定转子漏电抗X1σ与X2?'。
为了使做短路实验时不出现过电流，定子外加电压应降低，一般使短路电流由1.2IN逐渐降低到0.3IN，每次测取定子相电压Uk、相电流Ik和总的输入功率Pk。根据实验数据，画出电动机的短路特性曲线Ik=f（Uk）和Pk=f（Uk）。最后进行参数的计算。
Zk?UkIkRk?Pkm1Ik2Xk?Zk?Rk22 R2??Rk?R X1??X2?'?1Xk2
5-20 一台三相异步电动机的额定功率PN=55kW，额定电压UN=380V，额定功率因数cosφN=0.89，额定效率ηN=91%，求该电动机的额定电流IN。
解 IN?PN3UN?Nco?s?N55?10?33?803?103.2( A)?91%0.895-21 一台三相异步电动机，PN=4.5 kW，Y/Δ接线，380/220V，cosφN=0.8，ηN=80%，nN=1450r/min，试求：
（1）定子绕组接成Y形或Δ形时的定子额定电流； （2）同步转速n1及定子磁极对数p； （3）带额定负载时的转差率sN。 解 (1)Y接时： UN=380V INY?Δ接时： UN=220V
INΔ?PN3UNco?sN??NPN3UNcos?N?N?4.5?1033?380?0.8?0.8?10.68(A)
4.5??3?18.45( A)2?20?0.80.8103 35