思考题与习题
7-1．三相异步电动机的旋转磁场是怎样产生的？如果三相电源的一根相线断开，三相异步电动机产
生的磁场怎样？ 7-1．答：如果在定子绕组中通入三相对称的交流电流（三个线圈彼此互隔120分布在定子铁
心内圆的圆周上），就会在电动机内部建立起一个恒速旋转的磁场。
7-2．什么是三相异步电动机的Y-Δ降压启动？它与直接启动相比，启动转矩和启动电流有何变化？ 7-2．答：如果电动机在正常工作时其定子绕组是联接成三角形的，那么在启动时可把它联成星形，
等到转速接近额定值时再换成三角形。这种启动方式称为鼠笼式电动机的星形——三角形（Y－Δ）换接启动。具有如下特点：
①启动时，每相定子绕组所承受的电压降到正常工作电压的10
3；
②启动电流减少为直接启动电流的1/3； ③启动转矩减小，是直接启动时的1/3。
星形—三角形启动法适合于正常运行时，定子绕组为三角形连接的鼠笼型电动机，且应空载或轻载时启动。
7-3．为使三相异步电动机快速停车，可采用哪几种制动方法？ 7-3．答：异步电动机有三种：反馈制动,反接制动和能耗制动。 7-4．三相异步电动机有哪几种调速方法？各有何特点？ 7-4．答：
① 转子电路串电阻调速 这种方法简单可靠，但它是有机调速，随着转速降低特性变软，转
子电路电阻损耗与转差率成正比，低速时损耗大。
② 改变极对数调速 这种方法可以获得较大的启动转矩，虽然体积稍大，价格稍高，只能
有机调速，但是结构简单，效率高特性高，且调速时所需附加设备少。
③ 变频调速 可以实现连续的改变电动机的转矩，是一种很好的调速方法。 ④ 调压调速 这种办法能够无级调速，但调速范围不大
7-5．有一台六极三相绕线式异步电动机，在f=50Hz的电源上带动额定负载运行，其转差率为0.02，
求定子磁场的转速和转子转速。 7-5．解：六极电动机，p=3
定子磁场的转速即同步转速定子频率f1=50Hz
转子频率f2=sf1=0.02×50=1Hz
n1=60?50=1000(r/min)3
转子转速n=n1(1?s)=1000(1?0.02)=980(r/min)
7-6．有Y112M-2型和Y160M1-8型异步电动机各一台，额定功率都是4kW，但前者额定转速为
2890r/min，后者为720r/min.试比较它们的额定转矩，并由此说明电动机的极数、转速及转矩三者之间的大小关系。
7-6．解：Y112M-2的额定转矩为
TN1?9550?Y160M1-8的额定转矩为
4?13.2N?m2890
TN2?9550?4?53.1N?m720
—1—
有上比较可知，电动机的磁极数愈多，则转速愈低，在同样额定功率下额定转矩于欲大。
7-7．一台三相异步电动机的额定数据为PN=7.5kW，fN=50Hz，nN=1440r/min，λst=2.2，λ=2.3，求
（1）电动机的额定转矩（2）电动机的的启动转矩；（2）电动机的的最大转矩；（4）绘制出电动机的固有机械特性曲线。 7-7．答：（1）额定转矩为 TN?9550PN7.5?9550?N?m?49.7N?m nN1440启动转矩为 Tst?2.2TN?2.2?49.7N?m?10.93N?m 最大转矩为 Tmax??TN?2.3?49.7N?m?114.3N?m
7-8．一台时机的铭牌数据如下： 三相异步电动机 Y112-4 型号 功率 电压 380V 电流 转速 1440 r4.0kW 8.8A min 接法 题7-8图 ? 已知其满载时的功率因数为0.8求，
（1）电动机的极数；（2）电动机满载运行时的输入电功率；（3）额定转差率； （4）额定效率；（5）额定转矩 7-8．答：[解]：
○1 ?n=1440 ?P=2 电动机为四极三相异步电动机
○2PUlIlcos??3?380?8.8?0.8?4.64kw ??3n0?n1500?1440?100%??100%?4% n01500P4○4??出??86.2%
P入4.644.0?26.5N?m ○5 TN?9550?1440○3s?7-9．Y225-4型三相异步电动机的技术数据如下：380v、50HZ、△接法、定子输入功率P1N=48.75kW、定子电流I1N=84.2A、转差率SN=0.013，轴上输出转矩TN=290.4N.M，求：
（1）电动机的转速n2；（2）轴上输出的机械功率P2N；（3）功率因数cos?N；（4）效率ηN。
s?7-9．答：解：（1）从电动机型号可知电动机为4极电机，磁极对数为p=2，由于
n1?n2n1
)?1480（r/min） 所以 n2?n1(1?s)?1500?(1?0.013 （2）∵
Tm?9550?P2NTn290.4?1480P2N?mN??45nN ∴95509550（kW）
ULILCos?N 1N?3 （3） ∵PP48.75?1031NCos?N???0.883ULIL3?380?84.2∴
（4）
?N?P2N45??0.923P48.751N
—2—
7-10．已知Y225M-2型三相异步电动机的有关技术数据如下：PN=45kW，f=50Hz，
nN?2970r/min，ηN=91.5%，启动能力为2.0，过载系数λ=2.2，求该电动机的额定转差率、
额定转矩、启动转矩、最大转矩和额定输入电功率。
7-10．解：由型号知该电动机是两极的其同步转速为n 0=3000r/min，所以额定转差率为
n0?nN3000?2970??0.01 n03000P45额定转矩为 TN?9550N?9550?N?m?14.47N?m
nN2970启动转矩为 Tst?2TN?2?14.47N?m?28.94N?m 最大转矩为 Tmax??TN?2.2?144.7N?m?318.3N?m
PN45额定输入电功率为 P??kW?49.18kW 1N?N0.915 sn?7-11．已知Y132S-4型三相异步电动机的额定技术数据如下 功率因Ist/IN Tst/TN Tmax/TN 功率 转速 电压 效率 数 1440r/mi380V 85.5% 0.84 7 2.0 2.2 5.5kW n 电源频率为50Hz.试求额定状态下的转差率sN，电流IN和转矩TN，以及启动电流Tst，启动转
矩Tst，最大转矩Tmax
7-11．解：同步转速为n0?60f160?50??1500r/min p2n?n1500?1440sN?0??0.04
n01500因为：P2?3UNINcos??N，所以
3UNcos??N3?380?0.84?85.5?50P29550?5.5T???36.5N?m
nN1440Ist?7IN?81.2A Tst?2.0TN?73N?m Tmax?2.2TN?80.3N?m
7-12．四极三相异步电动机的额定功率为30kW，额定电压为380V，三角形接法，频率为50HZ。
在额定负载下运动时，其转差率为0.02，效率为90%，电流为57.5A，Tst/TN=1.2，Ist/IN=7，试求：（1）用Y-△降压启动时的启动电流和启动转矩；（2）当负载转矩为额定转矩的60%和25%时，电动机能否启动？
7-12．解：（1）用Y-△降压启动时的启动电流
用Y-△降压启动时的启动转矩（2）因为 TST=0.4TN
IN?P2?5.5?103?11.6A
IST=7?57.5=134(A)3
TST=1.2?194.5=77.8(Nm)3
—3—
当负载转矩为额定转矩的60%时， 由于Tst小于负载转矩，电动机不能启动。 当负载转矩为额定转矩的25%时，由于Tst大于负载转矩，电动机可以启动。 7-13．Y225M-4型三相异步电动机的额定数据如下表所示。 功率 转速 电压 电流 84.2A 效率 92.3% cos?N 0.88 Ist/IN 7.0 Tst/TM 1.9 Tmax/TN 2.2 45kW 1480r/min 380V （1）求额定转矩TN、启动转矩Tst和最大转矩Tｍax； （2）若负载转矩为500N·m，问在V=VN和0.9VN两种情况下电动机能否启动？ （3）若采用自耦降压启动，用64%的抽头时电动机的启动转矩。 7-13．解：（1）TN?9550PN/nN?9550?45/1480N?m?290.4N?m
Tst??Tst/TN?TN?1.9?290.4N?m?551.8N?m Tmax??Tmax/TN?TN?2.2?290.4N?m?638.9N?m
（2） Ｖ=ＶＮ时，Tst=551.8N·m＞500N·m，所以能启动。
当Ｖ=0.9ＶN时，Tst=0.92×551.8N·m=447N·m＜500N·m，所以不能启动。 （3） 直接启动时，Ist△=7IN=589.4A
?Ist??0.64 设降压启动时电动机中（即变压器副边）的启动电流Ist?，则 Ist??0.64Ist??0.64?589.4A?377.2A 所以 Ist??。因为变压器原、副边中电流之比等于电设降压启动时线路（即变压器原边）的启动电流为Ist压比的倒数，所以也等于64%，即
??Ist?0.642 Ist???0.642?589.4A?241.4A 所以 Ist设降压启动时的启动转矩为Tst?，则
?Tst?0.642 Tst??0.642?551.8N?m?226N?m 所以 Tst
—4—