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nN???EaEaN??N???UN?(Ra?Rt)?N?Ia?UN?INRa???10.85?0.518
440?89.65?(0.393?2.5)440?76.2?0.393 n???544r/min
异 步 电 动 机
一、判断题
1、绕线式三相异步电动机如果将三相转子绕组中的任意两相与起动电阻的接线对调，则电动机将反转。（ × ）（对调转子不会影响转向）
2、电动机拖动的负载越重，电流则越大，因此只要是空载，三相异步电动机便可直接起动。（ × ）（启动电流大）
3、单相电容运转异步电动机，因其工作绕组和起动绕组中的电流是同相位的，故称为单相电动机。（ × ）（单相电源供电）
4、只要供电线路允许，三相异步电动机直接起动，就可采用直接起动方法来起动电动机，与电机容量大小无关。（ √ ）
5、由转矩特性可知，产生最大转矩的临界转差率与外加电压无关，因此当外加电压变化，电动机额定转矩时的转差率也将保持不变。（ × ）
6、双层叠绕组如采用整距，产生的电磁效果就和单层绕组完全相同，失去了双层绕组的优点，因此，在实际生产的电机中没有采用双层整距绕组的。（ √ ）
7、在拆换异步电动机定子绕组时，若每相匝数都减少了，运行时若电压不变，电机的主磁通和励磁电流都增加。（ × ）
8、深槽式和双鼠笼式三相异步电动机起动时由于集肤效应而增大了转子电阻，因而具有较高的起动转矩。（ √ ）
9、异步电动机空载运行时，转子功率因数高，定子的功率因数也高。（ × ） 10、单层链式绕组尽管是短距绕组，但它的短距系数等于1。（ √ ）
11、当在三相对称绕组中通入三相基波对称电流，则其三相合成旋转磁势中没有谐波磁势。（ × ）
二、填空题
1、由机械特性分析可知，异步电动机的最大转矩与转子回路电阻的大小 无关 ，而与定子绕组所加电压的 平方成正比 。
2、拖动恒转矩负载的三相异步电动机采用U1/f1?常数的控制方式时，降低频率后电动机的过载能力 不变 ，电动机电流 不变 ，电动机转速降的大小 不变 。
3、拖动反抗性恒转矩负载运行于正向电动状态的三相异步电动机，对调定子绕组任意两个出线端后，电动机的运行状态经 两相反接制动 和 反向起动 ，最后稳定运行于 反向电动 状态。 4、三相异步电动机负载增大时，转速将会 下降 ，转速电流将会 增加 ，转子旋转磁场切割定子绕组的速度将会 不变 。
5、一台空载运行的三相异步电动机，当电源的频率降低，电压不变时，电动机的励磁电流将 增大 ，电动机的转速将 下降 。
6、在三相对称绕组中通入三相对称电流时，将产生旋转磁场，该磁场的 幅值 不变，转向取决于 三相电流相序 ，总是从 电流超前 的一相转向 电流滞后 的一相。
7、三相异步电动机起动转矩的大小与所带负载的大小 无关 。
8、异步电动机的电磁转矩是由 转子电流 和 旋转磁场 相互作用而产生的，由于转子电路有电感，所以还与 转子功率因数 有关。
9、一台定子绕组为Y接法的三相鼠笼式异步电动机，如果把定子每相绕组的半相绕组反接，通入相序不变的三相对称电流，电动机的极数则为 p/2 ，同步转速为 2n1 ，转向则 变反 。
10、三相绕组式异步电动机拖动恒转矩负载运行时，若转子回路串电阻调速，那么运行在不同转速上，电动机转子的功率因数将 不变 。 11、一台三相绕线式异步电动机拖动起重机的主钩提升重物，重物升到一定高度以后需要停在空中，若不使用机械抱闸装臵，那么可以采用的一种方法是 转子串阻 。 12、一个三相单层链式绕组，已知y1?56?,q?2,??30?，则其短距系数为 1 ，分布系数为
0.966 。
三、问答题
1、有一台三相绕线式异步电动机，今将它的定子绕组短路，转子通入频率为50Hz的三相对称交流电流，产生的合成基波旋转磁势相对于转子以同步转速n1沿顺时针方向旋转，问此时转子的转向如何？为什么？
答：转子将逆时针方向旋转。
转子旋转磁场切割定子绕组，在定子绕组中感应电势和电流，并产生电磁转矩，力图拖动定子也沿顺时针方向旋转。因定子固定不动，所以作用与反作用力，电磁转矩将使转子逆时针方向旋转。 2、一台三相异步电动机接于工频电网工作时，每相感应电势为350V，定子绕组每相串联匝数312匝，绕组系数等于0.96，问每极磁通是多少？ 答：?1?E14.44f1W1KW1?3504.44?50?312?0.96?5.26?10?3wb
3、三相异步电动机的电磁转矩与电源电压大小有什么关系？若电源电压降低，在额定负载转矩下，电机的转速、定子电流、转子电流和主磁通将如何变化？ 答：电磁转矩与电压平方成正比。
U1?????I2??I1??
?n???s可见，电压降低，使转速下降，定、转子电流上升，主磁通下降。
4、试比较单相交流绕组和对称三相交流绕组产生的基波磁势各有什么特点（幅值大小、幅值位臵、极对数、任意瞬间的分布情况等）。 答：单相交流绕组产生的基波磁势： 幅值大小：F1?0.9W1KW1pIcos?t
幅值位臵：固定不动 极对数：p
分布波形：正弦波
三相交流绕组产生的基波磁势：
幅值大小：F1?1.35W1KW1pI
幅值位臵：随时间移动 极对数：p
分布波形：正弦波
5、已知三相异步电动机的电磁转矩与转子电流成正比，为什么电动机在额定电压下起动时，起动电流很大而起动转矩却并不大？
答：由T?CT?I2cos?2，虽然起动时，I2很大，但因起动时转差s较大，则转子电抗x2s较大，故起动转子功率因数很低，所以起动转矩并不大。 四、计算题
1、一台绕线式三相异步电动机带动一桥式起重机主钩，其技术数据如下：PN?60KW，
UN?380V,nN?577r/min,IN?133A,?M?2.9,E2N?253V,I2N?160A。试求：①若要求电
动机以100 r/min的转速下放重物，转子回路应串入多大电阻？②若电动机不断电，欲使重物停在空中，则应如何处理？为什么？ 解：（1）
nsN?r2?n1?nNn1sNE2N3I2N??600?577600?0.038n1A0.038?2533?160
?0.035?sm?sN(?M??M?1)2.9?1)?0.2136?1.1667
22
?0.038?(2.9?sB?n1?nn1??0CTM600?100600?100B?r2sNr2?R?sB?R??(sBsN?1)?r2?(1.16670.038?1)?0.035?1.04?
（2）sC?1??(R?sCsN?1)?r2?(10.038?1)?0.035?0.886?
在转子回路串入0.886欧的电阻，即可使重物停在空中，此时电磁转矩等于负载转矩，特性如图。 2、一台绕线式三相异步电动机的数据为：PN?5KW，UN?380V,nN?960r/min，
IN?14.9A,?M?2.3,E2N?164V,I2N?20.6A，定子绕组为Y接法，该电动机拖动额定恒转矩负
载，要求制动时制动转矩为1.8TN，现采用反接制动，求每相串入的制动电阻值。
解：sN?n1?nNn1?1000?9601000?0.04r2?sNE2N3I2N?0.04?1643?20.6?0.184?
sm?sN(?M??2?1)?0.1748M TZ??1.8TN??s?( sm??MTNTZ?(Tmax???MTNs??2?sN?1.96
2.31.8??4.063 ()?1)??0.9451.8?2.32??MTNTZ?smsm?smsm)?1)?1.96?(2??4.063时，R??( 当sm?1)?r2?(4.0630.17480.9450.1748?1)?0.184?4.09?
??0.945时，R??( 当sm?1)?r2?(?1)?0.184?0.81?
563、有一个三相双层叠绕组，磁极数2p?4，定子槽数Z?24，第一节距y1??，支路数a?1，
试求：①基波绕组系数。②若该绕组改为三相单层链式绕组，基波绕组系数又为多少？ 解：（1）??Z2p?244?6q?Z2pm?244?3?2
??sinKq1?q?sinq?2p?360?Zsin??2?360?24?30?Ky1?sin(y1??90?)?sin(56?90?)?0.966
2?30?2?0.96630?2KW1?Ky1?Kq1?0.933
?22?sin（2）KW1?Kq1?0.966 （Ky1?1）
4、有一个三相单层绕组，已知Z?24,2p?4，试求基波绕组系数。若每极每相槽数q??，求基波绕组系数。 解：q?Z2pm?244?3?2??2?30?p?360?Z?2?360?24?30?
sinq?2sin? Kq1?q?sin?22?sin2?0.96630?2Ky1?1KW1?Ky1?Kq1?0.966
若q???q??60?或q???3
1故 Kq1?sin30?q??2?2?0.955?KW1?Ky1?Kq1?0.955
65、一台三相异步电动机，额定数据如下：PN?60KW，UN?380V,nN?1440r/min，IN?130A，Y接法。已知该电动机轴上的额定转矩为电磁转矩的96%，定、转子铜耗相等，铁耗是总损耗的23%，求：（1）电动机的各种损耗pFe,p??ps,pcu1,pcu2。（2）P2,PM和P1。（3）额定运行时的?N及cos?N。 解：（1）TN?9550TN96%PNnN?9550?601440?397.92N?m
TM??414.5N?mT0?TM?TN?16.58N?m
PM?TM?n19550?414.5?15009550?65.1KW
pS?p??n1?nn1T0?n9550??16.58?14409550?2.5KW
s?1500?14401500?0.04
pcu1?pcu2?sPM?0.04?65.1?2.604KW p??(1?s)PM?(1?0.04)?65.1?62.496KW
?p?pcu1?pFe?pcu2?p??pS?2pcu2?23%?p?p??pS 故 ?p?2?2.604?2.50.77?10KW?pFe?23%?p?2.3KW
（2）P2?PN?60KWPM?65.1KW
P1?PM?pcu1?pFe?65.1?2.604?2.3?70KW （3）?N?PNP1?100%?6070?100%?85.7%
cos?N?P13UNIN?70?1033?380?130?0.818
6、一台三相两极异步电动机，额定功率为10KW，效率为50Hz，在额定运行情况下，定子铜耗360W，转子铜耗239W，铁耗330W，机械损耗340W，忽略附加损耗，求此时的电磁功率、电磁转矩、输出