电机及拖动习题.doc

第四章 三相异步电动机思考题与习题4.1 三相异步电动机为什么会旋转，怎样改变它的转向。4.2 什么是异步电动机的转差率？如何根据转差率来判断异步电机的运行状态？ 4.3 在三相绕线转子异步电动机中，如将定子三相绕组短接，并且通过滑环向转子绕组通入三相交流电流，转子旋转磁场若为顺时针方向，问这时电动机能转吗？如能旋转，其转向如何？ 4.4 异步电动机为什么又称感应电动机？4.5 异步电动机中的空气隙为什么做得很小？4.6 假如有一台星形联结的三相异步电动机，在运行中突然切断三相电流，并同时将任意两相定子绕组（如U、V相）立即接入直流电源，这时异步电动机的工作状态如何，试画图分析。 4.7 一台三相单层绕组电机，极数2p=4，定子槽数Z=36，每相并联支路数a=2，试列出60o相带的分相情况，并画出三相单层交叉式绕组展开图。4.8 一台交流电机，Z=36，2p=4，y=7，a=2。试列出60o相带分相情况，并画出双层叠绕组的展开图。4.9 试述短距系数ky1和分布系数kq1的物理意义？4.10 交流电机一相绕组电动势的频率、波形、大小与哪些因素有关？哪些由构造决定？哪些由运行条件决定？4.11 一台三相双层绕组电机，Z=36，2p=4，1=50Hz，y1=7/9，试求基波、五次谐波与七次谐波的绕组系数，若完全消除五次谐波分量， y1应取多少？实际中，本题采用短距的方法能否将五次谐波电动势完全消除？4.12 一台4极，Z=36的三相交流电机，采用双层叠绕组， a=1，y1=7/9，每个线圈匝数Nc=20，每极气隙基波磁通1=7.5 10-3Wb，试求每相绕组基波电动势的大小？4.13 交流电机单相绕组基波磁动势的幅值大小、位置和脉动频率与哪些因素有关？其中哪些因素由构造决定？哪些由运行条件决定？4.14 交流电机三相绕组合成基波圆形旋转磁场的幅值、空间位置、转速和转向各与哪些因素有关？其中哪些因素由构造决定？哪些由运行条件决定？4.15 一台50Hz交流电机，通入60Hz的三相对称交流电流，设电流的大小不变，问此时基波合成磁动势的幅值大小、转速和转向如何变化？4.16 三相绕组中通入三相负序电流时，与通入幅值相同的三相正序电流时相比较，磁动势有何不同。若通入三相同相位的交流电流时又如何？4.17 若在两相对称绕组中（两相绕组匝数相同，在空间相隔90o电角度），通入对称的两相电流， 试证明两相的合成磁动势为旋转磁动势。4.18 一台三相交流电机， 2p=6，Z=36，定子双层叠绕组，y=5/6，每相串联匝数N=72，当通入50Hz三相对称电流，每相电流I=20A时，试计算三相基波合成磁动势的幅值和转速。 4.19 异步电动机在起动及空载运行时，为什么功率因数较低？当满载运行时，功率因数为什么会较高？4.20 当异步电动机运行时，设外加电源的频率为1，电机运行时的转差率为s，问：定子电动势的频率是多少？转子电动势的频率是多少？由定子电流所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？定、转子旋转磁动势的相对速度为多少？4.21 三相异步电动机主磁通和漏磁通是如何定义的？主磁通在定、转子绕组中感应电动势的频率一样吗？两个频率之间数量关系如何？4.22 为什么三相异步电动机励磁电流比相应三相变压器的大很多？4.23 为什么三相异步电动机的功率因数总是滞后的？而变压器呢？4.24 试说明异步电动机转轴上机械负载增加时，电动机的转速n、定子电流I1和转子电流I2如何变化？为什么？4.25 当三相异步电动机在额定电压下正常运行时，如果转子突然被卡住，会产生什么后果？为什么？4.26 异步电动机等效电路中的附加电阻 的物理意义是什么？能否用电抗或电容代替这个附加电阻？为什么？4.27 三相异步电动机带额定负载运行时，如果负载转矩不变，当电源电压降低时，电动机的0 、I1、I2和n如何变化？为什么？4.28 一台笼型异步电动机，原转子铜条改为铝条，如输出同样的功率，试问对sN、cos1、N、I1N等都有何影响？ 4.29 增大异步电动机气隙时，对空载电流、漏抗有何影响？ 4.30 一台异步电动机额定运行时，通过气隙传递的电磁功率约有3%转化为转子铜损耗，试问这时电动机的转差率是多少？有多少转化为总机械功率？4.31 在异步电动机等效电路图中，Zm反映什么物理量？是否为变量？在额定电压下电动机由空载到满载，Zm如何变化？4.34 一台PN=4.5kW、Y/D联结、380/220V、cosN=0.8、N=0.8、nN =1450r/min的三相异步电动机，试求：（1）接成Y联结及D联结时的额定电流；（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。4.35 一台6极异步电动机额定功率PN=28kW、额定电压UN=380V，频率为50Hz，额定转速nN =950r/min，额定负载时cos1=0.88，PCu1+PFe=2.2kW，Pmec=1.1kW，Pad=0，试计算在额定负载时的sN、PCu2、N、I1和2。4.36 一台三相四极Y联结的异步电动机，PN=10kW、UN=380V，IN=11.6A，额定运行时，PCu1=560W，PCu2=310W，PFe=270W，Pmec=70W，Pad=200W，试求额定运行时的：（1）额定转速nN；（2）空载转矩T0；（3）输出转矩T2；（4）电磁转矩Tem。4.37 已知一台三相异步电动机定子输入功率为60kW，定子铜损耗为600W，铁损耗为400W，转差率为0.03，试求电磁功率Pem、总机械功率PMEC和转子铜损耗PCu2。4.38 一台PN=5.5kW、UN=380V，1=50Hz的三相四极异步电动机，在某运行情况下,自定子方面输入的功率为6.62kWPCu1=341W， PCu2=237.5W，PFe=167.5W，Pmec=45W, Pad=29W，试绘出该电动机的功率流程图，并计算在该运行情