电机学7.doc

第七章 三相异步电动机的运行原理一、单项选择题1、三相交流异步电动机的电磁功率表达式应为 （ B） APM=E2cos2 BPM=m1/S C PM=m2r2/S DPM=m1I12r2/S2、三相异步电动机由定子转换到转子上的铜耗表达式应为 （ B） APcu=E2cos2 BPcu=m1 CPcu=m1/S DPcu=m1I12r2/S3、在三相异步电动机磁场理论的应用中，表明定子磁场、转子磁场、励磁磁场，三者有以下关系 （ B） A. B. C. D. 4、在三相异步电动机磁场理论的应用中，表明定子磁场、转子磁场、励磁磁场，三者有以下关系 （ B） A. B. C. D. 5、在三相异步电动机磁场理论的应用中，表明定子磁场、转子磁场、励磁磁场，三者有以下关系 （B） A. B. C. D. 6、交流异步电机等效电路讨论中阻抗折算，下列式子正确的应是 （B） A= Kx2 B=KeKir2C=K2x2 r2 D=KeKir27、交流感应电动机等效电路讨论中阻抗折算，下列式子正确的应是 （ A） A=KeKiZ2B=Kir2C= KKex2 D=KeKir28、三相交流异步电机等效电路讨论中阻抗折算，下列式子正确的应是 （ B ） A=KKeZ2 B = KeKix2C=KeKr2 D=KKir29、三相交流电动机运行效率最高时应是 （ D ） A不变损耗与机械损耗相等 B应是铁耗与铜耗相等时 C铁耗与磁滞损耗相等时 D可变损耗与不变损耗相等10、三相交流异步电机电磁转矩的大小与（ A ）成正比A电磁功率 B输出功率 C输入功率 D总机械功率 11、三相异步电动机气隙增大，其他条件不变，则空载电流 ( A ) A.增大 B.减小 C.不变 D.不能确定12、三相异步电动机等效电路中的附加电阻上所消耗的电功率应等于（ D ） A.输出功率P2 B.输入功率P1 C.电磁功率Pem D.总机械功率Pm13、交流异步电动机运行时，总要从电源吸收一个（ A ）无功电流 A.滞后的 B.超前的 C. 相位为零的 D.不能确定14、三相绕线转子异步电动机拖动恒转矩负载运行时，采用转子回路串入电阻调速，运行时在不同转速上时，其转子回路电流的大小 （ B ）A与转差率反比 B与转差率无关 C与转差率正比 D与转差率成某种函数关系15、异步电动机带恒转矩负载运行，电源电压下降，当电动机稳定运行后，此时电动机的电磁转矩 （ C ）A增加 B下降 C不变 D不定16、笼型三相异步电动机的额定状态转速下降10%，该电动机转子电流产生的旋转磁动势相对于定子的转速 （ D. ） A.上升10% B.下降10% C.上升1/(1+10%) D.不变17、三相交流异步电动机带恒转矩负载运行，电源电压下降，当电动机稳态运行时，电动机的电磁转矩 ( C )A 下降 B 增大 C 不变 D 不定18、异步电动机电磁转矩的大小和（ A ）成正比。 A电磁功率 B.输出功率 C输入功率 D.总机械功率19、一台绕线转子异步电动机，在恒定负载下，以转差率s运行，当转子边串入电阻（r2已折算到定子侧）。测得转差率将为 （ B ） A 等于原先的转差率s B 3倍于原先的转差率sC 两倍于原先的转差率s D无法确定 20、如有一台三相感应电动机运行在转差率s=0.25，此时通过气隙传递的功率有（ A ） A 25%是转子铜耗 B 75%是转子铜耗 C 75%是输出功率 D 75%是机械功率21、当三相交流异步电动机转子绕组短接，并堵转时，轴上的输出动率为零，则定子侧输入功率为 （ B ） A 0 B 近似为定转子铜耗 C 铁耗 D 总损耗二、多项选择题1、三相交流异步电动机进行等效电路时，必须满足 （ BD）A等效前后转子电势不能变B等效前后磁势平衡不变化C等效前后转子电流不变化 D转子总的视在功率不变2、异步电动机等效电路的推导中，一般情况下是转子向定子折算等效即（ABCD） A把转子的频率先与定子频率进行相等,然后再折算其它参数。 B把转动的转子看作不动的转子，然后进行其它参数的折算。C其实就是先进行S=1时的讨论，然后进行其它参数的折算。D不管进行什么样的折算，能量平衡不能变。3、三相交流感应电动机进行等效电路时，必须满足 （ BCD ）A等效前后转子电势不能变B等效前后磁势平衡不变化 C不管进行什么样的折算，能量平衡不能变 D转子总的视在功率不变4、感应电动机等效电路的推导中，一般情况下是转子向定子折算等效即（ ABD ） A等效前后磁势平衡不变化 B把转动的转子看作不动的转子，然后进行其它参数的折算C等效前后转子电势不能变D不管进行什么样的折算，能量平衡不能变5、交流异步电动机进行等效电路时，必须满足 （ BCD） A等值前后转子电势不能变 B磁势平衡不变化 C能量平衡不变化 D转子总的视在功率不变6、决定三相交流异步电动机的输出因素是 （ AB）A负载的功率 B负载的转矩 C电源的电压 D电源的平率 7、影响转子电动势大小的因素，除了与影响定子电动势大小因素相同的外，还有下列因素，分别是 （ AB）A转子的转速 B转差率 C电源的电压 D电源的频率8、决定三相笼型交流异步电动机相数的因素是 （ AB）A笼型转子的导条数 B磁极对数 C定子绕组的相数 D电源的频率9、三相交流异步电动机转子绕组产生的磁动势是 （ ABD）A旋转磁动势 B与定子旋转磁动势的旋转速度一样 C固定不转的 D相对转子旋转的磁动势10、影响三相交流异步电动机转子绕组阻抗的因素是 （ AB）A转子的转速 B转差率 C电源的电压 D电源的频率三、判断题（错误用、正确用）1、笼型异步电机转子的相数一般都和定子的相数不一样（）2、笼型异步电机转子的相数一般都和定子的相数一样（）3、三相交流笼型异步电机转子的相数一般都和定子的相数不一样（ ）4、三相交流笼型异步电机转子的相数一般都和定子的相数一样（ ） 5、异步电动机的最大转矩与转子电阻无关。（ ）6、电机是可逆的，既可用作发电机也可用作电动机。（ ）7、异步电动机的最大转矩与笼型转子电阻无关。（ ）8、异步电动机的最大转矩与绕线转子电阻无关。（ ）10、交流变压器的绕组与交流异步电动机绕组的形式是一样的。（ ）11、交流异步电动机与直流电动机电枢中的电流对负载贡献一样。（ ）12、交流异步电动机与直流发电机电枢中的电流对负载贡献不一样。（ ） 13、直流电机与交流异步电动机电枢中的电流对负载贡献一样。（ ）14、变压器的工作方式是交流异步电动机转子不动时特殊运行形式。（ ）15、电机产生最大转矩时，所对应的转差率也是最大。（ ）16、电机产生最大转矩时，所对应的转差率称为临界转差率。（ ）17、交流变压器的绕组与交流异步电动机绕组的形式是一样的。（ ） 四、问答题1、三相异步电动机的理想空载运行是指转子上不需要能量，不存在能量转换，此时既无需要拖动的实际负载，也无风阻和机械摩擦损耗；转子速度与同步速度一样，转子不切割磁场，转子中的电势为零，转子中的电流也为零，当然转子不会产生磁场。2、三相异步电动机的实际空载运行实际空载，并不是真正的空载（理想空载），只不过不拖动实际的工作负载但对电机风阻和机械摩擦损耗还存在，转子内电阻损耗还存在；对电机只不过是负载小一些，还属于负载运行。3、在三相交流异步电动机的等效电路中（1S）r2/S代表什么？能不能不用电阻，而用电感代替？为什么？ 4、在三相交流异步电动机的等效电路中（1S）/S代表什么？能不能不用电阻，而用电感或电容代替？为什么？代表机械负载，可以用电阻代替，因电阻上消耗元件，是有功消耗器件，不能用电感或电容代替，因电感或电容是不消耗元件， 是无功消耗器件。5、在三相交流感应电动机的等效电路中（1S）r2/S代表什么？能不能不用电阻，而用电感代替？为什么？6、在的等效电路中（1S）/S代表什么？能不能不用电阻，而用电感、或电容代替？为什么？（1S）/S是等效电路中的附加电阻，代表机械负载，可以用电阻代替，因电阻上消耗元件，是有功消耗器件，不能用电感或电容代替，因电感或电容是不消耗元件， 是无功消耗器件。7、某三相交流电机定子电阻，电抗X1，转子折算电阻，电抗，电源电压U1，励磁电阻rm，电抗Xm，试绘出“T”形等值电路图，并计算出、。设，则，定子电流；励磁电流；转子折算电流 8、一台接到电网的异步电动机用其他原动机带着旋转，使其转速高于旋转磁场的转速，试画出转子导体中感应电动势、电流和相序的方向。这时转子有功电流和定子旋转磁场作用产生的转矩方向如何？如把原动机去掉，情况又会怎样？当转子由电动机驱动，且nn1,此时转子导体以逆时针方向切割磁场（相对切割速度为n-n1），而感应电动势e2方向如图所示（有右手发电机定则判定），其相序有转子导体的切割方向决定，由于转子导体切割旋转磁场在时间上有先后顺序，如将先切割N极轴线的一相定义为A相，则后切割的那两相（互差120空间电角度）分别为B相和C相，可见，其相序和转向相反。如果电流i2与电动式e2同相（即有功分量电流），则转子有功电流和旋转磁场相互作用产生电磁力，并形成转矩电磁转矩T，有左手电动机定则判得，其方向与转子转向相反，为制动性质转矩。实际上，此时电动机已处于发电运行状态（s=（n1-n）/n10）。如果把原动机去掉，转速将下降，不再大于n1了，这时因为已处于发电机运行的电动机在旋转过程中，绕组电阻有铜耗，通风、轴承、摩擦等机械损耗，致使转速逐渐下降，直至nn1,电磁转矩方向反过来，这台电动机重新在电网电源的支持下进入到电动机运行状态。9、异步电动机运行时，定子电流的频率是多少？定子电动势的频率为多少？转子电流的频率为多少？转子电动势的频率为多少？它们有什么因素决定？ 异步电动机运行时，定子电流的频率是f1，由电源频率决定；定子电动势的频率是f1，有磁场与定子绕组间的相对切割速度及电机的极对数决定f1=pn1/60;转子电流的频率是sf1，由转差率和电源频率决定；转子电动势的频率是sf1，由磁场与转子绕组间的相对切割速度及电动机的极对数决定，f2=p（n1-n）/60。10、定子电流的基波旋转磁场以什么速度切割定子？以什么速度切割转子？转子电流的基波旋转磁场以什么速度切割转子？以什么速度切割定子？由定子电流的基波旋转磁场以n1速度切割定子；以n1-n速度切割转子；转子电流的基波旋转磁场以n2=（n1-n）速度切割转子；以n1速度切割定子，定子电流的基波旋转磁场与转子电流的基波旋转磁场都相对切割速度为0.11、电源频率一定，转子转速发生变化，转子电流产生的基波磁场在空间的转速有无变化？为什么？ 无变化。转子转速为n，转子电流产生的基波旋转磁场相对于转子的速度为n2，转子电流产生的基波旋转磁场在空间的转速n+n2=n1=60f/p,可见转子电流产生的基波旋转磁场在空间的转速只与电源频率f和极对数p有关，与转速无关。五、故障分析题1、在三相交流感应电动机中，过高的电源电压，或过低的电源电压都会烧毁电机，试利用等值电路分析其烧毁的理论原因。2、在异步电动机的使用中，严重超载会烧毁电机，试利用等效电路分析其烧毁的理论原因。 3、在异步电动机的使用中，由于机械装置卡死电机堵转会烧毁电机，试利用等效电路分析其烧毁的理论原因。六、计算题1、一台6极三相异步电动机额定功率PN=28kW，UN=380V，fN=50Hz，nN=950r/min，cos1=0.88，pcu1+pFe=2.2 kW，pmec+pS=1.1 kW。试求额定负载时：(1) 转差率sN；(2) 电磁转矩T(3)转子铜耗pcu2；(4) 效率N；(5) 定子电流I1N；(6) 转子电流频率f2；(7)空载转矩T0。解：(1) 同步速度则转差率(2) 电磁转矩： (3) 因 则电磁功率所