电工学 唐介 第6章 思考题及习题 解答 答案

,第 6 章 电 动 机,6.1 (1) 有一台三相异步电动机，怎样根据结构上的特点判断出它是鼠笼型还是绕线型？ 【答】,鼠笼式和绕线式异步电动机只是在转子的构造不同，前者转子为鼠笼状，后者转子为三相绕组，且每相绕组的首端与转轴上的三个滑环对应相连结。通常从外观结构上看，具有三个滑环的必为绕线型。,返 回分析与思考题集,下一题,分析与思考解答,第 6 章 电 动 机,6.2 (1) 三相异步电动机的转子绕组如果是断 开的，是否还能产生电磁转矩？,【答】不能,返 回分析与思考题集,上一题,下一题,第 6 章 电 动 机,6.2 (2) 日本和美国的工业标准频率为 60Hz，他们的三相电动机在 p = 1 和 p = 2 时转速如何？ 【答】,返 回分析与思考题集,上一题,下一题,第 6 章 电 动 机,6.2 (3) 50 Hz 的三相异步电动机，转速是1 440 r/min 时，转子电流的频率是多少？ 【答】,返 回分析与思考题集,上一题,下一题,第 6 章 电 动 机,6.2 (4) To、TL、T2 的作用方向相同还是相反？ 【答】,To 与 TL 的作用方向相同，但与T2 的作用方向相反,返 回分析与思考题集,上一题,下一题,第 6 章 电 动 机,6.2 (5) 三相异步电动机在正常运行时，若电源电压下降，电动机的电流和转速有何变化？,【答】 电动机在正常运行时，若电源电压下降，将导致电流升高，而转速下降。,返 回分析与思考题集,上一题,下一题,第 6 章 电 动 机,6.3 (1) 三相异步电动机在空载和满载起动时，起动电流和 起动转矩是否相同？,【答】 两者相同。,返 回分析与思考题集,上一题,下一题,第 6 章 电 动 机,6.3 (2) 电动机在短时过载运行时，过载越多，允许的过载时间越短，为什么？,【答】 因为过载越多，电动机的温度升高的越快，因此允许的过载时间就越短。,返 回分析与思考题集,上一题,下一题,第 6 章 电 动 机,6.3 (3) 在TL 保持不变的情况下，试利用人为特性分析定子电压降低或转子电阻增加时，电动机的转速是增加还是减小？,【答】 转速减小。,返 回分析与思考题集,上一题,下一题,第 6 章 电 动 机,6.4 (1) 380 V星形联结的三相异步电动机，电源电压为何值时才能接成三角形？ 380 V角形联结的三相异步电动机，电源电压为何值时才能接成星形？,【答】 220 V 和 660 V。,返 回分析与思考题集,上一题,下一题,第 6 章 电 动 机,6.4 (2) 额定电压为 380 V / 660 V，星/角联结的三相异步电动机，试问当电源电压分别为 380 V 和 660 V时各采用什么联结方式？它们的额定电流是否相同？额定相电流是否相同？额定线电流是否相同？若不同，差多少？,【答】 当电源电压为 380 V 时采用三角形联结方式，当电源电压为 660 V时采用星形联结方式时它们的额定相电流相同，额定线电流不同。,返 回分析与思考题集,上一题,下一题,第 6 章 电 动 机,6.4 (3) nN = 2 980 r / min的三相异步电动机，n0 是多少？p 是多少？,【答】 n0= 3 000 r/min p = 1,返 回分析与思考题集,上一题,下一题,第 6 章 电 动 机,6.5 (1) 星形 - 三角形减压起动是降低了定子线电压还是降低了定子线电压？自偶减压起动呢？,【答】 前者是降低了定子相电压，没有降低线电压，后者是降低了定子线电压，使得相电压也随之降低。,返 回分析与思考题集,上一题,下一题,第 6 章 电 动 机,6.5 (2) 380 V星形联结的电动机，能否采用星-三角减压起？,【答】 不能，星-三角减压起动只适用于正常运行时为角形联结的电动机。,返 回分析与思考题集,上一题,下一题,第 6 章 电 动 机,6.5 (3) 鼠笼式和绕线式两种转子中，哪一种起动性能好？,【答】 绕线式起动性能好,返 回分析与思考题集,上一题,下一题,第 6 章 电 动 机,6.6 (1) 一对极的三相笼型异步电动机，当定子电压的频率由 40 Hz 调节到 60Hz 时，其同步转速的变化范围是多少？,【答】 从 2 400 r / min 到 3 600 r / min。,返 回分析与思考题集,上一题,下一题,第 6 章 电 动 机,6.6 (2) 某多速三相异步电动机，fN = 50HZ，若极对数由 p = 2 变到 p = 4 时，同步转速各是多少？,【答】 p = 2 时，n0 = 1 500 r/min p = 4 时，n0 = 750 r/min,返 回分析与思考题集,上一题,下一题,第 6 章 电 动 机,6.7 (1) 为什么三相异步电动机断了一根电源线即为单相状态而不是两相状态？,【答】 这是因为断了一根电源线后，接至电动机的电源变成了单相电源，而此时电动机的三相绕组可看成是单相绕组。,返 回分析与思考题集,上一题,下一题,第 6 章 电 动 机,6.7 (2) 罩极式电动机的转子转向能否改变？,【答】 不能,返 回分析与思考题集,上一题,下一题,第 6 章 电 动 机,返 回练习题题集,下一题,【解】,6.2.1 某三相异步电动机，定子电压的频率 f150 Hz,极对数 p1，转差率 s0.015。求同步转速 n0 ，转子转速 n 和转子电流频率 f2。,练 习 题 解 答,第 6 章 电 动 机,返 回练习题题集,上一题,下一题,【解】 （1）,6.2.2 某三相异步电动机，p1，f150 Hz，s0.02，P230 kW，T0 = 0.51N m 。求：（1）同步转速；（2）转子转速；（3）输出转矩；（4）电磁转矩。,（3）,（4）,（2）,第 6 章 电 动 机,【解】 （1）由题目知 p2 ，所以,（2）,（3）,6.2.3 一台4个磁极的三相异步电动机，定子电压为380V，频率为 50 Hz，三角形联结。在负载转矩 TL = 133Nm 时，定子线电流为47.5 A，总损耗为5 kW，转速为1 440r/min。求：（1）同步转速；（2）转差率；（3）功率因数；（4）效率。,返 回练习题题集,上一题,下一题,下一页,第 6 章 电 动 机,（4）,返 回练习题题集,上一题,下一题,上一页,第 6 章 电 动 机,【解】,（1）,6.2.4 某三相异步电动机，定子电压为380 V，三角形联结。当负载转矩为 51.6 N m 时，转子转速为740 r/min，效率为 80，功率因数为0.8。求：（1）输出功率；（2）输入功率；（3）定子线电流和相电流,（2）,（3）,下一题,返 回练习题题集,上一题,第 6 章 电 动 机,上一题,（1）,当U1lUN时,（2）当U1l0.8 UN时，由于 ，所以,【解】,6.3.1 某三相异步电动机，PN30 kW，nN 980 r/min，KM2.2，KS2.0，求：（1）U1lUN 时的 TM 和 TS；（2）U1l0.8 UN 时的 TM 和 TS。,返 回练习题题集,下一题,第 6 章 电 动 机,6.4.1 下面是电动机产品目录中所列的一台三相笼式异步电动机的数据。试问：（1）额定转差率；（2）额定转矩；（3）额定输入功率；（4）最大转矩；（5）起动转矩；（6）起动电流。,下一页,返 回练习题题集,上一题,下一题,第 6 章 电 动 机,上一页,【解】 （1）由表中nN1 470 r/min 可知,（2）,（3）,（4）,（5）,（6）,返 回练习题题集,上一题,下一题,第 6 章 电 动 机,上一题,【解】 电源电压 380 V 时，定子绕组星形联结，此时,电源电压为 220 V 时，定子绕组角形联结，此时,6.4.2 有一台老产品 J514 型三相异步电动机，PN4.5 kW，UN220/380 V， 。试求电源电压为380 V 和 220 V 两种情况下，定子绕组的联结方法和额定电流的大小。,返 回练习题题集,下一题,第 6 章 电 动 机,【解】 （1）由 nN720 r/min 知 n0750 r/min,（2）,6.4.3 某三相异步电动机，UN380 V，IN9.9 A， ， 0.73，nN720 r/min。求：(1) sN ；(2) PN,上一题,返 回练习题题集,下一题,第 6 章 电 动 机,（1）,由于 ,故当 时电动机过载。,（2）,【解】,6.4.4 某三相异步电动机，PN11 kW，UN380 V ，nN2 900 r/min， N = 0.88 ， N = 85.5% 。试问：(1) TL= 40 N m 时，电动机是否过载；(2) I1l10 A 时，电动机是否过载？,由于 ，故当 时电动机不过载,上一题,返 回练习题题集,下一题,第 6 章 电 动 机,下一页,（1）,由于TNTL，但由于IS3IN，故不可以直接起动。,（2）,6.5.2 某三相异步电动机，PN5.5 kW，UN380V，三角形联结，IN11.1A，nN2900r/min。KI7.0，KS2.0。由于起动频繁，要求起动时电动机的电流不得超过额定电流的3倍。若 TL10 Nm，试问可否采用：（1）直接起动；（2）星三角起动；（3）KA0.5 的自耦变压器起动。,【解】,下一页,上一题,下一题,返 回练习题题集,第 6 章 电 动 机,上一页,由于TSY TL，ISY 3IN，故可以采用星三角起动。,此时电动机起动线电流为,由于Tsa 3 IN,即起动的两个必备条件均不满足，故不可以采用 KA 为 0.5 的自耦变压器起动。,（3）,上一题,下一题,返 回练习题题集,第 6 章 电 动 机,【解】 采用四相单四拍或四相四拍通电方式时，步距角为,采用四相八拍通电方式时，步距角为,6.9.1 一台四相的步进电动机，转子齿数为 50，试求各种通电方式下的步距角。,上一题,下一题,返 回练习题题集,第 6 章 电 动 机,上一题,下一题,【解】 该步进电动机转子齿数为,其转速为,6.9.2 一台五相步进电动机，采用五相十拍通电方式时，步距角为 。试求输入脉冲频率为 2 000 Hz 时，电动机的转速。,返 回练习题题集,第 6 章 电 动 机,下一页,上一题,下一题,【解】 该厂原有的无功功率为,多加负载的无功功率（即同步电动机及提供的无功功率）为,总的无功功率为,6.10.1 某工厂负载为 850 kW，功率因数为 0.6（电感性），由 160 KV A 变压器供电。现需要另加 400 kW 功率，如果多加的负载是由同步电动机拖动，功率因数为 0.8（电容性），问是否需要加大变压器容量？这时工厂的新功率因数是多少？,返 回练习题题集,第 6 章 电 动 机,上一页,总的有功功率为,总的视在功率为,上一题,下一题,返 回练习题题集,第 6 章 电 动 机,上一题,下一题,（1）,（3）,【解】,6.10.2 一台2 极三相同步电动机，频率为 50 Hz，UN380 V，P2100 kW， = 0.8 ， = 0.85 。求：（1）转子转速 ；（2）定子线电流；（3）输出转矩。,（2）,返 回练习题题集,第 6 章 电 动 机,6.11.1 一直流他励电动机，电枢电阻 ，励磁绕组电阻 ，电枢电压和励磁电压UaUf220 V，电枢电流 Ia60 A，效率 = 0.85 , 转速 n1 000 r/min。求：（1）励磁电流和励磁功率；（2）电动势；（3）输出功率；（4）电磁转矩