电机学第3篇重庆大学出版社课后规范标准答案第3篇

1、第二篇异步电机第8章 8.1为什么感应电动机的转速一定低于同步速，而感应发电机的转速则一定高于同步速？如果没有外力帮助，转子转速能够达到同步速吗？8.2简述感应电机的结构。如果气隙过大，会带来怎样不利的后果？8.3感应电动机额定电压、额定电流，额定功率的定义是什么？ 8.4绕线转子感应电机，如果定子绕组短路，在转子边接上电源，旋转磁场相对转子顺时针方向旋转.问此时转子会旋转吗？转向又如何？V 8.5 一台三相感应电动机,Pn 75KW, nN 975r. mi n,Uz 3000V, I n 18.5A,cos 0.87, fN 50Hz .试问：(1)电动机的极数是多少？额定负载下的转差率s

2、是多少?额定负载下的效率是多少？解：(1)电动机的极数2p6 ；(2)额定负载下的转差率SNn1nN1000 97510000.02575 1033 3000 18.5 0.870.90(3) 额定负载下的效率Pn- 3U N I N COS N第9章 9.1转子静止与转动时，转子边的电量和参数有何变化？ 9.2 感应电动机转速变化时，为什么定、转子磁势之间没有相对运动?9.3 当感应电机在发电及制动状态运行时，定、转子磁势之间也没有相对运动，试证明之.9.4用等效静止的转子来代替实际旋转的转子，为什么不会影响定子边的各种量数？定子边的电磁过程和功率传递关系会改变吗？ 9.5 感应电机等效电路

3、中R2代表什么意义？能不能不用电阻而用s一个电感或电容来表示？为什么？9.6 当感应电动机机械负载增加以后，定子方面输入电流增加，因而输 入功率增加，其中的物理过程是怎样的？从空载到满载气隙磁通有何变化？ 9.7 和同容量的变压器相比较，感应电机的空载电流较大，为什么？9.8 感应电机定、转子边的频率并不相同，相量图为什么可以画在一起? 根据是什么？V 9.9 一台三相异步电动机PN 10KW,Un 380V, nN 1455r. min , r, 1.3321.12 ,rm 7 ,Xi 2.43 ,X?4.4 ,Xm 90.定子绕组为 接法,试计算额定负载时的定子电流、转子电流、励磁电流、功

4、率因数、输入功率和 效率解：采用r型等效电路，相电流为I 2NUnr1 d/Sn j(X1X2 )380 001.33 1.12/0.03 j(2.43 4.4)A 9.6810.020AUn380 00A 4.2185.550 Arm jXm7 j90I1 I2N I0 9.6810.020A 4.2185.55A 4.2185.55A 11.4830.82A功率因数cosCOS30.820 0.86输入功率P 3UNI1cos 3 380 11.48 0.86W 11239W效率 n Pn/R 10 1 03/1123 9 89.0%第10章 10.1什么叫转差功率？转差功率消耗到哪里去了

5、？增大这部分消耗, 异步电动机会出现什么现象？ 10.2异步电动机的电磁转矩物理表达式的物理意义是什么？10.3异步电动机拖动额定负载运行时，若电源电压下降过多，会产生什么 后果？V 10.4 一台三相二极异步电动机，额定数据为：Pn 10KW,U1N 380V,l1N 19.5A，定子绕组 D 接，nN 2932 r min,休 50Hz,cos 讪 0.89。空载试验数据:6 380V,Po 824W,I 5.5A，机械损耗pm 156W。短路试验数据：。U1k 89.5V,I1k 19.5A, p1k 605W。t 75 C 时，r1 0.963 。试计算：(1) 额定输入功率；(2)定

6、、转子铜损耗；(3)电磁功率和总机械功率;(4) 效率；(5)画出等值电路图，并计算参数2、X1、X2、rm、Xm。解：(1)额定输入功率R n、3U1NI1N cos 1 ni 3380 19.5 0.89 11423W(2) 定、转子铜损耗230.963W366Wpcu2p1kPcu1605366239WPm (824 32 0.963 156)W639WPMRnPcu1pFe(11423 366639)W10418W(3) 电磁功率pFep0总机械功率：PmRmPcu2 (10418 239)W 10179W（4） 效率Pn/Rn 10 103W/11423W 87.5%（5）T型等值电

7、路图如下：ir丫； j 兔 ir6电路参数：rkp1k 3（1你八3）26053 （19.5八 3）21.951r2rk r1 1.9510.9630.628U1kl1k/389.519.5/ 37.95xk,Zk2 rk27.952 1.95127.71x1x2xk/2 7.71/2 3.855ZoPFe3（1。八 3）26393 （5.5八 3）221.1U1I。/33805.5/ 3119.7rPoPm824 举 22 103（1。八 3）23 （5.5八 3）2X。, Z02 r02、119.72 22.12117.64xm x x1117.64 3.855 113.8V 10.5 一

8、台三相六极异步电动机，额定数据为：U1N 380V, f1 50Hz,PN 7.5KW , nN 962r min ,cos 1N 0.827，定子绕组D接。定子铜损耗470VY铁损耗234W机械损耗45W附加损耗80W计算在额定负载时的转差率、转子电流频率、转子铜损耗、效率及定子电流。解：SNn1匹 1000 9620.03810000.038 501.9Hz由PmPnPcu 2PmPadPNSN PMPmPad 得PM(PnPm Pad)/(1 Sn)(7500 4580)心 0.038)7926Wpcu2sNPM 0.038 7926W301WPnPn7500I 1N86.9%pPMpc

9、u1 pFe 7926 470 234Pn750015.85A -3U1N cos 1N N x 3 380 0.827 0.869V 10.6一台三相极异步电动机，有关数据为:Pn 3kW,U1N 380V,I1n 7.25A，定子绕组 丫接，片 2.01 。空载试验数据：U1 380V, P0 246W,I。 3.64A, Pm 11W。短路试验数据为:U1k100V , 1 1k7.05A,卩你470W。假设附加损耗忽略不计，短路特性为线性,且X1X2，试求：（1）1r 2、x1、x2、rm及X m之值；(2) cos 1N及N之值。解：（1）电路参数：rP1k4703.151 k231

10、1k3 7.052r2rkr13.152.011.14m015.91 2.013.90XmX!X160.03.7856.22Pcu13I 21N1 37.2522.01W317WPcu2P1kPcu1470317153WpFe3i2rm 33.6423.90155WPmPnPcu2Pm3103153 113164Wp nPmPcu1PFe3164317 1553636WXoZk1008.19、31你、37.05Zk22k192X2X7.56/U1380、31。33.64P。P.m 24611x160.33.1527.5623.78ZoUik31023 3.6425.91乙2 J 、60.32

11、5.91260.0cos in Pn36360.76J3UinIin 3 380 7.25N Pn/Rn 3000/3636 82.5%第11章11.1在额定转矩不变的条件下，如果把外施电压提高或降低，电动机的运行情况(P,P2,n, ,cos )会发生怎样的变化？ 11.2为什么异步电动机最初起动电流很大，而最初起动转矩却并不太大？ 11.3在绕线转子异步电动机转子回路内串电阻起动，可以提高最初起 动转矩，减少最初起动电流，这是什么原因？串电感或电容起动，是否也有同 样效果？11.4起动电阻不加在转子内，而串联在定子回路中，是否也可以达到同样 的目的？11.5两台相同的异步电动机，转轴机械耦

12、合在一起，如果起动时将它们的 定子绕组串联以后接在电网上，起动完毕以后再改成并联，试问这样的起动方 式，对最初起动电流和转矩有怎样的影响 ？11.6绕线转子异步电动机，如果将它的三相转子绕组接成形短路与接成Y形短路，对起动性能和工作性能有何影响？为什么？ 11.7简述绕线转子异步电动机转子回路中串电阻调速时，电动机内所 发生的物理过程。如果负载转矩不变，在调速前后转子电流是否改变？电磁转 矩及定子电流会变吗？ 11.8在绕线转子回路中串入电抗器是否能调速？此时 T f s曲线， cos等性能会发生怎样的变化？11.9某一鼠笼式异步电动机的转子绕组的村料原为铜条，今因转子损坏改 用一结构形状及尺

13、寸全同的铸铝转子，试问这种改变对电机的工作和起动性能 有何影响？11.10变频调速有哪两种控制方法，试述其性能区别。11.11有一台三相异步电动机，Un 380V,nN 1460n min ,定子绕组Y 形联接，转子为绕线式.已知等效电路的参数为 R R2 0.2 ,X1 X2 0.06 。略去励磁电流，起动电机时，在转子回 路中接入电阻，当1st 2I n时，问最初起动转矩是多少?11.12 一台三相异步电动机，定子绕组 丫 形联 接，Un 380V,nN 1460c min转子为 绕线式。已知等效电路的参数为Ri R2 0.2 , X1 X2 0.06 ,电流及电势变比ki ke 1.1

14、,今要 求在起动电机时有1st 3.5In,试问：（1）若转子绕组是丫形接法，每相应接 入多大的起动电阻？ （ 2）此时最初起动转矩是多大？V 11.13 一台三相异步电动机，p 2, Pn 28KW,U n 380V, n 90%,cos n 0.88，定子绕组形联接。已知在额定电压下直接起动时，电网所供给的线电流是电动机额定电流的5.6倍。今改用Y法起动，求电网所供给的线电流。解：直接起动时301A0.90四极，其额定数据如2.6, E2N213V,l kl kPn5628 1031 si kl 1 N kl563U n cos n n73 380 0.88改用丫 法起动时，电网所供给的线

15、电流lst 1 lst 1 301A 100 A3 st 3V 11.14 一台绕线式三相异步电动机，定子绕组 丫极,下：h 50Hz,Pn 150KW,Un 380V, nN 1455n mi n,I2N 420A.求：（1）起动转矩；（2）欲使起动转矩增大一倍，转子每相串入多大电阻?p150解：解：仆)Tn 9550-9550984.5N.mn n1455sn H 1500 1455。餡 厲1500务sn(. 2 1)0.03 (2.6. 2.62 1) 0.15Ts2 Tnsm22.6984.51 0.150.151751 .0N .m（2）欲使起动转矩增大一倍，则Ts2 Tnsm22.

16、6 984.51SmsmSm 1Sm13.084 , Sm20.3240.04 213V3 420 A0.00878（邑 1）r2 （3i084 1）0.00878 0.172 sm0.1571）r2（器1）0.00878 0.01022751 .0N .m 得V 11.15某绕线式三相异步电动机，技术数据为:PN60KW,nN960r min, E2N 200V,I2N 195A,2.5。其拖动起重机主钩，当提升重物时电动机负载转矩 Tl 530N m，求：（1）电动机工作在固有机械特性上提升该重物时，电动机的转速；（2）提升机构传动效率提升时为0.87，如果改变电源相序，下放该重物， 下放

17、速度是多少？（3）若是下放速度为n 280r min ,不改变电源相序，转子回路应串入 多大电阻？（4）若在电动机不断电的条件下，欲使重物停在空中，应如何处理，并作（5）如果改变电源相序在反向回馈制动状态下放同一重物，转子回路每相 串接电阻为0.06 ，求下放重物时电动机的转速。解：(1)Tn 9550也 955060nN赢妊.9 TlSN1000 96010000.04sTnTlSn0.04 0.0355596.9(1 s)ni(1 0.0355)1000964.5r/mi n(图中A点)(2)由 Tl1 530N m ,得2TL1(1) 530530 (1 0.87)Tl2SbSnTn0.

18、0263竺 0.04596.9nB (1 Sb)510267min(1 0.0263 1000(图中B点)(3)对应于图中C点ScL280 1.281000转子电阻SN E2N 3I 2N0.02370.04 200V.3 195A392.2N m与Tl2相应的固有特性上转差率s 0.0263 转子回路应串电阻Rp JsC1.281)r2 匸 1) J02371.129(4)在电动机不断电的条件下，欲使重物停在空中，转子回路应串入大电阻，使n 0,s 1。与 TL2 相对应，Rp2 1)r2 (息 1) 0.0237 0.877与 Tli 相对应，Rpi (SS4 1)2 (0-0355 1)0.0237 0.6440.644 Rp 0.877 时，重物停在空中。0.0929(5)对应于图中D点：SdJSd警蔦.06 0.0263r20.0237n (1 Sd)M(1 0.0929 1000 10929r/mi nV 11.16一台绕线式三相异步电动机，其额定数据为：220A若：(1)常数，Pn750W, n” 72CT/min,Uz 380V, I n 148A, 2.4, E?n 213V, Jn。拖动恒转矩负载Tl 0.85Tn时欲使电动机运行在n 540r/min， 采