相异步电动机试题及答案

1、第四章 三相异步电动机 一、 填空（每空1分） s，则电磁功率，机械功率和转子铜耗之间的比例是 如果感应电机运行时转差率为1.= p:PP 。 2e?Cu 1:(1?s):s 答50Hz的电源上作电动机运行时，定子电流的频率 当三相感应电动机定子绕组接于2.s，此时转子绕组感 ，如转差率为为 ，定子绕组感应电势的频率为 应电势的频率 ，转子电流的频率为 。 答 50Hz，50Hz，50sHz，50sHz s= ,转子总电阻值约为 3. 三相感应电动机，如使起动转矩到达最大，此时m 。 ?XX? 答 1，?21I?s的值 ， 4. 感应电动机起动时，转差率，此时转子电流2 ?cos ,主磁通比，

2、正常运行时要 ，因此起动转矩 。 2 答 1，很大，很小，小一些，不大 50Hz，空载运行时转速为735转/5. 一台三相八极感应电动机的电网频率分，此时转差率为 ，转子电势的频率为 。当转差率为时，转子的转速为 ， 转子的电势频率为 。 答 ，1Hz， 720r/min，2Hz 6. 三相感应电动机空载时运行时，电机内损耗包括 ， ， ， P与这些损耗相平衡。，电动机空载输入功率 和 0 答 定子铜耗，定子铁耗，机械损耗，附加损耗 nnn?n时为当 三相感应电机转速为 ，定子旋转磁场的转速为运行状，7.11 nnnn?反向时为 与运行状态。时为 运行状态；当态；当 11 答 电动机， 发电机

3、，电磁制动 8. 增加绕线式异步电动机起动转矩方法有 ， 。 答 转子串适当的电阻， 转子串频敏变阻器 9. 从异步电机和同步电机的理论分析可知，同步电机的空隙应比异步电机的空气隙要 ，其原因是 。 答 大，同步电机为双边励磁 f?60Hz50Hz的电源上（电压不变）的三相感应电动机，用在频率为 10.一台频率为，1电动机的最大转矩为原来的 ，起动转矩变为原来的 。 2255? 答 ， 66?二、 选择（每题1分） 1. 绕线式三相感应电动机，转子串电阻起动时（ ）。 A 起动转矩增大，起动电流增大； B 起动转矩增大，起动电流减小； C 起动转矩增大，起动电流不变； D 起动转矩减小，起动电

4、流增大。 答 B n?720r/minHz，该电机的级数和同步转速为一台2. 50三相感应电动机的转速为（ ）。 1500r/min1000r/min； 极，； 极， 750r/min600r/min。极， ； 极， 答 C 10%，该电机转子电流产生的旋转磁动势 3. 笼型三相感应电动机的额定状态转速下降相对于定子的转速（ ）。 10%10%； B A 上升 下降 ；1/(1?10%)； D 不变。 C 上升答 D 1450r/min的三相感应电动机为（ 国产额定转速为 ）极电机。 4.A 2； B 4； C 6； D 8。 答 B 10%此时电机的电 一台三相感应电动机拖动额定恒转矩负载运

5、行时若电源电压下降5.磁转矩（ ）。 T?TT?0.81T； A ； B NNT?0.9TT?T。 D C ；NN 答 A 6. 三相异步电动机气隙增大，其他条件不变，则空载电流（ ）。 A 增大 ； B 减小 ； C 不变 ； D 不能确定。 答 A (1?s)?R 上所消耗的电功率应等于（ ）： 7.三相感应电动机等效电路中的附加电阻 2sPP ； 输出功率； B 输入功率A 12PP。总机械功率 D C 电磁功率 ；em?答 D 8. 与普通三相感应电动机相比，深槽、双笼型三相感应电动机正常工作时，性能差一些， 。） 主要是（RX减小，使无功电流增大； 由于由于 增大，增大了损耗； B

6、A 22?RcosX减少，使输出功率减少。 的增加，使 D 由于C 由于下降；222答 C R时，电动机的（ ）适当增加三相绕线式感应电动机转子电阻。 9. 2ITTs增加；, 增加, A 减少, 不变mstmaxstITTs增加；, , B 增加, 不变增加maxststmITTs增加；, , C 减少, 增大增加maxststmITTs增加。 不变增加, , 减少, D mststmax 答 C 10. 三相绕线式感应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（ ）。 A 与转差率反比 ； C 与转差率无关； B 与转差率正比 ； D

7、与转差率成某种函数关系。 答 C 判断（每题1分） 三、1. ） （三相感应电动机转子为任意转数时，定、转子合成基波磁势转速不变 。 对答 2. 三相绕线式感应电动机在转子回路中串电阻可增大起动转矩，所串电阻越大，起动转矩就越大。 （ ） 答 错 3. 当三相感应电动机转子绕组短接并堵转时，轴上的输出功率为零，则定子边输入功率亦为零 。 （ ） 答 错 ?cos 4. ） 。三相感应电动机的功率因数 （总是滞后的 1 对 答5. 感应电动机运行时，总要从电源吸收一个滞后的无功电流。 （ ） 对 答6. 只要电源电压不变，感应电动机的定子铁耗和转子铁耗基本不变。 （ ） 答 错 7. 感应电动机

8、的负载转矩在任何时候都绝不可能大于额定转矩。 （ ） 答 错 8. 绕线型感应电动机转子串电阻可以增大起动转矩；笼型感应电动机定子串电阻亦可以增大起动转矩。 （ ） 答 错 ） （ 三相感应电动机起动电流越大，起动转矩也越大。 9.答 错 10. 三相绕线式感应电动机在转子回路中串电阻可增大起动转矩，所串电阻越大，起动电流就越小。 （ ） 对答 四、简答（每题3分） 1?sR(代表什么含义 感应电动机等效电路中的 )能否用电抗或电容代替为什么 1. 2s1?sR代表与转子所产生的机械功率相对应的等效电阻，消耗在此电阻中的功率 答 2s1?s22RIm将代表实际电机中所产生的全（总）机械功率；不

9、能；因为电抗、电容 211s消耗无功功率，而电机转子所产生的全（总）机械功率为有功功率。 2. 感应电机转速变化时，转子磁势相对定子的转速是否改变相对转子的转速是否改变 答 转子磁势相对定子转速不变,相对转子转速改变。 3. 绕线型感应电动机，若转子电阻增加；漏电抗增大；电源电压不变，但频率由50Hz60Hz；试问这三种情况下最大转矩，起动转矩，起动电流会有什么变化变为 答 (1)最大转矩不变，起动转矩上升，起动电流下降； (2) 最大转矩下降，起动转矩下降，起动电流下降； (3) 最大转矩下降，起动转矩下降，起动电流下降。 10%，对电机的同步转速三相感应电动机运行时，若负载转矩不变而电源电

10、压下降4. ?T?cosnn有何影响，功率因数，电磁转矩，转子转速 ，主磁通emm11答 同步转速不变；转子转速下降；主磁通下降；功率因数下降；电磁转矩不变。 1?sX,X,R,RX,RR各代表什5. 说明三相异步电动机等效电路中，参数以及 2211mm2s么意义 答 定子绕组电阻；定子绕组漏抗，表征定子绕组漏磁效应；激磁电阻，表征铁心损耗；激磁电抗，表征铁心磁化性能；归算到定子侧的转子绕组电阻；归算到定子侧的转子绕组漏抗；代表与转子所产生的机械功率相对应的等效电阻。 6. 感应电动机运行时，定子电流的频率是多少由定子电流产生的旋转磁动势以什么速度 切割定子和转子由转子电流产生的旋转磁动势基波

11、以什么速度切割定子和转子两个基波磁动势的相对运动速度多大 f?sfnf速度切割定定子电流的频率为 答 ，定子磁动势以，转子电流的频率为1211n?nsnnsn速转子磁动势也以以子，以（速度切割定子，）速度即速度切割转子；1111度切割转子。定、转子基波磁动势同步旋转，相对静止。 7. 说明三相感应电动机转子绕组折算和频率折算的意义，折算是在什么条件下进行的 答 转子绕组折算就是用新绕组替换原绕组。为了导出等效电路，用一个与定子绕组的相相数、匝数和绕组因数相同的等效绕组替换实际转子绕组，折算前后转子绕组的磁动势和 各种功率及损耗不变，因而从定子边看转子，一切未变。频率折算即用静止的转子替换旋转的

12、转子，折算条件也是磁动势和各种功率及损耗不变。为此，只要将转子?RRs电阻。换成 22 而起动转矩并不大普通笼型感应电动机在额定电压下起动时，为什么起动电流很大，8. 1s0?n?在短路的转子绕组中感应很，答 起动时，旋转磁场以同步速度切割转子，以致定子电流很大；大的电动势和电流，引起与它平衡的定子电流的负载分量急剧增加，?Rs1?s， 动时很小，电动机的等效阻抗很小，所以起动电流很大。由于起2X?2?arctan?cosT?C?Iff?1s?接、，当时，使转子功率因数角 22mem2T12R2?cosIcos90并不大；近另外，因起动电流很大，定子绕组漏抗压降大，很小，222?cosIE并不

13、减小，与之成正比的减小，使感应电动势也减小。起动时，mm221大，使得起动转矩并不大。 9. 感应电动机带负载运行，若电源电压下降过多，会产生什么严重后果如果电源电压下 降20%，对最大转矩、起动转矩、转子电流、气隙磁通、转差率有何影响（设负载转矩不 变） 答 最大转矩和起动转矩与电压平方成正比。如果电源电压下降过多，当起动转矩下降到小于负载转矩时，电动机不能起动。当最大转矩下降到小于负载转矩时，原来运行的电动机将停转。 20%64%，起动转矩也下降到原来的电源电压下降，则最大转矩下降到原来的64%20%20%。磁通下降到原来的，不考虑饱和的影响时，空载电流下降到原来的?cosI25%，定子电

14、流相应上升，电动机的转速有在负载转矩不变的情况下，上升22ss不变。增大，所降低， m10. 漏抗大小对感应电动机的起动电流、起动转矩、最大转矩、功率因数等有何影响 ?X?X当电源电压和频率一定时，最大转矩近似与漏抗成反比，漏抗越大，答 ?21起动电流、起动转矩越小，功率因数越低。 五、计算（每题5分） P?4kWU?380V?型接法，额定，1. 一台三相感应电动机，额定功率，额定电压NNn?1442r/min，定、转子的参数如下：转速 N?R?11.9?R?4.47?R18?3.? ； m21?9.85?X?6.7?X?6.7?X 。 ?21m 试求在额定转速时的电磁转矩、最大转矩、起动电流

15、和起动转矩。nn?14421500?10387.?s?0 解：转差率 1500n1?R22U31 1s?T 额定转速时的电磁转矩 em?R?22?2X?()?(RX)?1? 211s18.32?38031 0387.0mN?.?N?m?2914T ?1832.?150022)6.7?9.85.(447?)?( 0387060.2U311T? 最大转矩为 max?22?X)(X?2R?R?1?211123803?1?63.77N?mN?m? ?15002?22)9.?44785?(6.7?24.4760U1?I 起动电流为st22?RRX)?(X?)(?2121380A84A?20.? 22)?

16、985.(4.47?3.18)?(6.7I?3I?3?20.84A?36.05A 起动线电流ststl2?3UR121T? 起动转矩 22?(R?(X?XR)?121122?3380.1813?N?m?26.39N?m ?1500222).85.7?9?3.18)?(64(.47 6050Hz、八极的三相感应电动机，额定转差率s 一台=，问该机的同步转速是多少当该2.N700r/min800r/min时，转差率是多少当时，转差率是多少当该机运行在机运行在该机运行在起动时， 转差率是多少 60f60?501?r/min?n?750r/min 解同步转速 1p4n?(1?s)n?(1?0.043)

17、?750r/min?717r/min 额定转速 1NNn?n750?7001?s?0.067minr?n700/ 当 时，转差率 n7501n?n750?8001?s?0.067minr/n?800 当时，转差率 n7501n?n7501?1s?0?n ，转差率 当电动机起动时， 750n1?0.Vcos83U?380Hz50Y， 有一台三相四极感应电动机，接法，3.NN?s?0.04R?0.35?R?0.34W288，设。机械损耗与附加损，耗之和为，N21?20.5AI?I 电磁功率、电磁转矩和负载转矩。，求此电动机额定运行时的输出功率、21NN1?s1?0.0422?R?0.34W?102

18、88?P?mI3?20.5W 解： 全机械功率 22?1Ns0.04P?P?(p?p)?(10288?288)W?10000W 输出功率 ad?2P10288?W?10716W?P 电磁功率 em1?s1?0.0460f60?501?r/min?1500r/minn? 同步转速 1p2n?(1?s)n?(1?0.04)?1500r/min?1440r/min 额定转速1NPP10716?60emem?N?mT?68.26N?m 电磁转矩 emn?2?3.16?15001?21 60P10288?N?m?68.26N?mT? 或 em1440?2 60P100002N?m?66.?35N?T?m

19、 负载转矩 21440?2 60P?7.5WU?380V?接法，频率为，定子，额定电压一台三相感应电动机，4. NN50Hz474W231W45W，附加损耗，铁耗为。额定负载运行时，定子铜耗为，机械损耗?0.824r/mincos?n960W.375，试计算转子电流频率、转子铜耗、定，已知，NN子电流和电机效率。 n?n1000?9601?s?0.04 解转差率 n10001Hz?2?0.04?50Hzf?sf 转子电流频率12W7583?45037.5)W?pP?P?(?p)?(7500 全机械功率 ad2?P7583?W7898?W?P 电磁功率 em04.1?s1?0W316.04?78

20、98W?p?sP?0 转子铜耗 emCu2W?231)W?8603P?P?p?p?(7898?474 定子输入功率 FeCuem11P48603.1A.86AI?15 定子线电流 1?8243?380?0.3Ucos1NP7500?2%17?87?. 电动机效率 8603P1V380r/minU?P?75kWn?1450Hz50，5. 一台三相四极，感应电动机，NNNp?160ApI%90Y，接法。已知额定运行时，输出转矩为电磁转矩的，定子，21NCuCukW1p?2. 。试计算额定运行时的电磁功率、输入功率和功率因数。Fe14501500?0333?s?0. 转差率解 15003PP60?1

21、075N2m2N?N?m?494.T? 输出转矩 2?14502?N?T1500?494.222kW.21?T?kW?86?P 电磁功率 1emem160.90.90W28700333?86210W?p?sP?0. 转子铜耗 emCu2W2870p?p? 定子铜耗2CuCu1WW?91180(2870?2100?86210)?P?(pp)?P 输入功率emCu11FeP91180?1867cos.?0? 功率因数1160?33UI380?NNV380U10kW?P?，子法据动线知6. 已三相铝感应电机的数为接，定NN?p?314?p557WW7575A6.311?IHz50，(转子铝耗，（定子

22、铝耗，）)2Cu1CuNp?276Wp?200WW?77p。铁耗，附加损耗，机械损耗 adFe?试计算此电动机的额定转速、负载制动转矩、空载的制动转矩和电磁转矩。 60f60?50?r/min?1500rn?/min 解同步转速为 1p2P?P?p?p?(10?0.077?0.2)kW?10.28kW 全机械功率为 ad?2?p0.3142Cu?0.02965s? 额定负载试的转差率 Np10.59emn?(1?s)n?(1?0.02956)?1500r/min?1456r/min 额定转速 1NN3P10?102?N?m?65.61N?mT? 负载制动转矩 21456?2 60p?p77?2

23、00ad?N?m?1.T?817N?m 空载制动转矩 01456?2 60T?T?T?(65.6?1.817)N?m?67.42N?m 电磁转矩 0em2R?0.015?Hz50。额定运行时，一台三相四极绕线式感应电动机，转子每相电阻7. 2n?1475r/minA200，计算额定电磁转矩。若保持额定负载转矩不变，转子相电流为N1200r/min，求转子每相应串入的电阻值，此时定子电在转子回路串电阻，使转速降低到流、电磁功率、输入功率是否变化 n?n1500?14751?s?0.0167 解 Nn1500122pRmI?0.?20001532Cu222P?kW?107.8kW emss0.01

24、67NNP107.8?60em?N?m?686.5N?mT? ?21500?1n?n1500?12001?0.2s?min/?1200rn 当时 1500n1R?RRt22? 因 ssN?2s.0?R?1?0.015?0.165?1R? 所以 ? 2t0167s0.?NR?RRt22?ZZZT均、从感应电机的，电路中的型等效电路可知，由于以及 m21ssNUf不变时，则定子电流、定子功率因数、定子电动势、气隙磁通、电磁功未变化。当、11 率、定子输入功率均未变化。转子电流、转子功率因数也未变化。 接入电阻后，转子铜耗kW5621.107.78kW?p?sP?0.2? em2Cu 所以，接入电阻

25、后，转子总的铜耗增加，输出功率减小，电机效率降低。Hz50380V，额定功率为联接，频率为一台三相异步电动机，额定电压为，Y8. 88.min0kW950r/28，定子铜损耗及铁损耗共，额定转速为，额定负载时的功率因数为kW11.2.2kW ，忽略附加损耗，计算额定负载时的：为，机械损耗为 转子电流的频率。 效率； 定子电流； 转差率；转子铜损耗；nn?f60N1105?0.?n1000r/min;s 解 N1np1kW.1p?29P?P? ?2P?53?1.?;p?sP?P?30.63 eNecu2s?1NkW8332.?P?pp?P?Feecu11P ?2%.3100%?85? NP1P1

26、I?67?56.A 1?CosU3N1f?sf?2.5Hz 12 P?200kWU?380V，定子三角形接法，定一台四极笼式感应电动机，9. ，NN1I?234A50Hz5.12kW2.85kW3.8kW，定子铜耗，子额定电流铁耗转子铜耗，频率，N1X?5.9?0?.0345RkW0.98kW3，产生最大转矩时机械损耗，附加损耗，m1?XX?0.0?.195?202?R.?0022?，起动时由于磁路饱和集肤效应的影响，?122?1375?0.0.11?XX?R.0715?0?）额定负载下的转速，电磁，1，。试求：（?122 转矩和效率。 ）最大转矩倍数（即过载能力）和起动转矩倍数 （2 （1）

27、电磁功率解：p?p?pP?P? adem?CuN2kW83206.98?3?200?2.85?0 p85.22Cu0138.s?0? 83.P206em50?60minr/1500?n? 12 所以 in/m)?1479rn?n?(1?s 1N3P10?206.83emmN?1316.7T? em?2?1500?1 60kW75?215.12?3.8?P?P?pp?206.83?5 FeCuem11P200?2%792.?100?%?100% N75.P2151 2） （X0.202?1?1?1?1.034 1X5.9m2pUm11?T?3033.6N?m max22?)R?(XfX?R?4?

28、1121111Taxmk?所以为过载能力 mTN而 P60?200?1000N?1291.3N?T?m N?2?21479nN 60所以 T3033.6max?2?k.36 mT3.1291N2?RmpU211m4N?T?2633. st22?RR?R?X)2(fX)?(?22111111 所以 T42633.st?04k?2. st31291.TN6?52?JQHz38050，额异步电动机，额定电压10. 一台伏，定子三角形接法，频率2?824?0cos.Wmin4747.5kW960r/，铁，额定负载时，额定转速，定子铜耗定功率1W.5W23145W37，试计算额定负载时，耗）转差率；（1(2)转子，附加损耗，机械损耗 电流的频率； 5）定子电流。）转子铜耗；（4）效率；（3f605060?1minn?r/?1000 ） 解：（1 13Pn?n960?1000104.?s?0 1000n1Hz2?50?0f?sf?.04 （2） 12W5?7582.?37.5?45PP?P?p?7500 （3） ad?2?sW315.p?94P? ?Cu2s1?pp?P?p?P （4） Fe?1Cu1Cu2W44231?8603.5?315.94?474?7582. P7500?2?100%?100%?87.17% P8603.441 ）（5P8603.441?15.I?8