电机学(张广溢郭前刚著)第3篇重庆大学出版社课后规范标准答案第3篇

1、.第三篇异步电机 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，COSPn75KW, nN 975i7mi n,UN 3000V, I n 18.5A,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是多少?额定负

2、载下的效率是多少?解:(1)电动机的极数2p 6 ；(2)额定负载下的转差率SN空50.0251000(3)额定负载下的效率PnN I N COS N第9章厂 75 1030.90<3 3000 18.5 0.87 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 感应电机等效电路中 Jr2代表什么意义？能不能不用电

3、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,U N 380V, nN 1455r/min j 1.33 ,21.12 ,rm 7 ,X12.43 ,X4.4 ,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、功率因数、输入功率和效率。解:采用r型等效电路

4、，相电流为I 2NUn380 O0IoIiA 9.6810.020Ar1 d/Sn j(X1X2 )1.33 1.12/0.03 j(2.43 4.4)4.2185.550 arm jXm7 j909.6810.020A 4.2185.55°A 4.2185.55°A 11.4830.82°AI 2N I 0功率因数cosCOS30.820 0.86输入功率P 3UNI1cos 3 380 11.48 0.86W 11239W效率 NPn/R 10 1O3/11239 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？增大这部分消耗,异步电动机会

5、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:Pn10KW,U1n 380V,I1N 19.5A，定子绕组 D 接,nN2932 /min,50Hz,cos 1n 0.89。空载试验数据:U138CV, Po 824W,l0 5.5A，机械损耗Pm 156W。短路试验数据：。U1k89.5V,I1k 19.5A,605W。t 75 C 时，0.963。试计算:(1)额定输入功率；(2)定、转子铜损耗；(3)电磁功率和总机械功率;(4)效率；(5

6、)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P1NU 1N I1 N cos 1 N380 19.5 0.89 11423W(2)定、转子铜损耗C/ 1 1N 2C Z 19.5 2Pcu13()13 (j3)0.963W366Wpcu2p1kPcu1605366239WPm (824 30.963 156)W639WR/lP1NPcu1PFe(11423 366639)W10418W(3)电磁功率PFePo总机械功率：PmPmPcu2 (10418 239)W 10179W(4)效率Pn/Pn 10103W/11423W87.5%(5) T型等值电路图如下:

7、电路参数：rk605 _1 9513(I1kM/3)23 (19.5 M/3)2.Plk2rkr11.9510.9630.628ZkU1k7 95g/Vi 19.5/7389.5Xk2kJ7.952 1.95127.71XiX2Xk/27.71/23.855mPFeZo3(l0/V3)2U1_i0/V35.5M/36393 (5.5m/3)2380119.721.1r0P0Pm2Xo3(1°/)Jz。202824 1563 (5.5/V3)2V119.72 22.1222.1117.64Xm X0 X1117.64 3.855 113.8V 10.5 一台三相六极异步电动机，额定数据

8、为:U1N380V, f1 50 H z,PN 7.5KW , pIn962 mi n,C0S 1N 0.827，定子绕组D接。定子铜损耗470W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：Sn皿 1000 9620.0381000SN f10.038 501.9Hz由PMPnPcu2Pm PadPNSN PMPmPad 得PM(PnPm P ad)/(1 Sn)(7500 4580)心 0.038)7926WPcu2sNPM 0.038 7926W301WPnPn75007926 470 23486.9 %1 1NPPMP

9、 cu1 PFe-N_7500 15.85A/3U 1N cos 1N NV3 380 0.827 0.869V 10.6台三相极异步电动机，有关数据为:Pn 3kW,U1N380V, I1N 7.25A，定子绕组 丫接，口 2.01 。空载试验数据：U138CV, P0 246W, 10 3.64A, Pm 11W。短路试验数据为:U1k 100V, 11k7.05 A, p1k470W。假设附加损耗忽略不计，短路特性为线性，且X1X2，试求：（1）2、X1、X2、及 Xm 之值；（2） cos 1n 及N之值。解：（1）电路参数:P1k311k23.153 7.052r2rkr13.152

10、.011.14Zk仝 8.19V3I1k3 7.05XkJzk22kJ8.192 3.1527.56xiX2Xk/27.56/23.78z。U173I0-J8060.3<3 3.64r0XoP0 Pm246 115913I023 3.64 2.20Jz。2J60.32 5.91260.0mr0 15.91 2.013.90厂 36360.76V3 380 7.25Pcu13l1N2137.2522.01W317Wpcu2P 1kPcu1470317153WpFe3102m33.6423.90155WPMPnP cu2Pm3103153 113164Wp NPMPcu1PFe3164317

11、 1553636W60.0 3.7856.22XmCOS1NRn1N I 1NX0X1Pn/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，转轴机械耦合在一起,如果

12、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寸全同的铸铝转子，试问这种

13、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,nN1460r/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R1 R20.2 ,X1 X 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 2 I N时，问最初起动转矩是多少?11.12三相异步电动机，定子绕组 丫 形联接,Un 380V En1460r/min转子为 绕线式。已知等效电路的参数为R1R20.2 , X1X20.06,电流及电势变比kike1.1 ,今要求在起动电机时有1st3.51 N,试问：（1）若转子绕

14、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,Un 380V, n 90%,cos n0.88，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Isi kilN ki5.6 厂 28103J3U N cos n nV 3 380 0.88301A0.90改用丫 法起动时，电网所供给的线电流1 11st 'st 3 301A100 AV 11.14 一台绕线式三相异步电动机，定子绕组 丫极,四极，其额定数据如下：

15、h 50HZ, Pn 150KW,Un 380V, pIn 1455i7mi n,2.6, E2n213V,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：(1) Tn 9550 亠 9550n N1455984.5N.m1 Pn1500 1455Sn115000.03SmSn(V 2 1)0.03(2.6 J2.62 1)0.15Ts2 Tn 22.6984.5s sm10.15r0.151751 .ON .msmsm欲使起动转矩增大一倍，则Sm12RpiRp2Ts2smsSm3.084 , s m 2sN E2N2N0.040.324

16、213VTa 420A22.6984.5SmsmT0.008782751 .0N .m 得（¥ 1）r2（囂 1） O.。0878 0172z sn2小（1）2 sm0 324（003? 1） 000878 00102V 11.15某绕线式三相异步电动机，技术数据为:Pn60KW,nN960i7min, E2N200V,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;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, 下放速度是多少?若是下放速度为n280r/mi

17、n，不改变电源相序，转子回路应串入多大电阻?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，并作宀 JiiL ；.皆 疋量计算。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 9550nN596 .9N .m960TlSN1000 96010000.04SSNTN0.04 0.0355596.9(1 s)ni(1 0.0355)1000964.5r/mi n(图中A点)(2)由 Tl1 530N m ,得TL2TL12TL1(1) 5302 530 (1 0.87)392.2NTl2Sb SnTn

18、 0.0263丝 0.04596.9nB (1 SB)n11026/min(1 0.0263 1000(图中B点)(3)对应于图中C点Sc型g 1.281000转子电阻2SN E2N2N0.02370.04 200V73 195A与Tl2相应的固有特性上转差率s 0.0263 转子回路应串电阻S1 28RP U 1)r2 (10283 1) 00237 1 129(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 (s鱼 1)2(1 1) 0.0237 0.8770.0263与Tl1相对应，Rp1 （兰s1) 0.02370.6440.03550.644 Rp 0.877 时，重物停在空中。（5）对应于图中D点：Sd2 RpSD2O.。237 O.。6 0.02630.02370.0929nD (1Sd)"(1 0.0929100010929r/mnV 11.16一台绕线式三相异步电动机，其额定数据为：Pn 750W, nN72Cr/min,UN 380V, I n 148A, 2.4, Eqn 213V, Jn220A若:。拖动恒转矩负载Tl 0.85Tn时欲使电动机运行在n 540r/min常数,采用