第7章-交流电动机

1、第七章交流电动机一、填空题：1 .由于三相异步电动机的转矩是由_转子导条与磁场之间的相对运动产生的，所以称为“异步”。2 .某三相异步电动机工作时转速为 n = 980r/min，则其磁极对数p=3 , 旋转磁场转速 m=_1000 r/min ,转子相对于旋转磁场的转速为 n2 = _30 r/min,转子电流频率为 f2=_1.5 Hz。3 .某三相异步电动机起动转矩 Tst = 10Nm,最大转矩Tm= 18NJ- m,若电网电压 降低了 20%,则起动转矩Tst=6.4 _Nm,最大转矩丁杉_11.52 NJ- m5 .用Y-降压起动时，起动电流为直接用接法起动时的1/3, 但启动转矩

2、也只有直接用接法启动时1/3,因此只适用于空载或轻载启动。6 .反接制动时，当电机转速接近于 0 时，应及时 断电 ，防止电机反转 。8 .交流异步电动机的转子绕组有鼠笼式 和 两种。9 .定子三相绕组中通过三相对称交流电时在空间会产生旋转磁场。11 .鼠笼型电动机的起动方法有直接 起动和 降压 起动两种。12 .异步电动机的调速有 变频调速 、变极调速、变转差率调速。13 .当s在0-1范围内，三相异步电动机运行于电动状态，此时电磁转矩性质为驱动性质；在 大于1 范围内运行于发电机状态.此时电磁转矩性 质为制动性质。14 . 一台6极三相异步电动机接于 50HZ的三相对称电源；其s=0.05

3、,则此时转 子转速为 950 r/min ,定子旋转磁势相对于转子的转速为50 r/min。15 .三相异步电动机的电磁转矩是由 旋转磁场 J口_转子电流共同作用产牛 的。16 . 一台三相异步电动机带恒转矩负载运行，若电源电压下降，则电动机的转速降低，定子电流.增加.、最大转矩较小，临界”专差率不变。17 .三相异步电动机电源电压一定，当负载转矩增加，则转速 较小,定子电 流 增大 。19 .三相异步电动机在额定负载运行时，其转差率s一般在 0-1 范围内。定，转子回路电阻适当增大,20 .对于绕线转子三相异步电动机，如果电源电压- 则起动转矩 增大 ,最大转矩 不变二、选择题：1.三相异步

4、电动机铭牌上标明：”额定电压380/220V,接法¥/"。当电网电压为380V时，这台三相异步电动机应采用（B ）。A. 接法B. 丫接法 C. 、丫都可以 D. 、丫都不可以2 .如果某三相异步电动机的极数为 4级，同步转速为1800转/分，那么三相电 流的频率为（B ）。A.50赫兹 B.60 赫兹 C.45 赫兹 D.30 赫兹10%寸，电动机的转速将3 . 一台额定运行的三相异步电动机，当电网电压降低（B ）。A.上升 B. 降低 C.不变 D. 停止转动4 .改变三相异步电动机转向的方法是（C ）。A.改变电源频率B.改变电源电压C.改变定子绕组中电流的相序 D.

5、改变电机的工作方式5 .要改变通电导体在磁场中的受力方向，下列办法中可行的是（C ）。A.增大通电导体中的电流B.减小通电导体两端的电压C.改变通电导体中的电流方向D.同时改变导体中的电流方向和磁场方向6 .三相异步电动机带恒转矩负载运行，如果电源电压下降，当电动机稳定运行后,此时电动机的电磁转矩（A ）0A.下降 B. 增大 C. 不变 D. 不定10 .三相异步电动机在运行中，把定子两相反接，则转子的转速会 （C ）A.升高B.下降一直到停转C.下降至零后再反向旋转D. 下降到某一稳定转速11 .三相异步电动机转子的转速总是（ C ）。A.与旋转磁场的转速相等B.与旋转磁场的转速无关C.低

6、于旋转磁场的转速 D. 高于旋转磁场的转速12 .某一 50Hz的三相异步电动机，具额定转速为 2890r/min ,则其转差率为(A）。A. 3.7%B.0.038%C.2.5%D.0.38%13.下图所示的三相笼型异步电动机中,（a）的转子转向相同。B. cC. dA. b图图都不同图D.14.某三相异步电动机在额定运行时的转速为1440r/min电源频率为50Hz,此时转子电流的频率为（C15.16.A.50Hz B. 48Hz三相异步电动机的转速B )0A. 越大 B.C.2Hz D. 4Hzn越高，则转子电流L（ B ），转子功率因数cos 2越小 C.三相异步电动机在额定电压下运行

7、时,不变 D.无法确定如果负载转矩增加，则转速（B),电流（A转速:A.增高 B. 降低 C.不变 D.无法确定电流:A.增大 B. 减小 C.不变 D.无法确定17.三相异步电动机在额定负载转矩下运行时,如果电压降低，则转速（B),电流（A ）转速：A.增高 B. 降低 C.不变D.无法确定电流：A.增大 B. 减小 C.不变D.无法确定18.三相异步电动机在额定功率下运行时，如果电源电压略有增高，则转速（A ），电流（B ）转速：A.增高 B. 降低 C. 不变 D.无法确定电流：A.增大 B. 减小 C. 不变 D.无法确定） ，电19. 三相异步电动机在正常运行时，如果电源频率升高，则

8、转速（ 流（ B ）转速：A.增高B.降低C.不变D.无法确定电流：A.增大B.减小C.不变D.无法确定20. 三相异步电动机在正常运行中如果有一根电源线断开，则（ C ）A. 电动机立即停转B. 电流立刻减小 C. 电流大大增大D. 无法确定21. 三相异步电动机的转矩与定子每相电源电压 U 1 （ B ） 。A. 成正比B. 平方成正比 C. 无关 D. 无法确定22. 三相异步电动机的起动转矩Tst 与转子每相电阻R2 有关，R2 越大，则Tst（）。A. 越大 B. 越小 C. 不变 D. 无法确定23. 三相异步电动机在满载时起动电流与空载起动的起动电流相比（ C ） 。A. 前者大

9、B. 前者小 C. 两者相等 D. 无法确定24. 三相异步电动机在满载时的起动电流（ A ） 。A. 与起动时的电源电压成正比B.与负载大小有关，负载越大，起动电流越小。C.与电网容量有关，容量越大，起动电流越小。D.与起动时的电源电压平方成正比25. 三相异步电动机铭牌上所标的功率是指它在额定运行时（ C ） 。A. 视在功率B. 定子上的输入电功率C.转轴上输出的机械功率 D.输入上的输入电功率26. 三相异步电动机功率因数cos 中的 角是指在额定负载下（ A ） 。A. 定子线电压与线电流之间的相位差B. 定子相电压与相电流之间的相位差C. 转子相电压与相电流之间的相位差D.转子线电

10、压与线电流之间的相位差27. 三相异步电动机的转子铁损很小，这是因为（ C ） 。A. 转子铁心选用优质材料B. 转子铁心中磁通很小C.转子频率很低、计算题：D.转子体积小1.三相异步电动机额定值如下：Pn= 7.5kW,小=1440r/min , U= 380V/220V,接法：Y/A, cos n 685, n 87%。今电源线电压U = 220V,试求：(1)该电动机应采用何种接法？ ( 2)此时额定电流In,额定转矩Tn,转差率Sn,额定输入功率Pin各为多少？( 3)该电动机能否采用Y A变换法起动?Tn 9550 PN 49.7N mnN(1) A接法(2) InTN 26.6A.

11、 3U L cos N NSn1500 1440 0.041500Pn 员工4 5 8.62kWn 0.87可以2.三相异步电动机额定值如下：Pn= 10kW1460r/min , UN= 380V, A接法,f1=50Hz,n 88%, cos n 0.88,7,工 1.3,Tm 2。试求(1)额定InTnTn电流In,额定转矩Tn；(2)起动电流1st,起动转矩Tst； (3)若要将起动电流限制在21 N以下，则自耦变压器变比K=?能带多大负载转矩起动？ ( 4)若用于短时工作，起动后能带多大负载转矩Tc?近似认为机械特性为直线，此时转速约为 多少？In一PN19.6a Tn9550PN6

12、5.4Nm;3U l CoS N NnN1st7 In137.2a Tst 1.3 Tn85Nmi '1t“(3) 31KV35 1.87T'st 号 24.2Nm1stK2st K2此时电源线电压应为多少?“、60 fl(1) n1- 1200r/minP(2) sn0n1500 1425n015000.05(3) f2 sf10.05 40 2 Hz(4) n2 n1 n 60r/min(5)380"5qU140U1 304V4. 一台三相异步电动机额定值为:PN= 10kW nN=1440r/min , UN= 380V, A 接法，TL 1.1,Tm 2.2。

13、接在U= 380V的电源上带有负载Tc= 75NJ- m短时运行。 TnTn有人误操作将Y-A变换起动控制手柄突然扳至起动位置（Y形接法），试问该电动机的运行状态如何？这样误操作将造成什么后果？PnTn 9550 66.3N m nN因为T'm Tm 48.7N m Tc ,发生闷车；Tq 73N m 75N m ,仍不能起动； 3烧坏电机绝缘5 .三相异步电动机额定值如下：Pn= 30kW UN= 380V, A接法，1470r/min ,cos N 0.88,n = 90%,反 7,曳 1.2,采用Y-A变换法起动。试求（1）InTn起动电流和起动转矩；（2）当负载转矩Tc=60%

14、TN和25%TN时，分别说明该电动机能否起动。（1） In -PN57.6a Tn 9550 氏 195N m3U l cos n nnN11因为 Y-A变换 所以 1st 7In 134A Tst - 1.2Tn 78N m33（2） Tc= 60%TN>TstY = 40%TN,不能起动；Tc= 25%TN<TstY = 40%T,可以起动6 .三相异步电动机额定值为：f1 = 50Hz, UN= 380V/220V,接法Y/A。在电源线电压380V下接成Y形进行实验，测得Ii=7.06A,输出转矩Tz=30N-m,转速n= 950r/min ,用两瓦计法测得 即=2658W

15、* 1013W 试求：(1)输入功率 R,输出功率P2,效率“，功率因数cos,转差率s； (2)若要采用Y-A变换法起动，则电源线电压应为多少? R P1 Pw23671WT29550P2P2 2984WnP2 81.2% PP V3UlIlCOScos 0.8Sn1000 950 0.051000(2) 220V7 . Y280M-2型三相异步电动机的额定数据如下：90kW 2970r/min , 50Hz。试求额定转差率和转子电流的频率。f2 sf1 0.01 50 0.5Hzn0 n 3000 2970 -3000s 00.01n。8 .某三相异步电动机的额定转速为1460r/min。

16、当负载转矩为额定转矩的一半时，电动机的转速约为多少？正常工作区间看成线性，取平均值：1500 1460 1480r/min29 . Y112M-4型三相异步电动机的技术数据如下：4kW 380V A 接法 f =50Hz1440r/min cos 0.8284.5%Tst/TN=2.2I st/I N= 7.0T maN= 2.2试求：(1)额定转差率& (2)额定电流In； (3)起动电流1st； (4)额定转矩Tn；(5)起动转矩Tst；(6)最大转矩Tmax；(7)额定输入功率P1O(1) sn 1500 14400.04n01500(2) In Pn-3U L cos N N8

17、.78A(3) Ist 7 In 61.4A(4) Tn 9550 PN 26.5N m nN(5) Tst 2.2 TN58.3N m(6) Tmax2.2 Tn58.3N m4.7kW0.84511.已知Y100L1 4型异步电动机的某些额定技术数据如下：2.2kW380V Y接法1420r/mincos 0.8281%试计算：(1)相电流和线电流的额定值及额定负载时的转矩；(2)额定转差率及 额定负载时的转子电流频率。设电源频率为50Hz(1) IN 1PPN5.03A TN 9550 -PN 14.8N m.3U L cos N NnN(2) s n 1500 1420 0.053f2

18、 sf1 0.053 50 2.66 Hzn0150012.有台三相异步电动机，具额定转速为1470r/min ,电源频率为50Hz。在(a) 起动瞬间，(b)转子转速为同步转速的2/3时，(c)转差率为0.02时三种情况 下，试求：(1)定子旋转磁场对定子的转速；(2)定子旋转磁场对转子的转速； (3)转子旋转磁场对转子的转速(提示：n2= 60f2/p=sn。)； (4)转子旋转磁场 对定子的转速；(5)转子旋转磁场对定子旋转磁场的转速。(a): (1) 1500r/min ； (2) 1500r/min ； (3) 1500r/min ； (4) 1500r/min ； (5) 0 (b

19、): (1) 1500r/min ； (2) 500r/min ； (3) 500r/min ； (4) 1500r/min ； (5) 0 (c): (1) 1500r/min ； (2) 30r/min ； (3) 30r/min ； (4) 1500r/min ； (5) 0 13.有Y112W 2型和Y160M J 8型异步电动机各一台，额定功率都是 4kW 但 前者额定转速为2890r/min ,后者为720r/min。试比较它们的额定转矩，并由此 说明电动机的极数、转速及转矩三者之间的大小关系。TN 9550 PNnNY112Mh 2 型 TN1= 13.2N m, Y160MJ8

20、 型 TN如 53.1N mt 由上比较可知，电 动机的磁极数越多，则转速越低，在同样额定功率下额定转矩越大。14.有一台四极、50Hz、1425r/min的三相异步电动机，转子电阻 R=0.02Q, 感抗X20=0.08Q, Ei/E2o=10,当Ei=200V时，试求：(1)电动机起动初始瞬间(n=0, s=1)转子每相电路的电动势 E20,电流120和功率因数cos 20； (2)额定转速时的E2, 12和cos 2。比较在上述两种情况下转子电路的各个物理量(电 动势、频率、感抗、电流及功率因数)的大小。(1) Go=20V, I2020_20- 242.5AR2 X2o.0.022 0

21、.0820.243cos 20(2) snon1500 1425 c”0.05no1500E2 sE20 1VE2, r2sX2021 249A 0.0220.05 0.08 2cos 2R22sX200.98比较:额定状态时转子每相电动势E2、频率(f2 =sf1 =2.5Hz)、转子漏抗和 转子电流均比 起动时小，而转子电路的功率因数则大大提高。15.Y180L 6型电动机的额定功率为15kW额定转速为970r/min ,频率为50Hz, 最大转矩为295.36N - mi试求电动机的过载系数入。TN 9550 PN 147.68N m nNTmax 295.362TN147.6816.某

22、四极三相异步电动机的额定功率为 30kW额定电压为380V, A接法，频 率为50Hz。在额定负载下运行时，其转差率为0.02,效率为90%,线电流为57.5A, 试求：(1)转子旋转磁场对转子的转速；(2)额定转矩；(3)电动机的功率因数。(1)p=2n0 1500r/minn2 1500 0.02 30r /min TN 9550 PN- 195Nm nN(3) cos N -PN0.883UlIn n17.已知一台三相异步电动机的额定数据下：PN =4.5KW,nN=950r/min,N =84.5%, cos N =0.8,起动电流与额定电流之比Ist/ In =5,=2,起动转距与额

23、定转距之比Ts"Tn=1.4,额定电压220/380V,接法星/三角，f1=50Hz求(1)磁极对数p； (2)额定转差率sN ; (3)额定转距Tn ； (4)三角形联结和星形联结时的额定电流In； (5)起动电流I盘；(6)起动转距Tstop=3Snn nn。1000 950 c” 0.05Tn9550PnnN45.2 N m三角形联结In Pn3U L COS N N45003 380 0.810.1A0.845星形联结InPn450017.47A.3U L cos N N . 3 220 0.8 0.8451000(5)三角形联结Ist 5In 50.5A星形联结Ist 5I

24、n 87.35A(6) TstTN 90.4N m19. 一台三相异步电动机接到 50HZ的交流电源上，具额定转速 nN=1455r/min ,试求：(1)该电动机的极对数p； (2)额定转差& (3)额定转速运行时，转子电动 势的频率。(1) p=2(2)Snn0 n 1500 1455 八”-0.03n 1500f2sN f11.5Hz20.已知一台三相四极异步电动机的额定数据为： PN=10kW U=380V, In=11.6A, 定子为Y联结，额定运行时，定子铜损耗 Pcui=560W转子铜损耗Pcu2=310Vy机械 损耗Pmec=70Vy附力口损耗Pad=200W试计算该电

25、动机在额定负载时的：（1 ）额定 转速；（2）空载转矩；（3）转轴上的输出转矩；（4）电磁转矩。Pem P2 Pmec % Pcu2 10.58kW22.PCu20.0293Psm有一个四极三相异步电动机，额定转速nN = 1440r/min,转子每相电阻R2 =0.02 ，感抗X20= 0.08 ，转子电动势E20 =20V,电源频率fi= 50Hz试求该电动机起动时及额定转速运行时的转子电流I2P=2n0 n 1500 1440s n01500I20E2020 242.5AR； X20.0.022 0.082E2 sE200.8V I222239.5AR；sX20 20.0220.04 0

26、.08 223.有一台50Hz, 1425r/min ,四极的三相异步电动机，转子电阻 R2 = 0.02感抗X20= 0.08, 日止20=10,当E1=200V时，试求：（1）电动机起动初始瞬 问（n=0,s=1）转子每相电路的电动势E20,电流I20和功率因数cos 20； （2）额定转速时的E2, I2和cos 2。比较在上述两种情况下转子电路的各个物理量（电动势、频率、感抗、电流及功率因数）的大小。(1)E20 20V I20P=2snn° n1500 1425n015000.0524.已知Y100L1-4型异步电动机的某些额定技术数据如下:2.2Kw380V Y 型连接

27、1420r/min cos 2 =0.82=81%试计算：（1）相电流和线电流的额定值及额定负载时的转矩；（2）额定转差率及额定负载时的转流电流频率。设电源频率为50HzIn Pn3U L COS N N2200.3 380 0.82 0.815.03AI PNIN 5.03ATn 9550 电 14.8N m nN（2） Snn°n1500 1420nO15000.053f2 Sn f12.67Hz25.某四极三相异步电动机的额定功率为 30kW额定电压为380V, A接法，频 率为50Hz。在额定负载下运行时，其转差率为0.02,效率为90%,线电流为57.5A, 电动机的Ts/

28、Tn =1.2 , Is/In=7,试求：（1）用Y-换接起动时的起动电流和起动转矩；（2）当负载转矩为额定转矩的60%口 25%寸，电动机能否起动？（重复）-Pm（1） Tn 9550 N 195N mn0 s n011因为 Y-A变换所以 1st 7IN 134A 兀-1.2Tn 78N m 33（2） Tc= 60%TN>ItY = 40%TN,不能起动；Tc= 25%TN<TstY = 40%T,可以起动26.（某四极三相异步电动机的额定功率为30kW额定电压为380V, A接法，频率为50Hz。在额定负载下运行时，其转差率为 0.02 ,效率为90%,线电流为 57.5A

29、,）某四极三相异步电动机的额定功率为 30kW额定电压为380V, A接法，频率为50Hzo在额定负载下运行时，其转差率为 0.02,效率为90%,线电流为57.5A,电动机的 Tst/TN =1.2 , I st /1 N =7如果采用自耦变压器降压起动，而使电动机的起动转矩为额定转矩的 85%试求: （1）自耦变压器的变比；（2）电动机的起动电流和线路上的起动电流各多少？. 1.2T（1）昔 85%TnK 1.188 Ist 7N 338.2AKLtL 邑 285A K28 .有一短时运行的三相异步电动机，折算到轴上的转矩为130N.m,转速为730r/min ,试求电动机的功率。取过载系

30、数=0.2。Tn130 730P N4.97kW95509550 229 .两台三相异步电动机的电源频率为50Hz,额定转速分别为 1430r/min和2900r/min ,试问它们的磁极对数各是多少？额定转差率分别是多少？p=2 s=0.047;p=1 s=0.03330 .在额定工作情况下的三相异步电动机，已知其转速为960r/min ,试问电动机的同步转速是多少？有几对磁极对数？转差率是多大？n0=1000r/min p=3 s=0.0431 . Y180-6型异步电动机的额定功率为15kW额定*$速为970r/min ,额定频 率为50Hz,最大”专矩为295N m,试求电动机的过载系

31、数 m。如st 1.6 ,则起动 转矩为多少？Tn 9550 PN 147.7N m nNm Tm 2.01 NTst 1.6 147.7 236.3N m32 .有一台六极三相绕线式异步电动机，在f=50Hz的电源上带额定负载运行，其转差率为0.02 ,求此电动机的同步转速。p=3 n0=1000 r/min33 . Y180一4型电动机的额定功率为 22kW额定转速为1470r/min，频率为50Hz,起动电磁转矩为314.6N m,试求电动机的起动系数 盘？如果则最大转2.2矩为多少?Tn 9550 PN 143Nm nNst上 2.2TnTm 2.2 143 314.6N m34.已知

32、Y180M-4型三相异步电动机，其额定数据如下表所示FNUNnNcos()Tst/TnI st / I NTn/TnY Nf N接法18.5kW380V1470r/mi n0.862.07.02.291%50Hz求：(1)额定电流IN; (2)额定转差率sN; (3)额定转矩TN;最大转矩Tm起 动转矩Tst。 Pn.一 3U L COS N N1850、3 380 0.86 0.9135.9An° nn01500 147015000.02Tn 9550 PN 120N m nNTm 2.2 120 264N mTst 2.0 120 240N m35. Y225-4型三相异步电动机的技术数据如下：380M 50Hz、接法，定子输入功率P1N=48.75kW定子电流I1N=84.2A、额定转差率sN=0.013,轴上输出额定转矩TN=290.4N m,求：(1)电动机的额定转速nN; (2)轴上输出的机械功率PN; (3)功率因数cos N (4)效率N o(1)从电动机型号