汽车电工电子技术 课后习题及答案 第4章习题及答案

习题

一、填空题

4.1电动机是将电能转换为机械能的设备。

4.2三相异步电动机主要由库五和生五两大部分组成。电机的铁心是由相互绝缘的

硅缸片叠压制成。电动机的定子绕组可以联接成三角形或星形两种方式。

4.3三相异步电动机的定子铁心是用薄的硅钢片叠装而成，它是定子的磁路部分,

其内表面冲有槽孔，用来嵌放定了绕组。

4.4三相异步电动机的三相定子绕组通以三相交流电流，则会产生旋转磁场。

4.5一台三相四极异步电动机，如果电源的频率力=50Hz,则定子旋转磁场每秒在空间

转过25转。

4.6在额定工作情况下的三相异步电动机，已知其转速为960r/min,电动机的同步转速

为1000r/min、磁极对数为—二对，转差率为0.04。

4.7转差率是分析异步电动机运行情况的一个重要参数。转子转速越接近磁场转速，则

转差率越小。对应于最大转矩处的转差率称为」］近转差率

4.8异步电动机的旋转磁场方向与通入定子绕组中三相电流的相序有关。异步电动机

的转动方向与旋转磁场的方向相同。旋转磁场的转速决定于旋转磁场的磁极对数和电源

频率。

4.9三相异步电动机的转速取决于磁场极对数尸、转差率S和电源频率

4.10三相异步电动机机械负载加重时，其定子电流将增大。

4.11三相异步电动机负载不变而电源电压降低时，其转子转速将降低。

4.12绕线式异步电动机通过转子回路串接三相对称可变电阻来改善起动和调

速性能的。

4.13电动机常用的两种降压起动方法是Y起降压起动和自耦补偿器降压起动。

4.14Y一△形降压启动是指电动机启动时，把定子绕组接成Y形，以降低启动电压，

限制启动电流，待电动机启动后，再把定子绕组改接成使电动机全压运行。这种启

动方法适用于在正常运行时定子绕组作工^连接的电动机。

4.15三相异步电动机采丫一△降压起动时，其起动电流是三角联接全压起动电流的

1/3,起动转矩是三角联接全压起动时的

4.16某三相异步电动机额定电压为380/220V,当电源电压为220V时，定子绕组应接

成三角形接法；当电源电压为380V时，定子绕组应接成星形接法。

4.17异步电动机的调速可以用变极、变频和变转差率三种方法来实现。

4.18三相异由电动机常用的制动方法有能耗制动、反接制动、回馈制

动。

4.19电动机铭牌上所标额定电压是指电动机绕组的线电压。

4.20三相异步电动机的额定功率是额定状态时电动机转子轴上输出的机械功率，额定

电流是满载时定子绕组的线电流,其转子的转速小于旋转磁场的速度。

二、选择题

4.1三相异步电动机的旋转方向与通入三相绕组的三相电流（C）有关。

A.大小B.方向C.相序D、频率

4.2三相异步电动机旋转磁场的转速与（C）有关。

A.负载大小B.定子绕组上电压大小

C.电源频率D.三相转子绕组所串电阻的大小。

4.3一台三相异步电动机的磁极对数p=2,电源频率为50Hz,电动机转速w=1440r/min,

其转差率5为（D）.

A.1%B.2%C.3%D.4%

4.4一台三相异步电动机，定子旋转磁场磁极对数为2,若定子电流频率为100Hz,其

同步转速为（D）。

A.1200r/minB.1500r/minC.2000r/minD.3000r/min

4.5一台三相异步电动机的转速为720r/min,应选择电动机的磁极数为（A）。

A.八极B.六极C.四极D.两极

4.6三相异电动机的转速为n=970r/min,则其额定转差率SN=（B

A.0.04B.0.03C.0.02D.0.01

4.7工频条件下，三相异步电动机的额定转速为1420r/min,则电动机的磁对数为

（B）。

A.lB.2C.3D.4

4.8一台磁极对数为3的三相异步电动机，其转差率为3%,则此时的转速为（C）»

A.2910r/minB.1455r/minC.970r/minD.485r/min

4.9三相异步电动机的最大转矩与（B）。

A.电压成正比B.电压平方成正比C.电压成反比D.电压平方成反比

4.10Y-A降压起动，由于起动时每相定子绕组的电压为额定电压的1.732倍，所以起动

转矩也只有直接起动时的（A）倍。

A.1/3B.0.866C.3D.1/9

4.11三相异步电动机在施加相同的电源线电压时，采用星形起动和三角形起动，其起

动电流之比为（C）。

A./st（Y）=-7^Zst（A）B./st（A）=-7=^Ist（Y）C./st（Y）=-4t（A）D./st（A）=—Zst（Y）

再7333

4.12鼠笼式三相异步电动机采用Y-△转换起动时的起动转矩为直接起动时起动转矩的

（C）o

A.3倍B.百倍C.1/3倍D.倍

4.13一台三相异步电动机工作在额定状态时，其电压为UN，最大电磁转矩为Tmax，当

电源电压降到0.8UN，而其他条件不变时，此时电动机的最大电磁转矩是原7皿＜的（A）。

A.0.64倍B.0.8倍C.1.0倍D.1.2倍

4.14三相异步电动机能耗制动的方法就是在切断三相电源的同时（D）。

A.给转子绕组中通入交流电B.给转子绕组中通入直流电

C.给定子绕组中通入交流电D.给定子绕组中通入直流电

4.15降低电源电压后，三相异步电动机的起动电流将（A）.

A.降低B.不变C.提高D.无法确定

4.16鼠笼式异步电动机空载起动与满载起动相比：起动电流（C）。

A.大B.小C.不变D.无法确定

4.17三相异步电动机的额定功率是指电动机（D）。

A.输入的视在功率B.输入的有功功率C.产生的电磁功率D.输出的机械功率

4.18有两台三相异步电动机，它们的额定功率相同，但额定转速不同，则（B）。

B

A.额定转速大的那台电动机，其额定转矩大

B.额定转速小的那台电动机，其额定转矩大

C.两台电机的额定转矩相同。

4.19从降低起动电流来考虑，三相异步电动机可以采用降压起动，但起动转矩将降低，

因而只适用（C）或轻载起动的场合。

A.重载B.轻载C.空载

4.20三相异步电动机在稳定运转情况下，电磁转矩与转差率的关系为（C）。

A.转矩与转差率无关B.转矩与转差率平方成正比

C.转差率增大，转矩增大D.转差率减小，转矩增大

三、计算题

4.1在额定工作情况下的三相异步电动机Y180L-6型，其转速为960转/分，频率为50Hz,

问电机的同步转速是多少？有几对磁极对数？转差率是多少？

解：因为»N=960(r/min)所以同步转速〃o=1000(r/min)

n-n_1000-960

P=30N=O.(M

nn1000

4.2一台两极三相异步电动机，额定功率10kW,额定转速为〃N=2940r/min,电源频率

/i=50Hz,求：额定转差率SN，轴上的额定转矩入。

解:SN=("O-〃N)/"O=(3000-2940)/3000=0.02

TN=9550PN/〃N=9550xl0/2940=32.48N-m

4.3一台三相异步电动机，电源频率力=50Hz,额定转差率SN=2%。求：当极对数p=3

时电动机的同步转速“0及额定转速"N。

解：因p=3,则”o=6Q/i加=60x50/3=1000r/min

则«N=no(l-sN)=980r/min

4.4极数为8的三相异步电动机，电源频率力=50Hz，额定转差率SN=0Q4,PN=10kW,

求：额定转速和额定电磁转矩。

解：no=6Of\/p=60x50/4=750r/min«N=MO(1-5N)=750X(1-0,04)=720r/min

TN=9550PN/nN=9550xl0/720=132.6N-m

4.5有一台三相异步电动机，其铭牌数据如下:型号Y180L-6,50Hz,15kW,380V,

31.4A,970r/min,cos(p=0.88,当电源线电压为380V时,问：(1)电动机满载运行时的转

差率；(2)电动机的额定转矩；(3)电动机满载运行时的输入电功率：(4)电动机满载运行

时的效率。

解：(1)SN=(〃O-〃N)/〃Ono=lOOOr/min所以5N=0.03

(2)电动机额定转矩^=9550^/nN=9550x15/970=147.68Nm

(3)PN=15kWPi=6UMcoscp=7ix380x31.4x0.88=18.2kW

(4)电机效率为〃=PN/尸i=15/18.2=82.4%

4.6一台异步电动机的技术数据为：PN=2.2kW,HN=1430r/min,〃N=0.82,cos(p=0.83,

UN为220/380V。求Y形和△形接法时的额定电流入。

解：尸I=PN勿N=2.2/0.82=2.68kW

Y连接时：IN=PI/(拒C4cos(p)=2.68x103/(百、380'0.83尸4.91A

△连接时：/N=PI/(V3Scos<p)=2.68xl03/(VJ乂220'0.83尸8.5A

4.7某异步电动机，其额定功率为55kW,额定电压380V、额定电流101A,功率因数

0.9。试求该电机的效率。

解：Pi=V3UiAcos(p=X380X101X0.9=59.8KW

效率〃=PN"1=55/59.8=0.92

4.8有一台四极异步电动机的额定输出功率为28kW,额定转速为1370r/min,过载系数

入=2.0,试求异步电动机的：(1)额定转矩；(2)最大转矩；(3)额定转差率。

解：(1)TN=9550PN/〃N=9550X28/1370=195.2N-m

(2)7max=27N=2X195.2=390.4N-m

(3)SN=(〃O-"N)/"O=(1500-1370)/1500=0.087

4.9一台三相异步电动机，功率P"=10kW,额定转速=1450r/min,起动能力

TXI/TN=1.2,过载系数4=1.8。求：(1)该电动机的额定转矩；(2)该电动机的起动转

矩；(3)该电动机的最大转矩。

解：

(1)T,,=9550'"W)=9550*J2_-65.9N.m

nw(r/min)1450

(2)Txl=1.27^=1.2x65.9«79N.m

(3)Tmm=2TV=1.8x65.9«118.6N.m

4.10一台三相异步电动机，定子绕组按星形方式接入线电压为38OV的三相交流电源上。

测得线电流为6A,总有功功率为3kW。试计算各相绕组的等效电阻火和等效感抗XL值。

解：

P3000八”

cos(p=—p=-N---=—}=---------~0.76sin<p=sin(arccos0.76)=0.65

△UJL括X380X6

相电压UYP=380/73=220V/Y/=/YP=6A则IZ|=UYP/ZYP=220+6=36.7。

R=|z|cos(p-36.7x0.76«27.9复XL=|z|sin<p-36.7x0.65«23.9Q

4.11已知一台三相异步电动机的技术数据如下：额定功率4.5kW,转速950r/min,效

率84.5%,cosp=0.8,起动电流与额定电流之比A〃N=5,最大转矩与额定转矩之比71皿/

7N=2,起动转矩与额定转矩之比G/TN=14,"=220/380V,/=50Hz,试求：星形联接

时，(1)额定电流/N;(2)起动电流/双；(3)起动转矩7“；(4)最大转矩北皿。

解：(1)PI=PN/〃NPI=A/3{7L/LCOS(P

所以IN=P\/(V3t4cos(p〃N)

Y形接法UN=380V

ZN=4.5X1000/(0.845X也X380X0.8)=10.1A

(2)/st=5ZN=5X10.1=50.5A

(3)7N=9550PN/„N=9550X4.5/950=45.2Nm

7st=147N=1.4X45.2=63.3Nm

(4)Tmax=27\=2X45.2=90.4Nm

4.12Y180L-4型电动机的额定功率为22kW,额定转速为1470r/min,频率为50Hz,最

大电磁转矩为314.6Nm。试求电动机的过载系数？

p22

解：7；=9550xN=9550x----=142.9N.m

N

nv1470