三相異步電動(dòng)機(jī)的部分習(xí)題及答案.doc

5.1 有一臺(tái)四極三相異步電動(dòng)機(jī)，電源電壓的頻率為50HZ，滿載時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率為0.02求電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子電流頻率。 n0=60f/p S=(n0-n)/ n0 =60*50/2 0.02=(1500-n)/1500 =1500r/min n=1470r/min 電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速1500r/min.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速1470 r/min,轉(zhuǎn)子電流頻率.f2=Sf1=0.02*50=1 HZ5.2將三相異步電動(dòng)機(jī)接三相電源的三根引線中的兩根對(duì)調(diào)，此電動(dòng)機(jī)是否會(huì)反轉(zhuǎn)？為什么？ 如果將定子繞組接至電源的三相導(dǎo)線中的任意兩根線對(duì)調(diào),例如將B,C兩根線對(duì)調(diào),即使B相遇C相繞組中電流的相位對(duì)調(diào),此時(shí)A相繞組內(nèi)的電流導(dǎo)前于C相繞組的電流2/3因此旋轉(zhuǎn)方向也將變?yōu)锳-C-B向逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn),與未對(duì)調(diào)的旋轉(zhuǎn)方向相反.5.3 有一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，其nN=1470r/min,電源頻率為50HZ。設(shè)在額定負(fù)載下運(yùn)行，試求： 定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)定子的轉(zhuǎn)速； 1500 r/min 定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速； 30 r/min 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速； 30 r/min 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)定子的轉(zhuǎn)速； 1500 r/min 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速。 0 r/min5.4當(dāng)三相異步電動(dòng)機(jī)的負(fù)載增加時(shí)，為什么定子電流會(huì)隨轉(zhuǎn)子電流的增加而增加？ 因?yàn)樨?fù)載增加n減小,轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間的相對(duì)轉(zhuǎn)速( n0-n)增加,轉(zhuǎn)子導(dǎo)體被磁感線切割的速度提高,于是轉(zhuǎn)子的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增加,轉(zhuǎn)子電流特增加,.定子的感應(yīng)電動(dòng)使因?yàn)檗D(zhuǎn)子的電流增加而變大,所以定子的電流也隨之提高.5.5 三相異步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一定的負(fù)載運(yùn)行時(shí)，若電源電壓降低了，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩、電流及轉(zhuǎn)速有無變化？如何變化？ 若電源電壓降低, 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩減小, 電流也減小. 轉(zhuǎn)速不變.5.6 有一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，其技術(shù)數(shù)據(jù)如下表所示。型號(hào)PN/kWUN/V滿載時(shí)Ist/INTst/TNTmax/TNnN/rmin-1 IN/A N100 cosY132S-63 220/380960 12.8/7.2 83 0.756.52.02.0 試求：線電壓為380V時(shí)，三相定子繞組應(yīng)如何接法？ 求n0,p,SN,TN,Tst,Tmax和Ist； 額定負(fù)載時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸入功率是多少？ 線電壓為380V時(shí)，三相定子繞組應(yīng)為Y型接法. TN=9.55PN/nN=9.55*3000/960=29.8NmTst/ TN=2 Tst=2*29.8=59.6 NmTmax/ TN=2.0 Tmax=59.6 NmIst/IN=6.5 Ist=46.8A一般nN=(0.94-0.98)n0 n0=nN/0.96=1000 r/minSN= (n0-nN)/ n0=(1000-960)/1000=0.04P=60f/ n0=60*50/1000=3 =PN/P輸入 P輸入=3/0.83=3.615.7 三相異步電動(dòng)機(jī)正在運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子突然被卡住，這時(shí)電動(dòng)機(jī)的電流會(huì)如何變化？對(duì)電動(dòng)機(jī)有何影響？ 電動(dòng)機(jī)的電流會(huì)迅速增加,如果時(shí)間稍長電機(jī)有可能會(huì)燒毀.5.8 三相異步電動(dòng)機(jī)斷了一根電源線后，為什么不能啟動(dòng)？而在運(yùn)行時(shí)斷了一線，為什么仍能繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)？這兩種情況對(duì)電動(dòng)機(jī)將產(chǎn)生什么影響？ 三相異步電動(dòng)機(jī)斷了一根電源線后，轉(zhuǎn)子的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分別作用于轉(zhuǎn)子而產(chǎn)生兩個(gè)方向相反的轉(zhuǎn)矩，而且轉(zhuǎn)矩大小相等。故其作用相互抵消，合轉(zhuǎn)矩為零，因而轉(zhuǎn)子不能自行啟動(dòng)，而在運(yùn)行時(shí)斷了一線，仍能繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)方向的轉(zhuǎn)矩大于反向轉(zhuǎn)矩，這兩種情況都會(huì)使電動(dòng)機(jī)的電流增加。5.9 三相異步電動(dòng)機(jī)在相同電源電壓下，滿載和空載啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流是否相同？啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩是否相同？ 三相異步電動(dòng)機(jī)在相同電源電壓下，滿載和空載啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩都相同。Tst=KR2u2/(R22+X220) I=4.44f1N2/R 與U，R2，X20有關(guān)5.11有一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，其銘牌數(shù)據(jù)如下：PN/kWnN/rmin-1UN/VN100cosNIst/INTst/TNTmax/TN接法401470380900.96.51.22.0 當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為250Nm時(shí)，試問在U=UN和U=0.8UN兩種情況下電動(dòng)機(jī)能否啟動(dòng)？ TN=9.55 PN/ nN=9.55*40000/1470=260Nm Tst/TN=1.2 Tst=312Nm Tst=KR2U2/（R22+X202） =312 Nm 312 Nm250 Nm 所以U=UN時(shí)電動(dòng)機(jī)能啟動(dòng)。當(dāng)U=0.8U時(shí) Tst=（0.82）KR2U2/（R22+X202） =0.64*312 =199 NmTstn0時(shí)一部電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀態(tài).這時(shí)轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向與電動(dòng)機(jī)狀態(tài)時(shí)的方向相反.電流改變了方向,電磁轉(zhuǎn)矩也隨之改變方向.反接制動(dòng) 電源反接改變電動(dòng)機(jī)的三相電源的相序,這就改變了旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向,電磁轉(zhuǎn)矩由正變到負(fù),這種方法容易造成反轉(zhuǎn).倒拉制動(dòng)出現(xiàn)在位能負(fù)載轉(zhuǎn)矩超過電磁轉(zhuǎn)矩時(shí)候,例如起重機(jī)放下重物時(shí),機(jī)械特性曲線如下圖,特性曲線由a到b,在降速最后電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)當(dāng)?shù)竭_(dá)d時(shí),T=TL系統(tǒng)到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)能耗制動(dòng)首先將三項(xiàng)交流電源斷開,接著立即將一個(gè)低壓直流電圓通入定子繞組.直流通過定子繞組后,在電動(dòng)機(jī)內(nèi)部建立了一個(gè)固定的磁場(chǎng),由于旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體內(nèi)就產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)和電流,該電流域恒定磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生作用方向與轉(zhuǎn)子實(shí)際旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)矩,所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降,此時(shí)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)儲(chǔ)存的機(jī)械能被電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成電能消耗在轉(zhuǎn)子電路的電阻中.5.19 試說明鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)定子極對(duì)數(shù)突然增加時(shí)，電動(dòng)機(jī)的降速過程。 N0=60f/p p增加定子的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速降低,定子的轉(zhuǎn)速特隨之降低.5.21 如圖5.51所示：為什么改變QB的接通方向即可改變單相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向？ 定子上有兩個(gè)繞組AX,BY,一個(gè)是啟動(dòng)繞組,另一個(gè)是運(yùn)行繞組, BY上串有電容.他們都鑲嵌在定子鐵心中,兩個(gè)繞組的軸線在空間上垂直,繞組BY電路中串接有電容C,當(dāng)選擇合適的參數(shù)使該繞組中的電流iA在相位上超前或滯后iB,從而改變QB的接通方向即可改變單相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向5.22 單相罩極式異步電動(dòng)機(jī)是否可以用調(diào)換電源的兩根線端來使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)？為什么？ 不能,因?yàn)楸仨氄{(diào)換電容器C的串聯(lián)位置來實(shí)現(xiàn),即改變QB的接通位置,就可以改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向,從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn),.5.23 同步電動(dòng)機(jī)的工作原理與異步電機(jī)的有何不同？ 異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子沒有直流電流勵(lì)磁,它所需要的全部磁動(dòng)勢(shì)均由定子電流產(chǎn)生,所以一部電動(dòng)機(jī)必須從三相交流電源吸取滯后電流來建立電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)所需要的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),它的功率因數(shù)總是小于1的,同步電動(dòng)機(jī)所需要的磁動(dòng)勢(shì)由定子和轉(zhuǎn)子共同產(chǎn)生的當(dāng)外加三相交流電源的電壓一定時(shí)總的磁通不變,在轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組中通以直流電流后,同一空氣隙中,又出現(xiàn)一個(gè)大小和極性固定,極對(duì)數(shù)與電樞旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相同的直流勵(lì)磁磁場(chǎng),這兩個(gè)磁場(chǎng)的相互作用,使轉(zhuǎn)子北電樞旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)拖動(dòng)著一同步轉(zhuǎn)速一起轉(zhuǎn)動(dòng).5.24 一般情況下，同步電動(dòng)機(jī)為什么要采用異步啟動(dòng)法？ 因?yàn)檗D(zhuǎn)子尚未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),加以直流勵(lì)磁,產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),并以同步轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng),兩者相吸,定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)欲吸轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng),但由于轉(zhuǎn)子的慣性,它還沒有來得及轉(zhuǎn)動(dòng)