重慶大學(xué)_電機(jī)學(xué)之感應(yīng)電機(jī)試題

1、2 5-2 有一臺(tái)三相繞線型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，若將其定子三相短路，有一臺(tái)三相繞線型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，若將其定子三相短路，轉(zhuǎn)子中通入頻率為的三相交流電流，問(wèn)氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相對(duì)于轉(zhuǎn)子中通入頻率為的三相交流電流，問(wèn)氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相對(duì)于轉(zhuǎn)子和相對(duì)于空間的轉(zhuǎn)速以及空載時(shí)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)子和相對(duì)于空間的轉(zhuǎn)速以及空載時(shí)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向。)6011nnnABCnCBApfnCBAfSSS旋轉(zhuǎn)速度為（得：氣隙磁場(chǎng)在空間的所以，由相對(duì)運(yùn)動(dòng)知識(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向）以速度相反的方向（即著與相對(duì)空間而言，轉(zhuǎn)子向：以由牛頓第三定律可知定子是固定不動(dòng)的。所有跟從轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)，但，使得定子，轉(zhuǎn)向?yàn)樽拥乃俣葹闅庀缎D(zhuǎn)磁場(chǎng)相對(duì)于轉(zhuǎn)其相序?yàn)榈娜嘟涣麟娏鲿r(shí)，設(shè)入頻率

2、當(dāng)定子短路，轉(zhuǎn)子中通35-7 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)軸上所帶的負(fù)載增大時(shí)，定子電流就會(huì)增大，試說(shuō)明其原因和物理過(guò)程。，定子電流會(huì)跟著增大保持定轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)平衡為了和轉(zhuǎn)子電流都會(huì)增大，增大，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)當(dāng)負(fù)載增大時(shí)， n原因：當(dāng)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)所帶的負(fù)載增加時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速下降，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割磁感線的速度增加，轉(zhuǎn)子繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流也相應(yīng)的增加，轉(zhuǎn)子的磁動(dòng)勢(shì)增加，由磁動(dòng)勢(shì)平衡關(guān)系知，定子的磁動(dòng)勢(shì)增加，所以定子電流也會(huì)增大。物理過(guò)程：當(dāng)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)軸上所帶負(fù)載增大的瞬間，電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，使得電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速下降，隨著轉(zhuǎn)速的下降，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁力線的速度將增加。轉(zhuǎn)子繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流

3、也將相應(yīng)的增加。轉(zhuǎn)子電流的增加將使定子電流增大，此時(shí)，電動(dòng)機(jī)將會(huì)從電網(wǎng)中吸收更多的電能。而且轉(zhuǎn)子電流的增加將使電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩增大，當(dāng)新的電磁轉(zhuǎn)矩與增大后的負(fù)載轉(zhuǎn)矩相等時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速趨于穩(wěn)定，即電動(dòng)機(jī)又以對(duì)應(yīng)該平衡狀態(tài)的新的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)行。45-9 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)，若電感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)，若電源電壓下降過(guò)多，往往會(huì)使電機(jī)過(guò)熱甚至燒源電壓下降過(guò)多，往往會(huì)使電機(jī)過(guò)熱甚至燒毀，試說(shuō)明其原因。毀，試說(shuō)明其原因。燒毀所以導(dǎo)致電機(jī)過(guò)熱甚至?xí)仙煤芸炜傻弥阒涤杉眲∠陆?，使也?huì)跟著下降太多，會(huì)下降太多，則如果恒值轉(zhuǎn)矩問(wèn)題，即有：由題意可知，這是個(gè)恒）：思路（.:,coscos1222

4、22IICTTTEUICTTTmTemNLmmTemNL5l5-14 有一臺(tái)三相四極的籠形感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，有一臺(tái)三相四極的籠形感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，參數(shù)為參數(shù)為PN=17kW、UN=380V（D聯(lián)結(jié)）、聯(lián)結(jié)）、R1=0.715、XI=1.74、R2=0.416、X2=3.03、Rm=6.2、Xm=75。電動(dòng)。電動(dòng)機(jī)的機(jī)械損耗機(jī)的機(jī)械損耗p=139W，額定負(fù)載時(shí)雜散，額定負(fù)載時(shí)雜散損耗損耗p=320W，試求額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)差率、，試求額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)差率、定子電流、定子功率因數(shù)、電磁轉(zhuǎn)矩、輸定子電流、定子功率因數(shù)、電磁轉(zhuǎn)矩、輸出轉(zhuǎn)矩和效率出轉(zhuǎn)矩和效率。617459WW32013917000ppPPN系得：由已知條

5、件結(jié)合功率關(guān)可得又由22211RssImP) 1 (16 .139891416. 031745912122ssssssRmPI0232.17574.1111mXXc又有修正系數(shù)221221222XcXsRcRUIN又根據(jù)等效電路得：7）（得出：218118.060868.0941.231444002222sssIt26432.0,020074.0),2)(1 (21ss解出聯(lián)立08762. 003. 30232. 174. 1416. 0416. 00232. 122221212XcXRRcsm因?yàn)?20074.012ssssNm，取所以舍去A358.2657.18A03. 3020074.

6、0416. 0752 . 603. 3020074. 0416. 0752 . 674. 1715. 00380221111jjjjjZZZZZUImmNU電路知：為參考相量，結(jié)合等效以8896.0358.26coscos1N(rad/s)85.1532020074. 013143000130602psnNNNm)(N48.11385.15317459NemPT電磁轉(zhuǎn)矩：m)(N50.11085.153170002NNPT輸出轉(zhuǎn)矩：(W)14.18968896.057.183803cos3111NNIUP輸入功率：%62.89%10014.1896817000%1001PPN效率：95-15增

7、大轉(zhuǎn)子電阻或漏抗對(duì)感應(yīng)電機(jī)的起增大轉(zhuǎn)子電阻或漏抗對(duì)感應(yīng)電機(jī)的起動(dòng)電流、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩有何影響動(dòng)電流、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩有何影響?減小，增大，起動(dòng)電流總阻抗時(shí)，發(fā)生以下情況：當(dāng)增大轉(zhuǎn)子電阻stkIZR2不變所以無(wú)關(guān)，與知：max2max21121121211max)(4)(2TRTXXfpUmXXUmTS。起動(dòng)轉(zhuǎn)矩先增加后減小的增加隨著轉(zhuǎn)子電阻曲線可知：由右邊的2RsT 0Tes1TL10注意注意將下降時(shí)，當(dāng)所加電阻大于此值所串入的電阻為：最大轉(zhuǎn)矩，此時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩至多可達(dá)到當(dāng)轉(zhuǎn)子回路串入電阻時(shí)steistTRkckXcXRR222121(max)(減小此時(shí)增加不夠多，下降很多，而增大很多，從

8、而使）當(dāng)轉(zhuǎn)子電阻（保持不變不變時(shí)，下降，但兩者乘積保持增加而）當(dāng)（增大下降不多時(shí)，的增加很多而）當(dāng)（的變化有三種可能：知：起動(dòng)轉(zhuǎn)矩由增加知：所以由增加。所以增加減小，增大，起動(dòng)電流總阻抗時(shí)，發(fā)生以下情況：當(dāng)增大轉(zhuǎn)子電阻stmstststmststmststmTstmwmststkTIRTITITICTkNfEZIUEXRRIZR222221111112222222cos3cos2cos1cos44.4,cos11 下降知：由下降。知：起動(dòng)轉(zhuǎn)矩由減小，增加，起動(dòng)電流總阻抗當(dāng)增大轉(zhuǎn)子電抗時(shí)，max21121121211max221221122112212212211)(4)(2)()(2)()(T

9、XXfpUmXXUmTTXXRcRfRpUmXXRcRRUmTIZSstSststk125-18有一臺(tái)有一臺(tái)50Hz、380V的的三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的的三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī),若運(yùn)行若運(yùn)行在在60Hz、380V的電源上的電源上,問(wèn)電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩、起動(dòng)問(wèn)電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)電流有何變化轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)電流有何變化?maxmaxmax21121121211max221221122112212212211212111111165)(4)(265)()(2)()()(605044.4TTTXXfpUmXXUmTTTTXXRcRfRpUmXXRcRRUmTIXXNfXHzfHzfUNkfUSstststSs

10、tstwm下降，且知：由由下降，且：起動(dòng)轉(zhuǎn)矩知：由下降增大知：由時(shí)：變?yōu)楫?dāng)頻率由不變，且135-20 有一臺(tái)籠形感應(yīng)電機(jī)有一臺(tái)籠形感應(yīng)電機(jī),PN=17kW,2p=4.U1N=380V,Y聯(lián)聯(lián)結(jié)結(jié),電動(dòng)機(jī)的參數(shù)為：電動(dòng)機(jī)的參數(shù)為：X1=0.55,X2=0.75,Xm=18.5,Rm略去不略去不計(jì)計(jì),R1=0.228,R2=0.224,鐵耗鐵耗pFe=350W,機(jī)械損耗機(jī)械損耗p=250W,額定負(fù)載時(shí)的雜耗額定負(fù)載時(shí)的雜耗p=0.5%PN。試求試求:負(fù)載時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、定子電流和電磁轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、定子電流和電磁轉(zhuǎn)矩;電電機(jī)的額定功率因數(shù)和效率機(jī)的額定功率因數(shù)和效率;最大轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩Tma

11、x 、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst和起動(dòng)電流和起動(dòng)電流Ist。設(shè)發(fā)生最大轉(zhuǎn)矩時(shí)。設(shè)發(fā)生最大轉(zhuǎn)矩時(shí),定轉(zhuǎn)子漏抗為上定轉(zhuǎn)子漏抗為上述給定值的述給定值的90%，起動(dòng)時(shí)為給定值的，起動(dòng)時(shí)為給定值的80%。問(wèn)下面講第的方法求解問(wèn)按照前次講的第)3(145)2)(1 (140268. 15 .18%9055. 0111mXXc發(fā)生最大轉(zhuǎn)矩時(shí)：2212112111max22XcXRRcUfpmTNm)(N5 .3119 . 075. 00268. 19 . 055. 0228. 0228. 00268. 1233805014. 3223222150238.15.18%8055.0111mXXc起動(dòng)時(shí)：22122

12、1221112XcXRcRRUfpmTNstm)(N0 .1568 . 075. 00238. 18 . 055. 0224. 00238. 1228. 0224. 033805014. 32232222212211XcXRcRUINst(A)91.1908 . 075. 00238. 18 . 055. 0224. 00238. 1228. 0338022165-21為什么繞線型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子串入起為什么繞線型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子串入起動(dòng)電阻后，起動(dòng)電流減小而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩反而增動(dòng)電阻后，起動(dòng)電流減小而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩反而增大？若串入電抗大？若串入電抗,是否會(huì)有同樣效果？是否會(huì)有同樣效果？下降。知：起動(dòng)轉(zhuǎn)矩

13、由減小，增加，起動(dòng)電流總阻抗時(shí)，當(dāng)增大轉(zhuǎn)子電抗增大下降不多時(shí)，的增加很多而當(dāng)增加知：所以由增加。所以減小，增大，并且起動(dòng)電流總阻抗增加時(shí)，當(dāng)增大轉(zhuǎn)子電阻stSststkststmmwmststkTXXRcRfRpUmXXRcRRUmTIZXTIkNfEZIUEIZXRRR)()(2)()(cos44.4,cos221221122112212212211221111112222222175-25 試分析繞線型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子串入電阻負(fù)試分析繞線型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子串入電阻負(fù)載為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí)載為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí),電機(jī)內(nèi)部所發(fā)生的物理過(guò)電機(jī)內(nèi)部所發(fā)生的物理過(guò)程。調(diào)速前后轉(zhuǎn)子電流是否改變程。調(diào)速前后轉(zhuǎn)子電流是否改變

14、,為什么為什么?OnTens12TLn2n1的平衡狀態(tài)直至達(dá)到新的隨之增大，從而電磁轉(zhuǎn)矩增加所以所以轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)增加，增加，速后，電動(dòng)機(jī)減速，電動(dòng)機(jī)減導(dǎo)致所以有：減小知：電磁轉(zhuǎn)矩又由知：電磁功率減小，所以由馬上減小，轉(zhuǎn)子速度來(lái)不及改變。，在串入電阻瞬間，串入電阻時(shí)，由于慣性所以在轉(zhuǎn)子中因?yàn)樨?fù)載是恒轉(zhuǎn)矩的，圖可見(jiàn)：由右邊的0202222,TTTTInTTTTPTsRImPInTLeeLeeSeee18變即調(diào)速前后轉(zhuǎn)子電流不所以：又因?yàn)椴蛔兯圆蛔?，由于調(diào)速前后,222222212221IIsRRsRsRRImsRImTPTSeee 195-26有一臺(tái)三相四極的繞線型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)有一臺(tái)三相四極的繞線型感應(yīng)電動(dòng)機(jī),額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速nN=1485r/min,轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子每相電阻子每相電阻R2=0.012,設(shè)負(fù)載轉(zhuǎn)矩保持為額定值不變?cè)O(shè)