電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)習(xí)題解答第七章

本文格式為Word版，下載可任意編輯——電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)習(xí)題解答第七章武漢紡織大學(xué)

第七章

7.1為什么小容量的直流電動(dòng)機(jī)不允許直接起動(dòng),而小容量的三相異步電動(dòng)機(jī)卻可以直接

起動(dòng)?

答:直流電動(dòng)機(jī)電壓方程是U?Ea?RaIa,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Ea與轉(zhuǎn)速成正比,起動(dòng)瞬間電動(dòng)機(jī)

轉(zhuǎn)速為零,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)亦為零,外加電壓等于電樞電阻壓降,而直流電動(dòng)機(jī)的電樞電阻很小,使

得起動(dòng)電流很大,所以直流電動(dòng)機(jī)不允許直接起動(dòng)。對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)而言,起動(dòng)電流

Ist=

U1?)?(X1?X2?)(R1?R222?)外,還有電抗,起動(dòng)時(shí)的阻抗中除了電阻(R1?R2?),小容量的三相異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)阻抗比較大,所以可以直接起動(dòng)。(X1?X2

7.2三相異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí),為什么起動(dòng)電流很大,而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩卻不大?

答:三相異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)瞬間轉(zhuǎn)速為零,定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相對(duì)于轉(zhuǎn)子的切割速度最大,在轉(zhuǎn)子繞

組中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大,使得轉(zhuǎn)子電流很大,從而使得定子電流即起動(dòng)電流很大。

?=-E?+ZI?,起動(dòng)電流很大,使得定子繞組的漏阻抗壓降ZI增大,定子電壓方程式是U111111

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1減小,E1與氣隙磁通?1成正比,從而導(dǎo)致?1減小到額定值的一半;

起動(dòng)時(shí)n=0,s=1,轉(zhuǎn)子電流頻率f2?sf1?f1為最高,轉(zhuǎn)子電抗X2為最大,使得轉(zhuǎn)子功率因

?cos?2可知,T與?1、I2?和cos?2分別成數(shù)cos?2比較小;由電磁轉(zhuǎn)矩表達(dá)式T=CT?1I2?很大,但是?1的減小和cos?2的減小,使得起動(dòng)轉(zhuǎn)矩卻不夠大。正比關(guān)系,盡管起動(dòng)時(shí)I2

7.3什么狀況下三相異步電動(dòng)機(jī)不允許直接起動(dòng)?

答:假使電源容量相對(duì)于電動(dòng)機(jī)的容量而言不是足夠大時(shí)就不允許直接起動(dòng)電動(dòng)機(jī),一般可

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)判斷,即起動(dòng)電流倍數(shù)KI應(yīng)滿足下述條件

KI=

Ist3S≤+N44PNIN電動(dòng)機(jī)才允許直接起動(dòng),否則不允許直接起動(dòng)。

7.4繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)為何不采用降壓起動(dòng)?

答:異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)可以降低起動(dòng)電流,但也降低了起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,只能用于空載或輕載起

動(dòng)。繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)除了降壓起動(dòng)外,還可以采用在轉(zhuǎn)子回路中串電阻或串頻敏變阻器

的方法進(jìn)行全壓帶負(fù)載起動(dòng),串電阻起動(dòng)不僅可以降低起動(dòng)電流，還能增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，所以

繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)不采用降壓起動(dòng),而采用串電阻或串頻敏變阻器的方法進(jìn)行起動(dòng)。

7.5什么是異步電動(dòng)機(jī)的Y-Δ起動(dòng)?它與直接起動(dòng)相比,起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩有什么變化?

答:正常運(yùn)行時(shí)定子繞組為Δ(三角形)聯(lián)結(jié)的異步電動(dòng)機(jī),在起動(dòng)時(shí)接成Y(星形)聯(lián)結(jié),起動(dòng)

完成時(shí)再轉(zhuǎn)換成Δ(三角形)聯(lián)結(jié)的起動(dòng)方法稱為Y-Δ起動(dòng)。Y-Δ起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)

矩只有直接起動(dòng)時(shí)的

7.6籠型異步電動(dòng)機(jī)采用自耦變壓器降壓起動(dòng)時(shí),起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小與自耦變壓器的降壓比KA=

答:籠型異步電動(dòng)機(jī)采用自耦變壓器降壓起動(dòng)時(shí),起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與自耦變壓器的降壓

2比KA的平方成正比,即起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩是直接起動(dòng)時(shí)的KA倍。

1。3N2是什么數(shù)量關(guān)系?N1

7.7說(shuō)明深槽式和雙籠型異步電動(dòng)機(jī)改善起動(dòng)特性的原因,并比較其優(yōu)缺點(diǎn)。

答:深槽式籠型異步電動(dòng)機(jī)是利用轉(zhuǎn)子槽漏磁通所引起的電流集膚效應(yīng)來(lái)改善起動(dòng)性能的,

起動(dòng)時(shí)電流集膚效應(yīng)使轉(zhuǎn)子電流集中在槽中導(dǎo)條的上部,電流集中在導(dǎo)條上部的效果就相

當(dāng)于減小了導(dǎo)條的有效截面積,增大了轉(zhuǎn)子電阻,從而改善起動(dòng)性能。雙籠型異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子

有上下兩套籠型繞組,上籠繞組截面積較小,具有較大的電阻,起動(dòng)時(shí)上籠繞組起主要作用,

可以改善起動(dòng)性能;下籠繞組截面積較大,電阻較小,運(yùn)行時(shí)下籠繞組起主要作用,電動(dòng)機(jī)仍

有較好的運(yùn)行性能。這兩種異步電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)是功率因素低,雙籠型異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)繁雜,

價(jià)格較貴。

7.8繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串適當(dāng)?shù)钠饎?dòng)電阻后,為什么既能抑制起動(dòng)電流又能增

大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩?如把電阻改為電抗,其結(jié)果又將怎樣?

答:繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串電阻起動(dòng)時(shí)能限制轉(zhuǎn)子電流,所以能抑制起動(dòng)電流;

?3pU12R2由Tst=可見(jiàn),在一定范圍內(nèi)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)子電阻增大而22????X1?X2??2?f1?R1?R2??

增大,所以繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串適當(dāng)?shù)钠饎?dòng)電阻后,既能抑制起動(dòng)電流又能增大起

動(dòng)轉(zhuǎn)矩。把電阻改為電抗對(duì)抑制起動(dòng)電流有一定的作用,但不能增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,還會(huì)降低起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。

7.9為什么繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串入的電阻太大反而會(huì)使起動(dòng)轉(zhuǎn)矩變小?

答:繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串入電阻時(shí),在一定范圍內(nèi)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)子電阻增大而

??X1?X2?時(shí),即臨界轉(zhuǎn)差率sm=增大,當(dāng)轉(zhuǎn)子回路串入電阻增大到R2

?R2=1,起動(dòng)轉(zhuǎn)?X1?X2矩Tst為最大,就等于電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩Tm,即Tst=Tm,再增大串入電阻會(huì)使轉(zhuǎn)子電流變小,

從而會(huì)使起動(dòng)轉(zhuǎn)矩變小。

7.10繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串頻敏變阻器起動(dòng)的原理是什么?

答:頻敏變阻器就是一個(gè)三相鐵心線圈,類似一臺(tái)一次繞組Y聯(lián)結(jié)但沒(méi)有二次繞組的三相心

式變壓器,鐵心用厚鋼板或鑄鐵板疊壓而成,鐵損耗大,即勵(lì)磁電阻大,所以繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)

機(jī)轉(zhuǎn)子回路串頻敏變阻器起動(dòng)時(shí),既能限制起動(dòng)電流又能增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。隨著轉(zhuǎn)速的升高,轉(zhuǎn)

子電流頻率f2=sf1逐漸下降,勵(lì)磁阻抗自動(dòng)減小,故而稱為頻敏變阻器。到起動(dòng)快終止時(shí),

f2很小,僅有1～3Hz,勵(lì)磁阻抗很小,頻敏變阻器已不再起作用,可將頻敏變阻器切除,電

動(dòng)機(jī)完成起動(dòng)過(guò)程。

7.11為什么說(shuō)繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串頻敏變阻器起動(dòng)比串電阻起動(dòng)效果更好?

答:繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串頻敏變阻器起動(dòng)時(shí),頻敏變阻器的阻抗會(huì)隨著轉(zhuǎn)速的升

高而自動(dòng)變小,不需要人為調(diào)理,操作簡(jiǎn)單便利。轉(zhuǎn)子回