電機與拖動基礎習題解答第七章

本文格式為Word版，下載可任意編輯——電機與拖動基礎習題解答第七章武漢紡織大學

第七章

7.1為什么小容量的直流電動機不允許直接起動,而小容量的三相異步電動機卻可以直接

起動?

答:直流電動機電壓方程是U?Ea?RaIa,感應電動勢Ea與轉速成正比,起動瞬間電動機

轉速為零,感應電動勢亦為零,外加電壓等于電樞電阻壓降,而直流電動機的電樞電阻很小,使

得起動電流很大,所以直流電動機不允許直接起動。對三相異步電動機而言,起動電流

Ist=

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

7.2三相異步電動機起動時,為什么起動電流很大,而起動轉矩卻不大?

答:三相異步電動機起動瞬間轉速為零,定子旋轉磁場相對于轉子的切割速度最大,在轉子繞

組中產生的感應電動勢最大,使得轉子電流很大,從而使得定子電流即起動電流很大。

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

感應電動勢E1減小,E1與氣隙磁通?1成正比,從而導致?1減小到額定值的一半;

起動時n=0,s=1,轉子電流頻率f2?sf1?f1為最高,轉子電抗X2為最大,使得轉子功率因

?cos?2可知,T與?1、I2?和cos?2分別成數cos?2比較小;由電磁轉矩表達式T=CT?1I2?很大,但是?1的減小和cos?2的減小,使得起動轉矩卻不夠大。正比關系,盡管起動時I2

7.3什么狀況下三相異步電動機不允許直接起動?

答:假使電源容量相對于電動機的容量而言不是足夠大時就不允許直接起動電動機,一般可

根據經驗公式來判斷,即起動電流倍數KI應滿足下述條件

KI=

Ist3S≤+N44PNIN電動機才允許直接起動,否則不允許直接起動。

7.4繞線轉子異步電動機為何不采用降壓起動?

答:異步電動機降壓起動可以降低起動電流,但也降低了起動轉矩,只能用于空載或輕載起

動。繞線轉子異步電動機除了降壓起動外,還可以采用在轉子回路中串電阻或串頻敏變阻器

的方法進行全壓帶負載起動,串電阻起動不僅可以降低起動電流，還能增大起動轉矩，所以

繞線轉子異步電動機不采用降壓起動,而采用串電阻或串頻敏變阻器的方法進行起動。

7.5什么是異步電動機的Y-Δ起動?它與直接起動相比,起動電流和起動轉矩有什么變化?

答:正常運行時定子繞組為Δ(三角形)聯(lián)結的異步電動機,在起動時接成Y(星形)聯(lián)結,起動

完成時再轉換成Δ(三角形)聯(lián)結的起動方法稱為Y-Δ起動。Y-Δ起動時的起動電流和起動轉

矩只有直接起動時的

7.6籠型異步電動機采用自耦變壓器降壓起動時,起動電流和起動轉矩的大小與自耦變壓器的降壓比KA=

答:籠型異步電動機采用自耦變壓器降壓起動時,起動電流和起動轉矩與自耦變壓器的降壓

2比KA的平方成正比,即起動電流和起動轉矩是直接起動時的KA倍。

1。3N2是什么數量關系?N1

7.7說明深槽式和雙籠型異步電動機改善起動特性的原因,并比較其優(yōu)缺點。

答:深槽式籠型異步電動機是利用轉子槽漏磁通所引起的電流集膚效應來改善起動性能的,

起動時電流集膚效應使轉子電流集中在槽中導條的上部,電流集中在導條上部的效果就相

當于減小了導條的有效截面積,增大了轉子電阻,從而改善起動性能。雙籠型異步電動機轉子

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,起動時上籠繞組起主要作用,

可以改善起動性能;下籠繞組截面積較大,電阻較小,運行時下籠繞組起主要作用,電動機仍

有較好的運行性能。這兩種異步電動機的缺點是功率因素低,雙籠型異步電動機結構繁雜,

價格較貴。

7.8繞線轉子異步電動機轉子回路串適當的起動電阻后,為什么既能抑制起動電流又能增

大起動轉矩?如把電阻改為電抗,其結果又將怎樣?

答:繞線轉子異步電動機轉子回路串電阻起動時能限制轉子電流,所以能抑制起動電流;

?3pU12R2由Tst=可見,在一定范圍內起動轉矩隨轉子電阻增大而22????X1?X2??2?f1?R1?R2??

增大,所以繞線轉子異步電動機轉子回路串適當的起動電阻后,既能抑制起動電流又能增大起

動轉矩。把電阻改為電抗對抑制起動電流有一定的作用,但不能增大起動轉矩,還會降低起動轉矩。

7.9為什么繞線轉子異步電動機轉子回路串入的電阻太大反而會使起動轉矩變小?

答:繞線轉子異步電動機轉子回路串入電阻時,在一定范圍內起動轉矩隨轉子電阻增大而

??X1?X2?時,即臨界轉差率sm=增大,當轉子回路串入電阻增大到R2

?R2=1,起動轉?X1?X2矩Tst為最大,就等于電動機的最大轉矩Tm,即Tst=Tm,再增大串入電阻會使轉子電流變小,

從而會使起動轉矩變小。

7.10繞線轉子異步電動機轉子回路串頻敏變阻器起動的原理是什么?

答:頻敏變阻器就是一個三相鐵心線圈,類似一臺一次繞組Y聯(lián)結但沒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,即勵磁電阻大,所以繞線轉子異步電動

機轉子回路串頻敏變阻器起動時,既能限制起動電流又能增大起動轉矩。隨著轉速的升高,轉

子電流頻率f2=sf1逐漸下降,勵磁阻抗自動減小,故而稱為頻敏變阻器。到起動快終止時,

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

動機完成起動過程。

7.11為什么說繞線轉子異步電動機轉子回路串頻敏變阻器起動比串電阻起動效果更好?

答:繞線轉子異步電動機轉子回路串頻敏變阻器起動時,頻敏變阻器的阻抗會隨著轉速的升

高而自動變小,不需要人為調理,操作簡單便利。轉子回