電機與拖動復(fù)習(xí)題

一、直流電機的回答問題1、直流電機有哪幾種勵磁方式？在各種不同勵磁方式的電機里，電機的輸入、輸出電流和勵磁電流有什么關(guān)系？答：勵磁方式有：串勵自勵并勵復(fù)勵I(lǐng)他勵I(lǐng)IaIfIIafUU復(fù)勵并勵I(lǐng)=I+IafI=I+IafI=U/Rff1、直流電機的電樞電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩的大小取決于哪些物理量，這些量的物理意義如何？ECnae答：電樞電動勢CpN60a，它的大小決定于電樞繞組導(dǎo)體總根數(shù)N、主磁極e其中，Ce是電機的電動勢結(jié)構(gòu)數(shù)對數(shù)p及并聯(lián)支路數(shù)2a，是每個極面下的磁通，n是電機轉(zhuǎn)速。TCIMTa電磁轉(zhuǎn)矩pN2a，它的大小決定于電樞繞組導(dǎo)體總根數(shù)N、主磁極對數(shù)C是電機的電磁轉(zhuǎn)矩結(jié)構(gòu)常數(shù)，CTTIp及并聯(lián)支路數(shù)2a，是每個極下的磁通，是電樞電流。a1、如何判斷直流電機運行于發(fā)電機狀態(tài)還是運行于電動機狀態(tài)？它們的功率關(guān)系有什么不同？EUa答：用感應(yīng)電動勢和端電壓的大小來判斷。當時為發(fā)電機狀態(tài)，由原動機輸入的機械功率，TEIaUIa，再扣除電樞和勵磁損耗后，以電功率的形式輸出；空載損耗消耗后，轉(zhuǎn)換為電磁功率1

EUaUI時，為電動機運行狀態(tài)，電源輸入的功率，扣除電樞和勵磁銅耗后，轉(zhuǎn)變?yōu)殡姶殴β十擡ITaa，再扣除空載損耗后，輸出機械功率。1、并勵直流電動機在運行時勵磁回路突然斷線，電機會有什么后果？若在起動時就斷線（電機有剩磁），又會有什么后果？I0），主磁通將減小至剩磁答：并勵直流電動機在運行時勵磁回路突然斷線，勵磁電流消失（fECnae通值，在斷線瞬間，由于慣性，電機轉(zhuǎn)速不會發(fā)生變化，則電樞電動勢IUE大大減小，從aTCIRaaMMa，當電而電樞電流急劇增大，電樞繞組可能被燒壞。對于電磁轉(zhuǎn)矩I樞電流a增大的速度大于主磁通減小的速度時，則也會增大。如果負載轉(zhuǎn)矩不變，致使電機轉(zhuǎn)速迅速升高，若在空載或輕載時，轉(zhuǎn)速會劇增，致使電機受損、甚至?xí)斐扇松韨κ鹿省?、直流電動機為什么能不能直接起動？采用什么起動方法比較好？答：不能直接起動。這是因為受到換向器的限制，起動瞬間電樞回路相當于短路，如不加以限制，電流太大會燒毀換向器，所以，直流電動機不允許直接起動。通常采用電樞回路串電阻起動，或降壓起動，以降壓起動為最好。因為降壓起動時，可以實現(xiàn)無電流沖擊，做到平滑、無級的連續(xù)起動，甚至可以做到恒力矩起動。1、直流電機的衡量調(diào)速性能的好壞時，采用哪些指標，說明各項指標的意義。答：就調(diào)速指標而言，有靜差率、調(diào)速范圍、平滑性等，靜差率與硬度是有區(qū)別的。靜差率按低速機械特性校核。靜差率δ與調(diào)速范圍調(diào)速范圍反映了電機的額定工作時的速度變化范圍，平滑性，反映了系統(tǒng)調(diào)速過程中的連續(xù)性、勻速性的特點。1、直流他勵電動機常用哪幾種方法進行調(diào)速？它們的主要特D是互相制約的。點是什么？比較它們的優(yōu)缺點。答：直流電動機通常采用三種方法調(diào)速，它們是電樞回路串電阻調(diào)速；調(diào)中，串電阻調(diào)速和調(diào)整電樞電壓調(diào)速都是屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，而弱磁調(diào)速則屬于恒功率調(diào)速。點是,串電阻調(diào)速和調(diào)整電樞電壓調(diào)速都適用于亞同步調(diào)速,即空載轉(zhuǎn)速以下調(diào)速,而弱磁調(diào)速一般都用于空載轉(zhuǎn)速以上調(diào)速。整電樞電壓調(diào)速；弱磁調(diào)速。其其特1、直流電機的何謂恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式？何謂恒功率調(diào)速方式？為什么要考慮調(diào)速方式與負載類型的配合？怎樣配合才合適？答：根據(jù)定義，恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速是指在在調(diào)速的過程中始終保持電磁轉(zhuǎn)矩不變的調(diào)速。在保持勵磁不變、負載不變的條件下，通過改變電樞電阻和電樞電壓可以實現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。恒功率調(diào)速是指在在調(diào)速的過程中始終保持輸入的電功率不變的調(diào)速。在保持電樞電壓不變、負載不變的條件下，通過改變勵磁電流可以實現(xiàn)恒功率調(diào)速。對恒定負載采用恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式；對額定轉(zhuǎn)速以上的調(diào)速采用恒功率調(diào)速。1、直流電機的哪些制動方法可以獲得穩(wěn)速制動運行？哪些制動方法沒有穩(wěn)速運行，只有過渡性制動運行？哪些制動方法可以兼而有之？答：所謂穩(wěn)速制動是指電機拖動系統(tǒng)能使動轉(zhuǎn)矩在保持恒定的條件下起動或制動。改變電壓可以實現(xiàn)穩(wěn)速2

制動和起動。能耗制動只有過渡性制動運行，轉(zhuǎn)子串電阻的方法是二者兼而有之。1、直流電機的比較各種電磁制動方法的優(yōu)缺點，它們各應(yīng)用在什么地方？答：電源反接串電阻制動和能耗制動制動速度快，但對電機（機械）沖擊大，能量完全消耗在制動電阻上；電樞回路串電阻制動，制動速度快，可實現(xiàn)分級制動，但制動后需迅速切除電樞回路中所串電阻，多用于起動和制動的過程中；回饋制動主要是指帶有逆變裝置的電壓調(diào)速，通過降低電樞電壓，使直流電機在一段時間內(nèi)，處于發(fā)電狀態(tài)，并將發(fā)出的電回饋電網(wǎng)。1、采用能耗制動、轉(zhuǎn)速反向的反接制動及回饋制動都能實現(xiàn)恒速下放重物，從節(jié)能的觀點看，哪一種方法最經(jīng)濟？哪一種方法最不經(jīng)濟？答：回饋制動最經(jīng)濟；能耗制動最不經(jīng)濟。1、他勵直流電動機在起動或工作時勵磁繞組為何不能斷開？答：未加勵磁時，主磁極只有剩磁，與電樞電流作用產(chǎn)生很小的電磁轉(zhuǎn)矩，不能克服負載轉(zhuǎn)矩起動，故電樞回路沒有反電動勢，電樞電流很大。如不及時切斷電源，對電刷、電樞繞組等會造成過熱而損壞。若運行時磁路突然斷開，主磁通迅速減小，轉(zhuǎn)速將急速增加，造成“飛車”現(xiàn)象。1、他勵直流電動機起動時未加勵磁，會出現(xiàn)什么后果？如在運行中勵磁回路突然斷線，又會出現(xiàn)什么后果？答：未加勵磁時，主磁極只有剩磁，與電樞電流作用產(chǎn)生很小的電磁轉(zhuǎn)矩，不能克服負載轉(zhuǎn)矩起動，故電樞回路沒有反電動勢，電樞電流很大。如不及時切斷電源，對電刷、電樞繞組等會造成過熱而損壞。若運行時磁路突然斷開，主磁通迅速減小，轉(zhuǎn)速將急速增加，造成“飛車”現(xiàn)象。二、直流電機的計算題1-1一臺他勵直流電動機，PN＝，UN＝110V，IN＝85.2A，nN=750r／min，Ra=Ω，起動電流限制在2.1IN。（1）采用串電阻起動，求起動電阻；（2）若采用降壓起動，電壓應(yīng)降為多少？（3）求出這二種情況下的機械特性。解：110N-R=2.185.2aU≈.（1）所串電阻R=2.1INUIR11085.20.13≈=（2）降壓起動的電壓為U==（3）電勢系數(shù)cNNa=750nNaeNN=串電阻時，機械特性N轉(zhuǎn)矩系數(shù)c=9.55cMNeRR1100.480.13Un=cN-cca2T=0.13-0.131.26T≈降壓時，機械特性eNeMNUn=cR23.30.13-a2T=0.13-0.131.26T≈一臺直流他勵電動機，PN=10kW，UN＝220V，INNcceNeM＝54A，nN＝1000r／min，Ra＝Ω，Φ=ΦN，在負載轉(zhuǎn)矩保持額定值不變的情況下工作，不串電阻，將電壓降至139V。試求：（1）電壓降低瞬間電動機的電樞電流和電磁轉(zhuǎn)矩；3

（2）進入新的穩(wěn)定狀態(tài)時的電樞電流和轉(zhuǎn)速；（3）求出新的穩(wěn)定狀態(tài)時，電動機的靜差率和效率。解：瞬間時E=U-IR==193v.aNNa193Ena=1000=電勢系數(shù)c=NeN=（N轉(zhuǎn)矩系數(shù)cM=9.55c1）降壓瞬間的電樞電流NeUE1391931a=I=aA=-108A0.5Ra電磁轉(zhuǎn)矩T=cMI=（-108）N·M=N·M.Na（2）新的穩(wěn)態(tài)時，電樞電流I=I=54A.aNURI1390.554r/min≈min=581r/min.1aa=轉(zhuǎn)速n=c0.1931eN(3)降壓后的理想空載轉(zhuǎn)速139220Un0'=1n=1140r/min≈min=721r/min.U0N721581n'n01=100%≈%靜差率721n'0輸入功率1P=U1I=13954w=7506w.N581n10103w=5810w.降壓后輸出功率P2=1P=1000nNN58102=7506P則效率=100%≈%P11-3一并勵直流電動機，U＝110V，IN＝28A，nN＝1500r／min，勵磁回路總電阻Rf＝N110Ω，電樞回路電阻Ra＝Ω，在額定運行狀態(tài)下突然在電樞回路串入Ω的電阻，忽略電樞反應(yīng)和電磁慣性，計算：（1）串入電阻后瞬間的電樞電勢、電樞電流、電磁轉(zhuǎn)矩；（2）若負載轉(zhuǎn)矩減為原來的一半，求串入電阻后的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速。解：110UI=RN=110A=1A.f勵磁電流f4

電樞電流I=I-I=28-1A=27A.aNfa感應(yīng)電動勢E=U-IR==.aNa105.95Ena=1500電勢系數(shù)c=≈eNN'=電阻瞬間E=E=Naa(1)轉(zhuǎn)矩系數(shù)c=9.55cMNeUE110105.950.150.5A≈6.23A.''電樞電流I=Na=RRaa'=N·M.電磁轉(zhuǎn)矩T=cMIaN(2)若負載轉(zhuǎn)矩減為原來的一半，則電樞電流I==27A=13.5A.a則串入電阻后的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速U(RR)I1100.6513.5n=Na=r/min≈min=1426r/min.c0.071eN1-4一他勵直流電動機，PN＝，UN=220V，IN=12.5A，nN=1500r/min，Ra=Ω。試求：（1）電動機以1200r／min的轉(zhuǎn)速運行時，采用能耗制動開始后瞬間電流限制為額額定電流的兩倍，求電樞串入的電阻值；（2）若負載為位能性恒轉(zhuǎn)矩負載，TZ＝，采用能耗制動，使負載以420r／min的轉(zhuǎn)停車，要求制動回路應(yīng)速恒速下放，電樞回路應(yīng)串入的電阻。解：UIR22012.50.8=（1）電勢系數(shù)c=NNa=1500neNNNn==168V.以n=1200r/min運行時，感應(yīng)電動勢E=cae制動開始瞬時，要求I=-2I==-25V.aN16825E=.則串入的電阻R=-a-R=Iaa(2)若T=,則電樞電流I==12.5A=11.25A.ZNaNE=-caen==N感應(yīng)電動勢58.8≈他勵直流電動機，PN＝kW，UN＝220V，IN＝31A，a-R=11.25aER=-I則串入的電阻anN=1000r／min，Ra=Ω。5

在額定電動運行情況下進行電源反接制動，制動初瞬電流為2.5IN，試計算電樞電路中應(yīng)加入的電阻，并繪出制動的機械特性曲線。如果電動機負載為反抗性額定轉(zhuǎn)矩，制動到n＝0時，不切斷電源，電動機能否反轉(zhuǎn)？若能反轉(zhuǎn)，穩(wěn)定轉(zhuǎn)速是多少？解：制動前運行于額定狀態(tài)，則E=U-IR==.aNNa,I==31A=-77.5A.aN制動后開始瞬時UENI220207.6≈電勢系數(shù)則串入的電阻R=a-R=a77.5aUIR220310.4≈c=NNNa=1000neN轉(zhuǎn)矩系數(shù)=機械特性曲線Nc=9.55cMNeUcN-ccRR2205.120.42T=0.21-0.212.01T≈當轉(zhuǎn)速n=0時，1048T=-13.1N·M=-80n=aeNeMNN·M.(負號表示方向與開始時相反).忽略空載制動轉(zhuǎn)矩，額定電磁轉(zhuǎn)矩為9.555.6103PT=N=N·M=·M.1000nNN穩(wěn)態(tài)時，負載轉(zhuǎn)矩T=T=·M.ZN|T|>T，故電動機能反轉(zhuǎn)。Z穩(wěn)定轉(zhuǎn)速n=r/min≈-1048+701r/min=-347r/min.1-6他勵直流電動機，P＝12kW，U＝220V，IN＝64A，nN＝685r/min，Ra=Ω，NN系統(tǒng)的總飛輪矩為GD2＝49N·m2，在空載（假設(shè)為理想空載）情況下進行能耗制動停車，求：（1）使最大制動電流為2I，電樞應(yīng)串入多大電阻？N（2）能耗制動時間；（3）求出能耗制動過程中n＝f(t)，Ia＝f(t)表達式并畫出曲線。解：（1）制動前運行于理想空載狀態(tài)，則E=U=220V.aNI=-2I=-264A=-128A.aN制動后開始瞬時，220128EI≈則串入的電阻R=-a-R=a(2)電勢系數(shù)a6

UIR220640.25c=NNNa=≈685neNN=轉(zhuǎn)矩系數(shù)c=9.55c機電時間常數(shù)MNeRR491.470.253750.2982.846s≈.GD2T=ma=2375cceMNm制動時間t=4T==.P220=0.298r/min≈min=739r/min.U(3)理想空載轉(zhuǎn)速n=cN0eNttn=f(t)=(n0-0)eTm+0=739e0.265I0=I=-128A.attI=f(t)=(I0-0)eTm+0=-128e0.265a1-7一臺他勵直流電動機數(shù)據(jù)為：PN=，UN=110V，IN=，nN=1500r/min，電樞回路電阻Ra=Ω，求：（1）U=UN，Φ=ΦN條件下，電樞電流Ia=60A時轉(zhuǎn)速是多少？（2）U=UN條件下，主磁通減少15%，負載轉(zhuǎn)矩為TN不變時，電動機電樞電流與轉(zhuǎn)速是多少？（3）U=UN，Φ=ΦN條件下，負載轉(zhuǎn)矩為，轉(zhuǎn)速為（—800）r/min，電樞回路應(yīng)串入多大電阻？CURaIN0.068，nURaIa1528r/min解：（1）NNCneNNeNTTCICI（2）不變時，不變，即NINIemTNNTanURaIa1738r/minNI93.93A，NN0.85CaNNeP（3）不計空載轉(zhuǎn)矩時，TTT0.8T0.80.955N38.2Nm，故：nemLemNNURRnB，解得：R2.69NaCCC2BeNeTN1-8一臺并勵直流電動機的額定數(shù)據(jù)如下：PN=17kw，UN=220v，nN=3000r/min，IN=88.9A，電樞回路總電阻Ra=，勵磁回路電阻Rf=Ω。忽略電樞感應(yīng)影響，試求：(1)電動機的額定輸出轉(zhuǎn)矩；(2)額定負載時的電磁轉(zhuǎn)矩；(3)額定負載時的效率；(4)理想空載（Ia=0)時的轉(zhuǎn)速；(5)當電樞回路串入一個電阻Rc=Ω時，額定負載的轉(zhuǎn)速；解：（1）電動機的額定輸出轉(zhuǎn)矩7

9.5517103000T9.55P354N.m354N.mNnNN（2）額定負載時的電磁轉(zhuǎn)矩9.551710T9.55PNn3000NNIUN2201.2A181.5RffIII88.91.287.7AaNfIRana22087.70.1140.07V/rCUN3000eNT9.55CI9.550.0787.758.6N.mea（3）額定負載時的效率17103PN100%PNPUI100%22088.9100%86.9%1NN（4）理想空載時的轉(zhuǎn)速n02203143r/minUC0.07Ne（5）當電樞回路串入電阻R0.15c時，額定負載的轉(zhuǎn)速為nUI(RR)NaacCe22087.7(0.1140.15)2812r/min三、直流電機的填空題0.071、他勵直流電動機有三種調(diào)速方法，分別為、、。2、直流電動機的起動方法有、。3、直流電機拖動恒轉(zhuǎn)距負載調(diào)速，應(yīng)采__、_____調(diào)速方法，而拖動恒功率負載時應(yīng)采用_______調(diào)速方法。4、直流電機的繞組常用的有_______和_______兩種形式。5、直流電機的a7、他勵直流電的關(guān)系。2、直流電一、變壓器的回答問題1、變壓器并聯(lián)運行需要滿足下列三個條件：1）并聯(lián)運行的（2）并聯(lián)運行的（3）并聯(lián)運行的1、變壓器鐵芯的作用是為變壓器正常工作時提供磁路，為變壓器交變主磁通提供流通回路。為了減U＞E時運行于____________________狀態(tài)，U＜Ea時運行在________________狀態(tài)。動機的機械特性是指在的條件，和動機的起動方法有：和。答：（各臺變壓器的額定電壓應(yīng)相等，即各臺變壓器的電壓比應(yīng)相等；各臺變壓器的聯(lián)結(jié)組號必須相同；各臺變壓器的短路阻抗（或阻抗電壓）的相對值要相等。主要作用是什么？其結(jié)構(gòu)特點怎樣？答：變壓器鐵芯的8

小磁阻，一般變壓器的鐵芯都是由硅鋼片疊成的，硅鋼片的厚度通常是在0.35mm-0.5mm之間，表面涂有絕緣漆。1、變壓器空載運行時，為什么功率因數(shù)不會很高？答：變壓器空載運行時，一次繞組電流就稱為空載電流，一般空載電流的大小不會超過額定電流的???II10%，變壓器空載電流可以分為兩個分量：建立主磁通所需要的勵磁電流和由磁通交變造成鐵0m?損耗從而使鐵芯發(fā)熱的鐵耗電流。其中勵磁電流Fe??I與主磁通同相位，稱為空載電流的無功分量；mI????IIE鐵耗電流與一次繞組的相位相反，超前主磁通90o,稱為空載電流的有功分量。其中的鐵耗10Fem電流與勵磁電流相比非常小，所以一次繞組電流就近似認為是勵磁電流，在相位上滯后一次繞組電壓90o，所以空載運行時功率因數(shù)不會很高。1、變壓器負載運行時，繞組折算的準則是什么？答：折算就是用一個匝數(shù)和一次繞組完全相同的假想繞組來替代原有的二次繞組，雖然折算前后二次繞組匝數(shù)改變了，但是變壓器折算的基本準則。1、額定電壓為380/110的變壓器，如果將二次繞組誤接到380V電壓上，二次繞組折算之前的能量關(guān)系、電磁關(guān)系和磁動勢大小并不受影響，這是變壓器對變壓器磁路會產(chǎn)生哪些影響？答：變壓器一次繞組外接電壓和主磁通的關(guān)系滿足ue4.44fN1m,當外接電壓的大小和頻率111匝數(shù)成反比，不變時，鐵芯中流通的主磁通和繞組即。設(shè)一次繞組外接電壓為380V時，空載Nm111'i電流為，此時。如果誤把二次繞組接到380V電壓上，則有，并且由變壓器N0mNm12'。當變壓器鐵芯不3.45的變比可以知道，飽和的時候，可以根據(jù)磁路歐姆定律，有mmNiNi'20R10'i12i；如果考慮到磁路飽和情況，則鐵芯'，所以可以得到處于嚴重飽R00mm和狀態(tài)，變壓器發(fā)熱，嚴重的會損1、為什么電壓互感器在工作時不允許二次側(cè)短路？電流互感器在工作時不允許二次側(cè)開路？于電壓互感器二次側(cè)所接的電壓表或者功率表等儀表，內(nèi)阻很大，所以實際上電壓互感器工作壞變壓器。答：由時相當于一太降壓變壓器的空載運行，此時二次側(cè)短路，會產(chǎn)生很大的短路電流，燒壞變壓器繞組，所以不允許二次側(cè)短路。電流互感器正常工作時，等，方向相反，所以建立鐵芯中主磁通的流全部為勵磁電流，在鐵芯中產(chǎn)生的磁通會很大，鐵芯過多，將會感應(yīng)出危險的高電壓，危機操作人員安全。二次側(cè)相當于短路，二次合成磁動勢和勵磁電流很小。飽和，鐵損耗增大，互感器發(fā)熱。而側(cè)電流所產(chǎn)生的磁動勢近似與一次但是如果二次側(cè)開路，則一次且二次繞組側(cè)磁動勢大小相側(cè)電匝數(shù)很1、畫出變壓器的“T”型等效電路9

二、變壓器的計算題S500kVANU/U10/0.4kV，求一次側(cè)和1N2N1、有一臺單相變壓器，額定容量，額定電壓二次側(cè)的額定電流。解：50010350ASINN101031U1N5001031250ASINN0.41032U2NS2500kVANU/U10/6.3kV，Y/△連1N2N2、有一臺三相變壓器，額定容量，額定電壓接。求一次側(cè)和二次側(cè)的額定電流。解：2500103SI144.3A229.1AN3101033U1N1N2500103SI2NN36.31033U2NS60kVA，用400V的線電壓給三相對稱負載供電，設(shè)負載為Y形3、一臺三相變壓器，容量為NZ3j1，問此變壓器是否可以帶動該負載？連接，每相負載阻抗為LZ32122模值為：L解：負載阻抗的U400/3230VLP分別為：IU/Z230/2115A負載的相電壓和相電流LPLPLS3UI323011579.35kVA視在功率為：L三相負載的LPLP因為SS,所以變壓器不能帶動該負載。LN三、變壓器的填空題1、變壓器空載試驗時輸入的有功功率主要消耗在__________，短路試驗時輸入的有功功率主要消耗在____________________。2、使用電流互感器時，其二次側(cè)必須，否則，將；10

使用電壓互感器時，其二次側(cè)必須。，否則，將3、一臺接到電源頻率固定的變壓器，在忽略漏磁阻抗壓降的條件下，其主磁通的大小決定于輸入基本無關(guān)，其主磁通與勵磁電流成正比的大小，而與磁路的關(guān)系。4、變壓器帶負載運行時，若負載增大，其鐵損耗將，銅損耗（忽略漏磁阻抗壓降的影響）。5、當變壓器負載（φ2>0?）一定，電源電壓下降，則空載電流I0，鐵損耗PFe。一、異步電機的回答問題1、為什么異步電動機(電動狀態(tài))的轉(zhuǎn)速n總低于同步轉(zhuǎn)速n0？答：只有在同步轉(zhuǎn)速n0總是高于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n的情況下，才能在旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子之間存在著相對運動，轉(zhuǎn)子上的有效導(dǎo)體才能夠有機會切割磁力線，并在轉(zhuǎn)子繞組和鋁條中中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，在感生電動勢的作用下產(chǎn)生感生電流，產(chǎn)生電磁力矩。帶動負載或生產(chǎn)設(shè)備工作1、異步電動機的氣隙為什么要做得很?。看穑喝喈惒诫妱訖C又名叫做感應(yīng)電動機，表明程中，能量都是通過磁場傳遞。在電機將電能轉(zhuǎn)換為機械能或機械能轉(zhuǎn)換為電能的過的，在磁場能量傳遞的磁路中兩次穿過氣隙。為了減少在能量轉(zhuǎn)換的過程中電機自身的損耗，提高電機的能量轉(zhuǎn)換效率，必須減小氣隙磁阻，從而減少磁場在氣隙中側(cè)的磁壓降。由于氣隙構(gòu)成的磁阻大小與氣隙的寬度成正比，所以，要減小氣隙與轉(zhuǎn)子之間的氣隙做得盡可能的小。1、什么叫電角度？電角度與機械角答：機械角度每轉(zhuǎn)一圈所對應(yīng)的機械或幾何角子繞組中的感應(yīng)電動勢或感應(yīng)電流變化的角度。當所謂的“一圈”用定子內(nèi)表面圓周上的槽數(shù)的損耗，降低在氣隙兩磁阻，必須將定子度是什么關(guān)系？度稱為機械角度。電角度是指轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一圈，定子和轉(zhuǎn)Q來表示，磁極對數(shù)用p來表示，電角度用α來表示，電角度與機械角度將有如下關(guān)系：p360Q1、異步電機等效電路中r和x的物理意義是什么?可以不可以把r和x的串聯(lián)支路轉(zhuǎn)變成并聯(lián)支路?mmmm答：異步電機等效電路中r和x反映了電機在建立和維持磁通的過程中，在磁路中的實功損耗和虛mm功損耗。理論上講完全可以1、繞線式異步電動機定，轉(zhuǎn)子的極數(shù)與相數(shù)分別是否相等?鼠籠式異步電動機定、轉(zhuǎn)于的極數(shù)與相數(shù)分別是否相等?鼠籠式轉(zhuǎn)子磁極是怎樣形成的?，但不便于分析，物理意義不直觀。答：繞線式異步電動機定，轉(zhuǎn)子的極數(shù)與相數(shù)分別是相等的，而鼠籠式的異步電動機卻不等。是由氣隙中的磁場的等效磁極形成的。1、異步電機等效電路中r和x'的物理意義是什么?它們大小與定、轉(zhuǎn)子電流值有無關(guān)系?120答：在異步電機等效電路中，r1和表示定子某一相繞組回路中的等效電阻，其大小會影響勵磁電流的大?。欢鴛'20是轉(zhuǎn)子在靜止狀態(tài)下繞組中漏抗。其大小會影響到功率因數(shù)的大小，而與轉(zhuǎn)子電流的大小無關(guān)，因為轉(zhuǎn)子電流的大小由負載決定。1、三相異步電動機的定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組沒有電路上的直接聯(lián)系，為什么當負載轉(zhuǎn)矩增加時，定子電流和輸入功率會自動增加？答：異步電動機原、副繞組沒有電路的聯(lián)系，但有磁耦合，通過電磁感應(yīng)作用，異步電動機把電能轉(zhuǎn)變成機械能通過轉(zhuǎn)子輸出，所以，負載轉(zhuǎn)矩增加時，轉(zhuǎn)子電流加大，同時，定子電流和輸入功率也跟著加大。二、異步電機的計算題1、某三相異步電動機P=55kW，U=380V，cosφ==，I=119A，n=570r/min。試求：NNNNN11

(1)電動機的同步轉(zhuǎn)速n；1(2)電動機的極對數(shù)(3)電動機在額定負載時的效率ηN。解：由額定轉(zhuǎn)速可知，（1）三相異步電動機的同步轉(zhuǎn)速為：n1=600轉(zhuǎn)/分；p；（2）磁極對數(shù)p=5；（3）效率為：55000PPN3UIcosN0.78978.9%33801190.89NP1NNN2、有一臺頻率為50Hz的三相異步電動機，額定轉(zhuǎn)速n=1450r/min，空載轉(zhuǎn)差率s=，試求該電機的磁極N對數(shù)p、同步轉(zhuǎn)速n，空載轉(zhuǎn)速n，額定負載時的轉(zhuǎn)差率s和起動時的轉(zhuǎn)差率s。10N解：由額定轉(zhuǎn)速可知，電動機的空載轉(zhuǎn)速；n=1500r/min；1磁極對數(shù)p=2；空載時電動機轉(zhuǎn)速為：n01sn10.0115001485r/min；1snn15001450N0.033；1額定轉(zhuǎn)差率為：n1500N1電動機起動時的轉(zhuǎn)差率：s=1;、50Hz繞線轉(zhuǎn)子異步電動機，n=1460r/min，UN=380V，Y聯(lián)接、定子每相串聯(lián)匝數(shù)NW1=240匝，kw1=，已知定勢E為相電f。3、一臺三相、四極子每相感應(yīng)電壓的85％。試求電機額定負載運行時轉(zhuǎn)子相電勢E21和頻率2解：由題目中的條件條件可知，欲求相電勢E和頻率f。需首先求電動機定子和轉(zhuǎn)子之間的變比ke。22Enn150014600.0267N1n15001snn150014600.0267N1n1500N1fsf0.0267501.33Hz2N14、一臺三相異步電機輸入功率為P=，定子銅耗pcual=1060W，鐵耗pFe=655W，附加損耗pad=165W，機N械損耗pmec=280W，轉(zhuǎn)s=。試求電機的電差率磁功率P，轉(zhuǎn)子銅耗pcua2，輸出功率P。em2解：由交流電動機的能流圖可以看出，從輸入端看電動機的電磁功率為：PPp32.81.0631.74kWem1cua1轉(zhuǎn)子銅損pcua2：psP0.020631.740.653844kWcua2em輸出功率：PPppppp32.81.060.6540.6550.280.16521cua1cua2Femecad29.986kW12

5、一臺三相、50Hz異步電動機，P＝10kW，nN＝＝1455r/min，λm＝2。試計算這臺電機的額定轉(zhuǎn)N矩、最大轉(zhuǎn)矩、起動轉(zhuǎn)矩。解：65.64Nm10P額定轉(zhuǎn)矩：T95509550Nn1455NN最大轉(zhuǎn)矩：TT265.64131.3NmmmNsnn150014550.03N1起動轉(zhuǎn)矩：n1500NNss210.0322210.112mNmm2T2T272.950.11229NmTsstsmmm11s210.1122m1smm6、一臺三相、50Hz異步電動機，P＝10kW，nN＝＝1455r/min，λm＝2中的電動機采用倒拉反轉(zhuǎn)制動N的方法下放重物，負載轉(zhuǎn)矩等于額定轉(zhuǎn)矩時，若使下放速度為150r/min，問應(yīng)串入多大的電阻?解：方法一當n=1455r/min時，轉(zhuǎn)差率為：sN=.當n=-150r/min時，轉(zhuǎn)差率為：s15001501.11500根據(jù)同一轉(zhuǎn)矩下的轉(zhuǎn)差率之比等于轉(zhuǎn)子回路電阻之比的特點，有：Rr2rs1.1s0.03N21.110.010.3571Rsr2s0.03N方法2：根據(jù)轉(zhuǎn)子回路中串電阻，最大轉(zhuǎn)矩不變的特點，有：10.032210.112或0.008不合題意舍去2ssm2Nmms's11.12214.1或0.295不合題意舍去22mmm4.1110.010.3560.112s'Rmrs2m7、某繞線式異步電動機數(shù)據(jù)為；PN=55kW，UN=380V，IN=121.1A，nN=580r/min，U2N=212伏，I=159安，λ=，最大允許起動轉(zhuǎn)矩T1=，起動切換轉(zhuǎn)矩T2=TN，試用解析法求起動電阻2Nm的級數(shù)和每級的電阻值。13

nn6005800.033sN1n解：60010.032120.0254sUN3Ir22N2N3159在自然特性上，有：s'1s11.80.0330.06TTNN根據(jù)在同一轉(zhuǎn)矩下轉(zhuǎn)差率與轉(zhuǎn)子電阻的關(guān)系和轉(zhuǎn)子串電阻起動的電阻計算表達式有：1TmR1rr1s'2T221s'Tm