内容发布更新时间 : 2024/4/25 9:58:30星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第五章 异步电机

5．1 什么叫转差率？如何根据转差率来判断异步机的运行状态？ 转差率为转子转速

态。 0?n与同步转速n1之差对同步转速n1之比值s?nn?n s?0 为发电机状

11s?1为电动机状态，s?1为电磁制动状态。

5．2 异步电机作发电机运行和作电磁制动运行时，电磁转矩和转子转向之间的关系是否一样？怎样区分

这两种运行状态？

发电机运行和电磁制动运行时，电磁转矩方向都与转向相反，是制动转矩；但发电机的转向与旋转磁

场转向相同，转子转速大于同步速，电磁制动运行时，转子转向与旋转磁场转向相反。

5．3 有一绕线转子感应电动机，定子绕组短路，在转子绕组中通入三相交流电流，其频率为f1，旋转磁

场相对于转子以n1?60f1/p（何？转差率如何计算？

假如定子是可转动的，那么定子应为顺时针旋转（与旋转磁场方向相同）但因定子固定不动不能旋

转，所以转子为逆时针旋转。sn1?nn1p为定、转子绕组极对数）沿顺时针方向旋转，问此时转子转向如

? （

n为转子转速）

5．4 为什么三相异步电动机励磁电流的标幺值比变压器的大得多？

在额定电压时异步机空在电流标么值为30﹪左右，而变压器的空载电流标么值为50﹪左右。这是因为

异步机在定子和转子之间必须有空隙，使转子能在定子内圆内自动转动，这样异步机的磁路磁阻就较大，而变压器磁路中没有气隙，磁阻小，因此，相对变压器而言，异步电动机所需励磁磁动势大，励磁电流大。

5．5 三相异步电机的极对数

p、同步转速n1、转子转速n、定子频率f1、转子频率f2、转差率s及转

子磁动势F2相对于转子的转速n2之间的相互关系如何？试填写下表中的空格。 1 2 5 3 4 1800 600 1000 -500 50 1000 50 50 60 3 1 F2相对于转子的转速n2&&相对于定子的转速n ?n1?n F215．6 试证明转子磁动势相对于定子的转速为同步速度n1。

转子磁势是由转子三相（或多相）对称绕组感应的三相（或多相）对称电流产生的一个旋转磁势，这个磁势相对转子的转速由转子电流的频率决定，当转子的转速为F2相对于转子的转速n，转差率为s&时，转子电流的频率f2?sf1，则这个磁动势相对转子的转速为sn1，它相对定子的转向永远相同，相对定子的转速为sn1?n?n1n1?nn1?n?n1，即永远为同步速。

5．7 试说明转子绕组折算和频率折算的意义，折算是在什么条件下进行的？

绕组折算：将异步电机转子绕组折算成一个相数为m1，匝数为N1，绕组系数为kN1 的等效转子绕组来替代原来的转子绕组，保持极对数不变。

频率折算：用一个等效的静止转子来代替原来的旋转的转子，在该静止转子回路中串入一个

1?ssR2的模拟电阻，而定子方各物理量不变。

折算的条件：保持转子磁动势不变，及转子上有功，无功率不变。

5．8 异步电动机定子绕组与转子绕组没有直接联系，为什么负载增加时，定子电流和输入功率会自动增

加，试说明其物理过程。从空载到满载，电机主磁通有无变化？

&?I&?I& 当负载时，定子电流只有一个分量I&，用以产生磁时来抵消转 电磁势平衡方程式：知I101L0子磁势的作用，∴虽然定转子无直接电联系，定子电流会自动增加的原因。

&??E&?I&&&& 从空载到满载，由电势平衡方程式U111Z1 ∵U1基本不变，I1?，I1Z1略有?∴E1略有

下降，故主磁通?m略为下降。

?代表什么意义？能否用电感或电容代5．9 异步电动机的等效电路有哪几种？等效电路中的?1?s?/sR2替？

等效电路 T形等效电路

?形 准确P形等效电路（?为复数） 换准确P形等效电路（?为实数） 简化?形等效电路（?=1）

s? 消耗在1?mec，它是有功功率，不能用电容或电感代sR2上的电功率就是电动机所产生的机械功率P??替。

5．10 异步电动机带额定负载运行时，若电源电压下降过多，会产生什么严重后果？试说明其原因。如果

电源电压下降，对感应电动机的Tmax、Tst、?m、I2、s有何影响？

∵Tem?T2?T0负载不变 ∴Tem不变 Tem?CM?mI2cos?2如电压下降过多?m?，为保持Tem不

变，I2??I1?易烧毁电机。

Tmax? Tstm1U11?12(R?R2?(x?x'))2111?2?2'm1U1R2'2(R1?R2)?(x1?'2?x2?)2 ∴U1? Tmax? Tmax?U1

221??1&??E&?I& ∴U1? Tst? Tst?U1 U111Z1

∴E1?U1 E1?4.44f1N1kN1?m ∴U1??m? 转矩Tem?CM?mI2cos?2不变，?m?I2? ∵Tem?Pem?1 ?1为常数 Tem不变

Rem不变 s?Pcu2pem ∵Pcu2?m1I2R2 ∵I2? ∴Pcu2? ∴s?（或者U1?，Tem成平方下降，而负

2载转矩不变∴n?s?）

5．11 漏电抗大小对异步电动机的运行性能，包括起动电流、起动转矩、最大转矩、功率因数等有何影

响？为什么？

∴漏电抗与Ist,Tst,Tmax成反比，与cos?1成正比

5．12 某绕线转子异步电动机，如果（1）转子电阻增加一倍；（2）转子漏电抗增加一倍；（3）定子电压

的大小不变，而频率由50Hz变为60Hz，各对最大转矩和起动转矩有何影响？

（1）R2增加一倍，Tst增加，Tmax不变 （2）x??x2?增加一倍，Tst减小，Tmax减小

（3）f1由50Hz变为60Hz，相当于x??x2?增加，且分母增大了∴Tst，Tmax减小

5．13 一台笼型异步电动机，原来转子是插铜条的，后因损坏改为铸铝的，在输出同样转矩的情况下，下

列物理量将如何变化？

（1）转速n； R2?Tem2R2m1U1s'2(R1?R2s)2?(X1??X2?)''''?1?1 Tem? 而负载转矩不变，∴n下降

（2）转子电流I2；

负载转矩不变，Tem基本不变，∵Tem?Cm?mI2cos?2∴I2基本不变。 （3）定子电流I1； I1?I2∴I1基本不变。 （4）定子功率因数cos?1；

（5）输入功率P1；

T2基本不变∴P1基本不变。 （6）输出功率P2；

P2?（∵R2?Pcu2增大） （7）效率?； ??∵损耗减小 （8）起动转矩Tst； （9）最大电磁转矩Tmax。

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