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《电机与拖动基础》课后习题

第七章习题答案

2．三相笼型感应电动机的起动电流一般为额定电流的4~7倍，为什么起动转矩只有额定转矩的0.8~1.2倍？

答：异步电动机起动电流虽然很大，但是由于起动时cos?2很小，转子电流的有功分量就很小；其次，由于起动电流很大，定子绕组的漏抗压降大，使感应电动势E1减小，从而?1也减小。所以，起动时?1小，转子电流的有功分量也小，使得起动转矩也不大，仅为额定转矩的0.8~1.2倍。

3．三相感应电动机能够在低于额定电压的情况下运行吗？为什么？ 答：不能。

2 由于Tm正比于U1，电压下降时，则电磁转矩下降更多，会造成定、转子电流增大，则定、转子铜耗

增大，且其增加的幅度远大于铁耗减小的幅度，故效率也下降，重载时电动机可能停转。若无保护，电机绕组可能因过热而受损。

4．绕线转子感应电动机在起动时转子电路中串入起动电阻，为什么能减小起动电流，增大起动转矩？ 答：起动时，I1st??I?2st?U1?）?（r1?r2（x1??x?2?）22，很明显，转子回路内串电阻起动，可减小最初起动

电流，同时，电阻增加使cos?2增加；而起动电流减小使感应电动势E1增加，?1增加，所以提高起动转矩。

6．深槽式感应电动机和双笼型感应电动机为什么能改善起动性能？

答：这是由于起动时集肤效应的存在，使起动时转子电流主要集中在槽口或上笼，等效转子电阻比较大，从而可以改善起动性能。

9．一台绕线转子感应电动机，已知PN?44kW，nN?1435 I2N?110V，设起动时r/min，E2N?243V，负载转矩为Tz?0.8TN，最大允许的起动转矩Tst1?1.87TN，切换转矩Tst2?TN，试用解析法求起动电阻的段数和每段的电阻值。 解：??Tst11.87TNn-n1500-1435??1.87，SN?1??0.0433 Tst1TNn11500由??mTNTN ?mSNTst10.0433?1.87TN可求出m=4.01，取m=5，采用5段起动。

Rr?SNE2N3I2N?0.0433?2433?110?0.055?

Rst1?（?-1）Rr?0.87?0.055?0.048? Rst2??Rst1?1.87?0.048?0.089? Rst3??Rst2?1.87?0.089?0.167? Rst4??Rst3?1.87?0.167?0.313? Rst5??Rst4?1.87?0.313?0.585?

11．一台绕线转子感应电动机，已知PN?11kW，nN?715r/min，E2N?163V，

TI2N?4.72A，st1?1.8，负载转矩Ts?98N?m，求4级起动时每级起动电阻值。

TN解：SN?n1-n750-715??0.0467 n1750Rr?SNE2N3I2N?0.0467?1633?4.72?0.931?

??4TN1?4?1.86 SNTst10.0467?1.8Tst1?1.8TN?0.97TN 1.86Tst2??9.55P9.55?11?103N而 TN???147N?m

nN715

Tst2?0.97T.5N?m?TZ?98N?m。能够起动 N?142Rst1?（?-1）Rr?0.86?0.931?0.8? Rst2??Rst1?1.86?0.8?1.49? Rst3??Rst2?1.86?1.49?2.77? Rst4??Rst3?1.86?2.77?5.15?

12．一台三相4极的绕线转子感应电动机，f1?50Hz转子每相电阻Rr?0.02?，nN?1485r/min，负载，转矩保持额定值不变，要求把转速下降到1050r/min，问转子每相中应串入多大电阻？ 解：SN?n1-n1500-1485??0.01 n11500n1-n150-01050??0.3 n11500?R?r（Rr?R） ?SNS串入电阻后 S?由于调速时负载转矩保持不变，故

R?S0.3Rr-Rr??0.02-0.02?0.58? SN0.01

14．题5的电动机，带动一位能负载，今采用倒拉反接制动下放负载，要求下放转速为300r/min，Tz?TN，问转子每相应串接多大电阻。 解：SN?n1-nN750-720??0.04 n1750n1-n750?（?300）??1.4 n1750反接制动运行时 S?Rr?SNE2N3I2N?0.04?2133?220?0.022?

R?S1.4Rr-Rr??0.022-0.022?0.748?。 SN0.04

16．题5的电动机，用以起吊重物，当电动机转子转45度，重物上升1m，如要求带额定负载的重物以8m/min的速度上升，求转子电路中应串接的电阻值。 解：n?8?45?320rpm，S?n1-n750?320??0.573 n1750而 SN?n1-nN750-720??0.04 n1750Rr?SNE2N3I2N?0.04?2133?220?0.022?

R?S0.573Rr-Rr??0.022-0.022?0.293?。 SN0.04

17．绕线转子感应电动机PN?17kW，nN?970r/min，?M?2.5，E2N?230V， I2N?33A，若要求电动机有最短起动时间，试问其转子回路应串入多大的电阻？ 解：根据题意 S0?1，Sx?SN?n1-nN1000-970??0.03 n110002 S?m?（S0-S2x）2lnS01?（1-0.032）2ln?0.377 Sx0.03?2）?0.03（2.5?2.52-1）?0.144 固有的临界转差率 Sm?S（N?M?M-1 因为

SESmRr0.03?230，而Rr?N2N???0.12?

S?mRr?R23I2N3?33S?m0.377Rr-Rr??0.12-0.12?0.19? Sm0.144 R2?

18．电动机的温升、温度及环境温度三者之间有什么关系？电机铭牌上的温升值得含义是什么？ 答：电动机的温升即使电动机的温度与环境温度之差。

电机铭牌上的温升是指所用的绝缘材料的最高容许温度与40℃之差，称为额定温升。

21．电动机的容许温升取决于什么？若两台电机的通风冷却条件不同，而其他条件完全相同，它们的容

许温升是否相等？

答：电动机的容许温升取决于所用的绝缘材料。

若两台电机的通风冷却条件不同，而其他条件完全相同，那么它们的容许温升也相等。

22．同一系列中，同一规格的电机，满载运行时，它们的稳定温升是否一样？为什么？ 答：不一定。

稳定温升不仅和电动机的负荷情况有关，还和电动机的散热条件有关。