第5章_三相异步电动机_习题参考答案
异步电动机习题参考答案
异步电动机习题参考答案一、填空题：性能较好。
5. 若将额定频率为60Hz的三相异步电动机，接在频率为50Hz的电源可以改变旋转磁场的转速。
6. 转差率是分析异步电动机运行情况的一个重要参数。
转子转速越接差率。
法来实现。
二、判断题：1. 当加在定子绕组上的电压降低时，将引起转速下降，电流减小。
（错）2. 电动机的电磁转矩与电源电压的平方成正比。
（对）3. 起动电流会随着转速的升高而逐渐减小，最后达到稳定值。
（对）4. 电动机正常运行时，负载的转矩不得超过最大转矩，否则将出现堵转现象。
（对）5. 电动机的额定功率是指电动机轴上输出的机械功率。
（对）6. 电动机的转速与磁极对数有关，磁极对数越多转速越高。
（错）7. 三相异步电动机在满载和空载下起动时，起动电流是一样的。
（错）三、选择题：（每小题2分，共20分）1. 三相对称绕组在空间位置上应彼此相差（B）A、60°电角度；B、120°电角度；C、180°电角度；D、360°电角度。
2. 三相异步电动机的旋转方向与通入三相绕组的三相电流（C）有关。
A、大小；B、方向；C、相序；D、频率。
3. 三相异步电动机旋转磁场的转速与（C）有关。
A、负载大小；B、定子绕组上电压大小；C、电源频率；D、三相转子绕组所串电阻的大小。
4. 三相异步电动机的最大转矩与（B）A、电压成正比；B、电压平方成正比；C、电压成反比；D、电压平方成反比。
5. 三相异步电动机的起动电流与起动时的（B）A、电压成正比；B、电压平方成正比；C、电压成反比；D、电压平方成反比。
6. 能耗制动的方法就是在切断三相电源的同时（D）A、给转子绕组中通入交流电；B、给转子绕组中通入直流电；C、给定子绕组中通入交流电；D、给定子绕组中通入直流电。
7. Y-Δ降压起动，由于起动时每相定子绕组的电压为额定电压的1.732倍，所以起动转矩也只有直接起动时的（ A ）倍。
《电工电子技术及应用》第五章---电动机习题
《学习指导与练习》上的题(P54)二、单项选择题1.三相异步电动机的定子绕组通入三相对称交流电后，在气隙中产生（）。
【A】A.旋转磁场B.脉动磁场C.恒定磁场D.永久磁场2.某三相六极异步电动机，接在工频380V三相交流电源上，则其转速为（）。
【D】A. 3000r/minB. 1000r/minC. 2950r/minD. 970r/min3.绕线转子异步电动机三相转子绕组为了串接起动变阻器方便，一般采用（）。
【A】A.Y联结B.△联结C.Y/△联结D.Y或△联结都可以5.三相异步电动机旋转磁场的转速与磁极对数有关，对于4磁极电动机，交流电变化一个周期时，其磁场在空间旋转了（）。
【C】A. 2周B. 4周C. 0.5周D.0.25周6.下面各选项是三相异步电动机的磁路组成，错误的是（）。
【C】A.定子铁心B.转子铁心C.机座D.气隙7.起重机下放重物时，重物能保持一定速度匀速下降的主要原因是电动机处于（）。
【C】A.反接制动状态B.能耗制动状态C.回馈制动状态D.电动运行状态8.绕线转子三相异步电动机转子串电阻调速属于（）。
【A】A.变转差率调速B.变极调速C.降压调速D.变频调速9.把运行中的三相异步电动机的任意两相电源线对调，电动机的运行状态变为（）。
【D】A.反接制动B.反转运行C.先是反转运行，后是反接制动D.先是反接制动，后是反转运行10.为了使三相异步电动机能采用Y/△降压起动，电动机正常运行时必须是（）。
【B】A.Y联结B.△联结C.Y/△联结D.△/Y联结11.三相异步电动机的定子铁心及转子铁心均采用硅钢片叠成的原因是（）。
【A】A.减少铁心中的能量损耗B.允许电流通过C.价格低廉D.制造方便12.弱磁调速适用于（）。
【D】A.三相笼型异步电动机B.多速异步电动机C.三相绕线转子异步电动机D.直流电动机13.三相异步电动机的转差率s=1时，电动机的状态是（）。
【C】A . 额定运行状态B . 反接制动状态C . 接通电源起动瞬间D .回馈制动状态14.三相异步电动机回馈制动状时，其转差率为（ ）。
chap5 第5章 三相异步电动机原理2-1
第一节 三相异步电动机运行时的电磁过程 当三相异步电动机的定子绕组接到对 称三相电源时，定子绕组中就通过三相 交流电流。若不计谐波和齿槽影响，这 个对称三相交流电流将在气隙内形成按 正弦规律分布、并且以同步转速ns旋转 的旋转磁动势F1，由旋转磁动势F1建立 旋转的气隙主磁场Bm。 这个旋转磁场切割定子、转子绕组， 分别在定子、转子绕组内感应出定子电 动势和转子电动势。在转子电动势作用 下转子回路中有对称三相电流流过。于 是，在气隙磁场和转子电流的相互作用 下，产生了电磁转矩，转子就顺着旋转 磁场的方向转动。
异步电动机 的电流比
励磁电流
m1 N1kW 1 m2 N 2 kW 2 F2 0.9 I 2 0.9 I2 2 p 2 p
（二）电动势平衡方程式
U1 ( E1 ) ( E1 ) I1r1 E2 s ( E2 s ) I 2 (r2 R )
异步电动机带有负载后，转子转速降低，设转子以 转速 旋转，此时显然，旋转磁场的同步转速和转 子转速之间有一个同方向的相对运动，即旋转磁场 以转速差 n n 在切割转子绕组，电磁关系也将发 s 生变化。
n
I2 负载时，不再认为 E 2s 0 ， 0 ，且 I 2 也形成 了磁动势 F 2 ，要弄清异步电机负载的物理情况，首 先要分析转子磁动势的性质。
m1 N1kW 1 m2 N 2 kW 2 m1 N1kW 1 0.9 I1 0.9 I 2 0.9 Im 2 p 2 p 2 p
ki
令 I 1 I 则 2 2
I1 I m ( I 2 )
负载电流
m1 N1kW 1 ki m2 N 2 kW 2
《交流调速系统》课后习题答案
《交流调速系统》课后习题答案第 5 章 闭环控制的异步电动机变压调速系统5-1 异步电动机从定子传入转子的电磁功率m P 中，有一部分是与转差成正比的转差功率s P ，根据对s P 处理方式的不同，可把交流调速系统分成哪几类？并举例说明。
答：从能量转换的角度上看，转差功率是否增大，是消耗掉还是得到回收，是评价调速系统 效率高低的标志。
从这点出发，可以把异步电机的调速系统分成三类 。
1）转差功率消耗型调速系统：这种类型的全部转差功率都转换成热能消耗在转子回路中，降电压调速、转差离合器调速、转子串电阻调速都属于这一类。
在三类异步电机调速系统中，这类系统的效率最低，而且越到低速时效率越低，它是以增加转差功率的消耗来换取转速的降低的（恒转矩负载时）。
可是这类系统结构简单，设备成本最低，所以还有一定的应用价值。
2）转差功率馈送型调速系统：在这类系统中，除转子铜损外，大部分转差功率在转子侧通 过变流装置馈出或馈入，转速越低，能馈送的功率越多，绕线电机串级调速或双馈电机调速属于这一类。
无论是馈出还是馈入的转差功率，扣除变流装置本身的损耗后，最终都转化成 有用的功率，因此这类系统的效率较高，但要增加一些设备。
3）转差功率不变型调速系统：在这类系统中，转差功率只有转子铜损，而且无论转速高低，转差功率基本不变，因此效率更高，变极对数调速、变压变频调速属于此类。
其中变极对数 调速是有级的，应用场合有限。
只有变压变频调速应用最广，可以构成高动态性能的交流调速系统，取代直流调速；但在定子电路中须配备与电动机容量相当的变压变频器，相比之下，设备成本最高。
5-2 有一台三相四极异步电动机，其额定容量为5.5kW ，频率为50Hz ，在某一情况下运行，自定子方面输入的功率为6.32kW ，定子铜损耗为341W ，转子铜损耗为237.5W ，铁心损耗为167.5W ，机械损耗为45W ，附加损耗为29W ，试绘出该电动机的功率流程图，注明各项功率或损耗的值，并计算在这一运行情况下该电动机的效率、转差率和转速。
第五章 三相异步电动机
4.2 三相异步电动机的启动
所谓三相异步电动机的启动过程是指三相异步电动机从接入 电网开始转动时起，到达额定转速为止这一段过程。 根据上一节的分析知，三相异步电动机在启动时启动转矩 Tst 并 不大，但转子绕组中的电流 I很大，通常可达额定电流的 4～ 7倍， 从而使得定子绕组中的电流相应增大为额定电流的4～7倍。这么 大的启动电流将带来下述不良后果。 （1）启动电流过大使电压损失过大，启动转矩不够使电动机 根本无法启动。 （2）使电动机绕组发热，绝缘老化，从而缩短了电动机的使 用寿命。 （3）造成过流保护装置误动作、跳闸。 （4）使电网电压产生波动，进而形成影响连接在电网上的其 他设备的正常运行。 因此，电动机启动时，在保证一定大小的启动转矩的前提下， 还要求限制启动电流在允许的范围内。
（三）旋转磁场的转速
定子磁场的转速称为同步转速，大小为： f1 —电网频率； P —磁极对数
60 f1 n1 p
同步转速与极对数之间对应关系 (f1=50HZ)
极对数 p 同步转速 n1（r/min）
1 3000
2 1500
3 1000
4 750
5 600
6 500
二、三相异步电动机的转动原理
7、转速
8、绝缘等级
A
E
120
B 130
极限温度（0C） 105
9. 工作制
铭牌上的“工作制”又称“定额”，按规定分为“连续” （代号为S1）、“短时”（代号为S2）和“断续”（代 号为S3）等。连续工作制的含义为该电动机可以按铭牌上 标定的功率长时间连续运转，而温升不会超过允许值。
10. 防护等级
二、三相电动机的铭牌数据
要正确使用电动机，必须要看懂铭牌。今以 Y132M-4型电动机为例，来说明铭牌上各个数 据的意义。
三相异步电动机_习题参考答案
三相异步电动机习题参考1 在额定工作情况下的三相异步电动机，已知其转速为960r/min ，试问电动机的同步转速是多少有几对磁极对数转差率是多大解：∵ n N =960(r/min) ∴n 1=1000(r/min) p=3 04.01000960100011=-=-=n n n s N 2 有一台六极三相绕线式异步电动机，在f=50HZ 的电源上带额定负载动运行，其转差率为，求定子磁场的转速及频率和转子磁场的频率和转速。
解：六极电动机，p =3定子磁场的转速即同步转速n 1=(60×50)/3=1000(r/min) 定子频率f 1=50Hz 转子频率f 2=sf 1=×50=1Hz转子转速n =n 1(1-s )=1000=980(r/min)3 Y180L-4型电动机的额定功率为22kw ，额定转速为1470r/min ，频率为50HZ ，最大电磁转矩为。
试求电动机的进载系数入解：143147022955095502=⨯=⨯=N N N n P T 2.21436.314===N m T T λ4 已知Y180M-4型三相异步电动机，其额定数据如下表所示。
求：(1)额定电流I N ； (2)额定转差率S N ；(3)额定转矩T N ；最大转矩T M 、启动转矩Tst 。
解：（1）额定电流I N ==NN N NU P ηϕcos 31=91.086.03803105.18⨯⨯⨯⨯=(A)（2）额定转差率S N =(1500-1470)/1500= （3）额定转矩T N =9550×1470=120最大转矩T M =×120=264 启动转矩Tst=×120=2405 Y225-4型三相异步电动机的技术数据如下：380v 、50HZ 、△接法、定子输入功率P 1N =、定子电流I 1N =、转差率S N =，轴上输出转矩T N =，求：(1)电动机的转速n 2，(2)轴上输出的机械功率P 2N ，(3)功率因数N ϕcos （4）效率ηN 。
(完整word版)《交流调速系统》课后习题答案
《交流调速系统》课后习题答案第 5 章 闭环控制的异步电动机变压调速系统5-1 异步电动机从定子传入转子的电磁功率m P 中，有一部分是与转差成正比的转差功率s P ，根据对s P 处理方式的不同，可把交流调速系统分成哪几类？并举例说明。
答：从能量转换的角度上看，转差功率是否增大，是消耗掉还是得到回收，是评价调速系统 效率高低的标志。
从这点出发，可以把异步电机的调速系统分成三类 。
1）转差功率消耗型调速系统：这种类型的全部转差功率都转换成热能消耗在转子回路中，降电压调速、转差离合器调速、转子串电阻调速都属于这一类。
在三类异步电机调速系统中，这类系统的效率最低，而且越到低速时效率越低，它是以增加转差功率的消耗来换取转速的降低的（恒转矩负载时）。
可是这类系统结构简单，设备成本最低，所以还有一定的应用价值。
2）转差功率馈送型调速系统：在这类系统中，除转子铜损外，大部分转差功率在转子侧通 过变流装置馈出或馈入，转速越低，能馈送的功率越多，绕线电机串级调速或双馈电机调速属于这一类。
无论是馈出还是馈入的转差功率，扣除变流装置本身的损耗后，最终都转化成 有用的功率，因此这类系统的效率较高，但要增加一些设备。
3）转差功率不变型调速系统：在这类系统中，转差功率只有转子铜损，而且无论转速高低，转差功率基本不变，因此效率更高，变极对数调速、变压变频调速属于此类。
其中变极对数 调速是有级的，应用场合有限。
只有变压变频调速应用最广，可以构成高动态性能的交流调速系统，取代直流调速；但在定子电路中须配备与电动机容量相当的变压变频器，相比之下，设备成本最高。
5-2 有一台三相四极异步电动机，其额定容量为5.5kW ，频率为50Hz ，在某一情况下运行，自定子方面输入的功率为6.32kW ，定子铜损耗为341W ，转子铜损耗为237.5W ，铁心损耗为167.5W ，机械损耗为45W ，附加损耗为29W ，试绘出该电动机的功率流程图，注明各项功率或损耗的值，并计算在这一运行情况下该电动机的效率、转差率和转速。
《电机原理及拖动》交流部分习题答案要点
第五章 三相异步电动机原理5-1 什么是空间电角度，它与空间几何角度有什么关系？答：一个圆的空间几何角度（也称机械角度）是360度。
但从电磁的观点来说：电机转子在旋转时每经过一对磁极，其绕组感应的电量（如感应电动势）就相应地变化一个周期，因此，将一对磁极对应的空间几何角度定义为360度电角度。
空间电角度与电机的极对数P 有关，即：空间电角度=空间几何角度⨯P 。
例：一台6极异步电机（P=3），其转子转一周就经过3对磁极，转子绕组中感应电动势交变3个周期，即：空间电角度=360⨯3=1080度电角度。
5-2 绕组的短矩和分布为什么能消减高次谐波？ 答：短距系数：基波： ⎥⎦⎤⎢⎣⎡︒⋅=90sin τy k y 谐波：⎥⎦⎤⎢⎣⎡︒⋅⋅=90sin τννyk y 短距对于基波电动势的影响很小，但对于高次谐波的短距系数可能很小，甚至为零，因此，短距能有效地消减高次谐波。
分布系数：基波：⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=2sin 2sin ααq q k p谐波：⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=2sin 2sin νααννq q k p相临元件所夹空间电角度对基波来说是α，对于ν次谐波则为να，因此相临元件的ν次谐波电动势相位差很大，完全可能使相量和大为减小，甚至为零。
所以，分布能有效地消减高次谐波。
5-3 何谓相带，在三相电机绕组中为什么常采用600相带，而很少采用1200相带？ 答：按每相绕组在圆周上连续占有空间的电角度（俗称相带）分类：有120°相带、60°相带和30°相带等绕组。
通常三相交流电机采用 60°相带绕组。
在相同串联导体数下,60°相带绕组感应电动势约比120°相带绕组的感应电动势大 15％以上。
30°相带绕组虽然可以进一步提高绕组利用率，但由于其绕组制造复杂，而感应电动势提高不多，故仅用在一些有特殊要求的场合，例如用于高效率电动机中。
电机与拖动 第五章 自测题答案
（一）填空题：1. 当s在0～1范围内，三相异步电动机运行于电动机状态，此时电磁转矩性质为驱动转矩，电动势的性质为反电动势；在 -∞～0范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为制动转矩，电动势的性质为电源电动势。
2. 三相异步电动机根据转子结构不同可分为笼型异步电动机和绕线型异步电动机两类。
3. 一台六极三相异步电动机接于50H z的三相对称电源，其s=0.05，则此时转子转速为950r/min，定子旋转磁动势相对于转子的转速为50r/min，定子旋转磁动势相对于转子旋转磁动势的转速为0r/min。
4. 一个三相对称交流绕组，2p=2，通入f=50H z的对称交流电流，其合成磁动势为圆形旋转磁动势，该磁动势的转速为3000r/min。
5. 一个脉动磁动势可以分解为两个幅值和转速相同而转向相反的旋转磁动势。
6. 为消除交流绕组的五次谐波电动势，若用短距绕组，其节距y应选为4/5τ，此时基波短距系数为0.951。
7. 三相异步电动机等效电路中的附加电阻为是模拟总机械功率的等值电阻。
1. 不管异步电动机转子是旋转还是静止，定子旋转磁动势和转子旋转磁动势之间都是相对静止的。
（√）2. 三相异步电动机转子不动时，经由空气隙传递到转子侧的电磁功率全部转化为转子铜损耗。
（√）3. 改变电流相序，可以改变三相旋转磁动势的转向。
（√）4. 通常，三相笼型异步电动机定子绕组和转子绕组的相数不相等，而三相绕线转子异步电动机的定、转子相数则相等。
（√）5. 三相异步电动机转子不动时，转子绕组电流的频率与定子电流的频率相同。
（√）（三）选择题：1. 若在三相对称绕组中通入i u=I m sinωt，i v=I m sin(ωt+120o)， i w=I m sin(ωt-120o)的三相电流，当ωt=210o时，其三相基波合成磁动势的幅值位于：（③）① u相绕组轴线上；② v相绕组轴线上；③ w相绕组轴线上；④在三相绕组轴线之外的某一位置。
工厂电气控制第5章教学检测及答案
第3章教学检测及答案一、填空题1. 三相笼型异步电动机的结构，主要由（定子、转子和气隙）三大部分组成。
2. 在接线盒内，三个绕组的六个线头排成上下两排，并规定下排的三个接线柱自左至右排列的编号为U1、V1、W1，上排自左至右的编号为（W2、U2、V2）。
3. 根据转子绕组的结构型式，异步电动机分为（笼型异步电动机和绕线式异步电动机）两种。
4. 异步电动机定、转子之间的气隙很小，中小型异步电动机一般为（0.2~1.5）mm。
5. 异步电动机的工作制可分为（额定连续工作制S1、短时工作制S2、断续工作制S3）三种。
6. 单层绕组分为（链式绕组、交叉式绕组和同心式绕组）。
7. 电动机维修换油时，加入的润滑油脂应适量，一般以轴承室容积的（1/3~1/2）为宜。
润滑油脂量过大会使电动机运转时轴承发热。
8. 用兆欧表测定子绕组的绝缘电阻。
有两项内容：一是（绕组对地绝缘电阻），二是（三相绕组间的绝缘电阻）。
二、判断题（对的画√错的画×）1. 旋转磁场的转向决定于通入定子绕组中的三相交流电的相序，只要任意调换电动机两相绕组所接交流电源的相序，即可改变旋转磁场的转向。
（√）2. 定子铁心是电动机主磁路的一部分，为减小铁耗常采用3mm厚的两面涂有绝缘漆的硅钢片冲片叠压而成。
（×）3. 定子绕组是电动机的电路部分，常用高强度漆包铜线按一定规律绕制成线圈，分布均匀地嵌入定子内圆槽内，用以建立旋转磁场，实现能量转换。
（√）4. 笼型转子绕组是在转子铁心每个槽内插入等长的裸铜导条。
两端分别用铜制短路环焊接成一个整体，形成一个闭合的三相对称回路。
（×）5. “IP”和其后面的数字表示电动机外壳的防护等级。
IP表示国际防护等级，其后面的第一个数字代表防水等级，共分0~6七个等级；其后面的第二个数字代表防尘等级，共分0~8九个等级，数字越大，表示防护的能力越强。
（×）6. 单层绕组的优点是不存在层间绝缘的问题，不会在槽内发生层间或相间绝缘击穿，单层绕组的制造工艺较简单，被广泛的应用于10KW以下的异步电动机。
大学电工电子基础习题参考答案：第5章习题习题参考答案
第五章习题参考答案5.1 题5.1的图所示的是三相四线制电路，电源线电压l U ＝380V 。
三个电阻性负载接成星形，其电阻为1R =11Ω，2R =3R =22Ω。
(1)试求负载相电压、相电流及中性线电流，并作出它们的相量图；(2)如无中性线，求负载相电压及中性点电压；(3)如无中性线，当L1相短路时求各相电压和电流，并作出它们的相量图；(4)如无中性线，当L3相断路时求另外两相的电压和电流；(5)在(3)，(4)中如有中性线，则又如何?1L 2L 3L N题5.1的图解： ○1各相负载两端电压都等于电源相电压，其值为：V V U U l P22033803===。
各负载相电流分别为：()()AI I I I I I A R UI A R U I A R U I N P P P 1030cos 30cos 30sin 30sin 10,10,202232132332211=︒-︒++︒-︒-=======相量图如图（b ）所示。
○2因为三相电源对称，而三相负载不对称时，由于无中性线，将使电源和负载中点之间的电位差不为零，而产生中性点位移。
设 V U U ︒∠=011 ()()()V V U U U V V U U U VV U U U V V R R R R U R U R U U NN N N N N N N ︒∠=︒∠-︒∠=-=︒-∠=︒∠-︒-∠=-=︒∠=︒∠-︒∠=-=︒∠=++︒∠+︒-∠+︒∠=++++=131252055120220131252055120220016505502200552212211112212022022120220110220111''''3'32'21'1321332211○3若无中性线，1L 相短路，此时电路如图（c ）所示，此时1L 相的相电压01=U ，2L 相、3L 相的相电压分别等于2L 、1L 之间、3L 、1L 之间的线电压，所以有：V U U V U U ︒∠==︒-∠=-=150380,150380313122 各相电流为：()()A A I I IV R U I VR U I ︒∠=︒∠+︒-∠-=+-=︒∠==︒-∠==0301503.171503.171503.171503.17321333222 相量图如图（d ）所示○4若无中线，3L 相断路，电路如图（e ）所示，1L ，2L 两相成了串联电路： V V R I UV V R I U AA R R U I I ︒∠=⨯︒∠=∙=︒∠=⨯︒∠=∙=︒∠=+︒∠=+==3025322305.113012711305.11305.11221130380222111211221 ○5当有中性线，1L 相短路或3L 相断路，其他相电压、电流均保持不变。
国开电大《电机拖动应用技术》形考任务第5章练一练答案
题目1.三相异步电动机能耗制动时，当直流励磁一定时，电动机产生的最大转矩____。
A. 增大B. 减小C. 不变答案：不变"题目2.异步电动机变频调速包括恒转矩变频调速和____调速。
A. 恒电压B. 恒功率C. 恒转矩答案：恒功率"题目3.三相异步电动机同步转速点具有的特点是_____。
A. ??B. ??C. ??答案："题目4.绕线转子三相异步电动机能耗制动时，为了提高高速时的制动转矩，就必须_____转子回路的电阻。
A. 增大B. 减小C. 不变答案：增大"题目5.三相绕线异步电动机的反接制动下放重物需要具备两个条件，一个是有位能负载的反拖，另外一个条件是在转子回路中串入足够大的_____。
A. 电阻B. 电抗C. 频敏电阻5答案：电阻"题目6.电力拖动系统可以将电动机的转速运行在理想空载转速上。
A. 对B. 错"答案：对"题目7.三相异步电动机起动时，不但具有较大的起动电流，而且还有较大的起动转矩。
A. 对B. 错"答案：错"题目8.三相异步电动机在进入回馈制动时，电动机转子的转速低于同步转速。
A. 对B. 错"答案：错"题目9.三相异步电动机降低电源电压的人为机械特性是电动机的电磁转矩将与Ｕ1的平方成比例地下降，但ｓｍ不变。
A. 对B. 错"答案：对"题目10.绕线式转子三相异步电动机在转子中串电阻调速属于恒转矩调速。
A. 对B. 错"答案：对"题目11.试述三相异步电机的串极调速原理答案：对于绕线式感应电动机，其转子回路的转差频率交流电流由半导体整流器整流为直流，在经逆变器把直流变为工频交流，把能量送回到交流电网中去。
串加一与转子感生电动势频率完全相等的电势，改变转子速度的调速。
此时整流器和逆变器两者组成了一个与转子串级的变频装置。
控制逆变器的逆边角，就可以改变逆变器直流侧的电压，从而达到调速的目的。
电机学答案第5章
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n 与同步转速1n 之差对同步转速1n 之比值11n n n s-=0s <为发电机状态。
01s <<为电动机状态，1s >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1f ，旋转磁场相对于转子以p f n /6011=（p 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。
11n n n s +=（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1n 、转子转速n 、定子频率1f 、转子频率2f 、转差率s 及转子磁动势2F 相对于转子的转速2n 之间的相互关系如何？试填写下表1601f Pn =11n n n s -=21f sf =2F 相对于转子的转速21n n n =- 2F 相对于定子的转速1n5．6 试证明转子磁动势相对于定子的转速为同步速度1n 。
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2F 相对于转子的转速n ，转差率为s 时，转子电流的频率21f sf =，则这个磁动势相对转子的转速为1sn ，它相对定子的转向永远相同，相对定子的转速为11111n nn sn n n n n -+=+=，即永远为同步速。
电工技术第五章 三相电路习题解答
139第五章 三相电路[练习与思考]5-1-1 对称三相电源的三相绕组作星形联接时，设线电压uAB=380sin(ωt+30o)V ，试写出相电压uB 的三角函数式及相量式。
解：V t u B )120sin(220︒-=ωV U B ︒-∠=∙1202110 5-1-2 三角形联接的对称三相电源，空载运行时三相电源会不会在三相绕组所构成的闭合回路中产生电流？如果一相电源电压极性接反，则闭合回路中是否有电流通过？解：空载运行时，电源回路中无电流通过。
如果一相电源电压极性接反，则闭合回路中有电流通过。
5-2-1 为什么电灯开关一定要接在相线（火线）上？解：因为电灯是单相负载，当开关断开时，电灯灯头不带电，以便于安全维修和更换。
如果开关接在零线上，当其断开时，电灯灯头依然带电（接在火线上），作业时会造成触电事故。
5-2-2 三相四线制电路中，中线阻抗为零。
若星形负载不对称，则负载相电压是否对称？如果中线断开，负载电压是否对称？解：三相四线制电路中，若星形负载不对称，负载相电压仍然对称；如果中线断开，负载电压将不对称。
5-2-3 三相四线制电路中，电源线的中性线上规定不得加装保险丝，这是为什么？ 解：如果电源线的中性线上加装保险丝，一旦由于某种原因造成保险丝熔断，接成Y 型的各组单相负载上的各相相电压将不会对称，有的相电压可能会超过单相负载的额定电压，造成损坏；有的相电压可能会低于额定电压，使得负载不能正常工作。
因此源线的中性线上规定不得加装保险丝。
5-3-1 三相负载对称是指下述三种情况下的哪一种：⑴|Z AB |=|Z BC |=|Z CA |；⑵φAB =φBC =φCA ；⑶Z AB =Z BC =Z CA 。
、解：三相负载对称是指（3）,阻抗模相等，阻抗角相等。
5-3-2 已知对称三角形联接的三相电路中A 相负载线电流A 010∠=∙A I ，试写出其余各相线电流与相电流。
解:A I B ︒-∠=∙12010 A I C ︒+∠=∙12010140A I AB ︒∠=∙308.5 A I BC ︒-∠=∙908.5 A I CA ︒∠=∙1508.55-4-1 同一三相负载，采用三角形联接和星形联接接于线电压相同的三相电源上，试求这两种情况下负载的线电流、相电流及有功功率的比值。
三相异步电动机参考答案
答案：错 9、异步电动机起动过程中，定子电流与负载转矩大小有关。 分析：机械负载增加时，转速将随之下降，转子电势增大，转子电流增加，转子磁势也增加； 由于转子磁势具有去磁作用， 气隙磁通出现下降趋势， 定子绕组的感应电势也随之出现下降 趋势；但是电源电压不变，因此定子电流随之增大。定子电流增大，定子磁势也就增大，可 以补偿转子电流随机械负载的增加对磁通的影响，从而阻止定子电势的进一步下降的趋势， 以达到新的平衡。简而言之，机械负载的增加是通过转子电流、气隙磁通作用于异步电动机 的定子绕组，而使定子电流随之增加的。 答案：对 10、异步电动机负载不变时，电源电压降低，定子电流减小。 分析：当电源电压降低时，T↓→（由于负载转矩并没变，所以平衡被打破）n↓→s↑→I1 ↑→Tˊ↑→（当电磁转矩重新和负载转矩达到平衡时，电动机转速 nˊ不再下降） ，稳定下 来并低于前面的转速 n。 答案：错 11、异步电动机转子回路电阻增大，临界转差率减小。 分析：增大异步电动机转子回路电阻，会增大起动转矩，最大转矩不会发生改变，临界转差 率增大。 答案：错 12、异步电动机可变损耗与不变损耗相等时效率最高。 分析：异步电动机的功率平衡关系为：
图 9-2
三相定子绕组与三相交流电流
1
i
iA
iB
iC
ωt 0 120° 240° 360°
A Y Z Y
A Z Y
A Z Y
A Z
N C X B C X 图 9-3 B C X 三相交流产生旋转磁场 B C
N B X
当三相定子绕组（图 9-2a）接三相正弦交流电流（图 9-2b）时，在磁路空间产生旋转 磁场 n0（图 9-3） ，转子绕组切割磁力线产生感应电流，感应电流与旋转磁场相互作用产生 电磁转矩（图 9-4） ，使电动机转子沿旋转磁场旋转的方向转动 n。
第五章 自编异步电机习题与答案
9.感应电动机最大转矩公式 。
答
10.一台三相异步电动机的额定功率 是指额定运行时的功率，如果撤换其定子绕组，将每相匝数减小了，在电源电压不变的条件下，气隙中的每极磁通将。
答 输出的机械功率，增加
11.★若感应电动机的漏抗增大，则其起动转矩，其最大转矩。
答减小，减小
12.绕线型感应电动机转子串入适当的电阻，会使起动电流，起动转矩。
答减小，增大
二、选择
1.绕线式三相感应电动机，转子串电阻起动时（）。
A起动转矩增大，起动电流增大；B起动转矩增大，起动电流减小；
C起动转矩增大，起动电流不变；D起动转矩减小，起动电流增大。
答B
2.一台50 三相感应电动机的转速为 ，该电机的级数和同步转速为（）。
A 减少, 增加, 不变, 增加；
B 增加, 增加, 不变, 增加；
C 减少, 增加, 增大, 增加；
D 增加, 减少, 不变, 增加。
答A
9.★三相绕线式感应电动机拖动恒转矩负载运行时，采用转子回路串入电阻调速，运行时在不同转速上时，其转子回路电流的大小（）。
A与转差率反比；B与转差率无关；
C与转差率正比；D与转差率成某种函数关系。
答错
4.三相感应电动机的功率因数 总是滞后的。（）
答对
5.★感应电动机运行时，总要从电源吸收一个滞后的无功电流。（）
答对
6.★只要电源电压不变，感应电动机的定子铁耗和转子铁耗基本不变。（）
答错
7.感应电动机的负载转矩在任何时候都绝不可能大于额定转矩。（）
答错
8.绕线型感应电动机转子串电阻可以增大起动转矩；笼型感应电动机定子串电阻亦可以增大起动转矩。（）
第五章三相异步电动机绕组试题及答案
6.★将一台三相交流电机的三相绕组串联起来，通交流电，则合成磁势为。
答：脉振磁势。
7.★对称交流绕组通以正弦交流电时，υ次谐波磁势的转速为。
答：
8.三相合成磁动势中的五次空间磁势谐波，在气隙空间以基波旋转磁动势的转速旋转，转向与基波转向，在定子绕组中，感应电势的频率为，要消除它定子绕组节距 =。
答：对
14.交流电机励磁绕组中的电流为交流量。（）
答：错
15.交流绕组采用短距与分布后，基波电势与谐波电势都减小了。（）
答：对
16.交流绕组连接时，应使它所形成的定、转子磁场极数相等。（）
答：对
17.电角度为p倍的机械角度。（）
答：对
四、简答（每题3分）
1.★★有一台交流电机，Z=36，2P=4，y=7，2a=2，试会出：
答： ，f,0, ,0
10.★某三相两极电机中，有一个表达式为δ=F COS（5ωt+ 7θS）的气隙磁势波，这表明：产生该磁势波的电流频率为基波电流频率的倍；该磁势的极对数为；在空间的转速为；在电枢绕组中所感应的电势的频率为。
答：5，5p, ，f1
二、选择填空（每题1分）
1.当采用绕组短距的方式同时削弱定子绕组中五次和七次谐波磁势时，应选绕组节距为。
五、计算
1.额定转速为每分钟3000转的同步发电机，若将转速调整到3060转/分运行，其它情况不变，问定子绕组三相电动势大小、波形、频率及各相电动势相位差有何改变？
答：本题题意为转速升高(升高 倍)
（1）频率
f∝n (p=c),故频率增加1.02倍。
(2)大小
(N、kw、Φ0=C),电动势增加1.02倍。
(3)大小：
第5章 三相异步电动机课后习题答案
I1 p I1l / 3 (9.5 / 3 ) A 5.48 A
返 回
上一页
下一页
5.4.1 某三相异步电动机，PN＝30 kW，nN＝ 980 r/min，KM＝2.2 ，KS＝2.0，求：（1）U1L＝UN 时的 TM和 TS；（2）U1L＝0.8 UN 时 的 TM 和 TS。
【解】
12.87 103 ( ) A 22.22 A 3U N cos 3 380 0.88 P 1N
由于 I1l I N，故当 I1l 10 A时电动机不过载
返 回
上一页
下一页
5.4.4 Y160M-2 型三相异步电动机，PN＝15 kW，UN＝380 V ，三角形联结，nN＝2 930 r/min，N = 88.2%， cosφ = 0.88 。Is/IN＝7，KSt＝2，λ＝2.2，起动电流不允许超过150A。若 TL = 60 N· m ，试问能否带此负载：（1）长期运行； （2）短时运行 ；（3）直接起动。
V ，频率 50 Hz、三角形连接.在负载转矩 TL=133 N· m 时，I1l= 47.5 A，总损耗为5 kW，n = 1 440 r/min，求(1) n0 (2) S(3)功率因 数 (4) ŋ
[解 ]
n0 n s 0.04 n0
P2 = T2
60 f1 n0 = = 1 500 r/min 2
f 2 sf 1 0.015 50 Hz 0.75 Hz
返 回
上一页
下一页
5.3.2 某三相异步电动机，p = 1， f1＝50 Hz ，s =0.02 ， P2
＝30KW, T0＝0.51N.m. 求(1) n0 (2) n (3)输出转矩(4)电磁转矩.
第五章三相电路习题参考答案..
4.02 所示。
UC IC
30
IB
30
30
IA
UA
U CA
I CA
IC
30
IB I BC 30
30
30
I AB
U AB
UB
题解图 4.02 若电源线电压 UL=220V ，设
U BC
IA
题解图 4.03
线电压 U AB 220 0 V U BC 220 120 V U CA 220 120 V 负载三角形联结时，负载的相电压等于电源的线电压。
习题
5-1 有一台三相交流电动机， 当定子绕组星形联结于线电压 UL=380V 的对称三相 电源时，其线电流 I L=5A ，cosφ=0.8。试求电动机每相绕组的相电压、相电流及阻抗。
解：设相电压 U A 220 0 V U B 2 2 0 1 2 0V U C 220 120 V cos 0.8 ，则 37
5-5-1 单线触电和双线触电哪个更危险？为什么？ 解：双线触电更危险。因为单线触电时人体承受的是相电压，双线触电时人体承受的是电源 线电压。
5-5-2 照明灯开关是接到照明灯的相线端安全，还是接到工作零线端安全，为什么？
解：照明灯开关接到照明灯的相线端安全，当开关断开时，灯头不带电，以便于安全维修和
6
UA UB
UN N
RA 1
RB 1
RA RB
(76.8 j 27.2) A
UC RC 1 RC
85.3
220 0 5
19 A
220 120o 220 120o
10
20
111
RA RB RC
U RA U AN U A U N N 144 0 V
第5章电气自动控制技术习题与解答
第5章 电气自动控制技术习题解答习题A 选择题5-1热继电器对三相异步电动机起（ ）的作用。
CA.零压保护B.短路保护C.过载保护 5-2 选择一台三相异步电动机的熔丝时，熔丝的额定电流（ ）。
CA ．等于电机的额定电流 B. 等于电机的起动电流 C. 大致等于电机的起动电流/2.5 5-3在电动机的继电接触器控制线路中的零压保护是（ ）。
BA．防止电源电压降低后电流增大而烧坏电机；B．防止停电后再恢复供电时电动机自行起动；C．防止电源断电后电动机立即停车而影响工作。
5-4在图5-和图5-中的联锁常闭（动断）触点KMR 和KMF 的作用是（ ）。
AA．保证两个触发器不同时动作；B．使两个触发器依次进行正反转运行；C．起自锁作用。
5-5 PLC 的工作方式为（ ）ＢＡ.等待命令工作方式 Ｂ.循环扫描工作方式 Ｃ.中断工作方式5-6 PLC 应用控制系统设计时所编制的程序是指（ ）。
ＢＡ.系统程序 Ｂ.用户应用程序 Ｃ.系统程序及用户应用程序5-7 PLC 的扫面周期与（ ）有关。
CA．该PLC 的扫面速度 B.用户程序的长短 C. A 和B5-8 PLC 输出端的状态（ ）。
CA.随输入信号的改变而立即发生变化B.随程序的执行不断在发生变化C.根据程序执行的最后结果在刷新输出阶段发生变化B基本题5-9 试画出三相异步电动机既能够连续工作又能够点动的继电接触器控制线路。
解：控制线路为：图中左边部分为主电路。
工作时，合上刀开关QS ，三相交流电经过QS ，熔断起FU ，接触器KM 主触点，热继电器FR 至三相交流电动机。
右边部分为控制电路，需要点动运行时，按下SB3点动按钮，其常闭触点先断开自锁电路，常开触发后闭合接通起动控制电路，KM 接触器线圈得电，主触点闭合，接通三相电源，电动机起动运转。
当松开点动按钮SB3 时，KM 线圈失电，KM 主触点断开，电动机停止运转。
若需要电动机连续运转，由停止按钮 SB 1 及起动按钮 SB 2 控制，接触器 KM 的辅助触点起自锁作用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
三相异步电动机习题参考
1 在额定工作情况下的三相异步电动机，已知其转速为960r/min ，试问电动机的同步转速是多少有几对磁极对数转差率是多大
解：∵ n N =960(r/min) ∴n 1=1000(r/min) p=3 04.01000
960100011=-=-=n n n s N 2 有一台六极三相绕线式异步电动机，在f=50HZ 的电源上带额定负载动运行，其
转差率为，求定子磁场的转速及频率和转子磁场的频率和转速。
解：六极电动机，p =3
定子磁场的转速即同步转速n 1=(60×50)/3=1000(r/min)
定子频率f 1=50Hz
转子频率f 2=sf 1=×50=1Hz
转子转速n =n 1(1-s )=1000=980(r/min)
3 Y180L-4型电动机的额定功率为22kw ，额定转速为1470r/min ，频率为50HZ ，最大电磁转矩为。
试求电动机的进载系数入 解：1431470
22955095502=⨯=⨯=N N N n P T 2.2143
6.314===N m T T λ 4 已知Y180M-4型三相异步电动机，其额定数据如下表所示。
求：(1)额定电流I N ；
(2)额定转差率S N ；
(3)额定转矩T N ；最大转矩T M 、启动转矩Tst 。
解：（1）额定电流I N ==N N N N
U P ηϕcos 31=91.086.03803105.18⨯⨯⨯⨯=(A)
（2）额定转差率S N =(1500-1470)/1500=
（3）额定转矩T N =9550×1470=120
最大转矩T M =×120=264
启动转矩Tst=×120=240
5 Y225-4型三相异步电动机的技术数据如下：380v 、50HZ 、△接法、定子输入功率P 1N =、定子电流I 1N =、转差率S N =，轴上输出转矩T N =，求：(1)电动机的转速n 2，(2)轴上输出的机械功率P 2N ，(3)功率因数N ϕcos （4）效率ηN 。
解：（1）从电动机型号可知电动机为4极电机，磁极对数为p =2，由
1
21n n n s -= 所以 1480)013.01(1500)1(12=-⨯=-=s n n (r/min) （2）∵N N m n P T 29550⨯
= ∴45955014804.29095502=⨯==N m N n T P （KW ） （3） ∵N L L N Cos I U P ϕ3
1= ∴88.02
.8438031075.4833
1=⨯⨯⨯==L L N N I U P Cos ϕ （4）923.075.484512===N
N N P P η 6 四极三相异步电动机的额定功率为30kw ，额定电压为380V ，三角形接法，频率为50HZ 。
在额定负载下运动时，其转差率为，效率为90%，电流为，试求：(1)转子旋转磁场对转子的转速；(2)额定转矩；(3)电动机的功率因数。
解：（1）转子旋转磁场对转子的转速n 2=Sn 1=×1500=30 (r/min)
（2）额定转矩T N =9550×30/1470=
（3）电动机的功率因数88.09
.05.573803103033
=⨯⨯⨯⨯==N L L N N I U P Cos ηϕ 7 上题中电动机的T st /T N =，I st /I N =7，试求：(1)用Y-△降压启动时的启动电流和启动转矩；(2)当负载转矩为额定转矩的60%和25%时，电动机能否启动
解：（1）用Y-△降压启动时的启动电流I ST =7×3=134(A)
用Y-△降压启动时的启动转矩T st=×3=(Nm )
（2）因为 T st=，
当负载转矩为额定转矩的60%时, 由于T st 小于负载转矩，电动机不能启动。
当负载转矩为额定转矩的25%时，由于T st 大于负载转矩，电动机可以启动。
8 在习题中，如果采用自耦变压器降压启动，而使电动机的启动转矩为额定转矩的85%，试求：(1)自耦变压器的变比；(2)电动机的启动电流和线路上的启动电流各为多少 解：（1）因为异步电动机的转矩与电压的平方成正比，所以有 由N N T K
T 85.02.12= 所以自耦变压器的变比K =85.02.1= （2）电动机的启动电流I ST =7×=(A)
线路上的启动电流I L =7×=(A)
9 我国生产的C660车床，其加工2件的最大直径为1250(mm)，用统计分析法计算主轴电动机的功率。
解：P =54.125.1⨯ 有一带负载启动的短时运行的电动机，折算到轴上的转矩为，转速为730r/min ，求电动机的功率。
设过载系数为λ=。
解：由于N N N n P T 29550= 所以109550
73013095502≈⨯==N N N n T P (KW) 11 三相异步电动机断了一根电压线后，为什么不能启动而在运行时断了一根线，为什么能继续转动这两种情况对电动机有何影响
答：三相异步电动机断了一根电压线后，则三相电源变成了单相电源，由于单相电源所产生的磁场为脉动磁场，所以三相异步电动机不能正常启动（原理同单相异步电动机）。
而三相异步电动机在运行时断了一根电源线，虽此时也为单相运行，但因转子是转动的，脉动磁场对转子导体产生的作用力在两方向上不同，所以电动机仍能继续转动。
这两种情况对电动机均有很大的影响。
二种情况均为过载运行，长时间工作会损坏电动机。