第三章--三相异步电动机的电力拖动

第三章 三相异步电动机的电力拖动

3-1 何谓三相异步电动机的固有机械特性和人为机械特性?

答：固有特性：异步电机在额定电压和频率下，按规定的接线方式接线，定、转子外接

电阻为零时的n 与T 的关系。

人为特性：人为改变电动机参数或电源参数而得到的机械特性。

3-2 三相笼型异步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：由起动时s=1，由22

2222)(cos x s

r s r '+'

'=

θ很小，约0.2左右；

另一方面，st I 大，引起定子漏阻抗压降大，电动势E 1减小，主磁通m φ减小。 由于这两方面原因所致。

3-3 异步电动机的最大转矩T max 受哪个参数变化的影响最大?试从物理意义上解释其原。 解：m ax T 受电压参数变化影响很大。

3-4 三相异步电动机的机械特性，当0＜s ＜s m 时，电磁转矩T 随转差率s 的增大而增加，当s m ＜s ＜1时，电磁转短随转差率的增大而减小，为什么? 答：由于2

21212221212111)

()()(

L L w s r sr r sw w u p m T '++'+'= 当s 很小时，忽略分母中s 各项， s r sw w u p m T ∝'

≈21

2111)(

； 当)1,(m s s ∈时，可以忽略式中分母中的2r '，即

s L L w r s r w w u p m T 1])([)(

22

12121212111∝'++'≈

3-5 为什么通常把异步电动机机械特性的直线段称为稳定运行区，而把它的曲线段称为不稳定运行区?曲线段是否有稳定运行点?

答：对于恒转矩负载而言，只有特性的直线段满足稳定运行条件，曲线段不满足。但若是对于风机、泵类负载整条特性都满足条件，都是稳定工作区域。

3-6 三相异步电动机电磁转矩与电源电压大小有什么关系?如果电源电压比额定电压下降30％，电动机的最大转矩T max 和起动转矩T st 将变为多大?若电动机拖动的额定负载转矩不变，问电压下降后，电动机转速n 、定于电流I l 、转于电流I 2、主磁通φm 、定子功率因数cos φl 和转子功率因数cos φ2将有什么变化?

答：2

u T ∝，若N u u 7.0='，则st st T T T T 49.0,49.0max max

='='，当电压下降后，n 减小，I 1与2

I '增大，m φ减小，1cos φ与2cos φ降低。 3-7 容量为几个千瓦时，为什么直流电动机不允许直接起动，而笼型异步电动机可以直接

起动?

答：对于直流电机而言a N a R U I =

，而对于感应电机22

1221)()(x x r r U I N st '++'+=，式中

由于存在电抗，则此时a k R z >>，使得感应电机起动时电流增大倍数没有直流电机那么剧烈。

3-8 三相笼型异步电动机的起动方法有哪几种?各有何优缺点?各适用于什么条件? 答：各起动方法比较，如下表。

3-9 两台一样的笼型异步电动机同轴联接，起动时把它们的定于绕组串联，如图3-43所示，起动后再改成并联。试分析这种起动方式时的起动转矩和起动电流，与把它们并联接电源起动相比较有什么不同? 答：即相当于2

1

=

α的定子串电阻减压起动，与直接并联起动相比，串联后并串并串，st st st st T T I I 4

1

2111==。

3-10 Y 系列三相异步电动机额定电压380V ，3kW 以下者为Y 接法，4kW 以上者为D 接

法。试问哪一种情况可以采用Y-D 降压起动?为什么? 答：后者可以即4kw 以上者，因为它在正常工作时是∆接法。

3-11 双笼式和深槽式异步电动机与一般笼型异步电动机相比有何优缺点?为什么?

答：优点：起动性能好，即有较大起动转矩，较小起动电流。

缺点：功率因数和过载能力稍低，用铜多，制造工艺复杂 原因：利用集肤效应在起动时增大了转子电阻。

3-12 三相绕线转于异步电动机有哪几种起动方法?为什么绕线转于电动机的转于串频敏变

阻器可以得到“挖土机机械特性”而串一个固定电阻却得不到?

答；起动方法：直接起动、定子串电阻或电抗器降压起动、自耦变压器降压起动、∆-Y 起动、转子串频敏变阻器起动、转子串电阻起动。

由频敏变阻器随起动过程进行，自动根据s 减小所串入的电阻，参数选择合适时可以维持起动时间转矩不变。

3-13绕线转子异步电动机、转于电路串入适当电阻，为什么起动电流减小而起动转短反而增大?如串入的电阻太大，起动转矩为什么会减小?若串入电抗器，是否也会这样?

答：因为串入电阻后，k z 值变大，故st I 1减小，而θφcos 2

I C T m T st '=虽然21I I '≈减小， 但2cos θ增加更多，所以使st T 增大，当串入电阻太大时，2cos θ亦减小，使st T 减小，串电抗器不行，因为这样会使2cos θ始终减小。 3-14 如何从转差率s 的数值来区别异步机的各种运行状态。

答：10<

∞<

3-15为使异步电动机快速停车，可采用哪几种制动方法?如何改变制动的强弱?试用机械特性说明其制动过程。

答：（1）能耗制动：可以采用增大转子电阻或加大直流励磁来增强制动效果。 （2）两相反接的反接制动：可以采用转子串电阻来增大制动效果。