广东海洋大学电机学答案(张广溢)_习题答案(10-20章)精品资料

广东海洋大学电机学答案(张广溢)_习题

答案(10-20章)

第10章

10.1 什么叫转差功率？转差功率消耗到哪里去了？增大这部分消耗，异步电动机会出现什么现象？

答 在感应电机中，传送到转子的电磁功率中，s 部分变为转子铜耗，（1-s ）部分转换为机械功率。由于转子铜耗等于,M sP 所以它亦称为转差功率。增大这一部分消耗，会导致转子铜耗增大，电机发热，效率降低。

10.2 异步电动机的电磁转矩物理表达式的物理意义是什么？

答 电磁功率M P 除以同步机械角速度1Ω得电磁转矩

1M

P T =

Ω，经过整理为221cos ϕI C T T Φ=，从上式看出，异步电动机的电磁转矩T 与气隙每极磁通1Φ、转子电流

2I 以及转子功率因数2cos ϕ成正比，或者说与气隙每极磁通和转子电流的有功分量乘积

成正比。

10.3异步电动机拖动额定负载运行时，若电源电压下降过多，会产生什么后果？

答 当N L T T T ==时，若电源电压下降过多，因为2

1U T m ∝，则电磁转矩下降更多,会造成定、转子电流急速增大，则定子、转子铜耗增大，且其增加的幅度远远大于铁耗减小的幅

电路参数：

Ω=⨯==

951.1)3/5.19(3605

)3/(32

211k k k I p r

Ω=Ω-Ω=-='628.0963.0951.112r r r k

Ω

===

95.73/5.195

.893/11k k k I U Z

Ω

=-=-=71.7951.195.7222

2

k k k r Z x

Ω==='≈855.32/71.72/2

1k x x x σσ

Ω=⨯==1.21)3/5.5(3639

)3/(32

20I p r Fe m Ω

===7.1193/5.53803/010I U Z Ω

=⨯-=-=1.22)3/5.5(3156824)3/(32

2000I p p r m

Ω

=-=-=64.1171.227.119222

02

00r Z x

Ω=-=-=8.113855.364.11710σx x x m

KW P Hz f V U N N 5.7,50,38011===827.0cos ,m in 9621==N N r n ϕ，定子绕组D 接。定子铜损耗W 470，铁损耗W 234,机械损耗W 45，附加损耗W 80。计算在额定负载时解

038.01000

962

100011=-=-=

n n n s N N

Hz

f s f N 9.150038.012=⨯==

由

ad

m M N N ad m cu N M p p P s P p p p P P +++=+++=2，得

W

s p p P P N ad m N M 7926)038.01/()80457500()1/()(=-++=-++=

W

W P s p M N cu 3017926038.02=⨯==

%9.8623447079267500

11=++=++==

Fe cu M N N N p p P P P P η

A

U I N N N N N 85.15869.0827.03803cos 3111=⨯⨯⨯==ηϕ

10.6 一台三相极异步电动机，有关数据为：A I V U kW P N N N 25.7,380,311===，定子绕组Y 接，Ω=01.21r 。空载试验数

据：W p A I W p V U m 11,64.3,246,380001====。短路试验数据为：

W p A I V U k k k 470,05.7,100111===。假设附加损耗忽略不计，短路特性为线性，且

'

21σσx x ≈，试求：（1）m m x r x x r ,,,,212σσ''之值；（2）N 1cos ϕ及N η之值。

解 （1）电路参数：

因为：Ω=15.3k r ；所以：Ω=-='14.112r r r k ；

118.193k

k k

Z I =

=Ω

227.56k k k x Z r =

-=Ω

；

12

/2 3.78k x x x σσ'≈==Ω，

因为：

1

00

60.33Z I =

=Ω

；

002

5.913m

p p r I -=

=Ω

2200060.0x Z r =

-=Ω

；所以：

01 3.90m r r r =-=Ω；0156.22m x x x σ=-=Ω

（2） 1111cos 0.76

3N

N N N U I ϕ=

=，1/82.5%N N N P P

η==

第11章

11.1在额定转矩不变的条件下，如果把外施电压提高或降低，电动机的运行情况（ϕηcos ,,,,21n P P ）会发生怎样的变化？ 答 设额定电压运行时为B 点。在额定转矩 不变的条件下，如果把外施电压提高，则转 速n 增加，如图中A 点，输出功率2P 增大， 输入功率1P 将会增加。由于电压提高，铁耗 增大，但定、转子电流减小，铜耗减小，且 后者更显著，故效率提高。而由于电压提高， 磁通增大，空载电流增大，功率因数降低。 如果把外施电压降低，则转速n 下降，如图 中C 点，2P 减小，输入功率1P 将会减小。

的幅度远大于铁损减小幅度，故效率η下降。电压下降，空载电流也会下降，功率因数ϕcos 上升。

11.2 为什么异步电动机最初起动电流很大，而最初起动转矩却并不太大？

答 起动时，因为0,1n s ==，旋转磁场以同步转速切割转子，感应出产生很大的电动势和电流，因为电流平衡关系，引起于它平衡的定子电流的负载分量也跟着增加，所以异步电动机最初起动电流很大，但是，起动时的2cos ϕ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1E 减小，这样，1Φ也减小，所以，起动时，1Φ小，电流的有功分量也小，使得起动时的起动转矩也不大。

11.3 在绕线转子异步电动机转子回路内串电阻起动，可以提高最初起动转矩，减少最初起动电流，这是什么原因？串电感或电容起动，是否也有同样效果？