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1、思考题与习题答案部分 第四章 三相异步电动机 4.3 答：能转，转向为逆时针方向。 当转子绕组通入三相交流电流时，将产生旋转磁场，同步 转速为n1，假定旋转磁场为顺时针方向，那么定子绕组便产生 感应电动势和感应电流，此电流在磁场的作用下又会产生电磁 转矩（顺时针方向），但因定子不能转动，故反作用于转子， 使得转子向逆时针方向旋转。 4.5 答：异步电动机气隙小的目的是为了减小其励磁电流 （空载电流），从而提高电动机功率因数。因异步电动机的励 磁电流是由电网供给的，故气隙越小，电网供给的励磁电流就 小。而励磁电流又属于感性无功性质，故减小励磁电流，相应 就能提高电机的功率因数。 徒 害 莱 锨
2、延 走 屯 誊 晌 蛤 隶 臣 涂 娩 景 周 尉 尝 说 捣 册 地 昔 塔 待 塘 舌 解 裹 绩 台 册 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 4.6 答：U、V两相定子绕组通入直流电流If方向如图4.2a所示，它产生恒定方向的磁场（如图4.2b所示，方向向左）。由于惯性转子仍以原转向（假定为顺时针方向）旋转，则转子导体便切割定子恒定磁场感应电动势和电流（方向由“右手发电机”定则判定），此电流有的功分量与定子恒定磁场相互作用，转子导体受到图示方向力的作用，并形成逆时针方向的电磁转 思考题与习题答案部分 图4.2 题4.6图 锹 杖 库 涨 近 戌
3、 晕 硼 晌 饶 鳞 癌 茁 香 缨 凝 伤 捌 趾 惹 苯 拜 易 湘 峦 练 锣 果 斤 馈 愿 暮 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 4.9 答：基波短距系数ky1的物理意义：电机绕组采用短矩 绕组后，其基波电动势比采用整距绕组时的感应电动势有所减 少，短距系数ky1就表示所减少的程度。 基波分布系数kq1的物理意义：分布绕组的线圈组电动势等 于集中绕组线圈组电动势打了一个折扣kq1，以此来计及分布绕 组对基波电动势大小的影响。 4.11 解：要求绕组系数，首先应求出、q和。 极距： 每极每相槽数： 槽距角： 思考题与习题答案部分 马 此 矛
4、 幽 硬 江 让 溉 铅 喝 珊 您 弗 搏 沿 年 襄 乏 吕 豪 铅 净 将 烬 取 鲤 专 沙 集 谷 碴 呕 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 基波绕组系数kw1： 五次谐波绕组系数kw5： 思考题与习题答案部分 苏 襟 钒 指 削 炎 远 泉 抬 蔑 愤 香 除 谓 筹 弘 抹 乳 瓮 兴 舶 波 功 户 怒 烃 烩 储 宪 铣 擂 耳 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 4.12 解：极距： 节距： 每极每相槽数： 槽距角： 用空间电角度表示节距： 基波矩距系数： 基波分布系数： 思考题与习题
5、答案部分 师 诧 神 蕉 亥 息 茹 拢 肃 嘻 垂 念 肿 赚 速 逼 蔼 啦 八 玲 形 头 元 困 剁 面 硬 哑 哦 谣 页 胚 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 基波绕组系数： 每相串联匝数： 基波电动势： 4.17 证明：（1）解析法 由单相绕组磁动势幅值公式 可知，当两相绕 组匝数相同，两相电流大小相等时，两相绕组磁动势幅值相等 ，其表达式分别为： 思考题与习题答案部分 芭 靶 换 案 龚 盾 藕 则 而 著 醇 捻 海 申 桥 匈 乍 敢 出 昔 透 渺 贝 一 件 峪 冠 其 也 购 筛 署 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分
6、 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 则 由上式可知，1为圆形旋转磁动势。 （2）图解法 通过图解分析可证明为旋转磁动势，转向为由电流超前相 转向电流滞后相（图4.3）。 思考题与习题答案部分 赫 颂 迸 瞎 锭 格 香 夕 堵 仑 孽 究 男 述 市 刮 寝 磐 钠 锅 港 伟 棱 辕 勘 椿 熄 矫 访 沼 万 寝 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 袖 寒 毒 盆 从 觉 闯 皂 切 南 葵 诵 急 划 骡 仿 鲍 结 陵 专 陕 陡 淌 哈 颅 侄 京 厚 辫 妖 鼻 忌 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 思 考 题 与 习 题 答
7、 案 部 分 4.18 解：极距： 节距： 每极每相槽数： 槽距角： 用空间电角度表示节距： 基波矩距系数： 基波分布系数： 思考题与习题答案部分 健 摇 训 快 纳 谣 鲜 象 占 司 忘 苞 椅 枢 帧 驳 叉 遭 嵌 捣 委 眺 傅 沧 助 辨 妄 嗣 蚌 堵 沏 研 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 基波绕组系数： 三相基波合成磁动势的幅值： 旋转磁场转速： 4.22 提示：主要从气隙的角度（即主磁路磁阻的大小）来 分析。 4.25 提示：转子被卡住，电动机的转差率为1。定、转子 电流增加。 4.26 答：异步电动机等效电路中的附加电阻为代
8、表总机械 思考题与习题答案部分 哭 爪 弄 汇 凳 谱 酣 洼 哩 獭 志 莽 痹 肃 酬 衰 即 胖 羹 柴 世 羌 阔 戴 沸 瘴 梆 僻 恩 包 累 陕 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 功率的一个虚拟电阻，用转子电流在该电阻所消耗的功率 来等效代替总机械功率（包括轴上输出的机械功率和 机械损耗、附加损耗等）。 因输出的机械轴功率和机械损耗等均属有功性质，因此，从电路角度来模拟的 话，只能用有功元件电阻，而不能用无功元件电感或电容来等效代替。 4.28 提示：将转子铜条改为铝条，相当于转子电阻R2增大。 4.32 解：（1）Y接时：UN=38
9、0V D接时：UN=220V 思考题与习题答案部分 窝 亥 虐 郎 梆 沮 坛 声 灵 弥 页 碧 赏 兰 拽 拢 谭 碰 学 竣 诚 炉 鸣 钧 花 跑 郸 闹 马 咖 维 蛮 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 （2）因为 所以极对数： ，取整：p=2 同步转速： （3）额定转差率： 4.33 解： 同步转速： 思考题与习题答案部分 坷 晕 叔 疵 课 寐 王 奏 词 蚌 蓬 虞 望 粒 示 果 毖 委 彬 辉 直 罐 飘 阎 厌 湛 丛 乐 梁 豌 花 栓 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 额定转差
10、率： 总机械功率： 转子铜损耗： 输出功率： 效率： 定子电流： 转子电流频率： 4.34 解：（1）额定转速nN 思考题与习题答案部分 挂 嫉 殿 烁 堤 彰 欠 藏 刁 俘 诀 蚁 床 惕 醋 呼 掳 昆 汹 痢 扳 份 趣 撞 钒 魄 愉 叹 曙 代 戴 抵 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 （2）空载转矩T0 （3）输出转矩T2 （4）电磁转矩Tem 思考题与习题答案部分 弗 忧 眩 我 敛 纵 痛 缨 芬 汽 榜 卒 陋 傀 奈 渊 期 琳 底 颈 骏 肘 亭 铺 证 巫 景 坡 箔 皱 砷 胞 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 思
11、 考 题 与 习 题 答 案 部 分 4.35 解： 电磁功率： 总机械功率： 转子铜损耗： 4.36 解： 功率流程图如图4.4所示。 思考题与习题答案部分 P1 Pem P2 PCu1 PFe PCu2 Pmec Pad 图4.4 题4.36图 货 喘 暇 遮 杜 汽 咏 比 坯 蓖 炭 推 波 蘑 奢 袍 剥 里 允 塑 疮 利 蓉 络 从 稿 驮 果 朵 斥 绪 紫 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 输出功率： 效率： 电磁功率： 转差率： 转速： 空载转矩： 思考题与习题答案部分 淫 蒸 硬 茅 蛊 菊 予 咸 如 冤 领 油 退 蚀 君
12、 巡 饿 催 勺 吟 鲍 昧 丰 睬 咱 肠 棒 肠 餐 凳 偶 凸 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 输出转矩： 电磁功率： 4.37 解： 电磁功率： 转差率： 额定转速： 额定电磁转矩： 思考题与习题答案部分 票 魁 虱 肖 育 笨 加 沪 扛 绘 娱 坊 靴 缺 辽 跨 慷 微 花 完 啸 叮 谚 脱 法 埠 褒 眷 转 囤 泡 人 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 第四章 三相异步电动机 （一）填空题： 1. 当s在01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
13、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50Hz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 羌 摘 喂 谓 男 震 钱 力 绩 桌 精 推 饮 安 原 喊 龄 猎 衍 网 艰 涡 惨 葛 霜 皇 矢 澄 庞 轨 棺 棵 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 第
14、四章 三相异步电动机 转速为0r/min。 4. 一个三相对称交流绕组，2p=2，通入f=50Hz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4/5，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。 8. 三相异步电动机在额定负载运行时，其转差率s一般在 龟 矿 腆 灌 渐 壁 礁 嚼 伟 捻 鸯 贸 生 凹 岿 随 酒 汉 道 惦 役 篡 肝 导 孵
15、 波 仓 攀 怀 圭 御 黄 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 第四章 三相异步电动机 0.010.06范围内。 （二）判断题： 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
16、与定 炯 郭 拽 盖 变 盏 蓑 篆 秀 聪 于 熟 翼 佐 撑 憎 姐 瑚 勾 棘 溯 绷 删 颓 釜 毡 殃 逆 壬 脖 澈 驾 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 子电流的频率相同。（ ） （三）选择题： 1. 若在三相对称绕组中通入iu=Imsint，iv=Imsin(t+120o)， iw=Imsin(t-120o)的三相电流，当t=210o时，其三相基波合成磁动势的幅值位于：（ ） u相绕组轴线上； v相绕组轴线上； w相绕组轴线上； 在三相绕组轴线之外的某一位置。 2. 三相异步电动机的空载电流比同容量变压器大的原因是： （ ） 异步电
17、动机是旋转的； 异步电动机的损耗大 校 誉 颧 于 例 蟹 瓶 氛 匙 威 伶 吃 芬 豁 惮 比 计 刨 羚 挟 咐 务 坠 都 盒 葱 爬 乏 湛 熄 熄 禄 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 第四章 三相异步电动机 异步电动机有气隙； 异步电动机有漏抗。 3. 三相异步电动机空载时气隙磁通的大小主要取决于： （ ） 电源电压； 气隙大小； 定、转子铁心材质； 定子绕组的漏阻抗。 4. 三相异步电动机能画出像变压器那样的等效电路是由于 ： （ ） 它们的定子或一次侧电流都滞后于电源电压； 气隙磁场在定、转子或主磁通在一次、二次侧都感应电 动势；
18、 漳 园 现 蠢 呜 汐 状 器 峻 欺 坝 育 肝 湿 皱 粳 椅 再 舰 泥 块 旺 农 充 误 完 酿 浩 螟 纸 寓 郡 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 第四章 三相异步电动机 它们都是由电网取得励磁电流。 （四）简答题： 1. 三相异步电动机空载运行时，电动机的功率因数为什么 很低？ 答：空载时， ，而 ，其中， 为有功分量 电流，用来供给空载损耗； 为无功分量电流，用来建立磁场 。由于 ，所以空载电流基本是一无功性质的电流，因而 电动机功率因数 很低。 2. 三相圆形旋转磁动势的特点有哪些？ 答：（1）幅值恒定，幅值为 ； （2）转速
19、为 ； 惯 合 畸 抢 皿 垢 续 连 窥 建 白 取 挂 辞 泊 蚊 裤 腆 沿 离 慌 架 取 侵 蔑 喳 式 稗 哺 洪 野 缓 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 （3）旋转磁动势的转向与电流相序一致，由载有超前电 流相转向载有滞后电流相； （4）旋转磁场的位置：当某相电流达到最大值时，旋转 磁动势的幅值恰好转到该相绕组的轴线上。 3. 一台异步电动机，将转子卡住不转，而定子绕组上加额 定电压，此时电动机的定子、转子绕组中的电流及电动机的温 度将如何变化？为什么？ 答：转子不转时，n=0，s=1，此时旋转磁场将以最大速度 截切转子导体，转子绕
20、组中将产生较大的感应电流，据磁动势 平衡关系可知，定子也将产生较大的电流，定、转子电流都将 超出额定值的数倍，电动机的温度也将大大增加。 4. 异步电动机的定、转子电路之间并无电的直接联系，当 第四章 三相异步电动机 打 要 钢 混 旁 羡 蝴 康 沼 盏 检 拴 帅 凶 捷 窄 常 逆 断 诀 弄 连 钠 咯 绚 芽 恭 纸 惰 喇 毋 麦 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 第四章 三相异步电动机 负载增加时，为什么定子电流和输入功率会自动增加？ 答：当负载增加时，转子转速n下降，则转差率上升，转 子绕组切割磁力线的速度增加，转子的感应电动势E2
21、s和感应 电流I2相应增加，转子磁动势F2也增加，由磁动势平衡关系知 ，定子磁动势也要相应增加，则定子电流I1上升，即从电网输 入的电功率增加。 （四）简答题： 1. 一台交流发电机，定子绕组为双层叠绕组，定子槽数 Z=36，极数2p=2，节距y1=14，线圈匝数Nc=1，每相绕组并联 支路数a=1，频率为50Hz，每极基波磁通1=2.63Wb，试求相 电动势的大小。 解：极距： 容 母 赁 彩 贰 食 咀 坪 虽 图 汹 樱 驳 婆 驳 讹 稍 皿 迎 什 制 刀 篱 肇 樊 陇 妆 场 拖 范 翅 菌 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 第四章
22、三相异步电动机 每极每相槽数： 槽距角： 用空间电角度表示节距： 基波矩距系数： 基波分布系数： 基波绕组系数： 每相串联匝数： 扬 祁 斥 吭 灿 记 逻 然 积 拂 苇 沂 孪 磁 杖 醇 背 孔 斧 南 熙 质 亦 浓 姻 摘 盟 枫 汁 截 恰 容 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 第四章 三相异步电动机 基波电动势： 2. 已知一台三相50Hz绕线式异步电动机，额定数据为:PN= 100kW，UN=380V，nN=950r/min。在额定转速下运行时，机械损耗Pmec=0.7kW， 附加损耗Pad=0.3kW。求额定运行时的:（1）额定转
23、差率sN；电磁功率Pem；（3） 转子铜损耗PCu2；（4）输出转矩T2；（5）空载转矩T0；（6）电磁转矩Tem。 解：（1）额定转差率sN 由 ，得： 取p=3 粒 亢 互 嘲 免 厄 度 旗 榨 模 摸 献 班 权 析 早 豢 嘴 缓 巷 殃 呻 痪 耪 朴 梢 米 妒 轨 嘿 痢 空 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 第四章 三相异步电动机 所以 （2）电磁功率Pem 所以 （3）转子铜损耗PCu2 （4）输出转矩T2 先 骑 厘 泥 贯 封 尽 会 单 亩 号 轰 墩 认 俺 匡 喀 膀 豌 殿 秉 豁 刻 捕 淖 闷 冒 黄 恶 黍 储 师 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 第四章 三相异步电动机 （5）空载转矩T0 （6）电磁转矩Tem 宦 冀 浊 杖 遭 芳 词 姐 门 浊 烃 镜 污 挑 焙 獭 级 蘑 佃 恭 搔 秒 筑 讳 狞 垮 狈 浇 蔼 拍 挺 枯 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分 思 考 题 与 习 题 答 案 部 分