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第五章 感应电机
一、 填空
1. 如果感应电动机运行时转差率为，则电磁功率、机械功率和转子铜耗之间的比例是
= 。
答
2. ★当三相感应电动机定子绕组接于的电源上作电动机运行时，定子电流的频率为 ，定子绕组感应电势的频率为 ，如转差率为，此时转子绕组感应电势的频率 ，转子电流的频率为 。
答 ，，，
3. 三相感应电动机，如使起动转矩到达最大，此时= ,转子总电阻值约为
。
答 1，
4. ★感应电动机起动时，转差率 ，此时转子电流的值 ， ,主磁通比正常运行时要 ，因此起动转矩 。
答 1，很大，很小，小一些，不大
5. ★一台三相八极感应电动机的电网频率，空载运行时转速为735转/分，此时转差率为 ，转子电势的频率为 。当转差率为0.04时，转子的转速为 ，转子的电势频率为 。
答 0.02，，，
6. 三相感应电动机空载时运行时，电机内损耗包括 ， ， ，和 ，电动机空载输入功率与这些损耗相平衡。
答 定子铜耗，定子铁耗，机械损耗，附加损耗
7. 三相感应电机转速为，定子旋转磁场的转速为，当时为 运行状态；当时为 运行状态；当与反向时为 运行状态。
答 电动机， 发电机，电磁制动
8. 增加绕线式异步电动机起动转矩方法有 　　　　　　 ，　　　　　　。
答 转子串适当的电阻， 转子串频敏变阻器
9. ★一台频率为 的三相感应电动机，用在频率为的电源上（电压不变），电动机的最大转矩为原来的 ，起动转矩变为原来的 。
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，减小
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. 铁心饱和程度增加，则感应电机的激磁电抗 。
答 减小
13. 深槽和双笼型感应电动机是利用 原理来改善电动机的起动性能的，但其正常运行时 较差。
答 集肤效应， 功率因数
14. 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
15、异步电动机的空载激磁电流比变压器大的原因是________________ 。（异步电动机存在气隙）
16、一台三相四极异步电动机，电源频率为50赫，转子转速n=1440转／分， 此时转子绕组感应电势频率为__________________。（2Hz）
17、异步电动机处于电磁制动状态时，转差率S的范围为 ___________。（S>1）
18．三相异步电动机短路参数可通过__________________实验测量.（异步电动机短路实验测量）
19．三相异步电机工作在发电机状态时其转差率__________________。（S<0）
20．一台三相异步电动机，额定频率为50赫，额定转速是960转／分，该机极数为___________(6极)
21、三相异步电动机等效电路中的参数的意义
。(输出机械功率的等效电阻)
22．三相异步电动机稳定运行的条件__________________。()
23．三相异步电动机的最大转矩与转子电阻 。(无关)
24．增大绕线式异步电动机转子回路的电阻，其临界转差率___________。(增大)
25．鼠笼式异步电动机降压起动的方法有定子回路串电抗器起动、星-三角换接起动和_______ 起动。(自耦变压器) 

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 ４极，；　　　Ｂ ６极，；
Ｃ ８极，；　　　 Ｄ １０极，。
答 C
3. 笼型三相感应电动机的额定状态转速下降，该电机转子电流产生的旋转磁动势
相对于定子的转速（ ）。
A 上升 ； B 下降；
C 上升 ； D 不变。
答 D
4. 国产额定转速为的三相感应电动机为（ ）极电机。
A 2； B 4； C 6； D 8。
答 B
5. 一台三相感应电动机拖动额定恒转矩负载运行时若电源电压下降此时电机的电磁转矩（ ）。
A ； B ；
C ； D 。
答 A
6. 三相异步电动机气隙增大，其他条件不变，则空载电流（ ）。
A 增大 ； B 减小 ；
C 不变 ； D 不能确定。
答 A
7. 三相感应电动机等效电路中的附加电阻 上所消耗的电功率应等于（ ）：
A 输出功率； B 输入功率 ；
C 电磁功率 ； D 总机械功率。
答 D
8. 与普通三相感应电动机相比，深槽双笼型三相感应电动机正常工作时，性能差一些，主要是（ ）。
A 由于增大，增大了损耗； B 由于减小，使无功电流增大；
C 由于的增加，使下降； D 由于减少，使输出功率减少。
答 C
9. 适当增加三相绕线式感应电动机转子电阻时，电动机的（ ）。
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
10. 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 B
11. 三相感应电动机电磁转矩的大小和（ ）成正比
A 电磁功率 ； B 输出功率 ；
C 输入功率 ； D 全机械功率 。
答 A
12. 设计在电源上运行的三相感应电动机现改为在电压相同频率为的电网上，其电动机的（ ）。
A 减小，减小， 增大； B 减小，增大，减小；
C 减小，减小，减小； D 增大，增大， 增大。
答 C
13. 一台绕线式感应电动机，在恒定负载下，以转差率运行，当转子边串入电阻,测得转差率将为（ ）（已折算到定子边）。
A 等于原先的转差率； B 三倍于原先的转差率；
C 两倍于原先的转差率； D 无法确定。
答 B
14. 国产额定转速为的感应电动机为（ ）电机。
A 2极； B 4极； C 6极； D 8极。
答 C
15. 如果有一台三相感应电动机运行在转差率为，此时通过气隙传递的功率有（ ）。
A 的转子铜耗； B 是转子铜耗；
C 是输出功率； D 是全机械功率。
答 A
16．异步电动机的功率因数（  B    ）
A．总是超前的   B．总是滞后的
C．负载大时超前，负载小时滞后  D．负载小时超前，负载大时滞后
17．三相异步电动机对应最大转矩的转差率Sm（   A   ）
A．与转子电阻有关  B．与电源电压有关
C．与负载大小有关  D．与极对数有关
18 ．一台三相异步电动机运行在S=0.02时，则由定子通过气隙传递给转子的功率中有（ D）。　
A．2%是电磁功率 B．2%是机械功率
C．2%是机械损耗 D．2%是转子铜耗
19．异步电动机处于理想空载状态时，转差率为(   A )。 
    A. s=0               B. s=1      C. 0．不变  D．不能稳定
21．三相异步电动机，定子通入频率为fl的电流，转差率为s时，其转子电势频率f2为
（   D   ）
　A．f2=f1 B．f2=0 C．f2=∞ 　　D． f2=sf1
22. 若要使起动转矩Tst等于最大转矩Tmax应(  C   )
A.改变电压大小    B.改变电源频率
C.增大转子回路电阻   D.减小电机气隙
23．有一台两极绕线式异步电动机，要把转速均匀上调，下列哪一种调速方法是可行的（ C）。
　　A 变极 B 转子回路串电阻 C 变频 D 降低电源电压
24、三相异步电动机空载时气隙磁通的大小主要取决于( A   )。 
    A. 电源电压高低             B. 气隙大小 
    C. 定、转子铁心材质         D. 定子绕组的漏阻抗 
 25、下列四台三相鼠笼式异步电动机的铭牌标记，哪一台可以采用星-三角换接起动(   A )。 
    A. 380V,D接线               B. 380V,Y接线 
    C. 380/660V,D,y接线        D. 220/380V，D,y接线  
26． 三相异步电动机定子漏磁通(   A  )
A 由定子磁势产生        B 由转子磁势产生
C 由定转子磁势共同产生      D 与定子磁势无关
27． 三相异步电动机当转子不动时，定转子感应电动势的频率关系是(   A  )
A f1=f2        B f1＜f2 C f1＞f2        D f2=0
28、一台三角形接三相异步电动机在额定电压下起动时的起动电流为300A，现采用星三角换接开关降压起动，其起动电流Ist为（   A  ）
  A 100A          B 173A C 212A      D150A

四、简答
1. 感应电动机等效电路中的)代表什么含义？ 能否用电感或电容代替﹖为什么？
答 代表与转子所产生的机械功率相对应的等效电阻，消耗在此电阻中的功率将代表实际电机中所产生的全（总）机械功率；不能；因为电感、电容消耗无功功率，而电机转子所产生的全（总）机械功率为有功功率。
2. 感应电机转速变化时，转子磁势相对定子的转速是否改变？相对转子的转速是否改变？
答 转子磁势相对定子转速不变,相对转子转速改变。
3. 三相感应电动机运行时，若负载转矩不变而电源电压下降，对电机的同步转速，转子转速，主磁通，功率因数，电磁转矩有何影响？
答 同步转速不变；转子转速下降；主磁通下降；功率因数下降；电磁转矩不变。

4. 说明三相异步电动机等效电路中，参数以及各代表什么意义？
答 定子绕组电阻；定子绕组漏抗，表征定子绕组漏磁效应；激磁电阻，表征铁心损耗；激磁电抗，表征铁心磁化性能；归算到定子侧的转子绕组电阻；归算到定子侧的转子绕组漏抗；代表与转子所产生的机械功率相对应的等效电阻。

5. 感应电动机运行时，定子电流的频率是多少？由定子电流产生的旋转磁动势以什么速度 切割定子和转子？由转子电流产生的旋转磁动势基波以什么速度切割定子和转子？两个基波磁动势的相对运动速度多大？
答 定子电流的频率为，转子电流的频率为，定子磁动势以速度切割定子，以（）速度即速度切割转子；转子磁动势也以速度切割定子，以速度切割转子。定、转子基波磁动势同步旋转，相对静止。
6. 说明三相感应电动机转子绕组折算和频率折算的意义，折算是在什么条件下进行的？
答 转子绕组折算就是用新绕组替换原绕组。为了导出等效电路，用一个与定子绕组的相相数、匝数和绕组因数相同的等效绕组替换实际转子绕组，折算前后转子绕组的磁动势和各种功率及损耗不变，因而从定子边看转子，一切未变。频率折算即用静止的转子替换旋转的转子，折算条件也是磁动势和各种功率及损耗不变。为此，只要将转子电阻换成。
7. 普通笼型感应电动机在额定电压下起动时，为什么起动电流很大，而起动转矩并不大？
答 起动时，，旋转磁场以同步速度切割转子，在短路的转子绕组中感应很大的电动势和电流，引起与它平衡的定子电流的负载分量急剧增加，以致定子电流很大；起动时，很小，电动机的等效阻抗很小，所以起动电流很大。由于，当、时，使转子功率因数角接近，很小，并不大；另外，因起动电流很大，定子绕组漏抗压降大，使感应电动势减小，与之成正比的也减小。起动时，减小，并不大，使得起动转矩并不大。
8. 绕线式感应电动机在转子回路串电阻起动时，为什么既能降低起动电流，又能增大起动转矩？所串电阻是否越大越好？
答 从等效电路可以看出，增加转子电阻使总的阻抗增加了，所以起动电流减小。转子电阻增加，使得提高；起动电流减小使得定子漏抗电压降低；电势增加，使气隙磁通增加。起动转矩与气隙磁通、起动电流、成正比，虽然起动电流减小了，但气隙磁通和增加，使起动转矩增加了。
如果所串电阻太大，使起动电流太小，起动转矩也将减小。
9. 一台笼型感应电动机，原来转子是插铜条的，后因损坏改为铸铝的。如输出同样转矩，电动机运行性能有什么变化？
答 转子由铜条改为铝条后，相当于转子回路电阻增大，使得电动机起动电流减小、起动转矩增大，最大转矩不变，临界转差率增大。在负载转矩不变的情况下，增大，转速下降，效率降低。
10.绕线型异步电机转子绕组的相数、极对数总是设计得与定子相同，鼠笼型异步电机的转子相数、极对数又是如何确定的呢?与鼠笼条的数量有关吗？
答：鼠笼型异步电机转子相数就是鼠笼转子上的导条数；转子极对数是靠定子绕组磁动势感应而得的，因此它始终与定子绕组的极对数相等，与鼠笼转子的导条数无关．
11.三相异步电动机的堵转电流与外加电压、电机所带负载是否有关?关系如何？是否堵转电流越大堵转转矩也越大?负载转矩的大小会对起动过程产生什么影响？
答：堵转电流与外加电压成正比关系，与负载大小无关。若电机参数不变，则堵转电流越大，堵转转矩也越大。负载转矩的大小会对起动时间的长短产生影响。
12. 画出异步电动机负载时的等值电路，说明 的物理意义？为什么异步电动机的功率因数总是滞后的？
13．简述异步电动机的工作原理。
14．试说明异步电动机的调速方法及主要特点。
15、说明三相交流绕组合成的基波磁动势性质。
16、为什么绕线型三相异步电动机转子回路串入电阻后，转子电流减小，而起动转矩反而增大
五、计算
1. ★★一台三相感应电动机，额定功率，额定电压，型接法，额定转速，定、转子的参数如下：
；
。

试求在额定转速时的电磁转矩、最大转矩、起动电流和起动转矩。
解：转差率
额定转速时的电磁转矩

最大转矩为

起动电流为

起动线电流
起动转矩

2. 有一台三相四极感应电动机，，，接法，，，，，机械损耗与附加损耗之和为。设，求此电动机额定运行时的输出功率、电磁功率、电磁转矩和负载转矩。
解： 全机械功率
输出功率
电磁功率
同步转速
额定转速
电磁转矩
或
负载转矩
3. 一台三相感应电动机，，额定电压，定子接法，频率为。额定负载运行时，定子铜耗为，铁耗为，机械损耗，附加损耗，已知，，试计算转子电流频率、转子铜耗、定子电流和电机效率。
4. 一台三相四极感应电动机，，，，，定子接法。已知额定运行时，输出转矩为电磁转矩的，，。试计算额定运行时的电磁功率、输入功率和功率因数。
5. 已知三相铝线感应电动机的数据为，，定子接法，，，定子铝耗（），转子铝耗()，铁耗，机械损耗，附加损耗。
试计算此电动机的额定转速、负载制动转矩、空载的制动转矩和电磁转矩。
解 同步转速为
全机械功率为
电磁功率为
额定负载试的转差率
额定转速
负载制动转矩
空载制动转矩
电磁转矩
6. 一台三相四极绕线式感应电动机，转子每相电阻。额定运行时，转子相电流为，，计算额定电磁转矩。若保持额定负载转矩不变，在转子回路串电阻，使转速降低到，求转子每相应串入的电阻值，此时定子电流、电磁功率、输入功率是否变化？
解

当时
因
所以
从感应电机的型等效电路可知，由于，电路中的、以及均未变化。当、不变时，则定子电流、定子功率因数、定子电动势、气隙磁通、电磁功率、定子输入功率均未变化。转子电流、转子功率因数也未变化。
接入电阻后，转子铜耗

所以，接入电阻后，转子总的铜耗增加，输出功率减小，电机效率降低。
7. 一台三相异步电动机，额定电压为，Y联接，频率为，额定功率为，额定转速为，额定负载时的功率因数为，定子铜损耗及铁损耗共为，机械损耗为，忽略附加损耗，计算额定负载时的：
（1） 转差率；（2） 转子铜损耗； （3）效率； （4）定子电流5）转子电流的频率。
8. 有一台三相四极绕线式感应电动机额定功率，额定电压，转子铜耗，机械损耗，附加损耗。试求：
（1）额定运行时的电磁功率，额定转差率的额定转速。
（2）已知每相参数，，求产生最大转矩时的转差率。
（3）若要求在起动时产生最大转矩，转子每相绕组应串入多大的电阻
9．有一台三相4极感应电动机
，试求:
10.一台绕线式三相异步电动机，绕组Y连接，其额定数据为：PN=75kW，U1N=380V，λ=2.4，用它来拖动TL=0.8TN的恒转矩负载运行时，欲使电动机运行在。
(1)若采用转子回路串电阻，求每相电阻值；(2)若采用降压调速，求电源电压 3)若采用变频调速，保持U/f=常数，求频率与电压。
11、某三相四极笼型异步电动机，其定子绕组Y连接，PN=11kW，U1N=380V，nN =1430 r/min，λ=2.2，用它来拖动TL=0.85TN的恒转矩负载运行。求：
(1)电动机的转速；(2)电源电压降低到0.8UN时电动机的转速；(3)频率降低到0.7fN=35Hz、保持E1/f1不变时电动机的转速。
12、一台绕线式三相异步电动机，PN=75kW，nN=725r/min，λ=2.4，E2N=213V，I2N=220A。TL =TN定子和转子绕组均为Y形连接，忽略传动机构的转矩损耗，求：
（1）要求启动转矩为1.48TN，转子每相应串入多大电阻？
（2）要求转速为-350r/min时（倒拉反转制动状态），转子每相应串入多大电阻？
13某绕线式三相异步电动机，技术数据为：
。该电动机拖动起重机主钩，当提升重物时电动机负载转矩，试求：
（1） 电动机工作在固有机械特性上提升该重物时，电动机的转速。
（2） 不考虑提升机构传动损耗，如果改变电源相序，下放该重物，下
放速度是多少？
（3） 若使下放速度为，不改变电源相序，转子回路应
串入多大电阻？