1、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： 90
2、sinyky谐波： siy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： 2sinqkp谐波： 2sinqkp相临元件所夹空间电角度对基波来说是 ，对于 次谐波则为 ，因此相临元件的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
3、,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。在三相电机中采用 600 相带绕组可以产生比 1200 相带绕组高的感应电势，分布系数也大于 1200 相带，所以常采用 600 相带。5-4 已知一个元件的两个元件边电动势分别为 E1=100 0，E 2=10150 0，求这个元件的短矩系数 ky1，ky 5。解： 96.08sin1yk25.5si5y5-5 将三个相邻元件串联成一个元件组，元件电动势分别为 400 0、4020
4、0、 4040 0，求这个元件组的电动势及分布系数 kp1。解： 960.2sin32sin1 qkp VkEpy .15.045-6 一台三相交流电机，定子是三相对称单层绕组，已知极数 2p=4，定子槽数 Z1=36，并联支路数 a=1，元件节距 。（1）画出槽电动势星形图；（2）画出 U 相绕组展开图；（3）求基波绕组系数 w；1k（4）如果每极磁通 =0.0172Wb，频率 f=50Hz，每个元件的匝数 N=10，求基波相电动势。解：1、槽电动势星形图19110282203456789111213141516171836353332313029 2726252423222134U1U2V
5、1W2W1V22、U 相绕组展开图计算参数： =Z/2p=36/4=99y=p360/Z=2360/36=20q=z/(2pm)=36/(223)=3分相带U1-(1-10) - (2-11) - (3-12)-(19-28 ) - (20-29) - (21-30) U2V1-(7-16) - (8-17) - (9-18)-(25-34 ) - (26-35) - (27-36)- V2W1-(13-22) - (14-23) - (15-24)-(31-4 ) - (32-5) - (33-6)- W2 画 U 相绕组展开图3、 960.2sin3si2n11 qkpy4、 myp kq
6、NfapaE14.元 件 组 电 势V 94.21072.96.3505-7 一台三相交流电机，定子是三相对称双层短矩绕组，已知极数 2p=4，定子槽数Z1=36，=1， 。7yU11 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112 13 14 15 15 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36U2（1）画出元件电动势星形图；（2）画出 U 相绕组展开图；（3）求基波和五次谐波绕组系数；（4）如果把该绕组改成两路并联（=2） ，或四路并联（=4） ，应该怎样改接线。解：1、元件电动势星形图2、U 相绕组展开图计算参
7、数： =Z/2p=36/4=979y=p360/Z=2360/36=20q=z/(2pm)=36/(223)=3分相带U1-(1、 2、3) (10、11、12)- (19、20、21 ) (28 、29、30) U 2V1-(7、 8、9) (16、17、18)-(25、26、27 ) (34 、35、36)- V2W1-(13、14、15) (22 、23、24) -(31、32、33 ) (4、5、6)- W2 画 U 相绕组展开图19110282203456789111213141516171836353332313029 2726252423222134U1U2V1W2W1V2U11
8、 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36U23、 902.sin3907sin2i90sin11 qykpy038.25sin39075sin2sin90sin55 qykpy4、=2:=4:5-8 一台三相交流电机，2p=4，Z 1=30，如在其上绕制三项对称双层短距绕组（不用 1200相带） ，使并联支路数 =1，试合理地选择节矩 y，绘出元件的电动势星形图及一相绕组的展开图。解：1、计算参数：U11 2 3 4 5 6 7 8 9 10
9、1112 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36U2U11 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36U2 =Z/2p=30/4=7.575.y=p360/Z=2360/30=24q=z/(2pm)=30/(223)=2.52、元件电动势星形图3、分相带U1-(1、 2、3) (9、10)- (16、17、18) (24 、25) U2V1-(6
10、、 7、8) (14、15)-(21、22、23) (29 、30) - V2W1-(11、12、13) (4 、5) -(26、27、28) (20、21)- W2 4、画 U 相绕组展开图5-9 一台三相六极异步电动机，定子绕组联结成三路并联星形，额定电压为 380V，问应该如何接，才能把它接到 660V 的电网上去？答：将定子绕组联结成三路串联 形即可。分析：三路并联星形，额定电压为 380V，则一路相电压为 220V；将三路串联 形即可承受 660V 线电压（等于相电压为 660V） 。5-10 何谓时空函数，为什么说脉振磁动势和旋转磁动势都是时空函数？1102203456789111
11、213141516 17181928302927262524 232221U1U2V1W2W1V2U1 U21 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30答：随时间变化又在空间分布的函数，称为时空函数。脉振磁动势和旋转磁动势都既随时间变化，同时其在空间分布，也就是说，它们都既是时间量，也是空间量。5-11 怎样使旋转磁场反转，怎样改变旋转磁场的转速？答：改变任意两相电流的相序即可使旋转磁场反转。改变电流的频率或电机的极对数可改变旋转磁场的转速（ ） 。pfn6015-12 怎样用空
12、间矢量表示空间分布的正弦波？答： cosmF5-13 证明两相对称绕组（空间位置差 900电角度）流过两相对称电流（时间差 900）时产生的是圆形旋转磁动势。证明：两相对称电流： tIimxcos90tiy两相对称绕组通入两相对称电流产生的两个脉振磁动势： tFtFtf mmx cos5.0cos5.0),(1tFtFtf mmy cos5.0cos5.01809),(1tfftfmyxcs,),(111显然，合成磁动势 是沿 轴正方向旋转的圆形旋转磁动势，其幅值等于f,1单相脉振磁动势的幅值。5-14 异步电动机定子三相绕组 Y 联接无中性线，说明一相断线后，定子产生的是何种磁动势？答：脉振
13、磁动势。分析：余下两相绕组流过同一电流（没有相位差） 。5-15 如果给一个三各相通入大小和相位均相同的单向交流电流（即） ，求绕组中产生的基波合成磁动势。tIiimWVUcos解：三相对称绕组通入电流后的三个脉振磁动势：， ，120jea240je012atFtfmUcos),(1taftaFttf UmV ,cos120, 11 =),(cos4cs),( 121 tftFtf UmW 01, , 211atf tftftfUWV5-16 将三相集中绕组 U1U2、V 1V2、W 1W2放在电机定子的同一个大槽内，如图所示，当绕组通入三相对称电流 、 、 时，tIimcos120costI
14、im240costIimW求绕组中产生的基波合成磁动势。解：方法参见 5-15。01, ,),(211atf tftftfUWV5-17 异步电动机定子三相绕组三角形联结，如果电源一相断线，试分析此时定子产生的是何种磁动势。答：脉振磁动势。分析：三相绕组通入的同相位电流，两相串联与另一相并联。5-18 绕线转子异步电动机转子开路，试说明转子相电动势 与定子相电动势 之间的uEUE相位关系。答：定、转子绕组位置一一对应，转子相电动势 与定子相电动势 的相位相同。uEUE分析：定、转子绕组处于同一旋转磁场内。5-19 在推导异步电动机等效电路过程中，进行了哪些折算，折算所依据的原则是什么？答：依据
15、原则：转子磁动势 不变，目的： 。2F12E电流（磁势平衡） 、电势（电磁解耦）和阻抗（功率平衡）的折算。5-20 异步电动机额定运行时，由定子电流产生的旋转磁动势相对于定子的转速是多少？相对于转子的转速又是多少？由转子电流产生的旋转磁动势相对于转子的转速是多少？相对于定子的转速又是多少？答： 、 、 、 。1nn115-21 异步电动机定子绕组与转子绕组在电路上没有直接联系，为什么输出功率增加时，定子电流和输入功率会自动随之增加？答：异步电动机定子电流为： 201II随负载的增加，转子电流 2增加，转子电流为去磁作用，为保持电动机中磁动势基本不变（“恒压系统” ） ，定子电流也要增加一个 ，
16、用来平衡转子电流 2I产生的磁动势。2I从而定子电流和输入功率随输出功率增加而自动增加。5-22 试证明异步电动机无论工作在何种状态（包括电动状态，再生发电制动状态和反接制动状态） ，定转子旋转磁动势总是相对静止的。证明：定子磁动势相对于定子的转速： 1n转子磁动势相对于转子的转速： pf21260转子磁动势相对于定子的转速： 122nfn5-23 异步电动机 T 形等效电路中电阻 r2(1-s)/s 的含义如何？它是怎样得来的？能否用电感或电容代替，为什么？答：5-24 一台绕线转子异步电机，如将定子绕组短接，转子接至频率为 f1电压等于转子额定电压的三相电源上去，为什么？5-25 一台绕线
17、转子异步电机，如将定子接入频率为 f1的三相电源，转子接入频率为 f2的三相电源，如果电机能够稳定运行，转速可有几种情况？数值各是多少？5-26 异步电动机，P N=75kW，U N=380V，I N=139A，n N=975r/min，cos N=0.87，f N=50Hz，试问该电机的极对数 p，额定转差率 sN和额定负载时的效率 N各为多少？解： （1）因 nN=975r/min，则 n1=1000r/min故 p=60f/n1=3000/1000=3（2） 025.970nSN(3) %23.9487.0*13cosIU3PN5-27 一台异步电动机，输入功率 P1=8.6kW，定子铜
18、损耗 pcu1=425W，铁损耗 pFe=210W，转差率 s=0.05，试求电磁功率 PM，转子铜损耗 pCu2和总机械功率 Pm。解： （1）P M=P1-pcu1-pFe=8600-425-210=7965W（2）p Cu2=s PM=398.25W （3）P m=（1-sP M）=7566.75W5-28 绕线转子异步电动机，P N=30kW，U 1N=380V 定子 Y 联结，n N=578r/min，定子绕组每相串联匝数 N1=80 匝，k 1 =0.93，转子绕组每相串联匝数 N2=30 匝，k 2 =0.95，已知参数r1=0.123，x 1=0.127，r 2=0.0176，
19、x 2=0.127，r m=1.9，x m=9.8。（1）计算转子阻抗折算值 r2,x2；（2）用简化等效电路计算额定电流 I1N。（3）求额定时的功率因数 cos N效率 N。解： （1） 61.295.038kN21e .7.6.re2 2.18.0*.xk2e2（2） 37.650SNm1oojxrjr038Ij9.8j0.273.oj9.2703oo8.41.o41j1.6-.2212jxsrjr03I- j1.270.3j.1273.oj.397.0oo5.64.0o5.6.4j.5-8.o201Np)I-(Ij3.158.j.64.3j.1-0.235.947.6（3） 8.0co
20、soN%3.7481.07563sIUP3N5-29 三相异步电动机，P N=28kW，U N=380V，n N=950r/min，cos N=0.88，f N=50Hz，额定运行时 pcu1+pFe=2.2kW，p m=1.1kW 忽略 ps，试求：（1）额定转差率 sN；（2）总机械功率 Pm，电磁功率 PM和转子铜损耗 pCu2；（3）输入功率 P1及功率 N；（4）定子额定电流 I1N。解：（1） 05.190nsN1（2）P m=PN+pm+ps= PN+pm =29.1kW63kW.05.129Mpcu2=sN*PM=0.05 30.63=1.53kW（3）P 1=PM+pcu1+
21、pFe=30.63+2.2=32.83kW%74.863.21N（4） 73A.50.864312cosUPI 3N1N 5-30 一台四极异步电动机，P 1=10.7kW，p Cu=450W，p Fe=220W，s=0.029，求该电动机的电磁功率 PM，转子铜损耗 pCu，总机械功率 PM及电磁转矩 T。解：P M=P1-pcu1-pFe=10.7 103-450-200=10050Wpcu2=sPM=0.029 10050=291.45WPm=（1-s）P M=（1-0.029 ） 10050=9758.5WTN=9.55PM/n1=9.55 10050/1500=63.96N.m5-3
22、1 三相异步电动机，已知 PN=10kW，U N=380，n N=1455r/min，额定运行时pcu1+pFe=205W，求（1）转差率 sN；（2）总机械功率 Pm和转子铜损耗 pCu2；（3）输出转矩 T2N，空载转矩 T0和电磁转矩 T。解：（1） 3.154-nsN1（2）P m=PN+pm+ps= 10+0.205=10.205kWkW 316.02.03.12 CuPp（3）T 2N=9550PN/nN=9550 10/1455=65.64N.mT0=(pm+ps)/nN*9550=9550 0.205/1455=1.35N.mTN=T2N+T0=65.64+1.35=66.99
23、N.m另：T N=9550Pm/nN=9550 10.205/1455=66.98N.m5-32 一部电动机的电磁转矩是转子电流在磁场中受力产生的，为什么异步电动机起动初瞬（n=0）电流为额定电流的 4-5 倍以上，可是起动转矩只有额定转矩的 1-1.5 倍左右？参考答案：在电机起动瞬间，转子尚未转动，旋转磁场以同步速度切割转子导体，使转子中感应出很大的电动势，其值约为额定负载时转子电势的 20 倍。由于起动时转子电流频率较高，漏感抗较大，因此，起动电流可达其额定电流的 58 倍。转子电流增加，必然引起定子电流增加，其值约为额定电流的 47 倍。尽管起动电流很大，转子电路的功率因数很低，起动转
24、矩只有额定转矩的 0.81.5 倍(相对大电流而言)。类似的问题：为什么三相异步电动机起动电流大，转矩却不大？参考答案：启动电流很大的原因是：刚启动时，转差率 s 最大，转子电动势 E 也最大，因而启动电流很大。启动转矩不大的原因有两方面：一是因电磁转矩取决于转子绕组电流的有功分量，启动时，s=1，转子漏电抗最大，转子侧功率因数很低（0.3 左右），因而，启动时转子绕组电流有功分量很小；二是启动电流大又导致定子绕组的漏阻抗压降增大，若供电电源容量小，还会导致电源输出电压下降，其结果均使每极气隙磁通量下降，进而引起启动转矩的减小。5-33 一台异步电动机 PN=3kW,UN=380V,IN=7.
25、2A,定子星形联结，r 1=2,空载试验数据如下：U0=380V,I0=3.64A,p0=264W,机械损耗 pm=11W,附加损耗忽略不计。短路试验数据为Uk=100V,Ik=7A,pk=470W,认为 x1=x2,求 r2,x1,x2,rm,xm。解： 0/38/60.3().4ZI022641.()3.pI2200.()xr/38.5()7KkkUZI22473.()3kKprI22.6()kkxr21k1217.38kx0642()mr01652()m第六章 三相异步电动机的电力拖动6-1 三相异步电动机的机械特性。当 0SS m时，电磁转矩 T 随 S 增加而增大，SmS1 时电磁转
26、矩随 S 增加而减小，这是为什么？6-2 什么是异步电动机的固有机械特性？什么是异步电动机的人为机械特性？6-3 三相异步电动机最大转矩的大小与定子电压有什么关系？与转子电阻有关吗？异步电动机可否在最大转矩下长期运行？为什么？6-4 绕线转子异步电动机拖动恒转矩负载运行时，若增大转子回路外串电阻，电动机的电磁功率，转子电流，转子回路的铜损耗及其轴输出功率将如何变化？6-5 三相异步电动机拖动恒转矩负载运行在额定状态，T L=TN。如果电压突然降低，那么，电动机的机械特性以及转子电流将如何变化？6-6 为什么三相异步电动机定子回路串入三相电阻或电抗时最大篆矩和临界转差率都要减小？6-7 容量为几
27、千瓦时，为什么直流电动机不允许直接启动而三相笼型异步电动机却可以直接启动？6-8 笼型异步电动机起动电流大而起动转矩却不大，这是为什么？6-9 笼型异步电动机能否直接启动主要考虑哪些条件？不能能直接起动时为什么可以采用减压启动？减压起动时对起动转矩有什么要求？6-10 定子串电阻或电抗减压起动的主要有缺点是什么？适用什么场合？6-11 三相笼型异步电动机的额定电压为 380/220V，电网电压为 380V 时，能否采用 Y-D 空载起动？6-12 采用自耦变压器减压起动时，如果自耦变压器的电压比为 kA，电动机的初启动电流、初始起动转矩以及电网供给的最大起动电流等与直接启动相比较各降低多少？自
28、耦变压器减压启动的主要有缺点是什么？适用于什么场合？6-13 为什么深槽及双笼转子异步电动机的堵转转矩大？6-14 绕线转子异步电动机起动时，转子串入适当的电阻是起动电流减小了，而起动转矩反而增大了，这是为什么？如果把电阻串在定子电路中或在定子电路中串入电抗是否也能起到减小起动流，增大起动转矩的作用？转子串电阻启动主要用于什么场合？6-15 三相绕线转子异步电动机转子串频敏变阻器起动时，其机械特性有什么特点？为什么？频敏变阻器和铁心为什么用厚钢板而不用硅钢片？6-16 为什么变极调速适合于笼型异步电动机而不适合于绕线转子异步电动机？6-17 三相异步电动机改变极对数后，若电源的相序不变，电动机
29、的旋转方向会怎样？6-18 YY-Y 联结和 YY-D 联结的变极调速都可以实现二极变四极，为什么前者属于恒转矩调速方式而后者却接近恒功率调速方式？6-19 异步电动机拖动恒转矩负载运行，采用降压调速方法，在低速下运行时会有什么问题？6-20 异步电动机定子降压调速和转子串电阻调速同属消耗转差功率的调速方法，为什么在同一转矩不减压调速是转子电流增大，而转子串电阻调试时转子电流却不变？6-21 三相异步电动机在基频以下变频调速时，如果只降低电源频率而电源电压的大小为额定值不变是否可以？为什么？6-22 三相异步电动机保持 E1/f1=常数，在基频以下变频调速，其不同频率下的机械特性有什么特点？6
30、-23 三相异步电动机保持 U1/f1=常数，在基频以下变频调速时，为什么在较低的频率下运行时其过载能力下降较多？6-24 三相异步电动机 2p=4，n N=1440r/min 在额定负载下，保持 E1/f1=常数，将定子频率降至 25Hz 时，电动机的调速范围和静差率各是多少？6-25 三相异步电动机基频以上变频调速，保持 U1=UN不变时，电动机的最大转矩将如何变化？能否拖动恒转矩？为什么？6-26 为什么三相异步电动机串级调速时效率较高？6-27 笼型异步电动机采用反接制动时为什么每小时的制动次数不能太多？6-28 三相绕线转子异步电动机拖动恒转矩负载运行，在电动状态下增大转子电阻时电动
31、机的转速降低，而在转速反向的反接制动时增大转子外传电阻会使转速升高，这是为什么？6-29 是否可以说“三相异步电动机只要转速超过同步转速就进入回馈制动状态”？为什么？6-30 试说明突然降低三相异步电动机定子频率是电动机的降速过程？6-31 三相异步电动机能耗制动时，保持通入定子绕组的直流电流恒定，在制动过程中气隙磁通是否变化？如何变化？6-32 三相异步电动机能耗制动时，制动转矩与通入定子绕组中的直流电流有何关系?转子回路电阻对制动开始时的制动转矩有何影响？6-33 一台三相六极笼型异步电动机的数据为：U N=380V，n N=975r/min，f N=50Hz，钉子绕组Y 联结，r 1=2
32、.08，r 2=1.53，x 1=3.12，x 2=4.25，试求：（1）额定转差率；（2）最大转矩；（3）过载能力；（4）最大转矩对应的转差率。6-33 （1）S N=(1000-957)/1000=0.043(2) m.5N3)2.41.3()0.458.2(.*53)x()sr(U*f2pmT 2212N1N ）（.17)25.41.3(2.8.*523)x(r2*fp121max (3)过载能力.537.TNmax（4） 2.0)5.412.3(08.)x(rS221m 6-34 一台三相绕线转子异步电动机的数据为PN=75Hz，n N=720r/min，I 1N=148A， N=90
33、.5%，cos N=0.85， m=2.4，E 2N=213V，I 2N=220A。求：（1）额定转差率；（2）最大转矩；（3）过载能力；（4）最大转矩对应的转差率。6-34 (1) TN=9550PN/nN=9550*75/720=995N.m(2) Tmax= TN=2.4*995=2388N.mm(3) 04.752-nSN1183.0).2.(*.)1(2mm (4) s0.83.1sTmax(5) 024.*314.0IESr2N6-35 一台三相绕线转子异步电动机，额定数据为 PN=16kW，U 1N=380V，定子绕组 Y 联结，E2N=223.5V，I 2N=47A，n N=7
34、17r/min， m=3.15。电动机拖动恒转矩负载 TL=0.7TN，在固有机械特性上稳定运行。当突然在转子电路中串入三相对称电阻 R=1，求：（1）在串入转子电阻瞬间电动机产生的电磁转矩；（2）电动机稳定运行后的转速 n，输出功率 P2，电磁功率 PM及外串电阻 R 上消耗的功率；（3）在转子串入附加电阻前后的两个稳定状态下，电动机转子电流是否变化？6-35 （1）基本数据： 04.751-nSN12.4*30.IEr2N27.0)13.5.1(.)1(S2mm1 TN=9550PN/nN=9550*16/717=273.11N.mTC：S C=SA=0.7SN=0.7*0.044=0.0
35、3083.927.0*.1s*rRsm2mm.4N9.380.5sTm2cNC(2) B 287.0.*.12S*rRA2 9KW.715.43*6.nP7.950nP7.950nT.P NBBNBN2 72KW.150*67.n*P7.0N1M 30)9(rR)(22R2 (3) 不变（转子电流不变）6-36 一台绕线转子异步电动机的铭牌数据为PN=75KW，U 1N=380V,nN=1460r/min,I1N=144A,E2N=399V,I2N=116A, m=2.8,负载转矩TL=0.8TN。如果要求电动机的转速为 500r/min，求转子每相应串入的电阻值。6-36 0267.1540
36、S当 T=0.8TN 时 s1=0.8*SN=0.0213当 n=500r/min s2=(1500-500)/1500=0.667转子电阻 053.16*3907.IESr2N转子外串电阻 61*)02.(r)s(R126-37 一台三相笼型异步电动机技术数据如下：PN=320KW，U NT=6000V,nN=740r/min,I1N=40A,Y 联结，cos N=0.83,堵转电流倍数 KI=5.04,堵转转矩倍数 KT =1.93,过载倍数 m=2.2。试求：（1）直接起动时的初始起动电流和初始起动转矩；（2）把初始起动电流限定在 160A 时,定子回路每相应串入的电抗是多少？初始起动转
37、矩是多大？6-37 （1）初始启动电流：6.2014*.5IKN初始启动转矩：m.38N79042*9503.1nP*9503.1TNNK （2）电流减小倍数 79.06A.21a18*3IKUIN令 rK=0.3IK=17.18*0.3=5.1539.165.18.7rIx22 627.493.15.)07(.0.xr)a1(a 22K22KstTst=TKN*a2=7970.38*(160/201.6)2=5020.39N.m6-38 三相笼型异步电动机，已知 UN=380V,nN=1450r/min,IN=20A,D 联结，cos N=0.87， N=87.5%, KI=7 ,KT =1
38、.4,最小转矩 Tmin=1.1TN./。试求：（1）轴输出的额定转矩；（2）电网电压降低到多少伏以下就不能拖动额定负载起动？（3）采用 YD 起动时初始起动电流为多少？当 TL=0.5TN 时能否起动？（4）采用自耦变压器降压起动，并保证在 TL=0.5TN 时能可靠起动，自耦变压器的电压比kA 为多少？电网供给的最初起动电流是多少？6-38 (1) 10KW85.*70238*cosIU3PNN (2) 设：电网压降系数为 a 时，不能直接额定负载起动 由图 Tmin 下降到 TL 时则不能起动即：a 2=TN/Tmin=TN/1.1TN=0.995.0U 最小 =a*UN=0.95*38
39、0=360V当电压降到 360V，则不能起动额定负载（3） 7A.46320*IKSt TST=1.4/3*TN0.5TN TL=0.5TN 时，不能启动（4） kA=1.672ATK5.0k网电流： 2A.5067.1*kIKI2AN6-39 某生产机械所用三相绕线转子异步电动机技术数据为：P N=28KW， I1N=96A, nN=965r/min，E 2N=197V,I2N=71A,定转子绕组均为 Y 联结， m=2.26。若拖动 TL=230N.m的恒转矩负载，采用转子串电阻分级起动，试确定起动级数并计算各级启动电阻的数值。6-40 某笼型异步电动机技术数据为：P N=11KW，U N
40、=380V，I N=21.8A, nN=2930r/min， m=2.2，拖动 TL=0.8TN 的恒转矩负载运行。求：（1）电动机的转速；（2）若降低电源电压到 0.8UN 时电动机的转速；（3）若频率降低到 0.8fN=40Hz,保持 E1/f1 不变时电动机的转速。6-40 (1) TL=0.8TN 时转速023.390nS1临界转差率： 097.)12(*.)1(S2mNm TL=0.8TN 时转差率： sTmNLs=0.0194s0972*8.0NN电机转速 n=(1-s)n1=(1-0.0194)*3000=2941.8r/min(2) 降压调速转速计算降压后最大转矩 Tmax=0
41、.82*mTN=0.8*2.2TN=1.408TN降压后的转差率 s2 为 2maxLss2=0.03022NN097sT*8.0n2=(1-s2)n1=(1-0.0302)*3000=2909.4r/min(3) 变频降速的转速 n3 因为 E1/f1=c 所以 特性平行所以 自然特性上转速降58.2r/min94.-01变频后的 n1=0.8n1=0.8*3000=2400r/min变频的转速 n3= n1- =2400-58.2=2431.8r/min6-41 一台绕线转子异步电动机有关数据为： PN=75KW，U N=380V， nN=976r/min， m=2.05，E 2N=238
42、V，I 2N=210A。转子回路每相串入电阻为0.05，0.1，0.2 时，求转子串电阻调速的：（1）调速范围；（2）最大静差率；（3）拖动恒转矩负载 TL=TN 时的各级转速。6-41 024.19760NS 0157.2*3804.IESr2N(1) 调速范围应按最低可能速度计算 3.024.*0157.*233 NcSrRS min/6)3()1(33 rn所以： 4.167093DN(2)最大静差率： 3.011max3 nnnT异步机的转差率，即静差度。最大静差度即最低转速 nT=Tn 的转差率（3） mi/90)0157.()1( 1rSnSNin/823.1122各档速为 nN,
43、n1,n2,n3 如上所求。6-42 一台笼型三相异步电动机 PN=75KW，U N=380V， nN=980r/min， m=2.15，采用变频调速，保持 E1/f1 恒定，若调速范围与上题相同，试计算：（1）最大静差率；（2）频率为 40Hz，30Hz 时电动机的转速。6-42 （1）要求调速范围与上题相同 即 D=1.46 E1f 1=C，变频机械特性如图min/2.6714.980rDnN不变: A1=09820/inNr则 167.21./in1max0.9NnA与 6-41 题比较 上题 =0.33max本题 =0.029ax相对较小，这是变频的优点。（2） f1=40Hz 时转速
44、（各特性 不变）NnA1(40)*08/mi5fHznr11(40)(40)2078/infzfHzNnrA当 f1=30Hz 时转速1(30)*06/min5fHznr11(30)(30)2058/infzfzNrA6-43 一台绕线转子异步电动机 PN=30KW， nN=726r/min，U 1N=380V， E2N=285V，I 2N=65A， m=2.8。该电动机拖动反抗性恒转矩负载，T L=0.8TN，在固有机械特性上运行，现采用反接制动停车，制动开始时在转子电路中每相串入 2.12 电阻。试求：（1）制动开始瞬间电动机产生的电磁转矩；（2）制动到 n=0 时不切断定子电源，也不采用
45、机械制动措施，求电动机的最后稳定转速。6-43 （1） 1Nn75026S.32 2m1Nm=(1).*(.8.1)0.71S0.8.*03.6N22E.5r .83I2.120*.74.(68)8cmmRSSr21.6.9*m22*(.8)2S.7419T*250*234.6=789.2NmNNPR(2) 1220.6.24(80)1.2.()*()*.360.87 64ANCASnRrS313()750(1.8)2.5/minn r另解： 2312.S*0.6.71CrRS3750(.)3.5/innr644 电动机的数据与习题 643 相同，并已知转子的额定铜损耗为 1500w，风阻摩擦
46、和杂散损耗之和为 1050w，该电动机拖动起重机的提升机构。采用转子反向的反接制动下放中午。已知电动机的负载转矩 TL=TN，转子回路每相串入电阻 R=3.1 ，试求（1）电动机的转速；（2）转子外串电阻上的功率损耗；6-44 原题转子额定损耗 1500W 不合理，应为 1027KW（1） 213.08*.176.cmmrRSS2 2A2=()6.7().5750*1.8.5/innr(2) 23946*(17).50NTPKW(3)全机 2.56.m电刷 16.72.805mMPKWS21.*13.5mCu2223.5027.4ucurPK6-45 10.475NnS自然特性 Sm： 2 2
47、Nm=(1).*(41)0.83（1） TSt=1.5TN 时，转子串电阻的值 RC1 与 RC2由 S=f（T）： 2m()1NT其中 当 S=1 时 T=TSt1=.5TN如图 Sm=Sm1, Sm2 均合理即 22.4*.1()15NNTSm1=0.35，S m2=2.85 均合理外串电阻 m122()*0.4.36SCRr其中 N22E0.4*1r.0243I（2） 求反接制动停车起始制动转矩为 2TN 时应串电阻 RC3起始转差率：S B=2-SA=2-0.04=1.962 2m3B111 .4.S()196*()13.6520.0695*59.830.89()*(0.356)*1946.8/minNNNNLANLTnPTmTSnnrT1 1(20*.7(2
