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1、第四章 三相異步電動(dòng)機(jī)
思考題與習(xí)題
4.1 三相異步電動(dòng)機(jī)為什么會(huì)旋轉(zhuǎn),怎樣改變它的轉(zhuǎn)向。
4.2 什么是異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率?如何根據(jù)轉(zhuǎn)差率來(lái)判斷異步電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)?
4.3 在三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)中,如將定子三相繞組短接,并且通過(guò)滑環(huán)向轉(zhuǎn)子繞組通入三相交流電流,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)若為順時(shí)針?lè)较颍瑔?wèn)這時(shí)電動(dòng)機(jī)能轉(zhuǎn)嗎?如能旋轉(zhuǎn),其轉(zhuǎn)向如何?
4.4 異步電動(dòng)機(jī)為什么又稱感應(yīng)電動(dòng)機(jī)?
4.5 異步電動(dòng)機(jī)中的空氣隙為什么做得很小?
4.6 假如有一臺(tái)星形聯(lián)結(jié)的三相異步電動(dòng)機(jī),在運(yùn)行中突然切斷三相電流,并同時(shí)將任意兩相定子繞組(如U、V相)立即接入直流電源,這時(shí)異步
2、電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)如何,試畫圖分析。
4.7 一臺(tái)三相單層繞組電機(jī),極數(shù)2p=4,定子槽數(shù)Z=36,每相并聯(lián)支路數(shù)a=2,試列出60o相帶的分相情況,并畫出三相單層交叉式繞組展開圖。
4.8 一臺(tái)交流電機(jī),Z=36,2p=4,y=7,a=2。試列出60o相帶分相情況,并畫出雙層疊繞組的展開圖。
4.9 試述短距系數(shù)ky1和分布系數(shù)kq1的物理意義?
4.10 交流電機(jī)一相繞組電動(dòng)勢(shì)的頻率、波形、大小與哪些因素有關(guān)?哪些由構(gòu)造決定?哪些由運(yùn)行條件決定?
4.11 一臺(tái)三相雙層繞組電機(jī),Z=36,2p=4,?1=50Hz,y1=7/9τ,試求基波、五次諧波與七次諧波的
3、繞組系數(shù),若完全消除五次諧波分量, y1應(yīng)取多少?實(shí)際中,本題采用短距的方法能否將五次諧波電動(dòng)勢(shì)完全消除?
4.12 一臺(tái)4極,Z=36的三相交流電機(jī),采用雙層疊繞組, a=1,y1=7/9τ,每個(gè)線圈匝數(shù)Nc=20,每極氣隙基波磁通Φ1=7.5 10-3Wb,試求每相繞組基波電動(dòng)勢(shì)的大小?
4.13 交流電機(jī)單相繞組基波磁動(dòng)勢(shì)的幅值大小、位置和脈動(dòng)頻率與哪些因素有關(guān)?其中哪些因素由構(gòu)造決定?哪些由運(yùn)行條件決定?
4.14 交流電機(jī)三相繞組合成基波圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的幅值、空間位置、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向各與哪些因素有關(guān)?其中哪些因素由構(gòu)造決定?哪些由運(yùn)行條件決定?
4.15 一臺(tái)50H
4、z交流電機(jī),通入60Hz的三相對(duì)稱交流電流,設(shè)電流的大小不變,問(wèn)此時(shí)基波合成磁動(dòng)勢(shì)的幅值大小、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向如何變化?
4.16 三相繞組中通入三相負(fù)序電流時(shí),與通入幅值相同的三相正序電流時(shí)相比較,磁動(dòng)勢(shì)有何不同。若通入三相同相位的交流電流時(shí)又如何?
4.17 若在兩相對(duì)稱繞組中(兩相繞組匝數(shù)相同,在空間相隔90o電角度),通入對(duì)稱的兩相電流, 試證明兩相的合成磁動(dòng)勢(shì)為旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)。
4.18 一臺(tái)三相交流電機(jī), 2p=6,Z=36,定子雙層疊繞組,y=5/6τ,每相串聯(lián)匝數(shù)N=72,當(dāng)通入50Hz三相對(duì)稱電流,每相電流I=20A時(shí),試計(jì)算三相基波合成磁動(dòng)勢(shì)的幅值和轉(zhuǎn)速。
4.
5、19 異步電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)及空載運(yùn)行時(shí),為什么功率因數(shù)較低?當(dāng)滿載運(yùn)行時(shí),功率因數(shù)為什么會(huì)較高?
4.20 當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí),設(shè)外加電源的頻率為?1,電機(jī)運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)差率為s,問(wèn):定子電動(dòng)勢(shì)的頻率是多少?轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)的頻率是多少?由定子電流所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)以什么速度截切定子?又以什么速度截切轉(zhuǎn)子?由轉(zhuǎn)子電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)以什么速度截切轉(zhuǎn)子?又以什么速度截切定子?定、轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)的相對(duì)速度為多少?
4.21 三相異步電動(dòng)機(jī)主磁通和漏磁通是如何定義的?主磁通在定、轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率一樣嗎??jī)蓚€(gè)頻率之間數(shù)量關(guān)系如何?
4.22 為什么三相異步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流比相應(yīng)三相變壓
6、器的大很多?
4.23 為什么三相異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)總是滯后的?而變壓器呢?
4.24 試說(shuō)明異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上機(jī)械負(fù)載增加時(shí),電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n、定子電流I1和轉(zhuǎn)子電流I2如何變化?為什么?
4.25 當(dāng)三相異步電動(dòng)機(jī)在額定電壓下正常運(yùn)行時(shí),如果轉(zhuǎn)子突然被卡住,會(huì)產(chǎn)生什么后果?為什么?
4.26 異步電動(dòng)機(jī)等效電路中的附加電阻 的物理意義是什么?能否用電抗或電容代替這個(gè)附加電阻?為什么?
4.27 三相異步電動(dòng)機(jī)帶額定負(fù)載運(yùn)行時(shí),如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變,當(dāng)電源電壓降低時(shí),電動(dòng)機(jī)的Φ0 、I1、I2和n如何變化?為什么?
4.28 一臺(tái)籠型異步電
7、動(dòng)機(jī),原轉(zhuǎn)子銅條改為鋁條,如輸出同樣的功率,試問(wèn)對(duì)sN、cosΦ1、ηN、I1N等都有何影響?
4.29 增大異步電動(dòng)機(jī)氣隙時(shí),對(duì)空載電流、漏抗有何影響?
4.30 一臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行時(shí),通過(guò)氣隙傳遞的電磁功率約有3%轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)子銅損耗,試問(wèn)這時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率是多少?有多少轉(zhuǎn)化為總機(jī)械功率?
4.31 在異步電動(dòng)機(jī)等效電路圖中,Zm反映什么物理量?是否為變量?在額定電壓下電動(dòng)機(jī)由空載到滿載,Zm如何變化?
4.32 一臺(tái)PN=4.5kW、Y/D聯(lián)結(jié)、380/220V、cosΦN=0.8、ηN=0.8、nN =1450r/min的三相異步電動(dòng)機(jī),試求:(1)接成Y聯(lián)
8、結(jié)及D聯(lián)結(jié)時(shí)的額定電流;(2)同步轉(zhuǎn)速n1及定子磁極對(duì)數(shù)p;(3)帶額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)差率sN。
4.33 一臺(tái)6極異步電動(dòng)機(jī)額定功率PN=28kW、額定電壓UN=380V,頻率為50Hz,額定轉(zhuǎn)速nN =950r/min,額定負(fù)載時(shí)cosΦ1=0.88,PCu1+PFe=2.2kW,Pmec=1.1kW,Pad=0,試計(jì)算在額定負(fù)載時(shí)的sN、PCu2、ηN、I1和?2。
4.34 一臺(tái)三相四極Y聯(lián)結(jié)的異步電動(dòng)機(jī),PN=10kW、UN=380V,IN=11.6A,額定運(yùn)行時(shí),PCu1=560W,PCu2=310W,PFe=270W,Pmec=70W,Pad=200W,試求額定運(yùn)行時(shí)的:
9、(1)額定轉(zhuǎn)速nN;(2)空載轉(zhuǎn)矩T0;(3)輸出轉(zhuǎn)矩T2;(4)電磁轉(zhuǎn)矩Tem。
4.35 已知一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)定子輸入功率為60kW,定子銅損耗為600W,鐵損耗為400W,轉(zhuǎn)差率為0.03,試求電磁功率Pem、總機(jī)械功率PMEC和轉(zhuǎn)子銅損耗PCu2。
4.36 一臺(tái)PN=5.5kW、UN=380V,?1=50Hz的三相四極異步電動(dòng)機(jī),在某運(yùn)行情況下,自定子方面輸入的功率為6.62kWPCu1=341W, PCu2=237.5W,PFe=167.5W,Pmec=45W, Pad=29W,試?yán)L出該電動(dòng)機(jī)的功率流程圖,并計(jì)算在該運(yùn)行情況下,電動(dòng)機(jī)的效率、轉(zhuǎn)差率、轉(zhuǎn)速、空載轉(zhuǎn)矩、輸出轉(zhuǎn)矩和電磁轉(zhuǎn)矩。
4.37 有一臺(tái)四極異步電動(dòng)機(jī),PN=10kW、UN=380V, ?=50Hz,轉(zhuǎn)子銅損耗PCu2=314W,附加損耗Pad=102W, 機(jī)械損耗Pmec=175W,求電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速及額定電磁轉(zhuǎn)矩。