电机及电力拖动课后习题答案 下载本文

《电机与拖动基础》课后习题

第五章习题答案

1. 试述感应电动机得工作原理,为什么说感应电动机是一种异步电动机?

答:感应电动机工作原理:异步电动机运行时,定子绕组接到三相电源上,转子绕组自身短路,由于电磁感应的关系,在转子绕组中感应电动势,产生电流,从而产生电磁转矩,推动转子旋转。

如果转子转速等于旋转磁场转速,则磁场和转子之间就没有相对运动,它们之间就不存在电磁关系,也就不能再转子导体中感应电动势,产生电流,也就不能产生电磁转矩。所以,感应电动机的转子速度不可能等于旋转磁场的旋转速度,因此,感应电动机是一种异步电动机。

2. 什么叫同步转速?它与哪些因素有关?一台三相四极交流电动机,试分别写出电源频率f=50Hz与f=60Hz时的同步转速。

答:旋转磁场的旋转速度n1称为同步转速。由n1?关。

对三相四极交流电动机来说,p=2,当f=50Hz时,n1?60f60?60??1800rpm 。 p260f60?50??1500rpm; p260f可知,它仅与电流频率f和电动机的极对数p有p当f?60Hz时,n1?3.一台三相交流电动机,电源频率f=50Hz,试分别写出当极对数2p=2、4、6、8、10时的同步转速。 解:由n1?600rpm。

4.何为转差率S?通常感应电动机的S值为多少?

答:转子转速n与旋转磁场转速n1之差称为转差?n;转差与磁场转速n1之比称为转差率,即

60f可知,2p=2、4、6、8、10时的同步转速分别为3000rpm、1500rpm、1000rpm、750rpm、pS?n1-n?100% 一般S=0.01~0.05。 n1

5.一台三相4极感应电动机,已知电源频率f=50Hz,额定转速nN?1450r/min,求转差率S。

60f60?50??1500rpmp2解:

n1-n1500-1450S??100%??100%?3.3%n11500n1?

12.一台三相感应电动机接在UN?380V、f?50Hz的电网上工作,定子绕组作三角形联结,已知每相电动势为额定电压的92%,定子绕组的每相串联匝数N1?312绕组因数Kw1?0.96,试求每极磁通?1。 匝,解:已知相电动势E?1?92%UN?0.92?380?349.6V

而 E?1?4.44fN1?1Kw1 故?1?E?14.44fN1Kw1?349.6?0.0053wb

4.44?50?312?0.96

《电机与拖动基础》课后习题

第六章习题答案

1.与同容量的变压器相比较,感应电动机的空载电流大,还是变压器的空载电流大?为什么? 答:感应电动机的空载电流大。

这是由于异步电动机的主磁路中含有气隙段,气隙段得磁阻很大,从而使感应电动机的空载电流大。

2.感应电动机理想空载时,空载电流等于零吗?为什么? 答:空载电流不等于零。

这是因为感应电动机工作时必须从电网吸收感性无功用于建立磁场,因此理想空载时空载电流也不能等于0。

3.说明感应电动机工作时的能量传递过程,为什么负载增加时,定子电流和输入功率会自动增加?从空载到额定负载,电动机的主磁通有无变化?为什么?

答:感应电动机工作时,从电网吸收电功率,其中一部分消耗在定子绕组铜耗和定子铁耗上,余下的功率以电磁感应的形式由定子传递到转子,称为电磁功率。电磁功率有一部分消耗在转子绕组的铜耗上,余下的就是使转子旋转的总机械功率。总机械功率减去机械损耗和附加损耗后,才是转子轴端输出的机械功率。

由磁动势平衡方程式 ?可知,理想空载时,?I1??I0?(-?I?I?,?I1??I0。随着负载增加,转子侧电2)2?0流也增大,于是定子电流的负载分量也相应增大,因此定子电流和输入功率会随着负载的增加而自动增加。

电动机主磁通略有减小。

电动机从空载到额定负载运行时,由于定子电压不变的,而I1Z1增加使E1减小,所以电机的主磁通略有减小。

6.在分析感应电动机时,为什么要用一静止的转子来代替实际转动的转子?这时转子要进行哪些折算?

如何折算?

答:转子旋转时,转子侧的频率和定子侧的频率不相同,它们之间不能进行直接运算,也无法将定、转子电路联接起来。用静止转子代替实际转动的转子后,转子侧的频率和定子侧频率相同,这时可以建立异步电动机的等效电路。

要进行的折算有频率折算和绕组折算。 频率折算:转子电路串入一附加电阻绕组折算:

1-SRr。 SE?2?keE2,I?2?

N1kw1m1N1kw1I2 。 ,Z??kkZ,其中k?k?2ei2eikiN2kw2m2N2kw27.感应电动机的等效电路有哪几种?试说明T形等效电路中各个参数的物理意义。 答:有两种:T形等效电路和简化等效电路。

T形等效电路中各参数物理意义如下:

R1:定子绕组每相电阻,称为定子电阻;

X?1:与定子侧漏磁通相对应的漏电抗,称为定子漏电抗; Rm:反应铁耗的等效电阻,称为等效电阻; Xm:与主磁通相对应的励磁电抗; R?r:转子绕组电阻折算值;

X??2:与转子侧漏磁通相对应的转子漏电抗折算值。

8.一台三相感应电动机的输入功率为8.6kW,定子铜耗为425W、铁耗为210W、转差率S=0.034,试计算电动机的电磁功率、转子铜耗及机械功率。 解:Pem?P1-pFe?pcu1?8600?425?210?7965W

pcu2?SPW em?0.034?7965?271P??Pem-pcu2?7965-271?7694W。