第四章三相异步电动机一、填空（每空 1 分）1.如果感应电机运行时转差率为 s，则电磁功率，机械功率和转子铜耗之间的比例是P e : P : p Cu 2=。

答 1: (1 s) : s2.★当三相感应电动机定子绕组接于50Hz 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s ，此时转子绕组感应电势的频率，转子电流的频率为。

答 50Hz ，50Hz， 50sHz， 50sHz3. 三相感应电动机，如使起动转矩到达最大，此时s m= , 转子总电阻值约为。

答 1 ，X 1 X 24. ★感应电动机起动时，转差率s ，此时转子电流I2的值，cos 2 , 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50Hz ，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。

当转差率为时，转子的转速为，转子的电势频率为。

答， 1Hz， 720r/min ， 2Hz6. 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P0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n ，定子旋转磁场的转速为n1，当 n n1时为运行状态；当n n1时为运行状态；当n 与 n1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.★从异步电机和同步电机的理论分析可知，同步电机的空隙应比异步电机的空气隙要，其原因是。

答大，同步电机为双边励磁10. ★一台频率为 f 60Hz1的三相感应电动机，用在频率为50Hz 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562 2，56二、选择（每题 1 分）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 B2. 一台50 Hz三相感应电动机的转速为n 720r / min ，该电机的级数和同步转速为（）。

Ａ４极， 1500r / min ；Ｂ６极， 1000r / min ；Ｃ８极， 750r / min ；Ｄ１０极， 600r / min 。

答 C3.★笼型三相感应电动机的额定状态转速下降10% ，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 10%；B下降10%；C 上升1/(1 10%) ；D不变。

答 D4.国产额定转速为1450r / min 的三相感应电动机为（）极电机。

A2； B4；C6；D8。

答 B5.★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10% 此时电机的电磁转矩（）。

A T T N；B T 0.81T N；C T 0.9T N；D T T N。

答 A6.★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 A7. 三相感应电动机等效电路中的附加电阻(1 s)R2 上所消耗的电功率应等于（）：sA 输出功率 P2；B 输入功率 P1 ；C 电磁功率 P ；D 总机械功率P 。

em答 D8.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 R2增大，增大了损耗；B 由于 X 2减小，使无功电流增大；C 由于 X 2的增加，使 cos 2下降；D由于R2减少，使输出功率减少。

答 C9. ★适当增加三相绕线式感应电动机转子电阻R2时，电动机的（）。

A I st减少, T st增加, T m ax不变, s m增加；B I st增加, T st增加, T m ax不变, s m增加；C I st减少, T st增加, T m ax增大, s m增加；D I st增加, T st减少, T m ax不变, s m增加。

答 C10.★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 B与转差率反比；与转差率正比；CD与转差率无关；与转差率成某种函数关系。

答 C三、判断（每题 1 分）1.三相感应电动机转子为任意转数时，定、转子合成基波磁势转速不变。

答对（）2.★三相绕线式感应电动机在转子回路中串电阻可增大起动转矩，所串电阻越大，起动转矩就越大。

答错（）3.当三相感应电动机转子绕组短接并堵转时，轴上的输出功率为零，则定子边输入功率亦为零。

（）答错4. 三相感应电动机的功率因数cos 1总是滞后的。

（）答对5. ★感应电动机运行时，总要从电源吸收一个滞后的无功电流。

（）答对6. ★只要电源电压不变，感应电动机的定子铁耗和转子铁耗基本不变。

（）答错7. 感应电动机的负载转矩在任何时候都绝不可能大于额定转矩。

（）答错8. 绕线型感应电动机转子串电阻可以增大起动转矩；笼型感应电动机定子串电阻亦可以增大起动转矩。

（）答错9. 三相感应电动机起动电流越大，起动转矩也越大。

（）答错10.★三相绕线式感应电动机在转子回路中串电阻可增大起动转矩，所串电阻越大，起动电流就越小。

答对（）四、简答（每题 3 分）1. 感应电动机等效电路中的1 s '能否用电抗或电容代替﹖为什( ) R2代表什么含义？s么？答1 sR2'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sm1I121 sR2'2将代表实际电机中所产生的全（总）机械功率；不能；因为电抗、电容s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.★绕线型感应电动机，若⑴转子电阻增加；⑵漏电抗增大；⑶电源电压不变，但频率由50Hz 变为 60Hz ；试问这三种情况下最大转矩，起动转矩，起动电流会有什么变化？答 (1) 最大转矩不变，起动转矩上升，起动电流下降；(2)最大转矩下降，起动转矩下降，起动电流下降；(3)最大转矩下降，起动转矩下降，起动电流下降。

4. ★三相感应电动机运行时，若负载转矩不变而电源电压下降10% ，对电机的同步转速n1，转子转速 n ，主磁通m，功率因数 cos 1，电磁转矩 T em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。

5. 说明三相异步电动机等效电路中，参数 R1 , X 1, R m , X m , R2' , X 2'以及1 sR2'各代表什s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。

6.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f1，转子电流的频率为 f 2sf1，定子磁动势以n1速度切割定子，以（ n1n ）速度即 sn1速度切割转子；转子磁动势也以n1速度切割定子，以 sn1速度切割转子。

定、转子基波磁动势同步旋转，相对静止。

7.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 R 2 换成 R 2 s 。

8.★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 n 0， s 1，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 s1， R 2 s 很小，电动机的等效阻抗很小，所以起动电流很大。

由于T emC T m I 2 cos 2 ，当 s 1、 f 2f 1 时，使转子功率因数角2arctan X2接R 2近 90 ，cos 2 很小， I 2 cos 2 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 E 1 减小，与之成正比的m 也减小。

起动时，m 减小， I 2 cos 2 并不大，使得起动转矩并不大。

9. 感应电动机带负载运行，若电源电压下降过多，会产生什么严重后果？如果电源电压下降20% ，对最大转矩、起动转矩、转子电流、气隙磁通、转差率有何影响（设负载转矩不变）？答 最大转矩和起动转矩与电压平方成正比。

如果电源电压下降过多， 当起动转矩下降到小于负载转矩时， 电动机不能起动。

当最大转矩下降到小于负载转矩时， 原来运行的电动机将停转。

电源电压下降20% ，则最大转矩下降到原来的 64% ，起动转矩也下降到原来的64% 。

磁通下降到原来的 20% ，不考虑饱和的影响时，空载电流下降到原来的20% 。

在负载转矩不变的情况下，I 2cos2 上升25% ，定子电流相应上升，电动机的转速有所降低， s 增大， s m 不变。

10. ★漏抗大小对感应电动机的起动电流、起动转矩、最大转矩、功率因数等有何影响？答当电源电压和频率一定时，最大转矩近似与漏抗X 1 X 2 成反比，漏抗越大，起动电流、起动转矩越小，功率因数越低。

五、计算（每题 5 分）1. 一台三相感应电动机，额定功率P N 4kW ，额定电压 U N380V ， 型接法，额定转速 n N1442 r / min ，定、转子的参数如下：R 1 4.47 R 2 3.18 R m 11.9 ；X 16.7X 29.85X m 6.7 。

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n 1 n 1500 1442 0.0387s1500n 1额定转速时的电磁转矩1 3U 12 R 2TemR 2 )2 s(X 1 X 2 )2 1(R 1s3 38023.18T10.0387 N m 29.14N m21500 ( 4.47603.18 ) 2 (6.7 9.85) 2 0.038713U 1 2最大转矩为T maxR 1 2X 2 )2]12[R 1( X 113 3802N m 63.77 N m215004.4722[ 4.47 (6.7 9.85) 2 ]60起动电流为IstU 1( R 1 R 2)2 (X 1X 2 )2380A 20.84A( 4.47 3.18)2(6.79.85) 2起动线电流 Istl3I st 3 20.84A 36.05 A起动转矩T13U 1 2 R 21(R1R 2 ) 2 ( X 1X 2 )213 3802 3.18 9.85)2N m26.39 N m21500 (4.47 3.18)2(6.7602. 一台 50Hz 、八极的三相感应电动机，额定转差率s N =，问该机的同步转速是多少？当该机运行在 700r / min 时，转差率是多少？当该机运行在800r / min 时，转差率是多少？当该机运行在起动时， 转差率是多少？n 1 60 f 1 60 50/ min 750r / min 解同步转速p4 r额定转速n N (1 s N )n 1 (1 0.043) 750r / min717r / min当 n 700r / min 时，转差率s n1 n 750 7000.067 n1 750当 n 800r / min 时，转差率s n1 n 750 8000.067 n1 750当电动机起动时，n 0 ，转差率s n1 n 7501 n1 7503. ★有一台三相四极感应电动机，50Hz ，U N 380V ，Y接法， cos N0.83 ，R1 0.35 ， R2 0.34 ， s N 0.04 ，机械损耗与附加损耗之和为288W。