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换准确P形等效电路（?为实数） 简化?形等效电路（?=1）
s 消耗在1?s?上的电功率就是电动机所产生的机械功率Pmec，它是有功功率，不能用电容或电感R2代替。
5．10 异步电动机带额定负载运行时，若电源电压下降过多，会产生什么严重后果？试说明其原因。如果
电源电压下降，对感应电动机的Tmax、Tst、?m、I2、s有何影响？
∵Tem?T2?T0负载不变 ∴Tem不变 Tem?CM?mI2cos?2如电压下降过多?m?，为保持
m1U11?12(R?R2?(x?x'))2111?2?2Tem不变，I2??I1?易烧毁电机。
Tmax? ∴U1? Tmax? Tmax?U12
Tst?2'm1U1R21'2'2?1(R1?R2)?(x1??x2?) ∴U1? Tst? Tst?U12 U1??E1?I1Z 1
Pem?1 ∴E1f1Nk?U1 E1?4.441N?1m ∴U1??m? ?CM?mI2cos?2不变，?m?I2? ∵Tem?Pcu2pem 转矩Tem
?1为常数 Tem不变
Rem不变 s? ∵Pcu22?m1I2R2 ∵I2? ∴Pcu2? ∴s?（或者U1?，Tem成平方下降，
而负载转矩不变∴n?s?）
5．11 漏电抗大小对异步电动机的运行性能，包括起动电流、起动转矩、最大转矩、功率因数等有何影响？
为什么？
Ist?Tmax?U1'2'2(R1?R2)?(X1r?X2?)
1Tst??12'm1U1R2'2'2(R1?R2)?(X1??X2?)'x1?t?x2?t
m1U121?12[R?R2?(X?X')2]111?2?
cos?1?R1?R2S'
∴漏电抗与Ist,Tst,Tmax成反比，与cos?1成正比
5．12 某绕线转子异步电动机，如果（1）转子电阻增加一倍；（2）转子漏电抗增加一倍；（3）定子电压
的大小不变，而频率由50Hz变为60Hz，各对最大转矩和起动转矩有何影响？ （1）R2增加一倍，Tst增加，Tmax不变 （2）x? （3）
'?x2?增加一倍，Tst减小，Tmax减小
'f1由50Hz变为60Hz，相当于x??x2?增加，且分母增大了∴Tst，Tmax减小
5．13 一台笼型异步电动机，原来转子是插铜条的，后因损坏改为铸铝的，在输出同样转矩的情况下，下列物理量将如何变化？
（1）转速n；
R2?Tem?1?12R2m1U1s'2(R1?R2s)2?(X1??X2?)''
Tem? 而负载转矩不变，∴n下降
（2）转子电流I2；
负载转矩不变，Tem基本不变，∵Tem（3）定子电流I1；
'I1?I2∴I1基本不变。
?Cm?mI2cos?2∴I2基本不变。
（4）定子功率因数cos?1；
（5）输入功率P1；
T2基本不变∴P1基本不变。 P2?（∵R2?Pcu2增大）
（6）输出功率P2；
（7）效率?； ??∵损耗减小
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（8）起动转矩Tst；
Tst?
（9）最大电磁转矩Tmax。
Tmax不变
?虽然?m增大了，但cos?2
5．14 绕线式三相异步电动机转子回路串人适当的电阻可以增大起动转矩，
串入适当的电抗时，是否也有相似的效果？
转子侧串入电抗，不能增大起动转矩∵串如电抗后I2下降∴总起来起动转矩Tst?Cm?mI2cos?2仍然不能增大。
5．15 普通笼型异步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不大？但深槽式或双笼
电动机在额定电压下起动时，起动电流较小而起动转矩较大，为什么？
Ist大的原因是：在刚启动时，转子处于静止状态，旋转磁场以较大的转速切割转子导环，在转子
中产生较大的电势，因而产生较大的电流，由磁势平衡关系，定子中也将流过较大的电流。
Tst不大的原因是：在刚起动时，n=0 ,s=1，转子频率较高，转子电抗较大，转子边的功率因数
很低，由Tem'1?Cm?mI2cos?2 E2?12U1 ?mst?2?m 知，最初起动时，虽然I2较大，
但因cos?2很低，∴Tst仍然不大。
对深槽和双鼠笼异步电动机在起动时
f2?f1，有明显的集肤效应，即转子电流在转子导体表面流
?,Tst?当起动完
动，相等于转子导体截面变小，电阻增大，即相等于转子回路串电阻，使Ist毕后，
f2?sf1很小，没有集肤效应，转子电流流过的导体截面积增大，电阻减小，相当于起
动时转子回路所串电阻去掉，减小了转子铜损耗，提高了电机的效率。
5．16 绕线转子异步电动机在转子回路中串人电阻起动时，为什么既能降低起动电流又能增大起动转矩？
试分析比较串入电阻前后起动时的?m、I2、cos?2、Ist是如何变化的？串入的电阻越大是否起动转矩越大？为什么？
绕线式转子串入电阻R?后，转子电流减小，定子电流也减小，但起动转矩增大，这是因为：在起
动时，虽然串入R?导致I2减小，但却使得E1s?1，∴E1''x1??x2?U1设串电阻前由于R1?R2，??12U1
''R2?R?''2'(R2?R?)?x2? ②?m较大，接近正常运行时的主磁通，转子回路功率因数 ③cos?2?增大，综合三个因素，Tst?
一般情况下，串入电阻后，I2和I1将变小，?m基本不变，严格地讲，随I1变小，?m会大一点
（∵?E1?U1?I1Z1变小，?m?）os?2将明显提高Tst明显增加，Ist? ，c 因为cos?2最大为1，接近1时变化不大了，相反，电阻率大了，电流明显减小，Tst反而会变小，∴并不是串电阻越大，起动转矩越大。
5．17 两台同样的笼型异步电动机共轴连接，拖动一个负载。如果起动时将它们的定子绕组串联以后接至
电网上，起动完毕后再改接为并联。试问这样的起动方法，对起动电流和转矩的影响怎样？ 通过串联起动，使每台电动机定子绕组电压为并联起动时候的
联起动时的
1212因此Tst为并联时的14，Ist为并
，而电网供给的起动电流为并联时的
14（∵电网供给的电流并联是一台起动电流
的2倍）
5．18 绕线式三相异步电动机拖动恒转矩负载运行，试定性分析转子回路突然串入电阻后降速的电磁过程。 5．19 绕线式三相异步电动机拖动恒转矩负载运行，在转子回路接入一个与转子绕组感应电动势同频率、
同相位的外加电动势，试分析电动机的转速将如何变化？
5．20 单绕组变极调速的基本原理是什么？一台四极异步电动机，采用单绕组变极方法变为两极电机时，
若外加电源电压的相序不变，电动机的转向将会这样？
5．21 为什么在变频恒转矩调速时要求电源电压随频率成正比变化？若电源的频率降低，而电压的大小不
变，会出现什么后果。
5．22 如果电网的三相电压显著不对称，三相异步电动机能否带额定负载长期运行？为什么？
5．23 已知某一台三相异步电动机在额定电压下直接起动时，起动电流等于额定电流的6倍，试计算当电
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网三相电压不对称、负序电压分量的大小等于额定电压10%、电机带额定负载运行时，定子相电流可能出现的最大值是额定电流的多少倍？这样的运行情况是否允许？为什么？
5．24 三相异步电动机在运行时有一相断线，能否继续运行？当电机停转之后，能否再起动？
5．25 怎样改变单相电容电动机的旋转方向？对罩极式电动机，如不改变其内部结构，它的旋转方向能改
变吗？
5．26 试画出三相笼型异步电动机由单相电网供电、当作单相电动机应用时的接线原理图。 5．27 感应调压器与自耦变压器相比，有何优缺点？
5．28 已知一台型号为JO2-82-4的三相异步电动机的额定功率为55kW，额定电压为380V，额定功率因
数为0.89，额定效率为91.5%，试求该电动机的额定电流
PN?3UNINcos?N?N ∴ IN?PN3UNcos?N?N?55?1033?380?0.89?91.500?102.62(A)
5．29 已知某异步电动机的额定频率为50Hz，额定转速为970r/min，问该电机的极数是多少？额定转差
率是多少？ ∵nN
?970rmin n1?1000rmin n1?60fP ∴
p?60?501000?3极数为6极。
n1000?970s?n1n???0.3 100015．30 一台50Hz三相绕线式异步电动机，定子绕组Y联接，在定子上加额定电压。当转子开路时，其滑
环上测得电压为72V，转子每相电阻R2降，试求额定运行sN（1）转子电流的频率； 转子电流的频率
?0.6?，每相漏抗X2??4?。忽略定子漏阻抗压
?0.04，时，
∵转子开路，且忽略定子漏阻抗压降，说明f2?sNf1?0.04?50?2(Hz)
3（2）转子电流的大小；
滑环上测得电压为72V，这是线电压，相电压为72转子上的电压为v2 ∴I'2?723 R2''?kekiR2 X2??kekiX2?
?'U2R''2(S2)2?(X2?)?keU2kekiR2(S2)2?X2??723ki0.6)2?42(0.04'?2.68(A) ?2.68ki ∴I2?kiI2（3）转子每相电动势的大小；
∵转子开路时测得的转子感应电势为
E2?723?41.57(V)此时转子不转，即S?1，当
SN?0.04时 E2s?SE2?0.04?41.57?1.66(V)
（4）电机总机械功率。
''sPmec?m11?I2?mI2sR221?s2s2R?23?2.68??10.040.04?0.6?310.3(V)
，定子
5．31 已知一台三相异步电动机的数据为：UNnN?1426r/min，R1?2.865?，X1??联接，50Hz，额定转速
???11.75?，??2.82?，X2?7.71?，R2?380VRm忽略不计，Xm?202?。试求：
（1）极数； 解：∵nN
?1426rmin ∴n1?1500rmin ∴P=2，即2P=4
（2）同步转速；
n1?1500rmin
n1?nNn1?1426?1500?0.0493 f2?sf1?0.0493?50?2.467(Hz) 1500（3）额定负载时的转差率和转子频率；
s??。 （4）绘出T型等效电路并计算额定负载时的I1、P1、cos?1和I2
''2.822Z2?R?jX2??0.0493?j11.75?57.2?j11.75?58.411.61S'XmZ2?'XmZ2'Xm?Z2'
?j202?58.411.61j202?57.2?j11.25101.6111796.8101.61?11796.8?53.3126.5957.2?j213.75?221.2775'Z?R1?jX1??XmZ2?2.865?j7.71?47.67?j23.86?50.535?j31.57?59.5931.99 39
∴I138001?UZ?59.5931.99?6.337?31.99定子电流为3I1?11.04(A)
PU1I1cos?1?3?380?11.04?cos(?31.99)?6162.7(W) 1?3cos?1?cos(?31.99)?0.848（滞后）
E1?U1?I1Z1?380?6.337?31.998.22569.62?380?52.4537.63 =380?41.54? ∴I2'
j32.02?338.46?j32.02?339.97?5.404
?E1'Z2?5.405?339.97?5.82?17.014(A) 58.411.615．32 已知JO2-92-4三相异步电动机的数据为：
P2?75kW，UN?380V（定子?联接），
???0.77?，??0.073?，X2nN?1480r/min，R1?0.088?，X1??0.404?，R2Rm?2.75?，Xm?26?，机械损耗pmec?1.1kW。试用T型、较准确Г型和简化Г型
三种等效电路计算额定负载时的定子电流、功率因数和效率，并对计算结果进行分析比较。 T型等效电路： s
n?1480?n1n??1500?0.01333 15001'''0.0732Z2?RS?jX2??0.01333?j0.77?5.475?j0.77?5.5298
Zm?Rm?jXm?2.75?j26?26.14583.?9 6('2'ZmZ2'Zm?Z2)ZmZ??26.14583.69?5.52982872.92?5.16319.04(?)
38001?1?0.92（滞后）为了求19I1?U??70.514?22.8(A)即I1?70.514(A) cos Z5.38922.8功率，要计算I2，Im
'E1?E2?U1?I1Z1?380?70.522.8?0.41377.71?380?5.312?j28.63'?386.37?4.249(A)∴I2'
Im??386.37?386.375.529?69.9(A)Z2E1Zm86.37?3?A( )26.14514.78∴Pcu12'?3I12R1?3?70.52?0.088?1312(W)Pcu2?3I2R2?3?69.92?0.073?1073(W)
2PFe?3ImRm?3?14.782?2.75?1802(W) Pmec?1100(W) Pad忽略。
P1312?1073?1802?11005287??1???(1?74101)?92.900 P?1?3UIcos?1111较准确P型电路
5．33 某三相异步电动机，PN?10kW，UN?380V（线电压），IN?19.8A，4极，Y联接，
R1?0.5?。空载试验数据为：U1?380V（线电压），I0?5.4A，p0?0.425kW，机械损耗pmec?0.08kW。短路试验中的一点为：Uk?120V（线电压），Ik?18.1A，pk?0.92kW。
?、X1?、Rm和Xm。 试计算出忽略空载附加损耗和认为X1??X2?时的参数R2空载试验：Z0?U10I0?38035.4?40.63(?) 忽略Pad
2PFe?P0?m1I0R1?Pmec?425?3?5.42?0.5?80?301.26(W)
?80Rm?mFe?301.26?3.444(?)或者km?425?0.5
I23?5.423?5.4210P22X0?Z0?k0?40.632?4.8582?40.34(?)
短路试验：
Zk?UkIk?120318.1?3.828(?) Rk?mkI2?3?92018.12?0.936?)
1kPXk?Zk2?Rk2?3.8282?0.9362?3.712(?)
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