发布时间 : 星期三 文章电机学第三版课后习题答案更新完毕开始阅读
短路电阻标幺值 rk*?rk2.2132??0.0178 z1b124.031322zk*?rk*?0.0414
短路电抗标幺值 xk*?激磁阻抗标幺值 zm*?z08.3374??16.6748 z2b0.5r01.8898??3.7796 z2b0.522zm?r*m*?16.2408
激磁电阻标幺值 rm*?激磁电抗标幺值 xm*?（2）U1*?1?0
?0cos??0.8，则??36.87，I2*?0.8??36.870， U2*?U1*?I2*(rk*?jxk*)?0.8682?3.890
U??(rk*cos??xk*sin?)?100%?3.12 电压变化率V???0?异步电机
2-1 何谓异步电动机的转差率？在什么情况下转差率为正，什么情况为负，什么情况下转差
率小于1或大于1？如何根据转差率的不同来区别各种不同运行状态？
答：异步电机转差率s 是指旋转磁场转速n1与转子转速 n之间的转速差（n1-n）与旋转磁场转速n1的比率，即s?n1?n 。 n1当n< n1时，转差率为正（s>0），n> n1时转差率为负（s<0）； 当n1>n>0时，转差率s<1；当0>n>∞时，转差率s>1;
当+∞>s>1 时为电磁制动运行状态，当1>s>0时为电动机运行状态，当0>s>-∞时为发电机运行状态。
2-2 一台三相感应电动机：f1 =50Hz，p=2。在转差率为0.02时，求：(1)定子旋转磁场的转速n1；(2)定子旋转磁场相对转子的转速；(3)转子旋转磁场相对转子的转速；(4)转子旋转磁场相对定子的转速。
[解]：(1). 定子磁场转速：n1?60f160*50??1500r/min p2(2). 转子转速：n?(1?s)n1?(1?0.02)*1500?1470r/min
定子磁场相对转子的转速：n1?n?sn1?0.02*1500?30r/min (3). 转子磁场相对转子的转速：sn1?30r/min (4) 转子磁场相对定子的转速：n1?60f160*50??1500r/min p2
2-3 一台三相异步电动机，PN=4.5千瓦，Y/Δ接线，380/220伏，cos?N?0.8，?N?0.8，
nN?1450转/分，试求：
1． 接成Y形或Δ形时的定子额定电流； 2． 同步转速n1及定子磁极对数P； 3． 带额定负载时转差率sN； 解： (1)Y接时： UN=380V IN?PN3UNcos?N?NPN3UNcos?N?N?4.5?1033?380?0.8?0.8?10.68A
△ 接时： UN=220V IN??4.5?1033?220?0.8?0.8?18.45A
(2) nN?n1?60f p60f60?50??2.07 取p=2 nN1450磁极对数 p?同步转速n1?60f60?50??1500r/min p2(3) 额定转差率 s?n1?nN1500?1450??0.0333 n115002-4一台三相四极异步电动机，150kW，50Hz，380V，Y接法，额定负载时pcu2=2.2kW，pmec=2.6kW，附加损耗pad=1.1kW。试求
1. 额定运行时的转速、转差率； 2. 额定运行时的电磁功率和电磁转矩；
3. 如额定运行时，保持负载转矩不变，在转子绕组中串入电阻
使电机的转速降低10％，问串入的电阻阻值是原转子电阻的多少倍？调速后的转子铜耗是多少？
解：（1）额定运行时的转速为nN?60f?1500(r/min) pPi?PN?Pmec?Pad?153.7(kW)
由
P1?s?i可解得s?0.0145 sPcu2（2）电磁功率为Pm?PN?Pmec?Pad?Pcu2?155.9(kW) 电磁转矩为Tm?PmPm??0.1055(NgM) ?nN(1?s)（3）串入电阻后的转速为n'?nN(1?s)(1?0.1)?1330(r/min) 此时的转差率为s'?1500?1330?0.1133
1500由于T保持不变，转子电流不变，电磁转矩也不变，接入电阻后，转子铜耗为
'Pcu2?s'PM?17.6635(kW)
'Pcu?Pcu2则串入的电阻值为原电阻值的倍数为2?7.0289
Pcu22-5 当异步电动机运行时，定子电动势的频率是f1，，转子电动势的频率为f2， 由定子电流的产生的旋转磁动势以什么速度截切定子，又以什么速度截切转子？由转子电流的产生的旋转磁动势以什么速度截切转子，又以什么速度截切定子？，它与定子旋转磁动势的相对速度是多少？ 答：
由定子电流产生的定子旋转磁动势以n1的速度截切定子，又以n1-n的速度截切转子。 由转子电流产生的转子旋转磁动势以n2?sn1 的速度截切转子，又以n2?n?n1 的速度截切定子，它与定子旋转磁动势的相对速度为(n2?n)?n1?0 。
2-6一台4极异步电动机，额定功率PN=5。5千瓦， f1=50Hz，在某运行情况下，自定子方面输入的功率为6.32千瓦，pcu1=341瓦，pcu2=237.5瓦，pFe=167.5瓦，pmec=45瓦，pad=29瓦，试绘出该电机的功率流程图，标明电磁功率、总机械功率和输出功率的大小，并计算在该运行情况下的效率、转差率、转速及空载转矩、输出转矩和电磁转矩 。 解：输出功率：
P2?P1?(pad?pmec?pcu2?pFe?pcu1)?6.32?(0.029?0.045?0.2375?0.1675?0.341)?5.5kW效率：??
PN5.5100%?100%?87.03% P16.32电磁功率：
Pem?P2?pad?pmec?pcu2?5.5?0.029?0.045?0.2375?5.8115kW
转差率：s?pcu20.2375??0.041 Pem5.8115转速：n?(1?s)n1?(1?s)60f160?50?(1?0.041)?1438.5r/min p2空载损耗：p0?pmec?pad?0.045?0.029?0.074kW 空载转矩：T0?9550p00.074?9550?0.49Nm n1438.5P25.5?9550?36.51Nm n1438.5Pem5.8115?9550?37Nm n11500输出转矩：T2?9550电磁转矩：Tem?9550或 Tem?T2?T0?36.51?0.49?37Nm
2-7 正序电流产生的旋转磁场以什么速度截切转子，负序电流产生的旋转磁场以什么速度
截切转子？当三相异步电动机在不对称电压运行时，转子电流会有哪几种频率？
答：正序分量电流产生的旋转磁场以n1-n的速度截切转子，负序分量电流产生的旋转磁场以n1+n速度截切转子。
―n1 n1 三相异步电动机在不对称运行时，电机内部
只有正序和负序分量电流，它们分别产生正序和负
n 序旋转磁动势，前者在转子绕组感应电动势和电流， 其频率为
p(n1?n)?sf1，后者在转子绕组感应电动
60p(n1?n)?(2?s)f1. 势和电流，其频率为：
60
同步电机
3-1 试述三相同步发电机准同期并列的条件？为什么要满足这些条件？怎样检验是否满足？
答： 条件是：（1）待并发电机的电压Ug与电网电压Uc大小相等； （2）待并发电机的电压相位与电网电压相位相同； （3）待并发电机的频率fg与电网频率fc相等； (4) 待并发电机电压相序与电网电压相序一致； 若不满足这些条件：
条件（1）不满足，发电机在并列瞬间会产生有害的滞后（或超前）发电机电压900（即无功性质）的巨大瞬态冲击电流，使定子绕组端部受冲击力而变形；