发布时间 : 星期四 文章《电机及拖动基础》思考题与习题解答更新完毕开始阅读
sN?pcu22.210??0.0142 pem155.85 nN?n1(1?s)?1500(1?0.0142)?1478.7r/min
2） T?9.55Pem155850?9.55??992.245N?m n11500TN?9.55PN150000?9.55??969.1N?m nN1478.7T0?T?TN?992.245?969.1?23.145N?m
4-32 三相异步电动机与变压器一样：空载损耗近似于铁耗，短路损耗近似于铜耗吗？如何分离铁耗和机耗？
解：三相异步电动机与变压器一样：短路损耗近似于铜耗；但是与变压器不同：空载损耗不近似于铁耗。因为三相异步电动的空载电流较大，空载铜耗不能像变压器那样忽略不计，同时三相异步电动机还存在机械损耗。空载损耗减去空载铜耗就是铁耗与机耗之和。而铁耗与磁通的平方成正比，磁通的大小由电压大小决定，所以铁耗与电压的平方成正比，而机耗与转速有关（空载试验转速基本不变），与电压的平方无关。以电压的平方为横坐标，铁耗与机耗之和为纵坐标，点绘铁耗与机耗之和与电压平方的关系曲线（直线），延长直线到纵坐标，纵坐标上的截距即为机械损耗，铁耗和机耗就此分离。
4-33 三相异步电动机的工作特性曲线与直流电动机的有何异同点？
解：两者都是在固有参数的条件下所求取，都有转速特性、效率特性、电磁转矩特性。但异步电动机还有电流特性和功率因数特性。
第五章 三相异步电动机的电力拖动
5-1 电网电压太高或太低，都易使三相异步电动机的定子绕组过热而损坏，为什么？ 解：电网电压太高，磁通增大，空载电流大增，超于额定电流，绕组过过热而损坏；电网电压太低，磁通太小，同样的负载转矩下，转子电流大增，定子电流也跟着大增，也超于额定电流，绕组过过热而损坏。
5-2 为什么三相异步电动机的额定转矩不能设计成电动机的最大转矩？ 解：三相异步电动机的额定转矩不能设计成电动机的最大转矩，因为如果额定负载时发生短时过载，负载转矩大于额定转矩，电磁转矩已设计成最大转矩不能再增加，此时电磁转矩小于负载转矩，电动机降速而停机。
5-3 三相异步电动机的电磁转矩与电源电压大小有什么关系？如果电源电压下降20%，则电动机的最大转矩和起动转矩将变为多大？若电动机拖动额定负载转矩不变，问电压下降后电动机的主磁通、转速、转子电流、定子电流各有什么变化？
解：三相异步电动机的电磁转矩与电源电压的平方成正比。如果电源电压下降20%，则电动机的最大转矩和起动转矩将降为原来的64%。若电动机拖动额定负载转矩不变，电压下降后电动机的主磁通下降、转速下降、转子电流增加、定子电流增加。
5-4 有一台Y联结4极绕线转子异步电动机，UN?380V,nN?1460r/min，
'fN?50Hz,r1?r2'?0.012?,X1?X2?0.06?，略T0，试求额定转矩、过载能力和最大转矩时的转差率。 解：sN?n1?nN1500?1460??0.0267 n11500略T0：额定转矩为：
2'mpUr2s11 T ?N222?f1r1?r2's?X1?X2
3?2?(380/3)2?0.0120.0267N?m?1816.88N?m22 ?2?50?3.14??0.012?0.0120.0267???0.06?0.06? m1pU123?2?(380/3)2.3N?m最大电磁转矩： Tmax?4?fX?X'?4?3.14?50??0.06?0.06?N?m?3830112
T3830.3过载能力： ?m?max??2.1?????????TN1816.88
r2,0.012最大转矩时转差率： sm???0.1 X1?X20.06?0.06
5-5 定性画人为机械特性时，应怎样分析？定性判断哪些点是否变化，根据什么公式？定性画出U=0.8UN的人为机械特性和转子串电阻的人为机械特性（nm=n1/2）。
解：定性画人为机械特性时，看同步点、最大转矩点、起动点的变化情况。根据同步点
r2,m1pU12公式、最大转矩点公式：sm?，nm?n1?(1?sm),Tmax?、起动点 4?f1X1?X2X1?X2??公式：Tst?2,m1pU1r22?f1?r1?r2,?????X21'?X2?2?
??
下图中①是定性画的固有机械特性（设4极电机），②是U=0.8UN的人为机械特（同步点不变，最大转矩、起动转矩数值分别为固有的0.64倍）；③ 转子串电阻的人为机械特性（nm=n1/2）。（同步点不变，最大转矩的数值不变，位置nm=n1/2、起动转矩增大）
5-6 笼型异步电动机全压起起动时，为何起动电流大，而起动转矩不很大？
解：笼型异步电动机全压起起动时，转子瞬时转速为零，等效电路的附加电阻为零，所以全压除以短路阻抗，起动电流大，Ist=I1N，但起动转矩并不是额定转矩的（5~7）倍。（起动转矩不大的原因是：第一，由于起动电流很大，定子绕组中的阻抗压降增大，而电源电压不变，根据定子电路的电动势平衡方程式，感应电动势将减小，则主磁通?1将与感应电动势成比例的减小；第二，起动时s=1，转子漏抗比转子电阻大得多，转子功率因数很低，虽然起动电流大，但转子电流的有功分量并不大。由转矩公式T=CT?1I’2cos?2可知，起动转矩并不大。
5-7 一台△联结的4极三相异步电动机，UN?380V,nN?1470r/min
'r1?r2'?0.072?,X1?X2?0.06?,fN?50Hz试求：全压起动时的定子电流（略空载电流）及其功率因数、起动转矩倍数；Y/△起动时的起动电流、起动转矩。 解：全压起动时的定子电流、功率因数：
Ist?相?UN?(r1?r)?(X1?X)'22'22?380(0.072?0.072)?(0.2?0.2)22?893.84A
cos?1?r1?r2' (r1?r2')2?X1?X20.072?0.072??2(0.072?0.072)2?(0.2?0.2)2?0.3384
求起动转矩倍数：
sN?n1?nN1500?1470??0.02 n115002'm1pU1r2s
TN?2' 2?f1r1?r2s?X1?X2 ?????23?23802?0.072/0.02??727.68N?m
0.072??2??50?(0.072?)2?(0.2?0.2)2?0.02??3?2?3802?0.072Tst??1098.64N?m2??50(0.072?2)2?(0.2?2)2??
起动转矩倍数：
Y/△起动时的起动电流、起动转矩：
KM?Tst1098.64??1.51TN727.68I'st? Tst'?Ist?3?893.84??516A 33Tst1098.64??366.2N?m 33
5-8 为什么在减压起动的各种方法中，自耦变压器减压起动性能相对最佳？
解：在减压起动的各种方法中，如果电网限制的起动电流相同时，用自耦变压器减压起动将获得较大的起动转矩，可带动较重的负载起动，这就是自耦变压器减压起动的主要优点之一。另起动自耦变压器的二次绕组一般有三个抽头，用户可根据电网允许的起动电流和机械负载所需的起动转矩进行选配，较灵活。
5-9 某三相笼型异步电动机的额定数据如下：PN?300kW,UN?380V,
IN?527A,nN?1450r/min,起动电流倍数为7，起动转矩倍数KM=1.8，过载能力 ?m?2.5，定子△联结。试求：
①全压起动电流Ist和起动转矩Tst。
②如果供电电源允许的最大冲击电流为1800A，采用定子串电抗起动，求串入电抗后的起动转矩Tst'，能半载起动吗？
③如果采用Y-△起动，起动电流降为多少？能带动1250N·m的负载起动吗？为什么？
④为使起动时最大起动电流不超过1800A而且起动转矩不小于1250N·m而采用自耦变压器减压起动。已知起动用自耦变压器抽头分别为55%、64%、73%三档，则选择哪一档抽头电压？这时对应的起动电流和起动转矩各为多大？ 解：