《电机与应用》习题答案思考题与习题及答案3

思考题与习题三（参考答案）P102 第三章

3—1 什么叫电力拖动系统?电力拖动系统通常需由哪些部分组成?

答：p 79,由电动机拖动生产机械或工作机构，并按一定的程序工作的系统，电力拖动系统通常需由电源、电动机、控制设备、生产或工作机构等部分组成。。

3—2 举出五种常见的电力拖动实例。

答：p79，电风扇、洗衣机、水泵、生产机床、电梯、电动吊车等

3—3 以最常见的吊扇为例，说明该电力拖动由哪些部分组成。

答：由电源一220v单相电源、电动机一中间为定子部分，外部为转子部分，、控制设备—调速开关、生产或工作机构—风叶等部分组成。

3—4 家用电器中的日光灯、电视机、电热水瓶能称为电力拖动系统吗?为什么? 答：不是，都没有电动机拖动。

3—5电力拖动系统中电动机产生的拖动转矩T与负载的负载转矩T L，在方向上有什么关系？若电动机在起动瞬间T=TL,则情况如何？若T>T L，则情况如何？若T

答：p79,拖动转矩T与负载的负载转矩T L，在方向上刚相反。

由T= T L，d Q /dt= 0，系统静止或匀速运动状态

T>TL，d Q /dt >0,系统处于加速状态

T v TL，d Q /dt v 0 ,系统处于减速状态

可判断电动机在起动瞬间T=T-,则电动机不能起动；若T>T-，则可以起动；若T

3—6 从机械特性上看生产或工作机械负载可分为哪几类?各有什么特点?

答：p80,可分为恒转矩负载、（包括反抗性恒转矩负载和位能性恒转矩负载）、恒功率负载、通风机型负载。恒转矩负载特点是负载转矩的大小不随转速的变化而变化，恒功率负载特点是所需的转矩与转速成反比，功率近似不变，通风机型负载特点是转矩与转速的平方成正比。

3—7 什么叫三相异步电动机的机械特性曲线?

答：p81，在以转矩T为横坐标，以转速n为纵坐标的直角坐标系中表示转矩T和转

1

2

速n 之间关系的曲线叫三相异步电动机的机械特性曲线。

3—8为什么三相异步电动机的额定转矩不能设定为电动机的最大转矩

？

答：p83,如果三相异步电动机的额定转矩设定为电动机的最大转矩，稍有过载电动 机有可能拖不动负载而被迫停止运转，所以三相异步电动机的额定转矩不能设定为电动 机的最大转矩。

3—9什么叫三相异步电动机的稳定运行区 ？电动机的稳定运行区和电动机的稳定运

行条件有什么不同？

答：p84,在三相电动机机械特性曲线上，有一段区域，当负载转矩有较大的变化时， 异步电动机的转速变化并不大，始终能满足电动机与负载转矩的平衡关系，维持电动机 能正常稳定地运行，这段区域叫三相异步电动机的稳定运行区。稳定运行区是一个范围， 在这个范围内电动机都满足电动机的稳定运行条件；电动机的稳定运行条件是运行中的 电动机拖动的负载转矩必须小于电动机的最大转矩。

3—10某台三相笼型异步电动机，额定功率 P N =20 kW,额定转速n N =970 r/min 过载 系数入=2.0，起动转矩倍数入N =1.8，求该电动机的额定转矩T N,最大转矩T m,起动转矩 T st 。

P

20 解：p84，T N = 95509550

197N *m ，T m

二 T N

= 2.0 197 = 394N ・m

n N

970

Tst 「N T N =1.8 197 =295.5N *m

3—11 Y2 — 132S 一 4三相异步电动机额定功率 P N =5.5 kW 额定转速n N =1440 r/min ， 入st =2.3，起动时拖动的负载阻力矩 T L =50 N - m 求：(1)在额定电压下该电动机能否正 常起动?(2)当电网电压降为额定电压的80%时，该电动机能否正常起动？

P

5 5

解：p84, (1) T N =9550」=9550

36.5N * m n N 1440

Tst = ■ N T N = 2.3 36.5 = 83.5N *m ,

T st

>T st

，所以电动机可以起动。

3—12三相异步电动机接入电源起动时，如转子被卡住无法旋转，问对电动机有无危 害？如遇到此情况，该怎么办？

答：p

，如转子被卡住无法旋转，转子中绕组感生电动势最大（

巳o =4.44K2N2f1①

Tst Z 0.8U^2

= 0.64, T st 二 0.64T st

二 0.64 83.5 二 53.7N * m

m感生电流也最大，反映到定子的电流也最大，如果时间长了，电动机会因过载而烧毁。如遇到此情况，应立即停电，检查卡住的原因，排除故障再通电起动。

3—13三相异步电动机的起动方法分为哪两大类？说明适用的范围。

答：p85、三相异步电动机的起动方法分为直接起动和降压起动两大类。直接起动适用于小功率（7.5kw以下）电动机和电源和线路的容量比较大（大于电动机容量5倍以上）的情况，直接起动的条件：起动电流倍数：- '，超过应用降压起动。

0 4 >4 X电动机功

降压起动适用于大中功率（7.5kw以上）电动机和电源和线路的容量相对比较小，以及电动机空载或轻载的条件下。

3—14什么叫三相异步电动机的降压起动？有哪几种降压起动的方法？分别比较它们的优缺点。

答：p87，降压起动是指起动时降低加在电动机定子绕组上的电压，起动结束后加额定电压运行的起动方式。常用的降压起动方法有：丫- △降压起动、串电阻（电抗）降压起动

和自耦变压器降压起动。

3—15绕线转子异步电动机的起动方法有哪几种？分别说明其适用的场合。

答：p90,有转子串电阻起动和转子串频敏电阻器起动。转子串电阻起动适用起重机、卷扬机、龙门吊等要求起动转矩较大的场合，转子串频敏电阻器起动一般应用在轻载起动的场合。

3—16如果绕线转子异步电动机转子绕组开路问能否起动？为什么？

答：不能，因为绕线转子异步电动机转子绕组开路，转子只有感生电动势没有感生电流，不会产生电磁力矩，所以不能起动。

3—17什么叫三相异步电动机的调速？对三相笼型异步电动机，有哪几种调速方法

分别比较其优缺点。

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