第6章异步电动机思考题解析
电机第liu章习题答案
2. 根据获得旋转磁场方式不同，单相异步电动机可 分为分相电动机和罩极电动机两大类。
3.
直线异步电动机转差率的定义式为
s v1 v v1
，其中v1
为行波磁场的移动速度，v为次级的移动速度。
4. 磁滞式同步电动机的磁滞转矩大小与转速无关。
5. 影响永磁式同步电动机不能自行起动的因素主要有（1） 转子本身存在惯性；（2）定、转子磁场之间转速相差过大。
答：调大气门开度的同时，相应增大励磁电流。变化前后 的电动势相量图如图6.13所示。
第六章 同步电机
2. 按电动机惯例画出隐极同步电动机工作于过励状态时的 电动势相量图。
答：如图6.14所示。
E02E01j X 来自 I1j X t I2
I2
U
2 1
I1
图6.13 作图题1图
IM
M
M
U j X t IM
6.9 有一台PN=300MW，UN=18kV,星形联结，cos φN=0.85 （滞后）的汽轮发电机，Xt*=2.18（不饱和值），电枢电阻略 去不计，当发电机运行在额定情况下，试求：不饱和的励磁电 动势E0；（2）功角δN；（3）电磁功率Pem；（4）过载能力λ 。 （答案）
6.10 一台三相水轮发电机，PN=1500MW，UN=6300V，Y
4. 交流伺服电机的转子电阻一般都做得较大，其目 的是使转子在转动时产生制动转矩，使它在控制绕组不 加电压时，能及时制动，防止自转。（ √ ）
5. 单相罩极式异步电动机中，只要改变电源两个端点 的接线，就能改变它的转向。（ × ）
（三）选择题：
1. 下列电机中哪些不需要装设笼型绕组：（ ③ ）
第七章 驱动和控制微电机
8. 当同步电机作发电机运行时，在相位上，E0 超前于U； 作电动机运行时，E0 滞后于U。
电机学课后问题详解
第一章磁路1-1磁路的磁阻如何计算？磁阻的单位是什么？答：磁路的磁阻与磁路的几何形状（长度、面积）和材料的导磁性能有关，计算公式为R m=TA，单位：AWb1-2铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的，它们各与哪些因素有关？答：磁滞损耗：铁磁材料置于交变磁场中，被反复交变磁化，磁畴间相互摩擦引起的损耗。
经验公式P h =C h fB m V。
与铁磁材料的磁滞损耗系数、磁场交变的频率、铁心的体积及磁化强度有关；涡流损耗：交变的磁场产生交变的电场，在铁心中形成环流（涡流），通过电阻产生的损耗。
经验公式P h :-CFe f 1.3B m G。
与材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有关。
1-3图示铁心线圈，已知线圈的匝数N=1000,铁心厚度为0.025m （铁心由0.35mm的DR320硅钢片叠成），叠片系数（即截面中铁的面积与总面积之比）为0.93，不计漏磁，试计算：（1）中间心柱的磁通为7.5X10土Wb不计铁心的磁位降时所需的直流励磁电流；（2）考虑铁心磁位降时，产生同样的磁通量时所需的励磁电流。
解：；磁路左右对称.可以从中间轴线分开，只考虑右半磁路的情况：铁心、气隙截面A 二 A. =0.025 1.25 10，0.93m2 = 2.9 10*m2（考虑边缘效应时，通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度；气隙截面可以不乘系数）气隙长度1黄.=2: =5 10^m（7 5 ）“, 铁心长度I 1.25 2 5 -1.25 -0.025 2cm =12.45 10 m12 丿①7 5汇10°铁心、气隙中的磁感应强度B二B 75 104T =1.29T2A 2 汽 2.9 汇10（1）不计铁心中的磁位降：气隙磁场强度H.二旦；=—A'm=：1.0 106 A m° % 4兀汇10磁势F I二F. = H • l . =1.0 106 5 10*A = 500A电流I =旦=0.5AN（2）考虑铁心中的磁位降：铁心中B =1.29T 查表可知：H = 700A m铁心磁位降F F°二H l =700 12.45 10‘A=87.15AF I=F . F F e =500A87.15A =587.15AI 上:0.59AN1-4图示铁心线圈，线圈 A 为100匝，通入电流1.5A ，线圈B 为50匝，通入电流1A ,铁心截面积均匀，求 PQ 两点间的磁位降。
电机与拖动基础答案(第四版)6-12章
ww 学 生 w. dx 必 sb 备 b.c 网 om
和
大
空间机械角，也就是相差 分别为两根导体的
位相差
相量图如图 所示。图中，
和
分别
为一个线圈两个边的感应电动势， 图 6.2 根据相量图， α 决定,为 可得
为线圈电动势。
短距系数 。相邻两个线圈的电动势相位差由槽距角 。三个相邻线圈电动势及合成电动势相量图如图 6.3 所示。 分布系数
ww 学 生 w. dx 必 sb 备 b.c 网 om
大
(5)
最大幅值为 F 的两极脉振磁通势，空间正弦分布，每秒钟脉振 50 次。可
以把该磁通势看成由两个旋转磁通势 和 的合成磁通势：旋转磁 通势幅值 和 的大小为，转向，转速为 极数为，每个瞬间 与 的位置相距脉振磁通势 F·的距离（电角度）. (6) 三相对称绕组通入电流为 ω ω ω 。合成磁通势的性质是, 转向是从 绕组轴线转向转向。若 f=ω π 电机是六极的，磁通势转速 为 。当 ω 瞬间，磁通势最大幅值在轴线处。 (7) 某交流电机电枢只有两相对称绕组，通入两相电流。若两相电流大小相等， 相位差 电机中产生的磁通势性质是。若两相电流大小相等，相位差 磁通势性质是。若两相电流大小不等，相位差 磁通势性质 为。在两相电流相位相同的条件下，不论各自电流大小如何，磁通势的性质为. (8) 某交流电机两相电枢绕组是对称的，极数为 2。通入的电流 领 ，合成磁通势的转向便是先经绕组轴线转 电角度后到绕 先 组轴线,转速表达式为 (9) 某三相交流电机电枢通上三相交流电后，磁通势顺时针旋转，对调其中的 两根引出线后，再接到电源上，磁通势为时针转向，转速变。 (10) 某两相绕组通入两相电流后磁通势顺时针旋转，对调其中一相的两引出线 再接电源，磁通势为时针旋转，转速变。 答 (1) 9.66; π 脉振； 两极，50 次； 12F，相反，3000, 2，相等； 旋转磁通势， 、C、 相绕组； 圆形旋转磁通势，椭圆形旋转磁通势，椭圆形旋转磁通势，脉振磁通势；
电工学 唐介 第6章 思考题及习题 解答 答案
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第6章 电 动 机
6.3 (1) 三相异步电动机在空载和满载起动时，起 动电流和 起动转矩是否相同？
【答】 两者相同。
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第6章 电 动 机
6.3 (2) 电动机在短时过载运行时，过载越多，允许 的过载时间越短，为什么？
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第6章 电 动 机
练习题解答
6.2.1 某三相异步电动机，定子电压的频率 f1＝50 Hz,极 对数 p＝1，转差率 s＝0.015。求同步转速 n0 ，转子转速 n 和 转子电流频率 f2。
【解】
n0
60 f1 p
60 50 1
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r/ min 3 000r/ min
N 84% ，N ＝0.73，nN＝720 r/min。求：(1) sN ；(2) PN
【解】 （1）由 nN＝720 r/min 知 n0＝750 r/min
sN
n0 nN n0
750 720 750
0.04
（2） P1N 3UNINN ( 3 380 9.9 0.73) W
4.76 kW
【解】 （1）由题目知 p＝2 ，所以
n0
60 f1 p
60 50 r/ min 2
1
500r/ min
（2）s n0 n 1 500 1 440 0.04
（3）P2
2n0
1 500
2
60 T2n ( 60 133 1 440) kW 20.05
电机思考题答案
2 2 2 2
（2）要使扬声器输出功率最大，需电源外电阻等于内阻，即 RS=RL’=k RL,则
k
RS 72 3 RL 8
（3）变压器在功率放大器电路中改变阻抗，实现阻抗匹配。 5.7 变压器空载时一次侧的功率因数很低，而负载后功率因数反而大大提高，试解释其 原因。
第六章 思考题
6.1 为什么异步电动机只有在转子转速与旋转磁场额同步速存在差异时才能产生有效地电 磁转矩？而同步电动机却需要转子转速与旋转磁场的同步苏完全相等才能产生有效地电磁 转矩？ 答：这与异步电动机，同步电动机的工作原理有关； 异步电动机运行是在三相对称绕组上通以三相对称电流，在气隙中产生圆形旋转磁场， 以同步速相对定子旋转， 只有转子相对同步速有一个转速差， 转子绕组与定子旋转磁场间才 有相对运动，转子绕组才能感应电动势和电流，从而产生电磁转矩。 同步电动机转子采用永久磁铁或通过在转子直流绕组仲通以直流励磁电流产生磁场， 其 极对数与定子绕组相同。同步电动机转子拖动机械负载以同步速稳定运行，定、转子磁势相 对静止，形成气隙合成磁场，转子磁极滞后气隙合成磁场一定角度，转子磁极是在气隙合成 磁场拖动下，产生有效的电磁转矩，并保持同步速旋转。 或答： 异步电动机采用单边励磁， 即靠定子三相绕组通以三相交流电流产生定子旋转磁势和 磁场， 转子绕组通过与定子旋转磁场相对切割而感应转子电势和电流的，并由转子感应电流 产生转子旋转磁势和磁场。 同步电动机采用双边励磁，定子三相绕组通三相交流电产生旋转 磁势和磁场，转子通以直流励磁（或永磁体） ，产生磁势和磁场，要求转速必须与定子旋转 磁场保持同步（或转差为零） ，才能产生有效地电磁转矩。 6.2 一台三相异步电动机， 铭牌上标明 fN==50HZ,额定转速 nN=740VPm,问这台电动机的极速数 是多少？额定转速下，转子绕组所感应电势（或电流）的实际频率是多少？ 答： n1 =
电工学 唐介 第6章 思考题及习题 解答 答案
n0
1500
=0.04
f2 = ｓf1 = 2 HZ
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第6章 电 动 机
6.2 (4) To、TL、T2 的作用方向相同还是相反？ 【答】 To 与 TL 的作用方向相同，但与T2 的作用方向 相反章 电 动 机
6.2 (5) 三相异步电动机在正常运行时，若电源电压下 降，电动机的电流和转速有何变化？
【答】 不能，星-三角减压起动只适用于正常运行时为 角形联结的电动机。
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第6章 电 动 机
6.5 (3) 鼠笼式和绕线式两种转子中，哪一种起动性 能好？
【答】 绕线式起动性能好
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第6章 电 动 机
6.6 (1) 一对极的三相笼型异步电动机，当定子电压的 频率由 40 Hz 调节到 60Hz 时，其同步转速的变化范围是多 少？
【答】 从 2 400 r / min 到 3 600 r / min。
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第6章 电 动 机
6.6 (2) 某多速三相异步电动机，fN = 50HZ，若极对
数由 p = 2 变到 p = 4 时，同步转速各是多少？
【答】 p = 2 时，n0 = 1 500 r/min p = 4 时，n0 = 750 r/min
【答】 电动机在正常运行时，若电源电压下降，将 导致电流升高，而转速下降。
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第6章 电 动 机
6.3 (1) 三相异步电动机在空载和满载起动时，起 动电流和 起动转矩是否相同？
【答】 两者相同。
电工学课后习题第6章电动机习题及答案
6.2.4 某三相异步电动机，定子电压为 380 V，三角形联
结。当负载转矩为 51.6 N · m 时，转子转速为 740 r/min，效率为 80
％功率因数为 0.8。求：（1）输出功率；（2）输入功率；（3）定子 线流和相电流
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第6章 电 动 机
6.3.1 某三相异步电动机，PN＝30 kW，nN＝ 980 r/min， KM＝ 2.2，KS＝2.0，求: （1）U1l＝UN 时的 TM 和 TS；（2） U1l＝0.8 UN 时的 TM 和 TS。
频率 f2 。
【解】
第七页, 共三十一页。
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第6章 电 动 机
6.2.2 某三相异步电动机, p＝1, f1＝50 Hz, s＝0.02,
P2＝30 kW，T0 = 0.51N · m 。求: （1）同步转速；（2）转子转 速；（3 ）输出转矩；（4）电磁转矩。
【解】 （1）
（2）
【解】 （1） 由于TN<TL，故不能带此负载长期运行。 （2） 由于 ,故可以带此负载短时运行。 （3）
第十八页, 共返三十回一页练。习题题集
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第6章 电 动 机
虽然
, 但由于
, 故不可带此负载直接起动。
第十九页, 共三返十回一回页练。习 题题集
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第6章 电 动 机
（2） （3）
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（4）
第6章 电 动 机
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机械课后习题答案第6章习题及解答
第6章习题6.1机械为什么会产生速度波动？它有何危害？答：实际上，机械原动件的运动规律是由其各构件的质量、转动惯量和作用于其上的驱动力与阻抗力等因素而决定的，因而在一般情况下，原动件的速度和加速度是随时间而变化，机械在运动过程中会出现速度波动。
这种速度波动，会导致在运动副中产生附加的动压力，并一起机械的振动，从而降低机械的寿命、效率和工作质量。
6.2周期性速度波动应如何调节？它能否调节为恒稳定运转？为什么？答：在机械中安装一个具有很大转动惯量的回转构件——飞轮来调节周期性速度波动。
飞轮能够调速，是利用了它的储能作用。
由于飞轮转动惯量不可能为无穷大，而平均转速和最大盈亏功又都是有限值，所以安装飞轮后机械运转的速度仍有周期波动，只是波动的幅度减小而已。
6.3为什么在机械中安装飞轮就可以调节周期性速度波动？通常都将飞轮安装在高速轴上是什么原因？答：由于飞轮具有很大的转动惯量，因而要使其转速发生变化，就需要较大的能量，当机械出现盈功时，飞轮的角速度只作微小上升，即可将多余的能量吸收储存起来；当机械出现亏功时，机械运转速度减慢，飞轮又可将其储存的能量释放，以弥补能量的不足，而其角速度只作小幅度的下降。
当最大盈亏功与速度不均匀系数相同时，飞轮转动惯量与其轴的转速的平方值成反比，所以为减少飞轮的转动惯量，最好将飞轮安装在机械的高速轴上。
6.4非周期性速度波动应如何调节？为什么利用飞轮不能调节非周期性速度波动？答：机械运转的速度出现非周期性的波动，若长时间内驱动力矩大于阻抗力矩，机械将越转越快，甚至可能出现“飞车”现象，从而使机械遭到破坏；反之，若驱动力矩小于阻抗力矩，则机械会越转越慢，最后将停止不动。
飞轮只能延缓机械遭到破坏或停止不动，不能使驱动力矩和阻抗力矩恢复平衡关系。
对非周期性的速度波动进行调节，方法必须可以使机械重新回复稳定运转。
主要采取的方法是安装调速器。
6.5在什么条件下需要进行转动构件的静平衡？使转动构件达到静平衡的条件是什么？答：对于轴向尺寸很小的回转件(D/b>5,圆盘直径为D，其宽度为b)，其质量的分布可以近似地认为在同一回转面内。
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6.4.(3) nN= 2980 r/min的三相异步电动机，n0是多少？p 是 多少？
6.5.(1)星形-三角形减压起动是降低了定子线电压还是降低了 定子线电压？自偶减压起动呢？
6.5.(2)380V星形联结的电动机，能否采用星-三角减压起？
6.5.(3)鼠笼式和绕线式两种转子中，哪一种起动性能好？
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第六章 异步电动 机
6.4.(3) nN= 2980 r/min的三相异步电动机，n0是多少？p 是 多少？ 【答】n0= 3000 r/min
p=1
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第六章 异步电动 机
6.5.(1)星形-三角形减压起动是降低了定子线电压还是降低了 定子线电压？自偶减压起动呢？ 【答】前者是降低了定子相电压，没有降低线电压，后者是 降低了定子线电压，使得相电压也随之降低。
6.6.(1)一对极的三相笼型异步电动机，当定子电压的频率由 40HZ调节到60HZ时，其同步转速的变化范围是多少？
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第六章 异步电动 机
6.6.(2)某多速三相异步电动机，fN=50HZ，若极对数由 p =2
变到 p =4 时，同步转速各是多少？
6.7.(1)为什么三相异步电动机断了一根电源线即为单相状 态而不是两相状态？
n0 = n0 =
60 f1
1 60 f1
2
= 3600 r/min = 1800 r/min
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第六章 异步电动 机
6.2.(3) 50HZ 的三相异步电动机，转速是1440r/min时，转 子电流的频率是多少？
【答】 s n0 n = 1500-1440
n0
1500
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第六章 异步电动 机
6.2.(1)三相异步电动机的转子绕组如果是断 开的，是否还 能产生电磁转矩？ 【答】不能
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第六章 异步电动 机
6.2.(2)日本和美国的工业标准频率为60赫兹，他们的三相 电动机在p =1和 p=2时转速如何？
【答】 p =1 时 p =2 时
6.4.(1) 380V星形联结的三相异步电动机，电源电压为何值时 才能接成三角形？ 380V角形联结的三相异步电动机，电源 电压为何值时才能接成星形？
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第六章 异步电动 机
6.4.(2)额定电压为380V/660V，星/角联结的三相异步电动机， 试问当电源电压分别为380V和660V时各采用什么联结方式？ 它们的额定电流是否相同？额定相电流是否相同？额定线电 流是否相同？若不同，差多少？
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第六章 异步电动 机
6.3.(3)在TL保持不变的情况下，试利用人为特性分析定子 电压降低或转子电阻增加时，电动机的转速是增加还是减 小 【答】转速减小
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第六章 异步电动 机
6.4.(1) 380V星形联结的三相异步电动机，电源电压为何值时 才能接成三角形？ 380V角形联结的三相异步电动机，电源 电压为何值时才能接成星形？ 【答】220V 和660V
6.7.(2) 罩极式电动机的转子转向能否改变？
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第六章 异步电动 机
分析与思考解答
6.1.(1)有一台三相异步电动机，怎样根据结构上的特点 判断出它是鼠笼型还是绕线型？ 【答】鼠笼式和绕线式异步电动机只是在转子的构造不同， 前者转子为鼠笼状，后者转子为三相绕组，且每相绕组的 首端与转轴上的三个滑环对应相联结。通常从外观结构上 看，具有三个滑环的必为绕线型。
=0.04
f2 = ｓf1 = 2 HZ
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第六章 异步电动 机
6.2.(4) To、TL、T2 的作用方向相同还是相反？ 【答】To与TL的作用方向相同，但与T2的作用方向相反
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第六章 异步电动 机
6.2.(5)三相异步电动机在正常运行时，若电源电压下降，电动 机的电流和转速有何变化？
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第六章 异步电动 机
6.2.(5)三相异步电动机在正常运行时，若电源电压下降，电动 机的电流和转速有何变化？
6.3.(1) 三相异步电动机在空载起动电流和起动转矩大，在 满载时的起动电流和起动转矩小
6.3.(2) 电动机在短时过载运行时，过载越多，允许的过载 时间越短，为什么？
6.3.(3)在TL保持不变的情况下，试利用人为特性分析定子 电压降低或转子电阻增加时，电动机的转速是增加还是减 小
第六章 异步电动 机
分析与思考
6.1.(1)有一台三相异步电动机，怎样根据结构上的特点 判断出它是鼠笼型还是绕线型？ 6.2.(1)三相异步电动机的转子绕组如果是断 开的，是否还 能产生电磁转矩？ 6.2.(2)日本和美国的工业标准频率为60赫兹，他们的三相 电动机在p =1和 p=2时转速如何？ 6.2.(3) 50HZ 的三相异步电动机，转速是1440r/min时，转子 电流的频率是多少？ 6.2.(4) To、TL、T2 的作用方向相同还是相反？
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第六章 异步电动 机
6.4.(2)额定电压为380V/660V，星/角联结的三相异步电 动机，试问当电源电压分别为380V和660V时各采用什么 联结方式？它们的额定电流是否相同？额定相电流是否 相同？额定线电流是否相同？若不同，差多少？
【答】当电源电压为380V时采用三角形联结方式， 当电源电压为660V时采用星形联结方式 它们的额定相电流相同，额定线电流不同。
【答】电动机在正常运行时，若电源电压下降，将导致电 流升高，而转速下降。
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6.3.(1) 三相异步电动机在空载起动电流和起动转矩大，在 满载时的起动电流和起动转矩小
【答】两者相同
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第六章 异步电动 机
6.3.(2) 电动机在短时过载运行时，过载越多，允许的过载 时间越短，为什么？ 【答】 因为过载越多，电动机的温度升高的越快，因此 允许的过载时间就越短。