第三章 异步电机补充知识习题
电机拖动与变频调速课后练习第三章完整习题练习题带答案
第三章第一节三相异步电动机的基本结构和工作原理（P59）1.三相异步电动机为什么会旋转，怎样改变它的转向？答：三相异步电动机的旋转原理是当定子绕组通入三相交流电流后，在空间产生了一个转速为n1的旋转磁场，设旋转磁场以顺时针方向旋转，则相当于转子导体向逆时针方向旋转切割磁场，在转子导体中就产生感应电动势。
方向由右手定则判定。
因为转子导体已构成闭合回路，转子绕组中有电流通过。
根据电磁力定律，转子载流导体在磁场中受到电磁力的作用，产生电磁转矩，使电动机转子跟着旋转磁场方向顺时针旋转，方向由左手定则判定，其转速为n。
要想改变它的转向可以将三相异步电动机接三相电源的三根引线中的任意两根对调。
2．异步电动机中的空气气隙为什么做的很小？答:异步电动机气隙小的目的是为了减小其励磁电流（空载电流），从而提高电动机功率因数。
因为异步电动机的励磁电流是由电网供给的，故气隙越小，电网供给的励磁电流就小。
而励磁电流又属于感性无功性质、故减小励磁电流，相应就能提高电机的功率因数。
3.三相异步电动机转子电路断开能否起动运行？为什么？答：不可以。
转子绕组中不能产生电流，也就不能产生电磁力。
4.三相异步电动机断了一根电源线后，为什么不能起动？而运行中断了一相电源线，为什么仍能继续转动？这两种情况对电动机将产生什么影响？答：三相异步电动机断了一根电源线后，则三相电源变成了单相电源，由于单相电源所产生的磁场为脉动磁场，所以三相异步电动机不能正常起动（原理同单相异步电动机）。
而三相异步电动机在运行时断了一根电源线，虽此时也为单相运行，但因转子是转动的，脉动磁场对转子导体产生的作用力在两方向上不同，所以电动机仍能继续转动。
这两种情况对电动机均有很大的影响。
两种情况均为过载运行，长时间工作会损坏电动机。
5.假如有一台星形联结的三相异步电动机，在运行中突然切断三相电流，并同时将任意两相定子绕组（例如U、V相）立即接入直流电源，这时异步电动机的工作状态如何？画图分析。
电机拖动与变频调速课后练习第三章完整习题练习题带答案
第三章第一节三相异步电动机的基本结构和工作原理（P59）1.三相异步电动机为什么会旋转，怎样改变它的转向？答：三相异步电动机的旋转原理是当定子绕组通入三相交流电流后，在空间产生了一个转速为n1的旋转磁场，设旋转磁场以顺时针方向旋转，则相当于转子导体向逆时针方向旋转切割磁场，在转子导体中就产生感应电动势。
方向由右手定则判定。
因为转子导体已构成闭合回路，转子绕组中有电流通过。
根据电磁力定律，转子载流导体在磁场中受到电磁力的作用，产生电磁转矩，使电动机转子跟着旋转磁场方向顺时针旋转，方向由左手定则判定，其转速为n。
要想改变它的转向可以将三相异步电动机接三相电源的三根引线中的任意两根对调。
2．异步电动机中的空气气隙为什么做的很小？答:异步电动机气隙小的目的是为了减小其励磁电流（空载电流），从而提高电动机功率因数。
因为异步电动机的励磁电流是由电网供给的，故气隙越小，电网供给的励磁电流就小。
而励磁电流又属于感性无功性质、故减小励磁电流，相应就能提高电机的功率因数。
3.三相异步电动机转子电路断开能否起动运行？为什么？答：不可以。
转子绕组中不能产生电流，也就不能产生电磁力。
4.三相异步电动机断了一根电源线后，为什么不能起动？而运行中断了一相电源线，为什么仍能继续转动？这两种情况对电动机将产生什么影响？答：三相异步电动机断了一根电源线后，则三相电源变成了单相电源，由于单相电源所产生的磁场为脉动磁场，所以三相异步电动机不能正常起动（原理同单相异步电动机）。
而三相异步电动机在运行时断了一根电源线，虽此时也为单相运行，但因转子是转动的，脉动磁场对转子导体产生的作用力在两方向上不同，所以电动机仍能继续转动。
这两种情况对电动机均有很大的影响。
两种情况均为过载运行，长时间工作会损坏电动机。
5.假如有一台星形联结的三相异步电动机，在运行中突然切断三相电流，并同时将任意两相定子绕组（例如U、V相）立即接入直流电源，这时异步电动机的工作状态如何？画图分析。
（完整版）异步电动机试题
（完整版）异步电动机试题船舶电器设备及系统试题三异步电动机—参考答案⼀、单项选择题（本题共30分，每⼩题1分）1、三相异步电动机的定⼦绕组通常采⽤（）接法。
A、ΔB、ＹC、ＶD、Δ或Ｙ2、绕线式三相异步电动机的转⼦绕组通常采⽤（）接法。
A、ΔB、ＹC、ＶD、Δ或Ｙ3、⿏笼式三相异步电动机转⼦绕组是（）相对称绕组。
A、单B、两C、三D、多4、绕线式三相异步电动机转⼦绕组是（）相对称绕组。
A、单B、两C、三D、多5、三相异步电动机定⼦三相对称绕组相互之间相差120度()⾓度。
A、空间B、平⾯C、机械D、电6、⿏笼式三相异步电动机通常有()个接线端⼦可与外电路相连接。
A、3B、6C、9 D、127、绕线式三相异步电动机通常有()个接线端⼦可与外电路相连接。
A、3B、6C、9 D、128、三相异步电动机铭牌上标⽰的功率是电动机额定运⾏时（）的（）功率。
A、输⼊；有功B、输⼊；视在C、磁场；传递D、输出；机械9、三相异步电动机铭牌上标⽰的功率因数是（）运⾏时（）边的功率因数。
A、空载；转⼦B、空载；定⼦C、满载；转⼦D、满载；定⼦10、接线固定时，三相异步电动机的旋转⽅向由（）决定。
A、电源电压B、电源频率C、电源相序D、电源容量11、电源不变时，三相异步电动机的旋转⽅向由（）决定。
A、负载转矩B、负载性质C、绕组参数D、绕组接线12、三相对称电流通⼊三相异步电动机定⼦绕组，将在⽓隙产⽣（）磁场。
A、旋转B、固定C、脉动D、交变13、单相交流电流通⼊三相异步电动机定⼦两相绕组，将在⽓隙产⽣（）磁场。
A、旋转B、固定C、脉动D、交变14、正常运⾏时，三相异步电动机旋转磁场的转速由（）决定。
D、负载性质15、电源不变时，三相异步电动机旋转磁场的转速由（）决定。
A、绕组极数B、绕组参数C、负载转矩D、负载性质16、绕线式异步电动机转⼦绕组的磁极对数（）定⼦的磁极对数。
A、多于B、少于C、等于D、⾃动适应17、异步电动机转⼦电流产⽣的旋转磁场与定⼦旋转磁场（）。
《电机与运动控制系统》课后习题参考答案
《电机与运动控制系统》课后习题参考答案第一章磁路（5题）1-1.一环形铁心，平均路径长度为36cm，横截面为3cm2,上绕400的线圈。
当励磁电流为1.4A时，铁心中的磁通为1.4⨯10-3Wb。
试求：（1）磁路的磁阻；（2）此时铁心的磁导率及相对磁导率。
[400⨯103A/Wb；0.003H/m，2400]解：①.R m=F/Φ=IW/Φ= 1.4⨯400/(1.4⨯10-3)=400000=400⨯103（A/Wb）；②.μ= l/(S⨯R m)=0.36/(0.0003⨯400⨯103) =0.003（H/m）；③.μr =μ/μ0 =0.003/（4π⨯10-7）=2387.3241。
答：（1）磁路的磁阻为：400⨯103A/Wb；（2）此时铁心的磁导率及相对磁导率分别为：0.003H/m和2400。
（答毕#）1-2.为了说明铁磁材料的磁导率随磁化状态而变化的情况，根据硅钢片的B-H曲线（图1-2-3）试计算：当磁密分别为0.8T、1.2T和1.6T 时，其磁导率和相对磁导率各为多少？说明磁导率与饱和程度有什么关系？[3.8⨯10-3H/m；3040；1.7⨯10-3H/m,1360；0.4⨯10-3H/m，320]解：①.由硅钢片的B-H曲线（图1-2-3）查得：当磁密分别为0.8T、1.2T和1.6T时，磁场强度分别为：0.2⨯103A/m、0.7⨯103A/M和4.25⨯103A/m。
根据μ=B/H和μr =μ/μ0，其磁导率和相对磁导率各为：4⨯10-3H/m、1.7⨯10-3H/m、0.4⨯10-3H/m和3180、1364、300（近似值，计算结果：0.004、0.0017、0.000376和3183.0989、1364.1852、299.5858）；②.由上述计算可知：硅钢片的磁导率随着饱和程度的增加而急剧减小[要得到0.8T的磁密，只需要磁场强度为：0.2⨯103A/m；而要得到1.6T的磁密，就需要磁场强度为：4.25⨯103A/m。
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三相异步电动机复习练习题基本概念： 了解三相异步电动机的基本结构，工作原理，理解转差率的概念；理解机械特性及铭牌数据的含义，正确理解额定转矩、最大转矩和起动转矩，以及过载系数和启动能力；掌握三相异步电动机起动和反转的方法。
分析依据和方法： 掌握转速、转差率和同步转速三者之间关系，以及同步转速与磁极对数和电源频率之间的关系；掌握转矩的计算公式；会利用机械特性曲线作简单的定性分析；掌握额定转矩、最大转矩和起动转矩以及额定电流和起动电流的计算；能判断电动机能否起动；掌握降压起动时，起动转矩和起动电流的计算。
基本公式： 转速、转差率和同步转速三者之间关系 s n 0 nn同步转速与磁极对数和电源频率之间的关系n 060 f 1p转矩与转速的关系T 9.55 P 2n过载系数Tmax，起动能力Tst，效率P 2T NT NP 1Y- △降压起动 T stY1T st ,Ist Y1 Ist33自耦降压起动 T st '(U1') 2 T st , I st ' U 1 ' I stU 1U 1一、填空题：1．电动机是将 能转换为 能的设备。
（电、机械）2．三相异步电动机主要有 和 两部分组成。
（定子、转子）3．三相异步电动机的定子铁心是用薄的硅钢片叠装而成，它是定子的内表面冲有槽孔，用来嵌放 。
（磁、定子绕组）4．三相异步电动机的三相定子绕组是定子的 部分，空间位置相差路部分，其 1200 / P 。
（电路） 5．三相异步电动机的转子有 6．三相异步电动机的三相定子绕组通以 式和式两种形式。
（鼠笼、绕线），则会产生 。
（三相交流电流、旋转磁场）7．三相异步电动机旋转磁场的转速称为 同步转速，它与电源频率和 磁极对数 有关。
8．三相异步电动机旋转磁场的转向是由 决定的，运行中若旋转磁场的转向改变了，转子的转向 。
（电源的相序、随之改变）9．一台三相四极异步电动机，如果电源的频率 f 1 =50Hz ，则定子旋转磁场每秒在空间转过 25 转。
三相异步电动机的部分习题及答案
三相异步电动机的部分习题及答案5.1 有一台四极三相异步电动机，电源电压的频率为50HZ，满载时电动机的转差率为0.02求电动机的同步转速、转子转速和转子电流频率。
n0=60f/p S=(n-n)/ n=60*50/2 0.02=(1500-n)/1500 =1500r/min n=1470r/min电动机的同步转速1500r/min.转子转速1470 r/min,转子电流频率.f2=Sf1=0.02*50=1 HZ5.2将三相异步电动机接三相电源的三根引线中的两根对调，此电动机是否会反转？为什么？如果将定子绕组接至电源的三相导线中的任意两根线对调,例如将B,C 两根线对调,即使B相遇C相绕组中电流的相位对调,此时A相绕组内的电流导前于C相绕组的电流2π/3因此旋转方向也将变为A-C-B 向逆时针方向旋转,与未对调的旋转方向相反.5.3 有一台三相异步电动机，其nN =1470r/min,电源频率为50HZ。
设在额定负载下运行，试求：①定子旋转磁场对定子的转速；1500 r/min②定子旋转磁场对转子的转速；30 r/min③转子旋转磁场对转子的转速；30 r/min④转子旋转磁场对定子的转速；1500 r/min⑤转子旋转磁场对定子旋转磁场的转速。
0 r/min5.4当三相异步电动机的负载增加时，为什么定子电流会随转子电流的增加而增加？因为负载增加n 减小,转子与旋转磁场间的相对转速( n0-n)增加,转子导体被磁感线切割的速度提高,于是转子的感应电动势增加,转子电流特增加,.定子的感应电动使因为转子的电流增加而变大,所以定子的电流也随之提高. 5.5 三相异步电动机带动一定的负载运行时，若电源电压降低了，此时电动机的转矩、电流及转速有无变化？如何变化？若电源电压降低, 电动机的转矩减小, 电流也减小. 转速不变. 5.6 有一台三相异步电动机，其技术数据如下表所示。
试求：①线电压为380V 时，三相定子绕组应如何接法？②求n 0,p,S N ,T N ,T st ,T max 和I st ；③额定负载时电动机的输入功率是多少？① 线电压为380V 时，三相定子绕组应为Y 型接法. ②T N =9.55P N /n N =9.55*3000/960=29.8Nm Tst/ T N =2 Tst=2*29.8=59.6 Nm T max / T N =2.0 T max =59.6 Nm I st /I N =6.5 I st =46.8A一般n N =(0.94-0.98)n 0 n 0=n N /0.96=1000 r/min SN= (n 0-n N )/ n 0=(1000-960)/1000=0.04 P=60f/ n 0=60*50/1000=3③ η=P N /P 输入 P 输入=3/0.83=3.615.7 三相异步电动机正在运行时，转子突然被卡住，这时电动机的电流会如何变化？对电动机有何影响？电动机的电流会迅速增加,如果时间稍长电机有可能会烧毁.5.8 三相异步电动机断了一根电源线后，为什么不能启动？而在运行时断了一线，为什么仍能继续转动？这两种情况对电动机将产生什么影响？三相异步电动机断了一根电源线后，转子的两个旋转磁场分别作用于转子而产生两个方向相反的转矩，而且转矩大小相等。
异步电机例题与解答
第三篇 异步电机例题一、 填空1. 如果感应电动机运行时转差率为s ，则电磁功率、机械功率和转子铜耗之间的比例是 2::Cu m em p P P =。
答 1：(1-s )：s2. ★当三相感应电动机定子绕组接于50HZ 的电源上作电动机运行时，定子电流的频率为 ，定子绕组感应电势的频率为 ，如转差率为S ，此时转子绕组感应电势的频率 ，转子电流的频率为 。
答 50HZ ，50HZ ，50S HZ ，50S HZ ，3. 三相感应电动机，如使起动转矩到达最大，此时S m = ,转子总电阻值约为。
答 1， 21X X '+4. ★感应电动机起动时，转差率S = ，此时转子电流2I 的值 ，2cos ϕ,主磁通比，正常运行时要 ，因此起动转矩 。
答 1，很大，很小，小一些，不大5. ★一台三相八极感应电动机的电网频率50HZ ，空载运行时转速为735转/分，此时转差率为 ，转子电势的频率为 。
当转差率为0.04时，转子的转速为 ，转子的电势频率为 。
答 0.02，1HZ ，720r /min ，2HZ6. 三相感应电动机空载时运行时，电机内损耗包括 ，， ，和 ，电动机空载输入功率P 1与这些损耗相平衡。
答 定子铜耗，定子铁耗，机械损耗，附加损耗7. 三相感应电机转速为n ，定子旋转磁场的转速为n 1，当1n n <时为 运行状态；当1n n >时为 运行状态；当n 与n 1反向时为 运行状态。
答 电动机， 发电机，电磁制动8. 增加绕线式异步电动机起动转矩方法有 ，。
答 转子串适当的电阻， 转子串频敏变阻器9. ★从异步电机和同步电机的理论分析可知，同步电机的空隙应比异步电机的空气隙要，其原因是 。
答 大，同步电机为双边励磁10. ★一台频率为60HZ 的三相感应电动机，用在频率为50HZ 的电源上（电压不变），电动机的最大转矩为原来的 ，起动转矩变为原来的 。
答 265⎪⎭⎫ ⎝⎛，265⎪⎭⎫ ⎝⎛ 11. 感应电动机最大转矩公式 =max T 。
异步电动机习题
解：(1) 由型号知 2p = 2，即 p = 1，
因此 n0 = 3 000 r/min，故
sN =
n0－nN n0
=
3000－2940 3000
= 0.02
(2) 由于定子三相绕组为三角形联结，故相电流为
I1p =
IN 3
=
42.2 3
A = 24.4 A
(3) 输入有功功率
P1N = 3 UNIN cosΦN
已知定子每相电阻R1=1.73Ω，试求T型等效电路中的 参数，并画出T型等效电路。
解： 由空载实验得到铁耗为
pFe P10 m1I120R1 pmec 272 33.382 1.73 60 153W
可得励磁电阻为
Rm
pFe m1I120
153 3 3.382
7、Y180M－2 型三相异步电动机， PN = 22 kW，UN = 380 V，
三角形联结，IN = 42.2 A，fN = 50 Hz，nN = 2940 r/min, cosΦN = 0.89 。求额定运行时的：(1) 转差率； (2) 定子绕组的相电 流； (3) 输入有功功率； (4) 效率。
)2
( X1
X
' 2
)2
当U不变，f1由50Hz增加到60Hz时， （X1σ+X’2σ）增大， 起动电流减小。
9、有一台笼形感应电动机，Y接法，其空载和短路 实验数据如下：
空载实验： U10 U N 380V , I10 3.38A, P10 272W , pmec 60W 短路实验：U1k 95V , I1k IN 6.7 A, P1k 357W
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异步电动机的启动和调速
一、思考题
1．三相异步电动机的最初启动电流与外加电压，电机所带负载是否有关？关系如何？是否起动电流越大，启动转距也越大？负载转距的大小，会对起动过程产生什么影响？
2．试分析与比较绕线式异步电动机在转子回路串电阻和不串电阻起动时的122,cos ,,I I m φφ有何不同，是否所串电阻越大，起动转距也越大？
3．深槽和双鼠笼异步电动机为什么能减小最初起动电流同时增大最初起动转距？
4． 鼠笼型异步电动机和绕线型异步电动机各有哪些调速方法？各有何特点？
5． 画出表示异步发电机各种功率和损耗的分配、传递情况的功率流程图。
6. 并网运行的异步发电机能否发出滞后的无功功率？为什么？
7. 单独运行的异步发电机建立电压需哪些条件？当负载增加时，为维持发电机
端电压和频率不变，应采取什么措施？
8. 试画出异步发电机的相量图并简述异步发电机的启动条件？
二、计算题
1、一台三相四极绕线式异步电动机，1f =50Hz ，转子每相电阻2R =0.02Ω，额定负载时N n =1480r/min ，若负载转矩不变，把转速降到1100r/min ，问应在转子每相串入多大电阻。
2、三相绕线式异步电动机：P ＝２，1f =50Hz ，N U =380V ，Ｙ接法，1R =2R =0.02Ω，1X =2X =0.06Ω，额定负载时N n =1440r/min 。
若f 仍为50Hz ，负载转矩不变，求需在转子每相绕组内串入多大电阻使n =1 050r/min ，若改变外施电压以达到上面的运行情况，其线电压应为多少？并说明是否可能。
3、一台三相异步电动机，N P =1000kW, f =50Hz ，2P=6，N n =980r/min ，机械损耗为额定输出的１％，如在负载转矩不变的情况下，在转子绕组中接入电阻，使转速下降到750r/min ，试求消耗在这个电阻中的功率。
（附加损耗不计）
4、一台三相异步电动机，N U =380V （Ｙ接），N I =14A ，N n =1440r/min ，已知加25.5％额定电压做堵转实验测得定子电流为额定值，定子输入功率为588W ，若不考虑激磁电流、空载损耗及附加损耗，并且认为1Z =2Z ，试求： ⑴额定运行时的电磁转矩和输出功率；⑵直接起动电流st I 和用变比为２的自耦变压器起动时的起动电流st I ；⑶保持额定转矩不变，在转子每相绕组中串入12倍转子绕组电阻。