【正文】 算脈振磁動(dòng)勢(shì)基波和7等次諧波的振幅，并寫(xiě)出各相基波脈振磁動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式； （2）當(dāng)B相電流為最大值時(shí)，寫(xiě)出各相基波磁動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式； （3）計(jì)算三相合成磁動(dòng)勢(shì)基波及11次諧波的幅值，并說(shuō)明各次諧波的轉(zhuǎn)向、極對(duì)數(shù)和轉(zhuǎn)速； （4）寫(xiě)出三相合成磁動(dòng)勢(shì)的基波及11次諧波的表達(dá)式；（5）分析基波和11次諧波的繞組系數(shù)值，說(shuō)明采用短距和分布繞組對(duì)磁動(dòng)勢(shì)波形有什么影響。 （1） （2） （3） 基波：正轉(zhuǎn)， 5次諧波: 反轉(zhuǎn)，對(duì)極 7次諧波： 正轉(zhuǎn)， 反轉(zhuǎn)，對(duì)極 （4） （15）采用短距分布后，5，7次諧波幅大為減少4．22 一臺(tái)50000 kW的2極汽輪發(fā)電機(jī)，50Hz，三相，UN= kV星形聯(lián)接， cosфN=，定子為雙層疊繞組，Z=72槽，每個(gè)線圈一匝，y1=7τ/9，a=2，試求當(dāng)定子電流為額定值時(shí)，三相合成磁動(dòng)勢(shì)的基波，7次諧波的幅值和轉(zhuǎn)速，并說(shuō)明轉(zhuǎn)向。 （A/極） 反轉(zhuǎn)三次諧波：0 （A/極） 反轉(zhuǎn) （A/極） 反轉(zhuǎn) （1）圖a中通入正序電流：含產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，從超前相A相繞組軸線轉(zhuǎn)向滯后相B相繞組軸線即ABC,所以為逆時(shí)針?lè)较颉? 圖a中通入負(fù)序電流：含產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，為順時(shí)針?lè)较驁Db中通入正序電流：含產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，為順時(shí)針?lè)较驁Db中通入負(fù)序電流：含產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，為逆時(shí)針?lè)较? （2）a圖： 4．24 在對(duì)稱的兩相繞組（空間差900電角度）內(nèi)通以對(duì)稱的兩相電流（時(shí)間上差900），試分析所產(chǎn)生的合成磁動(dòng)勢(shì)基波，并由此論證“一旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)可以用兩個(gè)脈振磁動(dòng)勢(shì)來(lái)代表”。設(shè)A繞組通入的電流為： 則 因?yàn)閮上嗬@組對(duì)稱，兩相電流又對(duì)稱，所以A相B相產(chǎn)生的磁勢(shì)幅值相等 為旋轉(zhuǎn)磁勢(shì) 轉(zhuǎn)速：令 方向：從超前相電流所在相位轉(zhuǎn)到滯后相B相即： A－B 可見(jiàn)旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)可分解為空間和時(shí)間相位上都差90的兩個(gè)脈振磁勢(shì) （1） （2） 4．26 一臺(tái)三相四極交流電機(jī)，定子三相對(duì)稱繞組A、B、C分別通以三相對(duì)稱電流iA=10sinωtA、iB=10sin(ωt120)A、iC=10sin(ωt240)A，求： （1）當(dāng)iA=10A時(shí)，寫(xiě)出各相基波磁動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式以及三相合成磁動(dòng)勢(shì)基波的表達(dá)式，用磁動(dòng)勢(shì)矢量表示出基波合成磁動(dòng)勢(shì)的空間位置；（2）當(dāng)iA由10A降至5A時(shí)，基波合成磁動(dòng)勢(shì)矢量在空間上轉(zhuǎn)過(guò)了多少個(gè)圓周？ （1） 當(dāng) 三相合成： （2）當(dāng)從降至?xí)r，在時(shí)間上經(jīng)過(guò)電角度即四極電機(jī)轉(zhuǎn)速為 秒轉(zhuǎn) 圓周第五章 異步電機(jī)5．1 什么叫轉(zhuǎn)差率？如何根據(jù)轉(zhuǎn)差率來(lái)判斷異步機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)？ 轉(zhuǎn)差率為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速之差對(duì)同步轉(zhuǎn)速之比值 為發(fā)電機(jī)狀態(tài)。 為電動(dòng)機(jī)狀態(tài)，為電磁制動(dòng)狀態(tài)。5．2 異步電機(jī)作發(fā)電機(jī)運(yùn)行和作電磁制動(dòng)運(yùn)行時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向之間的關(guān)系是否一樣？怎樣區(qū)分這兩種運(yùn)行狀態(tài)？ 發(fā)電機(jī)運(yùn)行和電磁制動(dòng)運(yùn)行時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩方向都與轉(zhuǎn)向相反，是制動(dòng)轉(zhuǎn)矩；但發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)向相同，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大于同步速，電磁制動(dòng)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)向相反。5．3 有一繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，定子繞組短路，在轉(zhuǎn)子繞組中通入三相交流電流，其頻率為，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相對(duì)于轉(zhuǎn)子以（為定、轉(zhuǎn)子繞組極對(duì)數(shù)）沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，問(wèn)此時(shí)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向如何？轉(zhuǎn)差率如何計(jì)算？ 假如定子是可轉(zhuǎn)動(dòng)的，那么定子應(yīng)為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)（與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向相同）但因定子固定不動(dòng)不能旋轉(zhuǎn)，所以轉(zhuǎn)子為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。 （為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速）5．4 為什么三相異步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流的標(biāo)幺值比變壓器的大得多？ 在額定電壓時(shí)異步機(jī)空在電流標(biāo)么值為30﹪左右，而變壓器的空載電流標(biāo)么值為50﹪左右。這是因?yàn)楫惒綑C(jī)在定子和轉(zhuǎn)子之間必須有空隙，使轉(zhuǎn)子能在定子內(nèi)圓內(nèi)自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣異步機(jī)的磁路磁阻就較大，而變壓器磁路中沒(méi)有氣隙，磁阻小，因此，相對(duì)變壓器而言，異步電動(dòng)機(jī)所需勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)大，勵(lì)磁電流大。5．5 三相異步電機(jī)的極對(duì)數(shù)、同步轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、定子頻率、轉(zhuǎn)子頻率、轉(zhuǎn)差率及轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)相對(duì)于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速之間的相互關(guān)系如何？試填寫(xiě)下表中的空格。150210005018006035600500310004501 相對(duì)于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速 相對(duì)于定子的轉(zhuǎn)速5．6 試證明轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)相對(duì)于定子的轉(zhuǎn)速為同步速度。轉(zhuǎn)子磁勢(shì)是由轉(zhuǎn)子三相（或多相）對(duì)稱繞組感應(yīng)的三相（或多相）對(duì)稱電流產(chǎn)生的一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)，這個(gè)磁勢(shì)相對(duì)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速由轉(zhuǎn)子電流的頻率決定，當(dāng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為相對(duì)于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)差率為時(shí)，轉(zhuǎn)子電流的頻率，則這個(gè)磁動(dòng)勢(shì)相對(duì)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為，它相對(duì)定子的轉(zhuǎn)向永遠(yuǎn)相同，相對(duì)定子的轉(zhuǎn)速為，即永遠(yuǎn)為同步速。5．7 試說(shuō)明轉(zhuǎn)子繞組折算和頻率折算的意義，折算是在什么條件下進(jìn)行的？繞組折算：將異步電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組折算成一個(gè)相數(shù)為，匝數(shù)為，繞組系數(shù)為 的等效轉(zhuǎn)子繞組來(lái)替代原來(lái)的轉(zhuǎn)子繞組，保持極對(duì)數(shù)不變。頻率折算：用一個(gè)等效的靜止轉(zhuǎn)子來(lái)代替原來(lái)的旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，在該靜止轉(zhuǎn)子回路中串入一個(gè)的模擬電阻，而定子方各物理量不變。折算的條件：保持轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)不變，及轉(zhuǎn)子上有功，無(wú)功率不變。5．8 異步電動(dòng)機(jī)定子繞組與轉(zhuǎn)子繞組沒(méi)有直接聯(lián)系，為什么負(fù)載增加時(shí)，定子電流和輸入功率會(huì)自動(dòng)增加，試說(shuō)明其物理過(guò)程。從空載到滿載，電機(jī)主磁通有無(wú)變化？ 電磁勢(shì)平衡方程式：知 當(dāng)負(fù)載時(shí)，定子電流只有一個(gè)分量，用以產(chǎn)生磁時(shí)來(lái)抵消轉(zhuǎn)子磁勢(shì)的作用，∴雖然定轉(zhuǎn)子無(wú)直接電聯(lián)系，定子電流會(huì)自動(dòng)增加的原因。 從空載到滿載，由電勢(shì)平衡方程式 ∵基本不變，略有∴略有下降，故主磁通略為下降。5．9 異步電動(dòng)機(jī)的等效電路有哪幾種？等效電路中的代表什么意義？能否用電感或電容代替？ 等效電路 T形等效電路 形 準(zhǔn)確P形等效電路（為復(fù)數(shù)） 換準(zhǔn)確P形等效電路（為實(shí)數(shù)） 簡(jiǎn)化形等效電路（=1） 消耗在上的電功率就是電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的機(jī)械功率，它是有功功率，不能用電容或電感代替。5．10 異步電動(dòng)機(jī)帶額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)，若電源電壓下降過(guò)多，會(huì)產(chǎn)生什么嚴(yán)重后果？試說(shuō)明其原因。如果電源電壓下降，對(duì)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的、有何影響？ ∵負(fù)載不變 ∴不變 如電壓下降過(guò)多，為保持不變，易燒毀電機(jī)。 ∴ ∴ ∴ ∴ 轉(zhuǎn)矩不變， ∵ 為常數(shù) 不變 不變 ∵ ∵ ∴ ∴（或者，成平方下降，而負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變∴）5．11 漏電抗大小對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能，包括起動(dòng)電流、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩、功率因數(shù)等有何影響？為什么？ ∴漏電抗與成反比，與成正比5．12 某繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)，如果（1）轉(zhuǎn)子電阻增加一倍；（2）轉(zhuǎn)子漏電抗增加一倍；（3）定子電壓的大小不變，而頻率由50Hz變?yōu)?0Hz，各對(duì)最大轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩有何影響？ （1）增加一倍，增加，不變 （2）增加一倍，減小，減小 （3）由50Hz變?yōu)?0Hz，相當(dāng)于增加，且分母增大了∴，減小5．13 一臺(tái)籠型異步電動(dòng)機(jī)，原來(lái)轉(zhuǎn)子是插銅條的，后因損壞改為鑄鋁的，在輸出同樣轉(zhuǎn)矩的情況下，下列物理量將如何變化？ （1）轉(zhuǎn)速； 而負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，∴下降（2）轉(zhuǎn)子電流； 負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，基本不變，∵∴基本不變。（3）定子電流； ∴基本不變。 （4）定子功率因數(shù)；（5）輸入功率； 基本不變∴基本不變。（6）輸出功率； （∵增大）（7）效率； ∵損耗減?。?）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩； （9）最大電磁轉(zhuǎn)矩。 不變5．14 繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串人適當(dāng)?shù)碾娮杩梢栽龃笃饎?dòng)轉(zhuǎn)矩，串入適當(dāng)?shù)碾娍箷r(shí)，是否也有相似的效果？轉(zhuǎn)子側(cè)串入電抗，不能增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩∵串如電抗后雖然增大了，但下降∴總起來(lái)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩仍然不能增大。5．15 普通籠型異步電動(dòng)機(jī)在額定電壓下起動(dòng)時(shí)，為什么起動(dòng)電流很大而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大？但深槽式或雙籠電動(dòng)機(jī)在額定電壓下起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流較小而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，為什么？ 大的原因是：在剛啟動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子處于靜止?fàn)顟B(tài)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以較大的轉(zhuǎn)速切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)環(huán)，在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生較大的電勢(shì)，因而產(chǎn)生較大的電流，由磁勢(shì)平衡關(guān)系，定子中也將流過(guò)較大的電流。 不大的原因是：在剛起動(dòng)時(shí)，=0 ,=1，轉(zhuǎn)子頻率較高，轉(zhuǎn)子電抗較大，轉(zhuǎn)子邊的功率因數(shù)很低，由 知，最初起動(dòng)時(shí)，雖然較大，但因很低，∴仍然不大。 對(duì)深槽和雙鼠籠異步電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)，有明顯的集膚效應(yīng)，即轉(zhuǎn)子電流在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體表面流動(dòng)，相等于轉(zhuǎn)子導(dǎo)體截面變小，電阻增大，即相等于轉(zhuǎn)子回路串電阻，使當(dāng)起動(dòng)完畢后，很小，沒(méi)有集膚效應(yīng)，轉(zhuǎn)子電流流過(guò)的導(dǎo)體截面積增大，電阻減小，相當(dāng)于起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子回路所串電阻去掉，減小了轉(zhuǎn)子銅損耗，提高了電機(jī)的效率。5．16 繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)子回路中串人電阻起動(dòng)時(shí)，為什么既能降低起動(dòng)電流又能增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩？試分析比較串入電阻前后起動(dòng)時(shí)的、是如何變化的？串入的電阻越大是否起動(dòng)轉(zhuǎn)矩越大？為什么？ 繞線式轉(zhuǎn)子串入電阻后，轉(zhuǎn)子電流減小，定子電流也減小，但起動(dòng)轉(zhuǎn)矩增大，這是因?yàn)椋涸谄饎?dòng)時(shí)，雖然串入導(dǎo)致減小，但卻使得設(shè)串電阻前由于，∴ ②較大，接近正常運(yùn)行時(shí)的主磁通，轉(zhuǎn)子回路功率因數(shù) ③增大，綜合三個(gè)因素， 一般情況下，串入電阻后，和將變小，基本不變，嚴(yán)格地講，隨變小，會(huì)大一點(diǎn)（∵變小，），將明顯提高明顯增加， 因?yàn)樽畲鬄?，接近1時(shí)變化不大了，相反，電阻率大了，電流明顯減小，反而會(huì)變小，∴并不是串電阻越大，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩越大。5．17 兩臺(tái)同樣的籠型異步電動(dòng)機(jī)共軸連接，拖動(dòng)一個(gè)負(fù)載。如果起動(dòng)時(shí)將它們的定子繞組串聯(lián)以后接至電網(wǎng)上，起動(dòng)完畢后再改接為并聯(lián)。試問(wèn)這樣的起動(dòng)方法，對(duì)起動(dòng)電流和轉(zhuǎn)矩的影響怎樣？ 通過(guò)串聯(lián)起動(dòng)，使每臺(tái)電動(dòng)機(jī)定子繞組電壓為并聯(lián)起動(dòng)時(shí)候的因此為并聯(lián)時(shí)的，為并聯(lián)起動(dòng)時(shí)的，而電網(wǎng)供給的起動(dòng)電流為并聯(lián)時(shí)的（∵電網(wǎng)供給的電流并聯(lián)是一臺(tái)起動(dòng)電流的2倍）5．18 繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行，試定性分析轉(zhuǎn)子回路突然串入電阻后降速的電磁過(guò)程。5．19 繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行，在轉(zhuǎn)子回路接入一個(gè)與轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)同頻率、同相位的外加電動(dòng)勢(shì)，試分析電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速將如何變化？5．20 單繞組變極調(diào)速的基本原理是什么？一臺(tái)四極異步電動(dòng)機(jī)，采用單繞組變極方法變?yōu)閮蓸O電機(jī)時(shí)，若外加電源電壓的相序不變，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向?qū)?huì)這樣？5．21 為什么在變頻恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速時(shí)要求電源電壓隨頻率成正比變化？若電源的頻率降低，而電壓的大小不變，會(huì)出現(xiàn)什么后果。5．22 如果電網(wǎng)的三相電壓顯著不對(duì)稱，三相異步電動(dòng)機(jī)能否帶額定負(fù)載長(zhǎng)期運(yùn)行？為什么？5．23 已知某一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)在額定電壓下直接起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流等于額定電流的6倍，試計(jì)算當(dāng)電網(wǎng)三相電壓不對(duì)稱、負(fù)序電壓分量的大小等于額定電壓10%、電機(jī)帶額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)，定子相電流可能出現(xiàn)的最大值是額定電流的多少倍？這樣的運(yùn)行情況是否允許？為什么？5．24 三相異步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)有一相斷線，能否繼續(xù)運(yùn)行？當(dāng)電機(jī)停轉(zhuǎn)之后，能否再起動(dòng)？5．25 怎樣改變單相電容電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向？對(duì)罩極式電動(dòng)機(jī)，如不改變其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，它的旋轉(zhuǎn)方向能改變嗎？5．26 試畫(huà)出三相籠型異步電動(dòng)機(jī)由單相電網(wǎng)供電、當(dāng)作單相電動(dòng)機(jī)應(yīng)用時(shí)的接線原理圖。5．27 感應(yīng)調(diào)壓器與自耦變壓器相比，有何優(yōu)缺點(diǎn)？5．28 已知一臺(tái)型號(hào)為JO2824的三相異步電動(dòng)機(jī)的額定功率為55kW，額定電壓為380V，%，試求該電動(dòng)機(jī)的額定電流 ∴ 5．29 已知某異步電動(dòng)機(jī)的額定頻率為50Hz，額定轉(zhuǎn)速為970r/min，問(wèn)該電機(jī)的極數(shù)是多少？額定轉(zhuǎn)差率是多少？ ∵ ∴極數(shù)為6極。 5．30 一臺(tái)50Hz三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)，定子繞組Y聯(lián)接，在定子上加額定電壓。當(dāng)轉(zhuǎn)子開(kāi)路時(shí)，其滑環(huán)上測(cè)得電壓為72V，轉(zhuǎn)子每相電阻，每相漏抗。忽略定子漏阻抗壓降，試求額定運(yùn)行，時(shí)，（1）轉(zhuǎn)子電流的頻率； 轉(zhuǎn)子電流的頻率 （2）轉(zhuǎn)子電流的大??； 滑環(huán)上測(cè)得電壓為72V，這是線電壓，相電壓為∵轉(zhuǎn)子開(kāi)路，且忽略定子漏阻抗壓降，說(shuō)明轉(zhuǎn)子上的電壓為 ∴ ∴（3）轉(zhuǎn)子每相電動(dòng)勢(shì)的大??； ∵轉(zhuǎn)子開(kāi)路時(shí)測(cè)得的轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)為此時(shí)轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)，即，當(dāng)時(shí) （4）電機(jī)總機(jī)械功率。 5．31 已知一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)為：，定子聯(lián)接，50Hz，額