【正文】 轉(zhuǎn)子電動勢頻率526 某三相繞線型異步電動機，UN=380V， f1=50Hz，R1=，R2=，Rm=10Ω定子△聯(lián)結(jié)。（2）同步轉(zhuǎn)速（3）額定負載時的轉(zhuǎn)差率 轉(zhuǎn)子電流頻率（4）等效電路圖如圖所示。試求：（1）電動機的極數(shù)；（2）電動機的同步轉(zhuǎn)速；（3）額定負載時的轉(zhuǎn)差率和轉(zhuǎn)子電流頻率；（4）畫出“T”型等效電路，并計算額定負載時的IPcosφ1和。解 極對數(shù)極距每極每相槽數(shù)每條支路匝數(shù)槽距角基波短距系數(shù)基波分布系數(shù)基波繞組系數(shù)三相基波磁動勢其中， 524 一臺三相異步電動機，已知UN=380V，fN=50Hz，nN=1455r/min，定子繞組△接法，R1=，X1σ=，=，X2σ39。523 有一臺額定功率為1000 kW的三相繞線型異步電動機，f1=50Hz，電動機的同步轉(zhuǎn)速n1=，UN=6kV，Y聯(lián)結(jié)，cosφN=，ηN=92%，定子繞組為雙層疊繞組，Z=288，y=8槽，每槽內(nèi)有8根有效導(dǎo)體，每相有兩條支路。求該繞組的短距系數(shù)、分布系數(shù)和繞組系數(shù)。 解 521 一臺三相異步電動機，PN= kW，Y/Δ接線，380/220V，cosφN=，ηN=80%，nN=1450r/min，試求：（1）定子繞組接成Y形或Δ形時的定子額定電流；（2）同步轉(zhuǎn)速n1及定子磁極對數(shù)p；（3）帶額定負載時的轉(zhuǎn)差率sN。最后進行參數(shù)的計算。為了使做短路實驗時不出現(xiàn)過電流，定子外加電壓應(yīng)降低，每次測取定子相電壓Uk、相電流Ik和總的輸入功率Pk。 短路實驗必須在電動機堵轉(zhuǎn)情況下進行，故短路實驗也稱為堵轉(zhuǎn)實驗。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，畫出電動機的空載特性曲線I0=f（U1）和P0=f（U1），并從P0中分離出pmec、pFe和pad0。實驗在電機空載時進行，定子繞組上施加額定頻率的電源電壓，其用調(diào)壓器來進行調(diào)節(jié)，直到轉(zhuǎn)差率s明顯增加，電流開始回升為止。515 通過三相異步電動機的空載實驗和短路實驗可分別測取三相異步電動機的哪些參數(shù)？如何測??？答 三相異步電動機的空載實驗，是指在額定電壓和額定頻率下，轉(zhuǎn)軸上不帶任何負載時的實驗。根據(jù)磁動勢平衡關(guān)系，與轉(zhuǎn)子磁動勢F2所平衡的定子負載分量磁動勢F1L相應(yīng)增大，而勵磁磁動勢F0基本不變，因而定子磁動勢增大，定子電流I1隨之增大。513 說明三相異步電動機的機械負載增加時電動機定、轉(zhuǎn)子各物理量的變化過程怎樣？答 電動機穩(wěn)定運行時，電磁轉(zhuǎn)矩（T）與負載轉(zhuǎn)矩(TL)平衡，當機械負載（即負載轉(zhuǎn)矩）增加時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n勢必下降，轉(zhuǎn)差率增大。（6）Tmax不變（因為Tmax與無關(guān)）。（4）I1N有所增大：，因P2不變，不變，ηN下降，故I1N有所增大。（2）不變，因轉(zhuǎn)子電阻改變不影響電機從電網(wǎng)吸取的勵磁功率，故無功功率不變，由于輸出功率不變，則電機從電網(wǎng)吸取的有功功率基本不變，忽略電機損耗，所以基本不變。習題512附圖輸出同樣功率（如額定功率），由得其曲線2。511 當三相異步電動機運行時，定、轉(zhuǎn)子電動勢的頻率分別是多少？由定子電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁動勢以什么速度截切定子，又以什么速度截切轉(zhuǎn)子？由轉(zhuǎn)子電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁動勢以什么速度截切轉(zhuǎn)子，又以什么速度截切定子？，它與定子旋轉(zhuǎn)磁動勢的相對速度是多少？答 定子電動勢頻率為f1；轉(zhuǎn)子電動勢頻率為f2=s f1 ；由定子電流產(chǎn)生的定子旋轉(zhuǎn)磁動勢以n1的速度截切定子，又以的速度截切轉(zhuǎn)子；由轉(zhuǎn)子電流產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動勢以 的速度截切轉(zhuǎn)子，又以 的速度截切定子，它與定子旋轉(zhuǎn)磁動勢的相對速度為。510 三相異步電動機等效電路中的代表什么？能否不用電阻而用電容或電感來代替？為什么？答 異步電動機等效電路中的附加電阻實為代表機械負載（嚴格地說還包括機械損耗等）的一個虛擬電阻，用轉(zhuǎn)子電流在該電阻所消耗的功率來等效代替總機械功率（包括軸上輸出的機械功率和機械損耗等）。頻率折算即是用一個靜止的轉(zhuǎn)子替換旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，為此，只要將轉(zhuǎn)子電阻R換成，從而使轉(zhuǎn)子電路頻率由變?yōu)榕c定子頻率相同。59 在分析三相異步電動機運行時，轉(zhuǎn)子繞組要進行哪些折算？為什么要進行這些折算？折算的條件是什么？答 轉(zhuǎn)子繞組折算就是用新繞組替換原繞組。~，~。57 與同容量的變壓器相比，三相異步電動機的空載電流大，還是變壓器的空載電流大？為什么？答 變壓器的主磁通磁路全部用導(dǎo)磁性能良好的硅鋼片構(gòu)成，而三相異步電動機的主磁通磁路除了用硅鋼片構(gòu)成的定、轉(zhuǎn)子鐵心外，還有空氣隙。本題題意為頻率f增加（增加），基波合成磁動勢幅值大小及轉(zhuǎn)向與頻率無關(guān)。（3）轉(zhuǎn)速：，轉(zhuǎn)速與電流頻率f及磁極對數(shù)p 有關(guān)，p由構(gòu)造決定，f由運行條件決定。（2）空間位置：沿氣隙圓周旋轉(zhuǎn)。54 什么是轉(zhuǎn)差率？為什么三相異步電動機運行必須有轉(zhuǎn)差率？如何根據(jù)轉(zhuǎn)差率來判斷三相異步電機的運行狀態(tài)？答 異步電機轉(zhuǎn)差率s 是指旋轉(zhuǎn)磁場同步速與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n之間的轉(zhuǎn)速差與旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速的比值，即 。n1TemnBC....A.轉(zhuǎn)子載（有功）電流導(dǎo)體在定子旋轉(zhuǎn)磁場作用下受到電磁力的作用，其方向由“左手電動機”定則確定（轉(zhuǎn)子上面三個導(dǎo)體受力方向向右，下面三個導(dǎo)體受力方向向左），這些力對轉(zhuǎn)軸形成電磁轉(zhuǎn)矩（順時針方向）Tem，它與旋轉(zhuǎn)磁場方向相同（即與相序一致），于是在該轉(zhuǎn)矩驅(qū)動下，轉(zhuǎn)子沿著轉(zhuǎn)矩方向旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)了能量轉(zhuǎn)換。由電磁感應(yīng)理論：靜止的轉(zhuǎn)子繞組切割定子旋轉(zhuǎn)磁場而感應(yīng)電動勢，其方向由“右手發(fā)電機”定則確定，如圖所示（轉(zhuǎn)子上面三個導(dǎo)體為 ⊙,下面三個導(dǎo)體為⊕ ）。答 定子三相繞組通以三相正弦交流電流產(chǎn)生一個以同步速n轉(zhuǎn)向與相序一致（順時針方向）的旋轉(zhuǎn)磁場。習題419附圖420一臺串勵直流電動機，銘牌數(shù)據(jù)為：，電樞回路總電阻，忽略電樞反應(yīng)作用，試問：（1）當時，電動機的轉(zhuǎn)速及電磁轉(zhuǎn)矩是多大？（2）若電磁轉(zhuǎn)矩保持上述值不變，而電壓下降到110V，此時電動機的轉(zhuǎn)速及電流各是多大？解 因為串勵電機，額定負載時的反電勢額定負載時電磁轉(zhuǎn)矩（1）當時，磁通將變?yōu)椋匀ワ柡托?yīng)）反電勢為電動機的轉(zhuǎn)速為當時的電磁轉(zhuǎn)矩為或 （2）如果，因為不變（），所以不變。電動機的額定運行時感應(yīng)電動勢 能耗制動起始時電樞感應(yīng)電動勢 能耗制動電阻 （3）上述制動停車的機械特性如圖所示，工作點從A→B→C→D→O，最后停車，其中分為兩段進行。解 （1）電壓反接制動電阻計算。穩(wěn)態(tài)點D的電樞電流為穩(wěn)態(tài)點D的轉(zhuǎn)速為 ，則 綜上可得，位能性恒轉(zhuǎn)矩負載時的和分別為反抗性恒轉(zhuǎn)矩負載時的和分別為過渡過程曲線如圖所示，其中圖(a)為機械特性，圖(b)為曲線，圖(c)為曲線。電動機額定電樞電動勢電動機的反接制動時電樞回路總電阻為 則反接制動時串接電阻制動到n=0時的電樞電流反接制動時間常數(shù)制動停車過程具有虛穩(wěn)態(tài)點E穩(wěn)態(tài)點E的電樞電流為制動停車時間（反抗性負載和位能性負載相同）（2）從開始制動到反轉(zhuǎn)整個過程的及表達式。解 額定磁通時的為（1） 反向回饋制動運行時的轉(zhuǎn)速（2）能耗制動下放同一重物時，電樞回路串接電阻電機軸上電磁轉(zhuǎn)矩（3）采用反接制動（倒拉反轉(zhuǎn)）下放同一重物時，電樞回路串接電阻電機軸上電磁轉(zhuǎn)矩電網(wǎng)供給的功率電機軸上輸出功率電樞回路內(nèi)電阻上消耗功率418一臺他勵直流電動機的數(shù)據(jù)為：，系統(tǒng)總慣性，系統(tǒng)在轉(zhuǎn)速為時電樞反接，反接制動的起始電流為，試求在帶反抗性負載和位能性負載（恒轉(zhuǎn)矩）兩種情況下：（1）反接制動自轉(zhuǎn)速到的制動時間；（2）整個電樞反接過程的及曲線。切除時瞬間轉(zhuǎn)速切除時瞬間轉(zhuǎn)速切除時瞬間轉(zhuǎn)速416一他勵直流電動機有關(guān)數(shù)據(jù)為：。解 （1）各段電阻值計算。末級：則所需時間在~之間，繪出末級的及曲線（如圖436所示）。第二級：則所需時間在~之間，繪出第二級的及曲線。解 （1）最大電流分級起動總電阻 取切換電流，則起動級數(shù)，取起動轉(zhuǎn)矩比各級起動總電阻各段電阻（2）系統(tǒng)的起動時間計算及起動過程中的及曲線。412一臺他勵直流電動機，數(shù)據(jù)如下：，求：（1）若負載轉(zhuǎn)矩為時，電動機的轉(zhuǎn)速；（2）若負載轉(zhuǎn)矩為，在電樞回路中串入附加電阻，求電阻接入瞬間和轉(zhuǎn)入新穩(wěn)態(tài)時的轉(zhuǎn)速、電樞電流和電磁轉(zhuǎn)矩；（3）若，求額定負載時的電機轉(zhuǎn)速。（4） 當電樞回路端電壓為時的人為特性此時人為特性方程式為或 時，過點（0，），（，）作圖，即得此人為機械特性。（2） 當電樞回路總電阻為時的人為特性此時人為特性方程式為或 時，過點（0，），（，）作圖，即得此人為機械特性。411 一臺他勵直流電動機額定數(shù)據(jù)如下：，試求（1）固有特性；（2）當電樞回路總電阻為時的人為特性（）；（3）當電樞回路總電阻為時的人為特性；（4）當電樞回路端電壓為時的人為特性；（5）當每極磁通時的人為特性?？梢娙醮耪{(diào)速時的容許輸出功率為常數(shù)，故稱為恒功率調(diào)速方式。由此可見，這兩種調(diào)速方法在整個調(diào)速范圍內(nèi)，不論轉(zhuǎn)速等于多少，電機容許輸出的轉(zhuǎn)矩都為一恒值，因此稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式。因此，對于需要調(diào)速的電機傳動系統(tǒng)，必須同時提出來靜差率與調(diào)速范圍這兩項指標。另一方面，靜差率與調(diào)速范圍又是相互制約、相互限制的。采用同一種方法調(diào)速時，數(shù)值較大，即靜差率要求較低時可以得到較高的調(diào)速范圍。同樣硬度的特性，理想空載轉(zhuǎn)速越低，靜差率越大，越難滿足生產(chǎn)機械對靜差率的要求。一方面，當一定時，機械特性越硬， 越小，靜差率越小；另一方面，機械特性硬度一定時，越高，越小。顯然，電動機機械性越硬，靜差率就越小，轉(zhuǎn)速的相對穩(wěn)定性就越高。用表示之，即 。從理論上說，從一穩(wěn)態(tài)點過渡到另一穩(wěn)態(tài)點的過渡過程時間是無限長的，無法也無需具體計算，工程上常用來估算。對于一般的他勵直流電動機拖動系統(tǒng)，只需考慮機械慣性引起的機械過渡過程即可。在電機傳動系統(tǒng)中，實際存在的慣性環(huán)節(jié)較多，有機械慣性、電樞回路電磁慣性、勵磁回路電磁慣性及熱慣性等等。圖434 習題46附圖47 什么叫電力拖動系統(tǒng)的過渡過程? 它有幾種性質(zhì)? 引起過渡過程的原因是什么? 從理論上講過渡過程的時間是多少? 工程實際上如何計算?答 在電力拖動系統(tǒng)中，由于轉(zhuǎn)矩平衡關(guān)系遭破壞，導(dǎo)致系統(tǒng)從一種穩(wěn)態(tài)向另一種穩(wěn)態(tài)過渡