解：三相异步电动机在空载时功率因数约为0.2，因为空载电流主要为建立旋转磁场的无功电流。当在额定负载下运行时，转子输出额定机械功率，定子从电网吸收的有功电功率也要增加，因此功率因数会提高。
2-28 为什么异步电动机的功率因总数是滞后？ 解：因为三相异步电动机要从电网吸收感性无功电流建立旋转磁场，对电网来说异步电动机永远是一个感性负载，即功率因总数是滞后。只不过空载时，功率因数低些，负载时功率因数高些。
2-29 一台三相异步电动机，sN=0.02，，问此时通过气隙传递的电磁功率有百分之几转化为转子铜耗？有百分之几转化为机械功率？
解：此时通过气隙传递的电磁功率有百分之二转化为转子铜耗。有百分之九十八转化为机械功率。
2-30 一台三相异步电动机输入功率为8.6kW,s=0.034，定子铜耗为425W，铁耗为210W，试计算电动机的电磁功率Pem、转差功率pCu2和总机械功率Pm。
解：电磁功率：Pem=P1-pFe-pCu1=8600-210-425=7965W 转差功率：pCu2=sPem=0.034×7965=270.81W
总机械功率Pm= Pem- pCu2=7965-270.81=7694.19W
2-31 有一台Y联结的4极绕线转子异步电动机，PN=150kW，UN=380V，额定负载时的转子铜耗PCu2=2210W，机械损耗Pm=3640W，杂散损耗Ps=1000W,试求额定负载时： 1）电磁功率Pem、转差率s、转速n各为多少？
2）电磁转矩T、负载转矩TN、空载转矩T0各为多少？
解：1）Pem?PN?pcu2?pm?ps?150?2.21?2.64?1?155.85kW sN?pcu22.210??0.0142 pem155.85 nN?n1(1?s)?1500(1?0.0142)?1478.7r/min
2） T?9.55Pem155850?9.55??992.245N?m n11500TN?9.55PN150000?9.55??969.1N?m nN1478.7T0?T?TN?992.245?969.1?23.145N?m
2-32 三相异步电动机与变压器一样：空载损耗近似于铁耗，短路损耗近似于铜耗吗？如何分离铁耗和机耗？
解：三相异步电动机与变压器一样：短路损耗近似于铜耗；但是与变压器不同：空载损耗不近似于铁耗。因为三相异步电动的空载电流较大，空载铜耗不能像变压器那样忽略不计，
13
同时三相异步电动机还存在机械损耗。空载损耗减去空载铜耗就是铁耗与机耗之和。而铁耗与磁通的平方成正比，磁通的大小由电压大小决定，所以铁耗与电压的平方成正比，而机耗与转速有关（空载试验转速基本不变），与电压的平方无关。以电压的平方为横坐标，铁耗与机耗之和为纵坐标，点绘铁耗与机耗之和与电压平方的关系曲线（直线），延长直线到纵坐标，纵坐标上的截距即为机械损耗，铁耗和机耗就此分离。
2-33 三相异步电动机的工作特性曲线与直流电动机的有何异同点？
解：两者都是在固有参数的条件下所求取，都有转速特性、效率特性、电磁转矩特性。但异步电动机还有电流特性和功率因数特性。
第三章 三相异步电动机的电力拖动
3-1 电网电压太高或太低，都易使三相异步电动机的定子绕组过热而损坏，为什么？ 解：电网电压太高，磁通增大，空载电流大增，超于额定电流，绕组过过热而损坏；电网电压太低，磁通太小，同样的负载转矩下，转子电流大增，定子电流也跟着大增，也超于额定电流，绕组过过热而损坏。
3-2 为什么三相异步电动机的额定转矩不能设计成电动机的最大转矩？ 解：三相异步电动机的额定转矩不能设计成电动机的最大转矩，因为如果额定负载时发生短时过载，负载转矩大于额定转矩，电磁转矩已设计成最大转矩不能再增加，此时电磁转矩小于负载转矩，电动机降速而停机。
3-3 三相异步电动机的电磁转矩与电源电压大小有什么关系？如果电源电压下降20%，则电动机的最大转矩和起动转矩将变为多大？若电动机拖动额定负载转矩不变，问电压下降后电动机的主磁通、转速、转子电流、定子电流各有什么变化？
解：三相异步电动机的电磁转矩与电源电压的平方成正比。如果电源电压下降20%，则电动机的最大转矩和起动转矩将降为原来的64%。若电动机拖动额定负载转矩不变，电压下降后电动机的主磁通下降、转速下降、转子电流增加、定子电流增加。
3-4 有一台Y联结4极绕线转子异步电动机，UN?380V,nN?1460r/min，
'fN?50Hz,r1?r2'?0.012?,X1?X2?0.06?，略T0，试求额定转矩、过载能力和最大转矩时的转差率。 解：sN?n1?nN1500?1460??0.0267 n11500略T0：额定转矩为：
2'mpUr2s11 T ?N222?f1r1?r2's?X1?X2
3?2?(380/3)2?0.0120.0267?N?m?1816.88N?m22 2?50?3.14??0.012?0.0120.0267???0.06?0.06?
??????? 14
m1pU123?2?(380/3)2T??N?m?3830.3N?m'最大电磁转矩： max4?3.14?50??0.06?0.06?4?f1X1?X2
T3830.3过载能力： ?m?max??2.1TN1816.88
r2,0.012最大转矩时转差率： sm???0.1 X1?X20.06?0.06
??
3-5 一台YR160M-4的绕线转子异步电动机，PN?7.5kW,UN?380V,
IN?15.7A,nN?1460r/min,?m?3.0,略T0，试求
1）临界转差率sm和Tmax。
2) 写出固有机械特性的实用表达式，并定性画出固有机械特性。 解：sN?n1?nN?1500?1460?0.0267
n115002sm=sN(?m+?m?1) =0.0267?3?3?1?0.156
2??TN?9.55?PN/nN?9.55?7500/1460?49.06N.m Tmax??mTN?3?49.06?147.18N.m
T?2Tmax294.36 ?sms0.156s??ssms0.156Tst?294.36?44.83N.m
0.156/1?1/0.156
有了同步点（0，1500）、最大转矩点（147.18, 1266）、（44.83,0） 就可定性画出固有机械特性。 如习题5-7图的曲线①。
3-6 定性画人为机械特性时，应怎样分析？定性判断哪些点是否变化，根据什么公式？ 解：定性画人为机械特性时，看同步点、最大转矩点、起动点的变化情况。根据同步点
r2,m1pU12公式、最大转矩点公式：sm?，nm?n1?(1?sm),Tmax?、起动点 4?f1?X1?X2?X1?X2公式：Tst?2,m1pU1r2,2?f1?r?r12?????X21?'2?X2??
?
3-7 在题5-5画的固有机械特性中，定性画出U=0.8UN的人为机械特性和转子串电阻的人为机械特性（nm=n1/2）。
下图中②是U=0.8UN的人为机械特（同步点不变，最大转矩、起动转矩数值分别为固有
15
的0.64倍）；③ 转子串电阻的人为机械特性（nm=n1/2）。（同步点不变，最大转矩的数值不变，位置nm=n1/2、起动转矩增大）
3-8 笼型异步电动机全压起起动时，为何起动电流大，而起动转矩不很大？
解：笼型异步电动机全压起起动时，转子瞬时转速为零，等效电路的附加电阻为零，所以全压除以短路阻抗，起动电流大，Ist=I1N，但起动转矩并不是额定转矩的（5~7）倍。（起动转矩不大的原因是：第一，由于起动电流很大，定子绕组中的阻抗压降增大，而电源电压不变，根据定子电路的电动势平衡方程式，感应电动势将减小，则主磁通?1将与感应电动势成比例的减小；第二，起动时s=1，转子漏抗比转子电阻大得多，转子功率因数很低，虽然起动电流大，但转子电流的有功分量并不大。由转矩公式T=CT?1I’2cos?2可知，起动转矩并不大。
5-9 一台△联结的4极三相异步电动机，UN?380V,nN?1470r/min
'r1?r2'?0.072?,X1?X2?0.06?,fN?50Hz试求：全压起动时的定子电流（略空载电流）及其功率因数、起动转矩倍数；Y/△起动时的起动电流、起动转矩。 解：全压起动时的定子电流、功率因数：
Ist?UN?(r1?r)?(X1?X)'22'22?380(0.072?0.072)?(0.2?0.2)22?893.84A
cos?1?r1?r2' (r1?r2')2?X1?X20.072?0.072??2(0.072?0.072)2?(0.2?0.2)2?0.3384求起动转矩倍数：
sN?n1?nN1500?1470??0.02 n115002'm1pU1r2s
TN?2 2?f1r1?r2's?X1?X2 ?????23?23802?0.072/0.02??727.68N?m
0.072??2??50?(0.072?)2?(0.2?0.2)2?0.02??3?2?3802?0.072Tst??1098.64N?m2??50(0.072?2)2?(0.2?2)2??
起动转矩倍数：
16
相关推荐：
loading