(2)各种状态下转速变化的机电过程怎样? 答:(1)经历反接制动、反向电动、反向回馈制动,最后在反向回馈制动运行状态下建立系统新的稳定平衡点。
(2)当电压反向时,n不变,电压平衡方程式:
-U=E+Ia(Ra+Rad),Ia=(-U-E)/(Ra+Rad)<0 所以T反向,与n方向相反,制动;
T与TL一起使n ↓,→E↓→ 反向Ia↓ → 反向T ↓,最后到c点,n=0;
此时,TL和T使电动机n反向,重物下降。处于反向电动状态。因为n反向,所以E也反向, Ia=(-U+E)/(Ra+Rad),即反向电流Ia ↓ → 反向T↓;
在T和TL作用下,反向n ↑ → 反向E ↑,在某一时刻,-U+E=0, → Ia=0,T=0,即达到d点。
但此时仍有TL → 反向n ↑ → 反向E ↑ → -U+E>0 →Ia>0,T>0,产生制动。当T<TL时,还会 → 反向n ↑→ E ↑→Ia ↑ → T ↑,达到T=TL,达到e点,稳速运行。
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。 答:
60f60?50n0???1500(r/min)p2
n0?nN因为SN?,nN?(1?SN)n0?(1?0.02)?1500?1470r/minn0
5.2 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?
答:会反转。因为三相绕组中电流的相序发生改变。
5.3 有一台三相异步电动机,其nN=1470r/min,电源频率为50Hz。当在额定负载下运行,试求:(1) 定子旋转磁场对定子的转速;(2) 定子旋转磁场对转子的转速;(3) 转子旋转磁场对转子的转速;(4) 转子旋转磁场对定子的转速;(5) 转子旋转磁场对定子旋转磁场的转速。 答:
f2?SNf1?0.02?50?1(Hz)(1)、因为nN?1470r/min,所以n0?1500r/min,p?2
(2)、n0-nN?1500?1470?30(r/min)
n0?nN1500-1470(3)、SN?==0.02n01500
f2?SNf1?0.02?50?1(Hz)
60f260?1n2???30(r/min)p2
(4)、n02?n2?nN?30?1470?1500(r/min)
(5)、n21?n02?n0?1500?1500?0(r/min)
5.4 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?
答:当负载增加时,转子电流增加;因为转子相当于变压器的副边,而定子相当于变压器的原边,所以当转子电流增加时,定子电流也会增加。
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?
a
答:原来运行在a点,当电压减小时,运行在b点,因为n不变,s不变,所以cos φ2不变
因为U≈E1=4.44Kf1N1Φ ,所以当U ↓ → Φ ↓ →I2 ↓ 时,根据T=KmΦI2cosφ2知:T ↓,此后: →n ↓ →s ↑ →I2 ↑ →T ↑直到c点。 b c TN
c点和a点比,因为U ↓ → Φ ↓,而且s ↑ → cosφ2 ↓,根据T=KmΦI2cosφ2=TL=常数,知:I2 ↑
5.6 有一台三相异步电动机,其技术数据如下表所示。 型号 PN/KW UN/V 满载时 nN/r.min-1 IN/A ηN cosφN Y132S-6 3 220/380 960 12.8/7.2 83% 0.75 6.5 2.0 2.0 Ist/IN Tst/TN Tmax/TN
试求: (1) 线电压为380V时,三相定子绕组应如何接法? (2) 求n0,p,SN,TN,Tst,Tmax,Ist; (3) 额定负载时电动机的输入功率是多少?
答: (1) Y接法。
(2)、因为nN?960r/min,所以n0?1000r/min,p?3SN?n0?nN1000-960==0.04n01000P3TN?9550N?9550??29.84(N?m)nN960
Tst??stTN?2?29.84?59.69N?m
Tmax??mTN?2?29.84?59.69N?m
Ist?6.5IN?6.5?7.2?46.8A
(3)、P1?PN
5.7 三相异步电动机正在运行时,转子突然被卡住,这时电动机的电流如何变化?对电动机有何影响?
答:电动机电流增大,烧坏电机。
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?
答:断了一根电源线后,变成单相异步电动机,没有旋转磁场,所以不能启动。但仍能继续运转。
启动时,脉动磁场使转子产生交变电流,发热。
运转时,因为断了一相,变成单相,而单相产生的脉动磁场,分解成两个转向相反的旋转磁场后,存在: Bm1=Bm2=Bm/2
与转子旋转方向相同的旋转磁场的Φ比三相运转时的Φ要小,所以I2增大;另外,与转子旋转方向相反的旋转磁场的Φ使T减小。所以,断了一根电源线后,如果较大的TL还
?N3??3.61(KW)0.83不变,当稳定运行时,不但n下降,面且I2相当大,会烧坏电机。
BA1BA2BB1BB2
如果电流:iA=Imcosωt
则电流:iB=Imcos(ωt-180°),即 iB为流出,与iA相位相反
当ωt=0时,
当ωt=180°时,,
BA最大, 和 转到A轴上
A1A2BB
BB 最大 B B 1 和 B B 2 转到B轴上