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第四章 三相异步电动机
一、 填空（每空1分）
1. 如果感应电机运行时转差率为s，则电磁功率，机械功率和转子铜耗之间的比例是
Pe:P?:pCu2= 。
答 1:(1?s):s
2. ★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，50sHz，50sHz
3. 三相感应电动机，如使起动转矩到达最大，此时sm= ,转子总电阻值约为 。 答 1， X1??X?2?
4. ★感应电动机起动时，转差率s? ，此时转子电流I2的值 ，
cos?2 ,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，2Hz
6. 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P0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n1，当n?n1时为 运行状态；当n?n1时为 运行状态；当n与n1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 f?60Hz1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 。
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22?5??5?答 ??，??
?6??6?二、 选择（每题1分）
1. 绕线式三相感应电动机，转子串电阻起动时（ ）。
A 起动转矩增大，起动电流增大； B 起动转矩增大，起动电流减小； C 起动转矩增大，起动电流不变； D 起动转矩减小，起动电流增大。 答 B
2. 一台50Hz三相感应电动机的转速为n?720r/min，该电机的级数和同步转速为
（ ）。
Ａ ４极，1500r/min； Ｂ ６极，1000r/min； Ｃ ８极，750r/min； Ｄ １０极，600r/min。 答 C
3. ★笼型三相感应电动机的额定状态转速下降10%，该电机转子电流产生的旋转磁动势 相对于定子的转速（ ）。
A 上升 10%； B 下降10%；
C 上升 1/(1?10%)； D 不变。 答 D
4. 国产额定转速为1450r/min的三相感应电动机为（ ）极电机。
A 2； B 4； C 6； D 8。 答 B
5. ★一台三相感应电动机拖动额定恒转矩负载运行时若电源电压下降10%此时电机的电磁转矩（ ）。 A T?TN ； B T?0.81TN； C T?0.9TN ； D T?TN。
答 A
6. ★三相异步电动机气隙增大，其他条件不变，则空载电流（ ）。
A 增大 ； B 减小 ； C 不变 ； D 不能确定。 答 A 7. 三相感应电动机等效电路中的附加电阻
(1?s)?R2 上所消耗的电功率应等于（ ）： sA 输出功率P2； B 输入功率P1 ； C 电磁功率Pem ； D 总机械功率P?。
答 D
8. 与普通三相感应电动机相比，深槽、双笼型三相感应电动机正常工作时，性能差一些，主要是（ ）。
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A 由于R2增大，增大了损耗； B 由于X2减小，使无功电流增大； C 由于X2的增加，使cos?2下降； D 由于R2减少，使输出功率减少。 答 C
9. ★适当增加三相绕线式感应电动机转子电阻R2时，电动机的（ ）。 A Ist减少, Tst增加, Tmax不变, sm增加； B Ist增加, Tst增加, Tmax不变, sm增加； C Ist减少, Tst增加, Tmax增大, sm增加； D Ist增加, Tst减少, Tmax不变, sm增加。
答 C
10. ★三相绕线式感应电动机拖动恒转矩负载运行时，采用转子回路串入电阻调速，运行时在不同转速上时，其转子回路电流的大小（ ）。
A 与转差率反比 ； C 与转差率无关；
B 与转差率正比 ； D 与转差率成某种函数关系。 答 C
三、判断（每题1分）
1. 三相感应电动机转子为任意转数时，定、转子合成基波磁势转速不变 。 （ ） 答 对
2. ★三相绕线式感应电动机在转子回路中串电阻可增大起动转矩，所串电阻越大，起动转矩就越大。 （ ） 答 错
3. 当三相感应电动机转子绕组短接并堵转时，轴上的输出功率为零，则定子边输入功率亦为零 。 （ ） 答 错
4. 三相感应电动机的功率因数cos?1总是滞后的 。 （ ）
答 对
5. ★感应电动机运行时，总要从电源吸收一个滞后的无功电流。 （ ） 答 对
6. ★只要电源电压不变，感应电动机的定子铁耗和转子铁耗基本不变。 （ ） 答 错
7. 感应电动机的负载转矩在任何时候都绝不可能大于额定转矩。 （ ） 答 错
8. 绕线型感应电动机转子串电阻可以增大起动转矩；笼型感应电动机定子串电阻亦可以增大起动转矩。 （ ） 答 错
9. 三相感应电动机起动电流越大，起动转矩也越大。 （ ）
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答 错
10. ★三相绕线式感应电动机在转子回路中串电阻可增大起动转矩，所串电阻越大，起动电流就越小。 （ ） 答 对
四、简答（每题3分）
1. 感应电动机等效电路中的(么？ 答
1?s')R2代表什么含义？ 能否用电抗或电容代替﹖为什s1?s'R2代表与转子所产生的机械功率相对应的等效电阻，消耗在此电阻中的功率s1?s'2m1I12R2将代表实际电机中所产生的全（总）机械功率；不能；因为电抗、电容
s消耗无功功率，而电机转子所产生的全（总）机械功率为有功功率。
2. ★感应电机转速变化时，转子磁势相对定子的转速是否改变？相对转子的转速是否改
变？
答 转子磁势相对定子转速不变,相对转子转速改变。
3. ★绕线型感应电动机，若⑴转子电阻增加；⑵漏电抗增大；⑶电源电压不变，但频率由
50Hz变为60Hz；试问这三种情况下最大转矩，起动转矩，起动电流会有什么变化？ 答 (1)最大转矩不变，起动转矩上升，起动电流下降； (2) 最大转矩下降，起动转矩下降，起动电流下降； (3) 最大转矩下降，起动转矩下降，起动电流下降。
4. ★三相感应电动机运行时，若负载转矩不变而电源电压下降10%，对电机的同步转速
n1，转子转速n，主磁通?m，功率因数cos?1，电磁转矩Tem有何影响？
答 同步转速不变；转子转速下降；主磁通下降；功率因数下降；电磁转矩不变。 5.
说明三相异步电动机等效电路中，参数R1,X1,Rm,Xm,R2,X2以及
''1?s'R2各代表什 s么意义？
答 定子绕组电阻；定子绕组漏抗，表征定子绕组漏磁效应；激磁电阻，表征铁心损耗；激磁电抗，表征铁心磁化性能；归算到定子侧的转子绕组电阻；归算到定子侧的转子绕组漏抗；代表与转子所产生的机械功率相对应的等效电阻。
6. 感应电动机运行时，定子电流的频率是多少？由定子电流产生的旋转磁动势以什么速度
切割定子和转子？由转子电流产生的旋转磁动势基波以什么速度切割定子和转子？两个基波磁动势的相对运动速度多大？
答 定子电流的频率为f1，转子电流的频率为f2?sf1，定子磁动势以n1速度切割定子，以（n1?n）速度即sn1速度切割转子；转子磁动势也以n1速度切割定子，以sn1速度切割转子。定、转子基波磁动势同步旋转，相对静止。
7. 说明三相感应电动机转子绕组折算和频率折算的意义，折算是在什么条件下进行的？
答 转子绕组折算就是用新绕组替换原绕组。为了导出等效电路，用一个与定子绕组的相相数、匝数和绕组因数相同的等效绕组替换实际转子绕组，折算前后转子绕组的磁动势和 各种功率及损耗不变，因而从定子边看转子，一切未变。频率折算即用静止的转子替换旋转的转子，折算条件也是磁动势和各种功率及损耗不变。为此，只要将转子
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?换成R2?s。 电阻R28. ★普通笼型感应电动机在额定电压下起动时，为什么起动电流很大，而起动转矩并不大？
答 起动时n?0，s?1，旋转磁场以同步速度切割转子，在短路的转子绕组中感应很大的电动势和电流，引起与它平衡的定子电流的负载分量急剧增加，以致定子电流很大；
?s很小，电动机的等效阻抗很小，所以起动电流很大。由于起 动时s?1，R2Tem?CT?mI2cos?2，当s?1、f2?f1时，使转子功率因数角?2?arctan?X2?接R2近90，cos?2很小，I2cos?2并不大；另外，因起动电流很大，定子绕组漏抗压降大，使感应电动势E1减小，与之成正比的?m也减小。起动时，?m减小，I2cos?2并不大，使得起动转矩并不大。
9. 感应电动机带负载运行，若电源电压下降过多，会产生什么严重后果？如果电源电压下
降20%，对最大转矩、起动转矩、转子电流、气隙磁通、转差率有何影响（设负载转矩不 变）？
答 最大转矩和起动转矩与电压平方成正比。如果电源电压下降过多，当起动转矩下降到小于负载转矩时，电动机不能起动。当最大转矩下降到小于负载转矩时，原来运行的电动机将停转。
电源电压下降20%，则最大转矩下降到原来的64%，起动转矩也下降到原来的64%。磁通下降到原来的20%，不考虑饱和的影响时，空载电流下降到原来的20%。在负载转矩不变的情况下，I2cos?2上升25%，定子电流相应上升，电动机的转速有所降低，s增大，sm不变。
10. ★漏抗大小对感应电动机的起动电流、起动转矩、最大转矩、功率因数等有何影响？
??成反比，漏抗越大，答 当电源电压和频率一定时，最大转矩近似与漏抗X1??X2起动电流、起动转矩越小，功率因数越低。
五、计算（每题5分）
1. 一台三相感应电动机，额定功率PN?4kW，额定电压UN?380V，?型接法，额定
转速nN?1442r/min，定、转子的参数如下：
??3.18? Rm?11.9?； R1?4.47? R2???9.85? Xm?6.7?。 X1??6.7? X2试求在额定转速时的电磁转矩、最大转矩、起动电流和起动转矩。
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三相异步电动机试题及答案
