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华南师范大学电工学-交流电动机试题

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2024年3月14日发(作者:子车听春)

1. 由于三相异步电动机的转矩是由______与______之间的相对运动产生的,所以是“异

步”的。

2. 某三相异步电动机工作时转速为n=980r/min,则其磁极对数p=______,旋转磁

场转速n

1

=______r/min,转子旋转磁场对转子的转速为n

2

=______r/min,转子电流频率

为f

2

=______Hz。

3. 某三相异步电动机起动转矩T

st

=10N·m,最大转矩T

m

=18N·m,若电网电压降低

了20%,则起动转矩T

st

=______N·m,最大转矩T

m

=______N·m。

4. 三相异步电动机额定值如下:P

N

=7.5kW,n

N

=1440r/min,U

N

=380V/220V,

接法:Y/Δ,

cos

N

0.85

N

87%

。今电源线电压U

l

=220V,试求:(1)该电动机应采

用何种接法?(2)此时额定电流I

N

,额定转矩T

N

,转差率s

N

,额定输入功率P

1N

各为多

少?(3)该电动机能否采用Y-Δ变换法起动?

5. 三相异步电动机额定值如下:P

N

=10kW,n

N

=1460r/min,U

N

=380V,Δ接法,

f

1

=50Hz,

N

88%

cos

N

0.88

I

st

TT

7,

st

1.3,

m

2

I

N

T

N

T

N

。试求(1)额定电流I

N

,额定

转矩T

N

;(2)起动电流I

st

,起动转矩T

st

;(3)若要将起动电流限制在2I

N

以下,则自耦

变压器变比K=?能带多大负载转矩起动?(4)若用于短时工作,起动后能带多大负载转

矩T

C

?近似认为机械特性为直线,此时转速约为多少?

6. 三相异步电动机定子绕组A-X,B-Y,C-Z在空间以顺时针排列互差120º,若

通入电流为

i

A

I

m

sin

tA,i

B

I

m

sin

t120

A,i

C

I

m

sin

t240

A

,则旋转磁场以______

方向转动。若电动机以顺时针方向转动,则电动机工作在______状态。

1

7. 一台三相异步电动机用变频调速电源将频率调至f

1

=40Hz,测得转速为n=

1140r/min,试求此时:(1)旋转磁场转速n

1

;(2)转差率s;(3)转子电流频率f

2

;(4)

转子旋转磁场对转子的转速n

2

;(5)若电动机额定电压U

N

=380V,则此时电源线电压应

为多少?

8. 一台三相异步电动机额定值为:P

N

=10kW,n

N

=1440r/min,U

N

=380V,Δ接法,

T

st

T

1.1,

m

2.2

T

N

T

N

。接在U

l

=380V的电源上带有负载T

C

=75N·m短时运行。有人误操作将

Y-Δ变换起动控制手柄突然扳至起动位置(Y形接法),试问该电动机的运行状态如何?这

样误操作将造成什么后果?

9. 三相异步电动机额定值如下:P

N

=30kW,U

N

=380V,Δ接法,n

N

=1470r/min,

cos

N

0.88,

N

=90%

I

st

T

7,

st

1.2

I

N

T

N

,采用Y-Δ变换法起动。试求(1)起动电流和起动

转矩;(2)当负载转矩T

C

=60%TN和25%TN时,分别说明该电动机能否起动。

10. 三相异步电动机额定值为:f

1

=50Hz,U

N

=380V/220V,接法Y/Δ。在电源线

电压380V下接成Y形进行实验,测得I

l

=7.06A,输出转矩T

2

=30N·m,转速n=

950r/min,用两瓦计法测得P

W1

=2658W,P

W2

=1013W。试求:(1)输入功率P

1

,输

出功率P

2

,效率η,功率因数

cos

,转差率s;(2)若要采用Y-Δ变换法起动,则电源线

电压应为多少?

11. Y280M-2型三相异步电动机的额定数据如下:90kW,2970r/min,50Hz。

试求额定转差率和转子电流的频率。

12. 某三相异步电动机的额定转速为1460r/min。当负载转矩为额定转矩的一半时,

2

电动机的转速约为多少?

13. Y112M-4型三相异步电动机的技术数据如下:

4kW 380V Δ接法 f=50Hz

1440r/min

cos

0.82

84.5%

T

st

/T

N

=2.2 I

st

/I

N

=7.0 T

max

/T

N

=2.2

试求:(1)额定转差率S

N

;(2)额定电流I

N

;(3)起动电流I

st

;(4)额定转矩T

N

(5)起动转矩T

st

;(6)最大转矩T

max

;(7)额定输入功率P

1

14. 有一四极三相异步电动机,额定转速n

N

=1440r/min,转子每相电阻R

2

=0.02

Ω,感抗X

20

=0.08Ω,转子电动势E

20

=20V,电源频率f

1

=50Hz。试求该电动机起动时

及在额定转速运行时的转子电流I

2

15. 已知Y100L1-4型异步电动机的某些额定技术数据如下:

2.2kW 380V Y接法

1420r/min

cos

0.82

81%

试计算:(1)相电流和线电流的额定值及额定负载时的转矩;(2)额定转差率及额定

负载时的转子电流频率。设电源频率为50Hz。

3

16. 有台三相异步电动机,其额定转速为1470r/min,电源频率为50Hz。在(a)

起动瞬间,(b)转子转速为同步转速的2/3时,(c)转差率为0.02时三种情况下,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(提示:n

2

=60f

2

/p=sn

0

);(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。

17. 有Y112M-2型和Y160M1-8型异步电动机各一台,额定功率都是4kW,但

前者额定转速为2890r/min,后者为720r/min。试比较它们的额定转矩,并由此说明电

动机的极数、转速及转矩三者之间的大小关系。

18. 有一台四极、50Hz、1425r/min的三相异步电动机,转子电阻R

2

=0.02Ω,感

抗X

20

=0.08Ω,E

1

/E

20

=10,当E

1

=200V时,试求:(1)电动机起动初始瞬间(n=0,

s=1)转子每相电路的电动势E

20

,电流I

20

和功率因数

cos

20

;(2)额定转速时的E

2

,I

2

cos

2

。比较在上述两种情况下转子电路的各个物理量(电动势、频率、感抗、电流及功

率因数)的大小。

19. Y180L-6型电动机的额定功率为15kW,额定转速为970r/min,频率为50Hz,

最大转矩为295.36N·m。试求电动机的过载系数λ。

20. 某四极三相异步电动机的额定功率为30kW,额定电压为380V,Δ接法,频率

为50Hz。在额定负载下运行时,其转差率为0.02,效率为90%,线电流为57.5A,试求:

(1)转子旋转磁场对转子的转速;(2)额定转矩;(3)电动机的功率因数。

试题答案

4

2024年3月14日发(作者:子车听春)

1. 由于三相异步电动机的转矩是由______与______之间的相对运动产生的,所以是“异

步”的。

2. 某三相异步电动机工作时转速为n=980r/min,则其磁极对数p=______,旋转磁

场转速n

1

=______r/min,转子旋转磁场对转子的转速为n

2

=______r/min,转子电流频率

为f

2

=______Hz。

3. 某三相异步电动机起动转矩T

st

=10N·m,最大转矩T

m

=18N·m,若电网电压降低

了20%,则起动转矩T

st

=______N·m,最大转矩T

m

=______N·m。

4. 三相异步电动机额定值如下:P

N

=7.5kW,n

N

=1440r/min,U

N

=380V/220V,

接法:Y/Δ,

cos

N

0.85

N

87%

。今电源线电压U

l

=220V,试求:(1)该电动机应采

用何种接法?(2)此时额定电流I

N

,额定转矩T

N

,转差率s

N

,额定输入功率P

1N

各为多

少?(3)该电动机能否采用Y-Δ变换法起动?

5. 三相异步电动机额定值如下:P

N

=10kW,n

N

=1460r/min,U

N

=380V,Δ接法,

f

1

=50Hz,

N

88%

cos

N

0.88

I

st

TT

7,

st

1.3,

m

2

I

N

T

N

T

N

。试求(1)额定电流I

N

,额定

转矩T

N

;(2)起动电流I

st

,起动转矩T

st

;(3)若要将起动电流限制在2I

N

以下,则自耦

变压器变比K=?能带多大负载转矩起动?(4)若用于短时工作,起动后能带多大负载转

矩T

C

?近似认为机械特性为直线,此时转速约为多少?

6. 三相异步电动机定子绕组A-X,B-Y,C-Z在空间以顺时针排列互差120º,若

通入电流为

i

A

I

m

sin

tA,i

B

I

m

sin

t120

A,i

C

I

m

sin

t240

A

,则旋转磁场以______

方向转动。若电动机以顺时针方向转动,则电动机工作在______状态。

1

7. 一台三相异步电动机用变频调速电源将频率调至f

1

=40Hz,测得转速为n=

1140r/min,试求此时:(1)旋转磁场转速n

1

;(2)转差率s;(3)转子电流频率f

2

;(4)

转子旋转磁场对转子的转速n

2

;(5)若电动机额定电压U

N

=380V,则此时电源线电压应

为多少?

8. 一台三相异步电动机额定值为:P

N

=10kW,n

N

=1440r/min,U

N

=380V,Δ接法,

T

st

T

1.1,

m

2.2

T

N

T

N

。接在U

l

=380V的电源上带有负载T

C

=75N·m短时运行。有人误操作将

Y-Δ变换起动控制手柄突然扳至起动位置(Y形接法),试问该电动机的运行状态如何?这

样误操作将造成什么后果?

9. 三相异步电动机额定值如下:P

N

=30kW,U

N

=380V,Δ接法,n

N

=1470r/min,

cos

N

0.88,

N

=90%

I

st

T

7,

st

1.2

I

N

T

N

,采用Y-Δ变换法起动。试求(1)起动电流和起动

转矩;(2)当负载转矩T

C

=60%TN和25%TN时,分别说明该电动机能否起动。

10. 三相异步电动机额定值为:f

1

=50Hz,U

N

=380V/220V,接法Y/Δ。在电源线

电压380V下接成Y形进行实验,测得I

l

=7.06A,输出转矩T

2

=30N·m,转速n=

950r/min,用两瓦计法测得P

W1

=2658W,P

W2

=1013W。试求:(1)输入功率P

1

,输

出功率P

2

,效率η,功率因数

cos

,转差率s;(2)若要采用Y-Δ变换法起动,则电源线

电压应为多少?

11. Y280M-2型三相异步电动机的额定数据如下:90kW,2970r/min,50Hz。

试求额定转差率和转子电流的频率。

12. 某三相异步电动机的额定转速为1460r/min。当负载转矩为额定转矩的一半时,

2

电动机的转速约为多少?

13. Y112M-4型三相异步电动机的技术数据如下:

4kW 380V Δ接法 f=50Hz

1440r/min

cos

0.82

84.5%

T

st

/T

N

=2.2 I

st

/I

N

=7.0 T

max

/T

N

=2.2

试求:(1)额定转差率S

N

;(2)额定电流I

N

;(3)起动电流I

st

;(4)额定转矩T

N

(5)起动转矩T

st

;(6)最大转矩T

max

;(7)额定输入功率P

1

14. 有一四极三相异步电动机,额定转速n

N

=1440r/min,转子每相电阻R

2

=0.02

Ω,感抗X

20

=0.08Ω,转子电动势E

20

=20V,电源频率f

1

=50Hz。试求该电动机起动时

及在额定转速运行时的转子电流I

2

15. 已知Y100L1-4型异步电动机的某些额定技术数据如下:

2.2kW 380V Y接法

1420r/min

cos

0.82

81%

试计算:(1)相电流和线电流的额定值及额定负载时的转矩;(2)额定转差率及额定

负载时的转子电流频率。设电源频率为50Hz。

3

16. 有台三相异步电动机,其额定转速为1470r/min,电源频率为50Hz。在(a)

起动瞬间,(b)转子转速为同步转速的2/3时,(c)转差率为0.02时三种情况下,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(提示:n

2

=60f

2

/p=sn

0

);(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。

17. 有Y112M-2型和Y160M1-8型异步电动机各一台,额定功率都是4kW,但

前者额定转速为2890r/min,后者为720r/min。试比较它们的额定转矩,并由此说明电

动机的极数、转速及转矩三者之间的大小关系。

18. 有一台四极、50Hz、1425r/min的三相异步电动机,转子电阻R

2

=0.02Ω,感

抗X

20

=0.08Ω,E

1

/E

20

=10,当E

1

=200V时,试求:(1)电动机起动初始瞬间(n=0,

s=1)转子每相电路的电动势E

20

,电流I

20

和功率因数

cos

20

;(2)额定转速时的E

2

,I

2

cos

2

。比较在上述两种情况下转子电路的各个物理量(电动势、频率、感抗、电流及功

率因数)的大小。

19. Y180L-6型电动机的额定功率为15kW,额定转速为970r/min,频率为50Hz,

最大转矩为295.36N·m。试求电动机的过载系数λ。

20. 某四极三相异步电动机的额定功率为30kW,额定电压为380V,Δ接法,频率

为50Hz。在额定负载下运行时,其转差率为0.02,效率为90%,线电流为57.5A,试求:

(1)转子旋转磁场对转子的转速;(2)额定转矩;(3)电动机的功率因数。

试题答案

4

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