电机的复习题 联系客服

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'x1?x2?1?arctanr2''r2'x1?x2?r1?r1?sN,故?1较小,cos?1就较大。 s 由于

2、由电磁关系分析

①起动时:s=1,转子漏抗x2s=sx2最大,故转子功率因数cosψ2较小,因而转子无功分量电流大,则与其平衡的定子侧无功分量电流也大,因而功率因数cos?1就小。

②空载时,I1=I0, 其中很小一部分的有功分量用来供空载损耗,其余绝大部分的无功分量电流用来励磁,因此,空载电流属感性无功性质,因而电动机的功率因数cos?1就小

③满载时,因电动机轴上输出的是机械功率,从电路角度需用有功功率来模拟其机械功率,因

r2'此负载后,转子电流的有功分量增大(s增大),则与其平衡的定子有功分量电流就增大,因而电动机的功率因数cos?1就大。

7-3 当异步电动机运行时,定子电动势的频率是多少?转子电动势的频率为多少?由定子电流的产生的旋转磁动势以什么速度截切定子,又以什么速度截切转子?由转子电流的产生的旋转磁动势以什么速度截切转子,又以什么速度截切定子?,它与定子旋转磁动势的相对速度是多少? 答:定子电动势频率为f1; 转子电动势频率为f2=s f1 ;

由定子电流产生的定子旋转磁动势以n1的速度截切定子,又以n1-n的速度截切转子。 由转子电流产生的转子旋转磁动势以n2?sn1的速度截切转子,又以n2?n?n1的速度截切定

子,它与定子旋转磁动势的相对速度为(n2?n)?n1?0 。

7-4说明异步电动机轴机械负载增加时,定、转子各物理量的变化过程怎样?

答: 电动机稳定运行时,电磁转矩(Tem)与负载转矩(TL)平衡,当机械负载(即负载转矩)增加

s?时,转子转速n势必下降,转差率

n1?nn1增大。这样转子切割气隙磁场速度增加,转子绕组感

应电动势(E2s?sE2)及电流I2随之增大,因而转子磁动势F2增大。

根据磁动势平衡关系,与转子磁动势F2所平衡的定子负载分量磁动势F1L相应增大,而励磁磁动势F0基本不变,因而定子磁动势增大,定子电流I1随之增大。由于电源电压不变,则电动机的输入功率就随之增加,直至转子有功电流产生的电磁转矩又与负载转矩重新平衡为止。

7-5 为什么说异步电动机的功率因数总是滞后的,而变压器呢?

答: 异步电动机定,转子间的电磁关系尤如变压器,定子电流I1也由空载电流I0和负载分量电流I1L两部分组成:

1) 1) 维持气隙主磁通和漏磁通,需从电网吸取一定的滞后无功电流(即为I0); 2) 2) 负载分量电流取决于转子电路;

由等效电路可知,电动机轴上输出的机械功率(还包括机械损耗等)只能用转子电流流过虚拟

.。.1?s'r2的附加电阻s所消耗的功率来等效代替(因输出的机械功率是有功的,故只能用有功元件电

阻来等效代替)。再加上转子绕组的漏阻抗,故转子电流只可能是滞后无功电流,则与转子平衡的定子负载分量也只能是滞后的无功电流,因此异步电动机的功率因数总是滞后的。

变压器却不一定。与异步电动机相同的一点是其空载电流总是滞后无功电流,而变压器所带的电气负载有阻、感、容性的(而异步电动机在电路中模拟机械负载的只能是阻性的有功元件),当其负载容抗若大于变压器的感抗时,其功率因数就会超前。

1?s'r2s7-6 异步电动机等效电路中的附加电阻的物理意义是什么?能否用电感或电容来代替,为

什么?

答:异步电动机等效电路中的附加电阻实为代表机械负载(严格地说还包括机械损耗等) 的一个虚拟电阻,用转子电流在该电阻所消耗的功率机械功率和机械损耗等).

因输出的机械功率及机械损耗等均属有功性质,因此,从电路角度来模拟的话,只能用有功元件电阻,而不能用无功元件电感或电容来等效代替。

7-7 异步电动机的电磁转矩与哪些因数有关,哪些是运行因素,哪些是结构因素? 答: 电磁转矩参数表达式

'2I21?s'r2s来等效代替总机械功率(包括轴上输出的

Tem电磁转矩Tem与①电源参数:电源电压U1频率f1,②电机本身参数:相数m1、极对数p、定、转

子漏阻抗r1、r2’、x1、x2’; ③运行参数:转差率s有关。

其中U1、f1及s是运行因素,m1、p、r1、r2’、x1、x2’为结构因素。

7-8 异步电动机带额定负载运行时,且负载转矩不变,若电源电压下降过多,对电动机的Tmax、Tst、Φ1、I1、I2、s及η有何影响?

答:因为Tem?U1,而sm与U1无关, 因而电源电压下降后其 Tem---s曲线如图所示,曲线1为正常电压下的曲线,曲线3为 电压下降过多的曲线,曲线2为电压下降的曲线。

电机正常工作时,Tem?TL,稳定运行于a点,其对应转差 率为sa。

1、当电压下降过多,则电磁转矩下降更多, 当最大电磁转矩Tm’’TL

(曲线2),则稳定运行于b 点, (不停转),但此时: Tmax减小:Tm∝U12 Tst减小:Tst∝U12

b a 1 2 3 2r2'm1pUs??r2'2'2?2?f1?(r1?)?(x1?x2)?s??

21Tem

Tm

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TL T m’’

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