07章 三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理和結(jié)構(gòu)

《07章 三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理和結(jié)構(gòu)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、第7章思考題與習(xí)題參考答案7.1簡(jiǎn)述異步電機(jī)的結(jié)構(gòu)。如果異步電機(jī)的氣隙過(guò)大，會(huì)帶來(lái)怎樣不利的后果?答：異步電機(jī)主要由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成，定、轉(zhuǎn)子之間是氣隙。定子主要由定子鐵心、定子繞組和機(jī)座三部分組成。定子鐵心是電機(jī)磁路的一部分；定子繞組是電機(jī)的電路部分；機(jī)座的作用是固定和支撐定子及端蓋。轉(zhuǎn)子主要由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸三部分組成，整個(gè)轉(zhuǎn)子靠端蓋和軸承支撐著。轉(zhuǎn)子鐵心也是電機(jī)磁路的一部分。轉(zhuǎn)子鐵心固定在轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)軸用強(qiáng)度和剛度較高的低碳鋼制成，轉(zhuǎn)子繞組分為籠型和繞線型兩種。如果異步電機(jī)的氣隙過(guò)大，將使勵(lì)磁電流增大，導(dǎo)致電機(jī)的功率因數(shù)降

2、低。7.2異步電動(dòng)機(jī)額定電壓、額定電流、額定功率是如何定義的?答：額定電壓：指在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的線電壓；額定電流：指在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，流入電動(dòng)機(jī)定子繞組中的線電流；額定功率：指在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)軸上輸出的機(jī)械功率。7.3簡(jiǎn)述三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理。答：1）定子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)：定子三相對(duì)稱(chēng)繞組通入三相對(duì)稱(chēng)電流時(shí)，在電機(jī)氣隙中產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)速為同步轉(zhuǎn)速；2）轉(zhuǎn)子導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電流：定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并在閉合的轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流；3）載有感應(yīng)電流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體處在定子磁場(chǎng)中

3、受到電磁力作用，對(duì)轉(zhuǎn)軸形成電磁轉(zhuǎn)矩，其方向與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向一致，轉(zhuǎn)子在該轉(zhuǎn)矩作用下便順著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向旋轉(zhuǎn)起來(lái)。7.4為什么異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速一定低于同步速，而異步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速則一定高于同步速?如果沒(méi)有外力幫助，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速能夠達(dá)到同步速嗎?答：異步電動(dòng)機(jī)之所以能夠旋轉(zhuǎn)，是因?yàn)檗D(zhuǎn)子受到了一個(gè)驅(qū)動(dòng)性質(zhì)的電磁轉(zhuǎn)矩作用，該電磁轉(zhuǎn)矩是在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低于定子磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速（同步速）前提下，通過(guò)電磁感應(yīng)作用而產(chǎn)生的，如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速等于同步轉(zhuǎn)速，將不會(huì)出現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，也就不會(huì)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子就不會(huì)旋轉(zhuǎn)了，所以異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速一定低于同步速。如果沒(méi)有外力幫助，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速

4、不可能達(dá)到同步速。當(dāng)在外力作用下使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速高于同步速時(shí)，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的方向改變，定子電流的方向隨之改變，這時(shí)電機(jī)將由原來(lái)的電動(dòng)機(jī)運(yùn)行變?yōu)榘l(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行，所以異步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速一定高于同步速。7.5簡(jiǎn)述轉(zhuǎn)差率的定義。異步電機(jī)有哪三種運(yùn)行狀態(tài)?在每種狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)差率的取值范圍是多少？電磁轉(zhuǎn)矩的性質(zhì)和能量轉(zhuǎn)換關(guān)系如何？3答：同步轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速之差稱(chēng)為轉(zhuǎn)差，轉(zhuǎn)差和同步轉(zhuǎn)速的比值稱(chēng)為轉(zhuǎn)差率。異步電機(jī)有電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、電磁制動(dòng)三種運(yùn)行狀態(tài)。電動(dòng)機(jī)狀態(tài)時(shí)，，，電磁轉(zhuǎn)矩為驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能；發(fā)電機(jī)狀態(tài)時(shí)，，，電磁轉(zhuǎn)矩為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩

5、，機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能；電磁制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，，，電磁轉(zhuǎn)矩為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，吸收電能和機(jī)械能，并全部轉(zhuǎn)換成了電機(jī)內(nèi)部的損耗。7.6有一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，極數(shù)，額定轉(zhuǎn)差率＝0.05，額定頻率＝50Hz，問(wèn)電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)速各是多少？解：7.7有一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，，=，聯(lián)結(jié)，，，，求：(1)接成或D形時(shí)的額定電流；(2)電機(jī)的同步速和磁極對(duì)數(shù)；(3)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)差率。解：（1）星形聯(lián)結(jié)時(shí)：三角形聯(lián)結(jié)時(shí)：（2），所以，（3）3第7章自測(cè)題參考答案一、填空題1.導(dǎo)體加端環(huán)、三相對(duì)稱(chēng)；2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速不同步、轉(zhuǎn)子電流是通過(guò)電磁感應(yīng)作用產(chǎn)生的；3.氣

6、隙、20～50；4.0.01～0.06、接近；5.定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)、電源相序二、選擇題1.①2.②3.③4.④5.②三、簡(jiǎn)答題1.答:改變電源相序就可實(shí)現(xiàn)異步電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)。因?yàn)楫惒诫妱?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向相同，而定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向取決于三相電流的相序，因此改變?nèi)嚯娏鞯南嘈蚓涂筛淖冃D(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向，從而改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向。2.答：“異步”是指轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速不同步；“感應(yīng)”是指轉(zhuǎn)子電流是通過(guò)電磁感應(yīng)作用產(chǎn)生的。3.答：同步轉(zhuǎn)速分別為：；4.答：變壓器的主磁路為鐵心，其磁阻很小，產(chǎn)生額定主磁通所需要的勵(lì)磁電流很小。而異步電動(dòng)機(jī)的主磁路

7、除了定、轉(zhuǎn)子鐵心外，還有兩段氣隙，其磁阻很大，產(chǎn)生額定主磁通所需的勵(lì)磁電流很大。四、計(jì)算題解：（1）（2）（3）3