第5章 三相异步电动机课后习题答案

【解】minr/0003minr/150606010pfn5.3.1某三相异步电动机，定子电压的频率f1＝50Hz,极对数p＝1，转差率s＝0.015。求同步转速n0，转子转速n和转子电流频率f2。minr/0003)015.01()1(0nsnHz75.0Hz50015.012sff上一页下一页返回5.3.2某三相异步电动机，p=1，f1＝50Hz，s=0.02，P2＝30KW,T0＝0.51N.m.求(1)n0(2)n(3)输出转矩(4)电磁转矩.0(1)0.98*30002940/minnsnr[解]上一页下一页返回10603000/minfnrp226030955097.4522940NPTNmn2097.450.5197.96TTTNm5.3.3一台四个磁极的三相异步电动机，定子绕组线电压380V，频率50Hz、三角形连接.在负载转矩TL=133N·m时，I1l=47.5A，总损耗为5kW，n=1440r/min，求(1)n0(2)S(3)功率因数(4)ŋ=87.5%60f12n0==1500r/min000.04nnsnP2=T2=2πn602×3.1460×133×1440=20kWP1√3U1lI1l=0.7996[解]P2P1η=100%功率因数上一页下一页返回1225PPPKW损耗【解】kW4kW)7406.51602(60222nTP（1）5.3.4某三相异步电动机，定子电压为380V，三角形联结。当负载转矩为51.6N·m时，转子转速为740r/min，效率为80％，功率因数为0.8。求：（1）输出功率；（2）输入功率；（3）定子线电流和相电流（2）kW5kW)8.0/4(/21PP（3）31111510()A9.5A3cos33800.8llPIUA48.5A)3/5.9(3/11lpII上一页下一页返回（1）mN5.292mN)9801030260(2603NNNnPT当U1L＝UN时MNSSN2.2292.5Nm643.5Nm2.0292.5Nm585NmMTKTTKT（2）当U1L＝0.8UN时，由于，所以2211pLTUU2M2SS0.80.64643.5Nm411.8Nm0.80.64585Nm374.4NmMT'TT'T【解】5.4.1某三相异步电动机，PN＝30kW，nN＝980r/min，KM＝2.2，KS＝2.0，求：（1）U1L＝UN时的TM和TS；（2）U1L＝0.8UN时的TM和TS。上一页下一页返回（1）mN2.36mN)29001011260(2603NNNnPT由于,故当时电动机过载。NLTTmN40LT（2）131NN/(11/0.855)kW12.87kW12.8710()A22.22A3cos33800.88NNNPPPIU【解】5.4.3某三相异步电动机，PN＝11kW，UN＝380V，nN＝2900r/min，cosφ=0.88，N=85.5%。试问：(1)TL=40N·m时，电动机是否过载；(2)I1L＝10A时，电动机是否过载？由于，故当时电动机不过载A101lIN1IIl上一页下一页返回（1）mN9.48mN)29301015260(2603NNNnPT由于TNTL，故不能带此负载长期运行。SSN1NN31NNN2.248.9Nm97.8Nm/(15/0.882)kW17kW1710()A29.35A3cos33800.88TKTPPPIU由于,故可以带此负载短时运行。MLTTMN2.248.9Nm107.58NmMTKT（2）（3）【解】5.4.4Y160M-2型三相异步电动机，PN＝15kW，UN＝380V，三角形联结，nN＝2930r/min，N=88.2%，cosφ=0.88。Is/IN＝7，KSt＝2，λ＝2.2，起动电流不允许超过150A。若TL=60N·m，试问能否带此负载：（1）长期运行；（2）短时运行；（3）直接起动。上一页下一页返回S729.35A205.45AILSTTA150SI虽然，但由于，故不可带此负载直接起动。上一页下一页返回变压器的额定电流为【解】（1）SSNN1.8TKTTS663A378AIA304A)380310220(33NNBNUSI虽然，但由于，故不可以直接起动SLTTBNSII5.5.1某三相异步电动机，PN＝30kW，UN＝380V，三角形联结，IN＝63A，nN＝740r/min，KS＝1.8，Is/IN＝6，TL＝0.9TN，由SN=200KV·A的三相变压器供电。电动机起动时，要求从变压器取用的电流不得超过变压器的额定电流。试问：（1）能否直接起动？（2）能否星－三角起动？（3）能否选用KA＝0.8的自耦变压器起动？上一页下一页返回A9.241A3788.02S2AaIKI变压器从电源取用的电流为SYSNN111.80.633TTTT（2）22SaASNN0.81.81.15TKTTT（3）由于，故不可以星－三角起动SYLTT由于，，故可以选用KA＝0.8的自耦变压器起动。LSaTTBNaII上一页下一页返回（1）32NNNSSNSN60605.510()Nm18.1Nm2229002.018.1Nm36.2Nm7PTnTKTII虽然TSTL，但由于IS3IN，故不可以直接起动。SYSSYSNN1136.2Nm12Nm331177333TTIIII（2）5.5.2某三相异步电动机，PN＝5.5kW，UN＝380V，三角形联结，IN＝11.1A，nN＝2900r/min。Is/IN＝7.0，KSt＝2.0。由于起动频繁，要求起动时电动机的电流不得超过额定电流的3倍。若TL＝10N·m，试问可否采用：（1）直接起动；（2）星－三角起动；（3）KA＝0.5的自耦变压器起动。【解】上一页下一页返回由于TSYTL，ISY3IN，故可以采用星－三角起动。NNSASa5.375.0IIIKI此时电动机起动线电流为由于TsaTL，Isa3IN,即起动的两个必备条件均不满足，故不可以采用KA为0.5的自耦变压器起动。22SaAS0.536.2Nm9NmTKT（3）M3~ul′KAIsKAIsKAuN上一页下一页返回【解】（1）由nN＝720r/min知n0＝750r/min04.07507207500N0Nnnns（2）13cos(33809.90.73)W4.76kWNNNNPUI例1：某三相异步电动机，UN＝380V，IN＝9.9A，，＝0.73，nN＝720r/min。求：(1)sN；(2)PN%84NcosNP2N=P1Nη=4.76×84％=4kW上一页下一页返回【解】电源电压380V时，定子绕组星形联结，此时1N2N31NNN/(4.5/0.85)kW5.29kW5.2910()A9.46A3cos33800.85PPPIU电源电压为220V时，定子绕组角形联结，此时31NNN5.2910()A16.33A3cos32200.85PIU例2：有一台老产品J51－4型三相异步电动机，PN＝4.5kW，UN＝220/380V，。试求电源电压为380V和220V两种情况下，定子绕组的联结方法和额定电流的大小。N85%,cos0.85上一页下一页返回例3：下面是电动机产品目录中所列的一台三相笼式异步电动机的数据。试问：（1）额定转差率；（2）额定转矩；（3）额定输入功率；（4）最大转矩；（5）起动转矩；（6）起动电流。上一页下一页返回【解】（1）由表中nN＝1470r/min可知02.0500147015001minr/50010N0N0nnnsn32NN60602210()Nm143Nm221470NPTn（2）（3）1N2N/(22/0.915)W24kWPPk（4）MN2.2143Nm314.6NmMTKT（5）SSN2.0143Nm286NmTKT（6）S7.042.5A297.5AI上一页下一页返回【解】电源电压380V时，定子绕组星形联结，此时1N2N31NNN/(4.5/0.85)kW5.29kW5.2910()A9.46A3cos33800.85PPPIU电源电压为220V时，定子绕组角形联结，此时31NNN5.2910()A16.33A3cos32200.85PIU例：有一台老产品J51－4型三相异步电动机，PN＝4.5kW，UN＝220/380V，。试求电源电压为380V和220V两种情况下，定子绕组的联结方法和额定电流的大小。N85%,cos0.85上一页下一页返回方法：任意调换电源的两根进线，电动机反转。电动机正转电动机反转三相异步电动机的正、反转电源~UVWM3~UVW电源~M3~上一页下一页返回1、三相异步电动机在空载和满载起动时，起动电流和起动转矩是否相同？【答】两者相同。上一页下一页返回思考题：2、在TL保持不变的情况下，试利用人为特性分析定子电压降低或转子电阻增加时，电动机的转速是增加还是减小？【答】转速减小。上一页下一页返回3、380V星形联结的三相异步电动机，电源电压为何值时才能接成三角形？380V角形联结的三相异步电动机，电源电压为何值时才能接成星形？【答】220V和660V。上一页下一页返回4、额定电压为380V/660V，星/角联结的三相异步电动机，试问当电源电压分别为380V和660V时各采用什么联结方式？它们的额定电流是否相同？额定相电流是否相同？额定线电流是否相同？若不同，差多少？【答】当电源电压为380V时采用三角形联结方式，当电源电压为660V时采用星形联结方式时它们的额定相电流相同，额定线电流不同。上一页下一页返回5、nN=2980r/min的三相异步电动机，n0是多少？p是多少？【答】n0=3000r/minp=1上一页下一页返回6、星形-三角形减压起动是降低了定子线电压还是降低了定子线电压？自偶减压起动呢？【答】前者是降低了定子相电压，没有降低线电压，后者是降低了定子线电压，使得相电压也随之降低。上一页下一页返回7、380V星形联结的电动机，能否采用星-三角减压起？【答】不能，星-三角减压起动只适用于正常运行时为角形联结的电动机。上一页下一页返回8、鼠笼式和绕线式两种转子中，哪一种起动性能好？【答】绕线式起动性能好上一页下一页返回9、一对极的三相笼型异步电动机，当定子电压的频率由40Hz调节到60Hz时，其同步转速的变化范围是多少？【答】从2400r/min到3600r/min。上一页下一页返回10、某多速三相异步电动机，fN=50HZ，若极对数由p=2变到p=4时，同步转速各是多少？【答】p=2时，n0=1500r/minp=4时，n0=750r/min上一页下一页返回11、为什么三相异步电动机断了一根电源线即为单相状态而不是两相状态？【答】这是因为断了一根电源线后，接至电动机的电源变成了单相电源，而此时电动机的三相绕组可看成是单相绕组。上一页下一页返回