思考题与习题

3-1 电机是用来实现 电能 与 机械 能之间相互转换的设备，它主要包括 电动机 和 发电机 两大类。

3-2 交流电机按其功能的不同可分为哪两大类？它们的功能各是什么？

    答：可分为同步电机和异步电机。同步电机主要用于发电机，异步电机主要用于电动机。

3-3 凡是能将电能转换成机械能的装置均称为电动机。（  √  ）

3-4 在三相异步电动机的定子绕组中，通入三个大小相等相位相同的交流电，则在定子与转子空气隙中形成的磁场是旋转磁场。（  √  ）

3-5 什么是旋转磁场？它是怎样产生的？

答：三相定子绕组通入三相交流电，则在定子、转子与空气隙中产生一个沿定子内圆旋转的磁场，该磁场称为旋转磁场。它是三相对称的定子绕组通入三相对称的交流电而产生的。

3-6 如何改变旋转磁场的转速？如何改变旋转磁场的转向？

    答：改变电源频率、磁极对数均可改变旋转磁场的转速。将I_A—I_B—I_C中的任意两相A、B互换，均可改变旋转磁场的转向。

3-7 一台三相异步电动机，如果转子转速n等于同步转速n₁,则将出现什么情况？如果n>n₁又将如何？

    答：转子转速n等于同步转速n₁时达到理想空载状态。如果n>n₁时，电动机将变为发电机。

3-8 异步电动机的转子总是紧随着旋转磁场以 小于旋转磁场 的转速在旋转，因此称为异步电动机。又因为转子电流是靠 电磁感应 而产生的，所以又称为感应电动机。

3-9 根据n₁= 60f/p,f₁=50HZ时，则2极（p=1）异步电动机和4极（p=2）异步电动机的额定转速分别为3000r/min和1500r/min。（  ×  ）

3-10 转差率S是分析异步电动机运行特性的一个重要参数，电动机转速越快，则转差率S就越大。（  ×  ）

3-11 Y2-160M2-2三相异步电动机的额定转速n=2930r/min，f₁=50HZ，2p=2，求转差率S。

    解：由n₁=60f/p=60×50/1=3000 r/min

而 S=（n₁- n₂）/ n₁=（3000-2930）/3000=0.023。

3-12 已知Y160L-4三相异步电动机磁极对数p=2，电源频率f₁=50HZ，转差率S=0.026,求电动机转速n。

    解：由n₁=60f/p=60×50/2=1500 r/min

而n=n₁（1-S）=1500（1-0.026）=1461 r/min

3-13 某台进口设备上的三相异步电动机频率为60HZ，现将其接在50HZ交流电源上使用，问电动机的实际转速是否会改变？若改变的话，是升高还是降低？为什么？

    答：60HZ的三相异步电动机直接接用在50HZ交流电源上必须满足两个条件：一是该60HZ的电动机的额定电压和使用在50HZ交流电源上的电压相同，都是380V，外施电压可用调压器调节；二是为了保证60HZ的电动机在50HZ交流电源上使用并保持一定负载能力，必须使电压和频率的比值U/ f保持不变或近似不变。60HZ对应电压380，50HZ对应电压就要小于380。电压降低，电动机的实际转速就会降低。

3-14 为什么三相异步电动机定子铁心和转子铁心均用硅钢片叠压而成？能否用钢板或整块钢制作？为什么？

    答：用硅钢片叠压而成是为了减小铁损。铁心不能用钢板或整块钢制作。因为铁心损耗较大。

3-15 三相笼型异步电动机主要由哪些部分组成？各部分的作用是什么？

    答：主要由定子和转子两部分组成。定子产生旋转磁场，转子产生电磁转矩。

3-16 三相笼型异步电动机和三相绕线转子异步电动机结构上的主要区别有哪些？

    答：两种电机定子结构基本相同，所不同的是转子部分。鼠笼型转子的绕组是在铁心槽内放置铜条，铜条的两端用铜的短路环焊接起来，而绕线型转子绕组和定子绕组一样，也是用绝缘导线绕成的三相对称绕组，被嵌放在转子铁心槽中，接成星形。绕组的三个出线端分别接到转轴端部的三个彼此绝缘的铜环上，通过滑环与电刷构成滑动接触，把转子绕组的三个出线端引到机座上的接线盒内。

3-17 三相异步电动机的铭牌有什么作用？说明铭牌上最重要的数据有哪几个？

    答：三相异步电动机的铭牌起着指示电动机的型号、各种额定值和连接方法的作用。铭牌上最重要的数据有：型号、额定功率、额定电压和接法、额定电流、额定频率、额定转速等。

3-18 请归纳一下生产一台小型的三相笼型异步电动机需要用哪些主要材料？

    答：冲有槽的硅钢片、铜条、铜的短路环、小型电焊机等。

3-19 三相异步电动机的定子绕组和转子绕组在电路上没有直接的联系，但共处于同一磁路中。

   （  √  ）

3-20 三相异步电动机的定子及转子铁心均由表面具有绝缘层的硅钢片叠压而成，其目的是既能使磁路具有良好的导磁性能，又能有效地减少铁损耗。（  √  ）

3-21 三相异步电动机中定子绕组和转子绕组的作用与变压器中的一次、二次绕组的作用一样，即实现电能的传递。（  ×  ）

3-22 三相异步电动机的机座必须用导磁材料来制作。（  √  ）

3-23 国产小功率三相笼型异步电动机的转子导体结构最广泛采用的是[  1  ]

    （1）铜条结构转子；（2）铸铝结构转子；（3）与三相定子绕组结构相似的转子

3-24 从国产三相笼型异步电动机型号中的最后一位数字，就可估算出该电动机的转速。（  √ ）

3-25 我国三相笼型异步电动机产品型号更新顺序是J、JO→J2、JO2→Y→Y2→Y3。（  √  ）

3-26 三相异步电动机在使用时必须注意其定额工作制，按可以持续运行的时间和顺序，可分为 连续 定额 短时 定额和 断续 定额三种，其中使用最多的是 连续 定额。

3-27 三相异步电动机接在U₁=380V电源上工作，不论三相绕组接成三角形还是星形，其输出功率均是相等的。（  ×  ）

3-28 Y -160M-4三相异步电动机额定功率P_N=11KW，额定电压U₁=380V，额定电流I₁=22.4A,电动机效率0.875,求该电动机的功率因数及输入功率。

  解：由P_N=√3U_NI_Nηcosø_N 得cosø_N=P_N/√3U_NI_Nη=11000/√3*380*22.4*0.875

=0.853    P_入=P_N/η=11/0.875=12.57KW

3-29 什么是极距？设有一台三相交流电动机，其定子槽数z₁=48，极数2p=8，求其极距。

  答:所谓极距就是定子绕组一个磁极所占有定子圆周的距离。

由极距し= z₁/2p=48/8=6

3-30 什么是节距？设有一个线圈的一个有效边在第一槽，而另一个有效边在第八槽，问此线圈的节距是多少？

  答：所谓节距就是一个线圈的两个有效边所跨定子圆周的距离。此线圈的节距是7槽。

3-31 绕组的每极每相槽数的含义是什么？某三相交流电动机，定子槽数z₁=36，

极数2p=6，则其定子绕组的每极每相槽数为多少？

  答：绕组的每极每相槽数是：每相绕组在每个磁极下所占有的槽数。

     由q= z₁/2pm=36/6*3=2