第9章异步电动机的电力拖动123这种说法是否正确？答：不正确，三相异步电动机能否在机械特性的0<n<（1-s.）n段稳定运行，主要dT.dT,取决于负载的转矩特性，如果满足稳定运行的条件T.=T，且些号，，就可以稳定运,dT.dT.行。一般恒转短负载号=0，因此必须满足毕<0才能稳定运行，当然异步电机就不能运dT.dT,行在0<n<（1-s.）n,段。而水泵、风机类可以满足的条件，当然可以稳定运dndn行。9-2如何用实验方法测试三相异步电动机在0<n<（1-s.）n,段的机械特性？答：只要负载的机械特性满足电力拖动系统ntT.A稳定运行条件，就可以测出三相异步电动机在0<n<（1-s.）n，段的机械特性。如可以通过带水(1-m)n)泵、风机类负载测试：也可以把校正过的直流电机作为负载，使负载机械特性成如图9-1所示的直线簇，从而使系统在负载特性与机械特性任何一个交点都是稳定的。TmTe9-3一台绕线转子异步电动机，若（1）转0st子电阻增加；（2）漏电抗增大；（3）电源电压不图9-1T,-s曲线的测试变，但频率由50Hz变为60Hz：试问在这3种情况下其最大转矩、起动转矩、起动电流会有什么变化？答：（1）异步电机的最大转矩与转子电阻无关，若转子电阻增加，其最大转矩不变；但由于转子电阻增大使总阻抗增大，因此起动电流会减小；由于起动时转子电阻在总阻抗中所占比例不大，从起动转矩公式可见，起动转矩则将增大。（2）者漏电抗增大，则起动电流减小、起动转矩减小、最大转矩也减小：（3）若频率增大，则异步电机的电抗也增大，因此，起动电流、起动转矩和最大转矩均减小。9-4普通笼型异步电动机在额定电压下起动时，为什么起动电流很大，而起动转矩并不大？答：笼型异步电动机在额定电压下起动时，转差率s=1，从等效电路看，转子侧相当于短路，因此起动电流很大，但由于普通笼型异步电动机的转子电阻远小于转子侧漏抗，故此时转子侧功率因数很低，而T。=C@.I,cosP2，即电磁转矩与转子电流和转子侧功率因数的乘积成正比，因此起动转矩并不大。9-5线绕转子异步电动机起动时，为什么在转子回路中串联电阻既能降低起动电流，又能增大起动转矩？串人转子回路中的起动电阻是否越大越好？在起动过程中，为什么起动电阻要逐级切除？答：从异步电机的等效电路可以看出，增加转子电阻使总的阻抗增加了，所以起动电流减小。转子电阻增加，使得cosP2提高：起动电流减小使得定子漏抗电压降低，从而使电动势E，增大，气隙磁通也相应增大。由于电磁转矩T。=C.@.,cosP2，它与气隙磁通、起动电流以及cos2的乘积成正比，虽然起动电流减小了，但气隙磁通和cos增加，故起动转
(1— sm)刀 1段 稳 定 运 行 ,主 要 且 笞;(箐 ,就 可 以稳 定 运 行 。一 般 恒 转 矩 负 载箐 =0,因 此 必 须 满 足 紧 <0才 能 稳 定 运 行 ,当 然 异 步 电 机 就 不 能 运 行 在 0<屁 <(1-sm)△ 段 。 而 水 泵 、 风 机 类 可 以 满 足 箐 <箐 的 条 件 ,当 然 可 以 稳 定 运 行 。 第 9章 这种说法是否正确? 答 :不 正确 ,三 相异步 电动机能否在机械特性 的 0(乃 < 取决于负载的转矩特性 ,如 果满 足稳定运行 的条件 re=rL, 异步电动机的电力拖动 |123 l, Pst fm 「 c 图 ⒐1 re-s曲 线 的测试 92 如 何用实验方法测试三相异步电动机在 0( 答 :只 要负载 的机械特性满 足 电力拖动 系统 稳定运行条件 ,就 可以测出三相异步电动机在 0( 乃<(1-sm)nl段 的机械特性 。如可 以通过带水 泵 、风机类负 载测试 ;也 可 以把 校正过 的直 流 电 机作为负载 ,使 负载机械特性成如图 ⒐1所 示 的直 线簇 ,从 而使 系统在 负载特性 与机 械特性 任何一 个交点都是稳定的。 9名 一 台绕线转 子异 步 电动机 ,若 (1)转 子 电阻增加 ;(2)漏 电抗增大 ;(3)电 源 电压不 变 ,但 频率 由 50Hz变 为 ωHz;试 问在这 3种 情况 下其最大转矩 、起动转矩 、起动电流会有什么变化? 答 :(1)异 步 电机 的最大转矩与转子 电阻无关 ,若 转子 电阻增加 ,其 最大转矩不 变 ; 但 由于转子 电阻增大使总阻抗增大 ,因 此起动 电流会减小 ;由 于起动时转子 电阻在总阻抗 中 所 占比例不大 ,从 起动转矩公式可见 ,起 动转矩则将增大。 (2)若 漏 电抗增大 ,则 起动 电 流减小 、起动转矩减小 、最大转矩也减小 ; (3)若 频率增大 ,则 异步 电机 的电抗也增 大 , 因此 ,起 动电流 、起动转矩和最大转矩均减小 。 9砰 普 通笼型异步 电动机在额定 电压下起动时 ,为 什么起动 电流很大 ,而 起动转矩并 不大? 答 :笼 型异步电动机在额定 电压下起动时 ,转 差率 s=1,从 等效 电路看 ,转 子侧相 当 于短路 ,因 此起动电流很大 ,但 由于普通笼型异步电动机 的转子 电阻远小于转子侧漏抗 ,故 此时转子侧功率 因数很低 ,而 rc=CTΦ mJ2co叩 2,即 电磁转矩 与转子 电流和转子侧功率 因 数 的乘积成正 比,因 此起动转矩并不大。 9~s 线 绕转子异步 电动机起 动 时 ,为 什 么在转子 回路 中串联 电阻既能降低起 动 电流 , 又能增大起动转矩?串 入转子 回路 中的起动 电阻是否越大越好?在 起动过程 中,为 什么起动 电阻要逐级切除? 答 :从 异步电机的等效 电路可以看 出,增 加转子 电阻使总的阻抗增加 了,所 以起动 电流 减小 。转子 电阻增加 ,使 得 ∞s♀2提 高 ;起 动电流减小使得定子漏抗 电压降低 ,从 而使 电动 势 E1增 大 ,气 隙磁通也相应增大。由于电磁转矩 re〓 CT.mJ2cos♀ 2,它 与气隙磁通 、起动 电流以及 ∞s♀2的 乘积成正 比,虽 然起动 电流减小 了,但 气 隙磁通和 ∞s♀2增 加 ,故 起动转 (屁 <(1-sm)屁 1段 的 机 械 特 性 ?
124电机与拖动MATLAB仿真与学习指导矩增加了。从异步电机的机械特性可见，当转子回路串人的电阻值合适时，起动转矩可以达到最大转矩，但是若所串的电阻再增加，则起动转矩反而减小。因此，转子回路串人的起动电阻并不是越大越好。在起动过程中，随着转速逐渐升高，转差率s逐渐减小，由转矩公式mpurRT.:2mf[() +(X +X2a))可见，必须逐渐减小转子电阻，才能保持足够大的电磁转矩，因此起动电阻须逐级切除。9-6绕线转子异步电动机为什么不用减压起动？答：线绕转子异步电动机采用转子回路串电阻起动具有起动转矩大，起动电流小的优点，如串联的电阻合适，可以使电机的起动转矩达最大转矩；而减压起动则使起动转矩随电压的平方而降低，不能用于重载起动的场合。所以，绕线转子异步电动机不用减压起动。9-7在线绕转子异步电动机的转子回路中串接电抗器是否能改善起动特性？是否能用于调速？答：在线绕转子异步电动机的转子回路中串接电抗器可以限制起动电流，但起动转矩也随之减小。这种方法能够调节电机的转速，但一般并不采用，因为转子回路串接电抗器不仅使电机的过载能力下降，而且降低了电机的功率因数。9-8在电源电压不变的情况下，如果三角形联结的电动机误接成星形联结，或者星形联结误接成三角形联结，其后果如何？答：在电源电压不变的情况下，如果三角形联结的电动机误接成星形联结，则电机的起动转矩和最大转矩只有额定运行时的1/3，由于一般异步电动机的最大转矩倍数都小于3，因此，会导致电机停转。如果将星形联结误接成三角形联结，则电机的相电流为正常运行时的/3倍，将导致电机过热，严重时会烧毁电机9-9某三相异步电动机的铭牌上标注的额定电压为380/220V，定子绕组联结为丫/△，试问：（1）如果接到380V的交流电网上，能否采用丫-△起动？（2）如果接到220V的电网上呢？答：从铭牌数据可见，该电机的相电压额定值为220V。（1）当接到380V的电网时，正常运行时必须采用丫联结，因此不能采用丫-△起动；（2）如果接到220V的电网上，正常运行时须采用△联结，可以采用丫-△起动。9-10如果一台异步电动机在修理时，将铜条转子改为铸铝转子，其起动性能、运行性能将如何变化？答：转子导条由铜条改为铝条后，相当于转子回路电阻增大，使得电动机起动电流减小、起动转矩增大，最大转矩不变，临界转差率s。增大。在负载转矩不变的情况下，s增大，转速下降，效率降低。9-11异步电动机拖动额定负载运行时，若电源电压下降过多，会产生什么后果？答：异步电动机的最大转矩和起动转矩与电源电压的平方成正比。如果电源电压下降过
124 电机与拖动 MATLAB仿 真与学习指导 矩增加 了。 从异步 电机的机械特性可见 ,当 转子 回路 串入的电阻值合适时 ,起 动转矩可以达到最大 转矩 ,但 是若所 串的电阻再增加 ,则 起动转矩反而减小 。因此 ,转 子 回路 串人的起动 电阻并 不是越大越好 。 在起动过程 中,随 着转速逐渐升高 ,转 差率 s逐 渐减小 ,由 转矩公式 m1Pσi丝s c2ζ I(罟 )2+(x1+x纭 )21 可见 ,必 须逐渐减小转子电阻 ,才 能保持足够大的电磁转矩 ,因 此起动电阻须逐级切除。 9‘ 绕 线转子异步电动机为什么不用减压起动? 答 :线 绕转子异步电动机采用转子 回路 串电阻起 动具有起动转矩大 ,起 动 电流小 的优 点 ,如 串联 的电阻合适 ,可 以使 电机的起动转矩达最大转矩 ;而 减压起动则使起动转矩随电 压 的平方而降低 ,不 能用于重载起动的场合 。所以,绕 线转子异步电动机不用减压起动。 9饣 在 线绕转子异步电动机 的转子 回路 中串接 电抗器是否能改善起动特性 ?是 否能用 于调速? 答 :在 线绕转子异步电动机的转子 回路 中串接 电抗器可以限制起动 电流 ,但 起动转矩也 随之减小 。这种方法能够调节电机的转速 ,但 一般并不采用 ,因 为转子 回路 串接 电抗器不仅 使电机的过载能力下降 ,而 且降低 了电机的功率 因数 。 9闷 在 电源电压不变的情况下 ,如 果三角形联结 的电动机误接成星形联结 ,或 者星形 联结误接成三角形联结 ,其 后果如何 ? 答 :在 电源电压不变的情况下 ,如 果三角形联结的电动机误接成星形联结 ,则 电机 的起 动转矩和最大转矩只有额定运行 时 的 1/3,由 于一般异步 电动机 的最大转矩倍数都小 于 3, 因此 ,会 导致 电机停转 。 如果将星形联结误接成三角形联结 ,则 电机 的相电流为正常运行时的溽倍 ,将 导致 电机 过热 ,严 重时会烧毁 电机c 99 某 三相异步电动机的铭牌上标注的额定 电压为 380/220V,定 子绕组联结为丫/△ , 试问 :(1)如 果接到 380Ⅴ 的交流电网上 ,能 否采用丫-△起动?(2)如 果接到 220Ⅴ 的电网 上呢? 答 :从 铭牌数据可见 ,该 电机 的相 电压额定值为 220Ⅴ 。 (1)当 接到 380Ⅴ 的电网时 , 正常运行时必须采用丫联结 ,因 此不能采用 丫ˉ△起动 ; (2)如 果接到 ”0V的 电网上 ,正 常运行时须采用 △联结 ,可 以采用丫-△起动。 ⒐10 如 果一台异步电动机在修理时 ,将 铜条转子改为铸铝转子 ,其 起动性能 、运行性 能将如何变化? 答 :转 子导条 由铜条改为铝条后 ,相 当于转子 回路 电阻增大 ,使 得 电动机起动 电流减 小 、起动转矩增大 ,最 大转矩不变 ,临 界转差率 s泥增 大。在负载转矩不变 的情况下 ,s增 大 ,转 速下降 ,效 率降低 。 9-11 异 步电动机拖动额定负载运行时 ,若 电源电压下降过多 ,会 产生什么后果 ? 答 :异 步电动机 的最大转矩和起动转矩与电源电压 的平方成正 比。如果 电源电压下降过