异步电动机额定运行时,转差率S一般为0.02~0.06
我国电网频率f1=50HZ,则根据同步转速n1的公式可得如下所示n1与电机极对数p的关系n1=60f1/p=30
异步电动机转子旋转方向与旋转磁场方向一致。
旋转磁场方向由电源相序决定,改变电源相序,可改变电动机转子的旋转方向。
例题
41、在三相异步电动机的三相定子绕组中通入三相对称交流电流,会产生(B)。
A、脉动磁场B、旋转磁场C、不动磁场
42、三相异步电动机转子的旋转转速(A)旋转磁场的旋转转速。
A、不等于B、等于C、相当于
43、三相异步电动机的电磁转矩是由于(B)的感应电流在磁场中受到电磁力的作用而产生的。
A、定子绕组中B。
转子绕组中C、励磁绕组中
44、三相异步电动机运行时,其旋转磁场的转速与电源电压的频率和(B)有关。
A、电源电压的大小B、电机极对数C、电动机所带的负载大小
45、三相异步电动机的同步转速与电源的频率(A)。
A、成正比B、成反比C、无关系
46、若一台6极的异步电动机电源的频率为50HZ,则该电机中通入三相对称交流电流,所产生的旋转磁场的转速为(B)。
A、500转/分B、1000转/分C、3000转/分
47、一台异步电动机的电源频率为50HZ,电动机稳定运行时的转速为720转/分,则该异步电动机的极数为(C)。
A、3B、6C、8
48、三相异步电动机运行于电机状态时,其转差率的范围为(B)。
A、-1~0B、0~1C、1~2
49、三相异步电动机的转子主要分为(C)两种。
A、交叠式和绕线式B、同心式和绕线式C、鼠笼式和绕线式
50、三相异步电动机的基座是用于固定和支撑(A)的。
A、定子铁芯B、转子铁芯C、转子绕组
51、三相异步电动机的转子铁芯是电动机(C)的一部分。
A、电路B、电阻C、主磁路
52、三相绕线式异步电动机的转子绕组一般采用(A)。
A、星形接法B、三角形接法C、并联联接
53、三相异步电动机的气隙越大,电动机的功率因数(C)。
A、越高B、不确定C、越低
54、三相异步电动机转子转速与磁场的旋转的同步转速存在差异,即不同步。
(√)
55、三相异步电动机的同步转速与电机的极对数成正比,与电源的频率成正比。
(X)
56、一台6极的三相异步电动机电源的频率为60HZ,则该电机中通入三相对称交流电流,所产生的旋转磁场的转速为500转/分。
(X)
57、三相异步电动机的转速差与同步转速的大小无关。
(X)
58、三相异步电动机的定子铁芯是电动机主磁通的一部分。
(√)
59、三相异步电动机的转子包括转子铁芯、转轴和转子绕组等组成。
(√)
60、三相异步电动机的定子主要包括(ACD)。
A、定子绕组B、转子绕组C、定子铁芯D、基座
第四讲:
异步电动机的绕组和铭牌数据
异步电动机绕组有双层绕组和单层绕组之分,双层绕组分为叠绕组和波绕组,绕组线圈数与定子槽数相等;单层绕组分为同心式、链式和交叉式等,绕组线圈数为定子槽数的一半。
极距(τ):
定子铁芯内圆每极所占的圆周长度或槽数。
τ=ЛDi/2pτ=Z/2p
电角度:
定子绕组切割一对极磁场,感应电势变化一个周期,为360°电角度
一个定子圆周的几何角度(机械角度)为360°,p对极电机一个定子圆周的电角度为p*360°
电角度=p*机械角度
线圈节距:
一个线圈的两个有效边所跨的槽数,用y1表示。
整距线圈:
y1=τ;短距线圈:
y1<τ;长距线圈:
y1>τ(一般不采用)
槽距电角(α):
定子铁芯相邻两槽对应点之间的电角度α=p*360°/Z
每极每相槽数(q):
每相绕组在每极下连续占有的槽数q=Z/2mp
相带:
每极每相槽数q连续占有的区域用电角度表示。
有60°相带,120°相带等。
极相组:
把同一相的相邻q个线圈串联成组。
例分析:
下面以三相双层短距叠绕组为例说明交流绕组的一般连接规律,相数m=3,极数2p=4,定子槽数Z=36,节距y1=8
首先计算出极距极距(τ),槽距电角(α)和每极每相槽数(q)
τ=Z/2p=36/4=9α=p*360°/Z=2*360/36=20°q=Z/2mp=36/4*3=3
额定功率:
电动机额定运行时,轴端输出的机械功率。
额定电压:
电动机额定运行,加在定子绕组上的线电压。
额定电流:
电动机在额定电压下,轴端输出额定功率时,定子绕组中的线电流。
额定转速:
电动机在额定功率、额定电压下,且轴端输出额定功率时,转子的转速(转/分)
额定功率因数:
电动机额定运行时,定子边的功率因数
例:
61、一台4极三相异步电动机,定子总槽数为24,则用槽数表示的电机极距为(A)
A、6B、12C、24
62、一台8极三相异步电动机,整个圆周的电角度为(B)。
A、360°B、1440°C、2880°
63、一台三相异步电动机的定子绕组采用整距绕组制成,这表明绕组的节距(C)电机的极距。
A、大于B、小于C、等于
64、在三相异步电动机中,定子铁芯上相邻两槽对应点之间的(A)称为槽距电角。
A、电角度B、机械角度C、距离
65、一台8极三相异步电动机,定子总槽数为36,则该电动机的槽距电角为(B)。
A、30B、40C、80
66、三相异步电动机中,(B)在每个磁极下连续占有的槽数称为每极每相槽数。
A、两相绕组B、每相绕组C、三相绕组
67、一台10极三相异步电动机,定子槽数为60,则该电动机的每极每相槽数为(A)
A、2B、4C、6
68、三相异步电动机的额定电压是指电动机在额定运行时,加在定子绕组的(C)。
A、相电压B、最大电压C、线电压
69、三相异步电动机的额定电流是指电动机在额定电压下,轴端输出额定功率时,定子绕组中的(A)。
A、线电流B、相电流C、最大电流
70、三相异步电动机的额定功率是指电动机额定运行时(B)。
A、总输入功率B、轴端输出的机械功率C、电磁功率
71、一台p对磁极的三相异步电动机整个圆周的电角度为360°。
(X)
72、三相异步电动机定子的三相双层绕组主要有叠绕组和波绕组两种。
(√)
73、在电机中,为了让绕组感应的电势尽可能大,则线圈节距应该尽量等于或接近于极距。
(√)
74、在三相异步电动机中,每极每相槽数连续占有的区域成为相带。
(√)
75、三相异步电动机的额定功率是指电动机在额定运行时,电动机的输入功率。
(X)
76、三相异步电动机的额定电压是指电动机在额定运行时,加在定子绕组的相电压。
(X)
77、三相异步电动机的额定电流是指电动机在额定电压下,轴端输出额定功率时,定子绕组中的相电流。
(X)
78、三相异步电动机的额定转速是指电动机在额定频率,额定电压,且轴端输出额定功率时,转子的转速。
(√)
79、一台2极三相异步电动机的定子绕组采用整距线圈制成,以下说法正确的有(ACD)
A.定子圆周的电角度为360°
B、定子圆周的电角度为720°
C、定子绕组的节距等于电机极距。
D、定子圆周的机械角度为360°
80、一台4极三相异步电动机的定子绕组采用短距线圈制成,以下说法正确的有(BC)。
A、定子圆周的电角度为360°
B、定子圆周的电角度为720°
C、定子绕组节距小于电机极距
D、定子绕组节距大于电机极距
第五讲:
异步电动机的起动
异步电动机的起动性能是指:
起动电流倍数,起动转矩倍数,启动时间,起动设备的简易可靠性等。
对起动的基本要要求有:
要有足够大的起动转矩,起动电流不能太大。
实际直接起动时,定子起动电流可达额定电流的4~7倍,起动转矩一般只有额定转矩的0.8~2.0倍。
减小起动电流的方法:
增大转子阻抗;减小转子电势。
绕线式异步电动机采用在转子电路接入外加电阻的方法。
能否直接起动取决于电网容量大小,电动机的形式,起动次数以及线路上允许干扰的程度。
允许经常起动的电动机容量应小于供电变压器容量的20%。
降低外加电压限制了起动电流,起动转矩也相应减小。
1、自耦变压器降压起动:
可根据不同起动转矩的要求选用不同的抽头,投资大,设备易损坏。
2、星形—三角形换接起动:
正常运行定子绕组为三角形接法的电动机可采用。
起动设备简单、成本低、运行可靠;起动电流可降为三角形接法起动电流的1/3,起动转矩也降为三角形接法的1/3。
转子串接变阻器起动:
起动时串入最大电阻,当转速上升后逐渐切除电阻;频敏变阻器的等值电阻随转子频率降低而自动减小,在起动过程中能自动切除外串变阻器。
不仅限制了起动电流,同时还能增大起动转矩。
例:
81、三相异步电动机的起动性能主要指起动电流的倍数、(C)、起动时间、起动设备的简易可靠性等、
A、最大电流倍数B、最大转矩倍数C、起动转矩倍数
82、一台三相异步电动机的额定电流为100A,起动电流为600A,则该电动机的起动电流倍数为(C)。
A、2B、4C、6
83、采用星形—三角形换接起动的鼠笼式三相异步电动机,正常运行时定子绕组必须为(B)连接。
A、星形B、三角形C、混联
84、三相异步电动机直接起动时,其定子电流一般可达额定电流的(B)倍。
A、2~4B、4~7C、14~20
85、一台三相异步电动机的额定电磁转矩为100N·m,起动时电磁转矩为200N·m,则该电动机的起动转矩倍数为(A)。
A、2B、3C、4
86、绕线式三相异步电动机的转子回路串变阻器起动,能减小起动电流,能(B)起动转矩。
A、减小B、增大C、不影响
87、鼠笼式异步电动机采用降压起送,能(A)起动电流。
A、减小B、增大C、不影响
88、鼠笼式异步电动机采用降压起动的方法有自耦变压器起动和(C)。
A、转子串接变阻器起动B、转子串接频敏变阻器起动C、星形—三角形换接起送
89、经常直接起动的三相异步电动机,其额定容量不能超过变压器容量的(A)。
A、20%B、30%C、40%
90、频敏变阻器的特点是其等效电阻随频率的降低而自动(B)、
A、增大B、减小C、不变化
91、三相异步电动机起动初期的转子电流频率,与起动结束后相比,起动初期转子电流的频率(C)。
A、为零B、较低C、较高
92、三相异步电动机直接起动时,其起动转矩较大,可达到额定转矩的5~7倍。
(X)
93、鼠笼式异步电动机的起动方法有直接起动、自耦变压器降压起动和星形—三角形换接起动等。
(√)
94、鼠笼式异步电动机采用降压起动,能减小起动电流吗,同时也能增大起动转矩。
(X)
95、绕线式异步电动机转子回路串接变阻器起动可以减小起动电流,同时能增大起动转矩。
(√)
第六讲:
异步电动机的调速、制动和维护
调速性能有调速范围、调速的平滑性、经济性、稳定性等。
异步电动机的转速公式为n=(1-s)n1=(1-s)60f1/p
1、改变电源频率调速:
可减低电源频率,也可增大电源频率;能实现无极平滑调速,且调速范围较大。
2、改变定子绕组的连接、以改变旋转磁场的极对数:
调速的平滑性差,属于有级调速;多用于鼠笼式异步电动机。
3、变转差率调速:
转子串接变阻器调速;设备简单,控制方便;调速范围小,调速的平滑性差,属于有级调速,转子铜耗增加,调速的经济性差。
绕线式异步电动机串级调速:
在转子回路中串联一个附加的电势,以改变转差率s;调速的平滑性较好,能实现无级调速;调速范围不大,调速的经济性好。
4、降低定子电源电压调速:
调速范围不大;若采用自动控制闭环调速系统,能改变调速性能。
5、采用电磁转差离合器实现调速:
调速范围较大,调速的平滑性好,可实现无级调速;调速额效率较低。
二、异步电动机的制动
电磁转矩与转动方向相反时,电动机处于制动状态。
制动的目的:
使系统迅速减速或停车;限制位能性负载的下降速度。
1、能耗制动:
把定子绕组从交流电源切断,并立即按一定方式接到直流电源上。
能使电动机快速停转,也能实现低速下放重物。
制动转矩大小与直流电流和转子回路电阻大小相关。
2、回馈制动:
当转子转速高于同步转速时,电动机处于回馈制动。
3、定子两相反接制动:
改变定子电流相序,旋转磁场的旋转方向改变,电机处于制动状态。
能快速减速,制动转矩大小与转子回路地阿奴大小相关。
4、倒拉反转制动:
绕线式异步电动机拖动重物,当转子回路电阻超过某一数值时,电机被重物拖动反转,处于制动状态。
三、异步电动机的选择
首先了解负荷的工作类型、转速、需要的功率、调速要求、起动方式、制动方式、反馈方式、制动要求和工作环境条件等。
考虑电动机:
机械特性、转速、调速性能、工作定额、起动转矩、最大转矩、电机类型、铭牌数据、电源容量、电压、相数、绝缘等级、防护形式、安装尺寸等。
满足生产机械对稳态和动稳态特性要求前提下,优选结构简单,运行可靠、维护方便、价格低廉的电动机。
四:
异步电动机的使用与维护
检查电动机的外观、电缆的连接,调速装置是否符合调速要求、测量绕组相间及对地绝缘电阻。
是否具备起动条件,继电保护装置是否完好,旋转方向是否符合要求等。
检查是否符合送电条件;应先试起动一下,观察转动方向等;不能带负荷拉合刀熔开关;在冷态状态下允许连续起动2次,在热状态下允许再起动1次。
检查电动机的电流,接线端有无过热,有无异味,检查轴承工作情况,检查进、出口风温等。
五:
常见故障及处理
电气故障包括:
绕组、导电部件和控制保护设备故障。
机械故障包括:
轴承、风叶、端盖、铁芯、紧固件等损坏所导致故障等。
例96、异步电动机的调速方法有(A)、变极调速和改变转差率调速。
A、变频调速B、降压调速C、转子回路串电阻调速
例97、当异步电机的电磁转矩与转子旋转方向相反时,电机处于(C)。
A、补偿机状态B、电动机状态C、制动状态
例98、异步电动机制动的目的是(A)。
A、为了停车或为了限制电动机的转速。
B、为了提高电动机的转速
C、为了限制电动机的电流。
例99、三相异步电动机处于回馈制动时,其转子的转速(B)同步转速。
A、低于B、高于C、等于
例100、三相异步电动机在电动状态下正常运行,突然将三相电源相序改变,此时电动机将处于(C)。
A、回馈制动B、能耗制动C、反接制动
例101、三相异步电动机在电动状态下正常运行,突然将三相电源相序改变,此时电动机将处于回馈制动状态。
(X)
例102、异步电动机的变极调速是有级调速。
(√)
例103、选择异步电动机种类时,考虑的主要内容有(A、B、C、D、E、F)。
A、电动机的机械特性B、电动机的调速性能C、电动机的起动性能
D、电动机使用电梯的种类E、电动机运行的经济性F、电动机的容量大小