机电传动第四次作业

机电传动第四次作业4.3有一台三相异步电动机，其Nn=1470r/min，电源频率为50Hz。当在额定负载下运行，试求：(1)定子旋转磁场相对于定子的转速；(2)定子旋转磁场相对于转子的转速。解：⑴定子旋转磁场相对于定子的转速也就是该电动机的同步转速0n，由于Nn=1470r/min，所以磁极对数p=2，得：min)/(150025060600rpfn(2)定子旋转磁场相对于转子的转速也就是该电动机的同步转速0n减去转子的旋转速度Nn（即电动机的转速）：min)/(30147015000rnnnN4.4当三相异步电动机的负载增加时，为什么定子电流会随转子电流的增加而增加？解答：当负载增加时，由于MT＜LT，所以转速n会下降，即转差率S会增大，由公式22022202)(SXRSEI，转子与旋转磁场间的相对转速Nnnn0增加，转子导体被磁力线切割的速度提高，于是202SEE会增加，转子电流2I增加；因为三相异步电动机与变压器的电磁关系类似，转子相当于变压器的副边，而定子相当于变压器的原边，理想情况下满足CNNII2121，所以当转子电流增加时，定子电流也会增加。4.6有一台三相异步电动机，其技术数据如下表所示。试求:(1)线电压为380V时，三相定子绕组应如何接法？(2)求0n，p，NS，NT，stT，maxT，stI；(3)额定负载时电动机的输入功率是多少？解：(1)由于电源线电压是电动机额定相电压的3倍，所以三相定子绕组接法应该为Y接法。(2)因为电动机转速为960r/min，所以该电动机同步转速为0n=1000r/min；所以磁极对数为：310005060600nfp；额定转差率为：04.01000960100000nnnSNN；额定转矩为：)(9.2996010355.955.93mNnPTNNN；启动转矩为：)(8.599.2922mNTTNst；最大转矩为：)(8.599.2922maxmNTTN；型号PN/KWUN/V满载时Ist/INTst/TNTmax/TNnN/r.min-1IN/AηNcosφNY132S-63220/38096012.8/7.283%0.756.52.02.0启动电流为：)(8.462.75.65.6AIINst。(3)额定负载时电动机的输入功率为：)(62.383.031kWPPNN4.8三相异步电动机断了一根电源线后，为什么不能启动？而在运行时断了一线，为什么仍能继续转动？这两种情况对电动机将产生什么影响？解答：(1)a.三相异步电动机断线后不能启动的原因：三相异步电动机断了一根电源线后，变成单相异步电动机，没有旋转磁场，不会产生电磁感应现象，所以不能启动。b.断线后不能启动对电动机的影响：断线后启动时定子产生的脉动磁场使转子产生交变电流，会使转子绕组线圈发热，不利于电动机正常工作。（2）a.三相异步电动机断线后能运转的原因：运转时，如果断了一根电源线，就会变成单相，单相会产生脉动磁场，又由于电动机的运动惯性，会继续切割磁力线产生电磁感应现象，所以电动机会继续运转下去。b.运转时断线后对电动机的影响：运转时断线后产生的磁通Φ比三相运转时产生的磁通Φ要小，磁通Φ减小使电磁转矩T减小。所以，如果负载转矩TL保持原状态不变，当系统达到稳定运行状态时，电动机转速不仅会下降，而且会造成转子绕组电流相当大，烧坏电机。4.11有一台三相异步电动机，其铭牌数据如下：PN/KWnN/r.min-1UN/VηNcosφNIst/INTst/TNTmax/TN接法4014703800.90.96.51.22.0Δ(1)当负载转矩为250N.m时，试问在U=NU和1U=0.8NU两种情况下电动机能否启动？(2)欲采用Y-Δ换接启动，问当负载转矩为0.45NT和0.35NT两种情况下，电动机能否启动？(3)若采用自耦变压器降压启动，设降压比为0.64，求电源线路中通过的启动电流和电动机的启动转矩。解：(1)该电动机的额定转矩为：)(86.2591470104055.955.93mNnPTNNN所以当U=NU时，启动转矩为：)(83.31186.2592.12.11mNTTNst由于LstTT1，所以可以启动。当U=0.8NU时，启动转矩为：)(58.19986.2598.02.18.02.1222mNTTNst由于LstTT1，所以不可以启动。(2)采用Y-Δ换接启动时，满足关系：NNststYTTTT4.02.13131当负载转矩为0.45NT时，由于LstYTT，所以不可以启动；当负载转矩为0.35NT时，由于LstYTT，电动机能启动。(3)采用自耦变压器降压启动时，电动机的启动转矩为：)(73.12786.2592.164.02.164.0222mNTTKTNstst电动机的铭牌标注的电压和电流相乘是电机的输入功率，即电动机的实际额定功率是输入功率减去损耗功率：NNNIUPNη所以该电机额定电流为：NI＝NNNUP＝)(96.1169.038010403A所以该电动机启动电流为：)(24.76096.1165.65.6AIINst则采用自耦变压器降压启动时电源线路中启动电流为：)(39.31124.76064.0221AIKIst