专题十八 三相异步电动机的工作原理（专项练习） -河南省对口招生《电压与变压器》（第5版）(高教社）专题复习讲练测

专题十八 三相异步电动机的工作原理 一、填空题 1.三相异步电动机的转子电流是通过______产生的，因此又称为______电动机。 答案：电磁感应；感应 解析：转子导条切割旋转磁场的磁感线，由电磁感应产生电流，这一特性使其得名感应电动机。 2.三相定子绕组在空间上互差______度，通入______电流时会产生旋转磁场。 答案：120；对称三相交流 解析：绕组空间互差120°且通入对称三相交流电是产生旋转磁场的必要条件，二者缺一不可。 3.同步转速的计算公式为______，其中f的单位是______。 答案：n₁=60f/p；Hz（赫兹） 解析：同步转速与电源频率成正比、磁极对数成反比，频率f反映交流电变化的快慢，单位为赫兹。 4.当三相异步电动机转子静止时，转差率s=______；当转子转速等于同步转速时，s=______。 答案：1；0 解析：转差率s=（n₁-n）/n₁，转子静止时n=0，故s=1；n=n₁时，转速差为0，故s=0。 5.我国工频交流电的频率为______Hz，在此频率下，磁极对数p=2的电动机同步转速为______r/min。 答案：50；1500 解析：代入公式n₁=60×50/2=1500r/min，这是我国常见的同步转速之一。 6.旋转磁场的转向由电源的______决定，对调三相电源线中的______相可改变其转向。 答案：相序；任意两 解析：电源相序（如U-V-W）决定磁场转向，对调任意两相可改变相序，进而反转磁场。 7.感应电动势的方向用______定则判断，电磁力的方向用______定则判断。 答案：右手；左手 解析：右手定则用于导体切割磁感线产生的电动势方向，左手定则用于通电导体在磁场中受力方向。 8.三相异步电动机“异步”的含义是指转子转速______同步转速，其目的是保证转子导条能______磁感线。 答案：小于；切割 解析：转子转速必须小于同步转速，才能形成相对运动，使导条切割磁感线产生电流和受力。 9.额定工作状态下，三相异步电动机的转差率通常在______至______之间。 答案：0.02；0.06 解析：额定状态下转差率较小，一般为0.02~0.06，反映转子与磁场的转速差处于合理范围。 10.空载运行时，三相异步电动机的转差率______，转子转速______同步转速。 答案：很小（或＜0.005）；接近 解析：空载时负载轻，转子转速接近同步转速，转差率极小，通常小于0.005。 二、判断题 1.三相异步电动机的转子转速可以等于同步转速。（ ） 答案：错误 解析：若转子转速等于同步转速，无相对运动，无法产生感应电流和电磁力，转子无法转动，故“异步”即指转速小于同步转速。 2.只要三相绕组通入三相交流电，就一定能产生旋转磁场。（ ） 答案：错误 解析：还需三相绕组在空间互差120°，否则仅通入交流电无法形成旋转磁场，只能产生交变磁场。 3.转差率越大，说明转子与旋转磁场的转速差越大。（ ） 答案：正确 解析：转差率s=（n₁-n）/n₁，s越大，表明n₁与n的差值越大，即转速差越大。 4.同步转速与磁极对数成反比，与电源频率成正比。（ ） 答案：正确 解析：由n₁=60f/p可知，同步转速随f增大而增大，随p增大而减小，符合正比和反比关系。 5.改变电源频率可以调节三相异步电动机的同步转速。（ ） 答案：正确 解析：同步转速与频率成正比，因此改变电源频率（如变频调速）可直接改变同步转速。 6.三相异步电动机的转子转向与旋转磁场的转向相反。（ ） 答案：错误 解析：转子受力方向与磁场转向一致，故转子转向始终与旋转磁场转向相同。 7.转子导条中的感应电流是由电源直接供电产生的。（ ） 答案：错误 解析：转子电流是导条切割旋转磁场产生的感应电流，并非电源直接供电，这是异步电动机的核心特征。 8.磁极对数p=4的电动机，在50Hz工频下的同步转速为750r/min。（ ） 答案：正确 解析：代入公式n₁=60×50/4=750r/min，计算正确。 9.空载时，三相异步电动机的转差率大于额定工作时的转差率。（ ） 答案：错误 解析：空载时转子转速更接近同步转速，转差率极小（＜0.005），小于额定状态的0.02~0.06。 10.旋转磁场的转速就是三相异步电动机的转子转速。（ ） 答案：错误 解析：旋转磁场的转速是同步转速n₁，转子转速n始终小于n₁，二者不同。 三、选择题 1.三相异步电动机的转子电流来源于（ ） A.电源直接供电 B.电磁感应 C.静电感应 D.永磁体励磁 答案：B 解析：转子导条切割旋转磁场的磁感线，通过电磁感应产生感应电流，这是其电流的唯一来源。 2.三相定子绕组产生旋转磁场的必要条件不包括（ ） A.绕组空间互差120° B.通入对称三相交流电 C.绕组星形联结 D.电流随时间变化 答案：C 解析：绕组联结方式（星形或三角形）不影响旋转磁场的产生，只要满足空间分布和对称电流条件即可。 3.我国工频50Hz下，磁极对数p=1的电动机同步转速为（ ） A.3000r/min B.1500r/min C.1000r/min D.750r/min 答案：A 解析：由n₁=60×50/1=3000r/min，这是一对磁极时的标准同步转速。 4.转差率s的取值范围是（ ） A.s＜0 B.0≤s≤1 C.s＞1 D.任意实数 答案：B 解析：转子转速n最小为0（s=1），最大接近同步转速n₁（s→0），故s在0~1之间。 5.下列能改变三相异步电动机转向的操作是（ ） A.改变电源频率 B.增加磁极对数 C.对调任意两相电源线 D.增大负载 答案：C 解析：转向由旋转磁场方向决定，而磁场方向取决于电源相序，对调任意两相可改变相序，实现反转。 6.感应电动势的方向判断依据是（ ） A.左手定则 B.右手定则 C.安培定则 D.楞次定律 答案：B 解析：右手定则用于判断导体切割磁感线产生的感应电动势方向，左手定则用于判断电磁力方向。 7.当电源频率为60Hz，磁极对数p=3时，同步转速为（ ） A.3600r/min B.1800r/min C.1200r/min D.600r/min 答案：C 解析：代入公式n₁=60×60/3=1200r/min，频率升高时同步转速增大。 8.三相异步电动机“异步”的根本原因是（ ） A.转子转速大于同步转速 B.转子转速小于同步转速 C.磁场旋转方向不变 D.电源相序固定 答案：B 解析：“异步”指转子转速始终小于同步转速，确保导条切割磁感线产生电流，维持转动。 9.空载时，三相异步电动机的转差率通常（ ） A.接近1 B.在0.02~0.06之间 C.小于0.005 D.大于0.1 答案：C 解析：空载时转子阻力小，转速接近同步转速，转差率极小，一般小于0.005。 10.旋转磁场的转速称为（ ） A.转子转速 B.额定转速 C.同步转速 D.最大转速 答案：C 解析：旋转磁场的转速由电源频率和磁极对数决定，称为同步转速，用n₁表示。 11.下列关于转差率的说法，正确的是（ ） A.额定转差率大于1 B.转差率为0时转子静止 C.转差率越大，转速差越小 D.转差率是转速差与同步转速的比值 答案：D 解析：转差率定义为s=（n₁-n）/n₁，即转速差与同步转速的比值，符合其物理意义。 12.三相绕组通入对称三相电流后，产生的磁场（ ） A.静止不动 B.随电流变化旋转 C.方向固定 D.强度不变 答案：B 解析：对称三相电流随时间变化，其产生的合成磁场会绕电机中心轴连续旋转，即旋转磁场。 13.当转子转速等于同步转速时，转子导条（ ） A.切割磁感线产生电流 B.不切割磁感线，无电流 C.受力最大 D.转速差最大 答案：B 解析：此时转子与磁场无相对运动，导条不切割磁感线，无感应电动势和电流，无法受力。 14.磁极对数增加，同步转速会（ ） A.增大 B.减小 C.不变 D.先增后减 答案：B 解析：同步转速与磁极对数成反比，p增大时，n₁减小，如p=2时的转速是p=1时的一半。 15.三相异步电动机的转子转向由（ ）决定 A.电源频率 B.负载大小 C.旋转磁场转向 D.磁极对数 答案：C 解析：转子受力方向与旋转磁场转向一致，故转子转向由磁场转向决定，而磁场转向取决于相序。 16.下列情况中，转差率s=1的是（ ） A.转子匀速转动 B.转子静止 C.空载运行 D.额定运行 答案：B 解析：转子静止时n=0，由s=n₁-0/n₁=1，此时转差率最大。 17.我国工频下，四极电动机的同步转速为（ ） A.3000r/min B.1500r/min C.1000r/min D.750r/min 答案：B 解析：四极电动机磁极对数p=2，代入公式n₁=60×50/2=1500r/min。 18.旋转磁场的旋转方向与三相电流的（ ）有关 A.频率 B.大小 C.相序 D.相位差 答案：C 解析：相序（如U-V-W或U-W-V）决定磁场的旋转方向，改变相序可反转磁场。 19.三相异步电动机的核心部件不包括（ ） A.定子绕组 B.转子导条 C.换向器 D.铁芯 答案：C 解析：换向器是直流电动机的部件，用于改变电流方向，异步电动机无需换向器。 20.当电源频率从50Hz变为60Hz，磁极对数p=2的电动机同步转速变化为（ ） A.从1500r/min变为1800r/min B.从3000r/min变为3600r/min C.从1000r/min变为1200r/min D.不变 答案：A 解析：50Hz时n₁=60×50/2=1500r/min，60Hz时为60×60/2=1800r/min。 21.转子导条短路的目的是（ ） A.防止电流过大 B.形成闭合回路，产生电流 C.减小电阻 D.固定导条 答案：B 解析：导条两端用金属环短接形成闭合回路，使感应电动势能产生感应电流，进而受力转动。 22.下列关于旋转磁场的说法，错误的是（ ） A.由三相定子绕组产生 B.转速与电源频率成正比 C.磁极对数越多，转速越高 D.方向由相序决定 答案：C 解析：磁极对数越多，同步转速越低，二者成反比关系，故C错误。 23.额定状态下，转差率s=0.04，同步转速n₁=1500r/min，则转子转速n为（ ） A.1440r/min B.1560r/min C.1500r/min D.0r/min 答案：A 解析：由s=（n₁-n）/n₁得n=n₁(1-s)=1500×(1-0.04)=1440r/min。 24.三相异步电动机与同步电动机的主要区别是（ ） A.异步电动机有转子 B.同步电动机转速等于同步转速 C.异步电动机无需电源 D.同步电动机无磁场 答案：B 解析：同步电动机转子转速等于同步转速，而异步电动机转速小于同步转速，这是二者的核心区别。 25.感应电流产生的条件是（ ） A.导体静止在磁场中 B.导体切割磁感线且形成闭合回路 C.磁场静止 D.导体为绝缘体 答案：B 解析：导体切割磁感线产生感应电动势，闭合回路使电动势形成电流，二者结合是感应电流产生的条件。 四、简答题 1.简述三相异步电动机的工作原理。 答案：三相定子绕组通入对称三相交流电产生旋转磁场；转子导条切割磁场产生感应电流；载流导条在磁场中受电磁力形成转矩，使转子随磁场方向旋转。因转子转速小于同步转速（异步），才能持续切割磁感线，维持转动。 2.说明转差率的物理意义及不同运行状态下的典型值。 答案：转差率s反映转子与旋转磁场的转速差程度，即s=（n₁-n）/n₁。静止时s=1；空载时s＜0.005；额定工作时s=0.02~0.06；理想同步运行时s=0。其值直接影响电机的受力和运行状态。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题十八 三相异步电动机的工作原理 一、填空题 1.三相异步电动机的转子电流是通过______产生的，因此又称为______电动机。 2.三相定子绕组在空间上互差______度，通入______电流时会产生旋转磁场。 3.同步转速的计算公式为______，其中f的单位是______。 4.当三相异步电动机转子静止时，转差率s=______；当转子转速等于同步转速时，s=______。 5.我国工频交流电的频率为______Hz，在此频率下，磁极对数p=2的电动机同步转速为______r/min。 6.旋转磁场的转向由电源的______决定，对调三相电源线中的______相可改变其转向。 7.感应电动势的方向用______定则判断，电磁力的方向用______定则判断。 8.三相异步电动机“异步”的含义是指转子转速______同步转速，其目的是保证转子导条能______磁感线。 9.额定工作状态下，三相异步电动机的转差率通常在______至______之间。 10.空载运行时，三相异步电动机的转差率______，转子转速______同步转速。 二、判断题 1.三相异步电动机的转子转速可以等于同步转速。（ ） 2.只要三相绕组通入三相交流电，就一定能产生旋转磁场。（ ） 3.转差率越大，说明转子与旋转磁场的转速差越大。（ ） 4.同步转速与磁极对数成反比，与电源频率成正比。（ ） 5.改变电源频率可以调节三相异步电动机的同步转速。（ ） 6.三相异步电动机的转子转向与旋转磁场的转向相反。（ ） 7.转子导条中的感应电流是由电源直接供电产生的。（ ） 8.磁极对数p=4的电动机，在50Hz工频下的同步转速为750r/min。（ ） 9.空载时，三相异步电动机的转差率大于额定工作时的转差率。（ ） 10.旋转磁场的转速就是三相异步电动机的转子转速。（ ） 三、选择题 1.三相异步电动机的转子电流来源于（ ） A.电源直接供电 B.电磁感应 C.静电感应 D.永磁体励磁 2.三相定子绕组产生旋转磁场的必要条件不包括（ ） A.绕组空间互差120° B.通入对称三相交流电 C.绕组星形联结 D.电流随时间变化 3.我国工频50Hz下，磁极对数p=1的电动机同步转速为（ ） A.3000r/min B.1500r/min C.1000r/min D.750r/min 4.转差率s的取值范围是（ ） A.s＜0 B.0≤s≤1 C.s＞1 D.任意实数 5.下列能改变三相异步电动机转向的操作是（ ） A.改变电源频率 B.增加磁极对数 C.对调任意两相电源线 D.增大负载 6.感应电动势的方向判断依据是（ ） A.左手定则 B.右手定则 C.安培定则 D.楞次定律 7.当电源频率为60Hz，磁极对数p=3时，同步转速为（ ） A.3600r/min B.1800r/min C.1200r/min D.600r/min 8.三相异步电动机“异步”的根本原因是（ ） A.转子转速大于同步转速 B.转子转速小于同步转速 C.磁场旋转方向不变 D.电源相序固定 9.空载时，三相异步电动机的转差率通常（ ） A.接近1 B.在0.02~0.06之间 C.小于0.005 D.大于0.1 10.旋转磁场的转速称为（ ） A.转子转速 B.额定转速 C.同步转速 D.最大转速 11.下列关于转差率的说法，正确的是（ ） A.额定转差率大于1 B.转差率为0时转子静止 C.转差率越大，转速差越小 D.转差率是转速差与同步转速的比值 12.三相绕组通入对称三相电流后，产生的磁场（ ） A.静止不动 B.随电流变化旋转 C.方向固定 D.强度不变 13.当转子转速等于同步转速时，转子导条（ ） A.切割磁感线产生电流 B.不切割磁感线，无电流 C.受力最大 D.转速差最大 14.磁极对数增加，同步转速会（ ） A.增大 B.减小 C.不变 D.先增后减 15.三相异步电动机的转子转向由（ ）决定 A.电源频率 B.负载大小 C.旋转磁场转向 D.磁极对数 16.下列情况中，转差率s=1的是（ ） A.转子匀速转动 B.转子静止 C.空载运行 D.额定运行 17.我国工频下，四极电动机的同步转速为（ ） A.3000r/min B.1500r/min C.1000r/min D.750r/min 18.旋转磁场的旋转方向与三相电流的（ ）有关 A.频率 B.大小 C.相序 D.相位差 19.三相异步电动机的核心部件不包括（ ） A.定子绕组 B.转子导条 C.换向器 D.铁芯 20.当电源频率从50Hz变为60Hz，磁极对数p=2的电动机同步转速变化为（ ） A.从1500r/min变为1800r/min B.从3000r/min变为3600r/min C.从1000r/min变为1200r/min D.不变 21.转子导条短路的目的是（ ） A.防止电流过大 B.形成闭合回路，产生电流 C.减小电阻 D.固定导条 22.下列关于旋转磁场的说法，错误的是（ ） A.由三相定子绕组产生 B.转速与电源频率成正比 C.磁极对数越多，转速越高 D.方向由相序决定 23.额定状态下，转差率s=0.04，同步转速n₁=1500r/min，则转子转速n为（ ） A.1440r/min B.1560r/min C.1500r/min D.0r/min 24.三相异步电动机与同步电动机的主要区别是（ ） A.异步电动机有转子 B.同步电动机转速等于同步转速 C.异步电动机无需电源 D.同步电动机无磁场 25.感应电流产生的条件是（ ） A.导体静止在磁场中 B.导体切割磁感线且形成闭合回路 C.磁场静止 D.导体为绝缘体 四、简答题 1.简述三相异步电动机的工作原理。 2.说明转差率的物理意义及不同运行状态下的典型值。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$