专题十九 三相异步电动机的运行原理（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

专题十九 三相异步电动机的运行原理 一、填空题 1.三相异步电动机定子绕组的绕组系数K1的取值范围是______。 2.旋转磁场的同步转速n1与电源频率f1和磁极对数p的关系为n1=______。 3.主磁通的路径是定子铁心→______→转子铁心→______→定子铁心。 4.转子绕组的阻抗公式为Z2=√R2^2+(____)^2。 5.定子电路电压平衡方程的近似式为U1≈______。 6.三相异步电动机额定运行时，转差率s的典型范围是______。 7.转子功率因数cosΦ2随转差率s增大而______。 8.与变压器相比，三相异步电动机的磁路多了______，故磁阻更大。 9.仅交链定子绕组而不交链转子绕组的磁通称为______。 10.转子感应电动势的频率f2与电源频率f1和转差率s的关系为f2=______。 二、判断题 1.主磁通仅由定子绕组电流产生。（ ） 2.转差率s=0时，转子绕组中仍有微弱电流。（ ） 3.定子漏电抗X1随转差率s增大而增大。（ ） 4.转子功率因数cosΦ2在额定运行时接近1。（ ） 5.异步电动机定子与转子电流频率相同。（ ） 6.绕组系数K1的存在使定子电动势大于集中绕组的电动势。（ ） 7.同步转速n1与转子转速n无关。（ ） 8.转子电动势E2与转差率s成反比。（ ） 9.定子外加电压U1始终大于感应电动势E1。（ ） 10.增大气隙会降低异步电动机的效率。（ ） 三、选择题 1.定子绕组感应电动势公式E1=4.44K1f1ΦmN1中，Φm表示（ ） A.漏磁通最大值 B.主磁通最大值 C.气隙磁通平均值 D.铁芯磁通有效值 2.某四极电动机电源频率f1=50Hz，其同步转速为（ ） A.750r/min B.1000r/min C.1500r/min D.3000r/min 3.转子不动时，转子漏电抗X2与X20的关系是（ ） A.X2=X20 B.X2>X20 C.X2<X20 D.X2=0 4.转差率s增大时，转子电流I2的变化为（ ） A.线性增大 B.先增后稳 C.线性减小 D.先稳后增 5.主磁通与漏磁通的根本区别是（ ） A.大小不同 B.路径不同 C.是否交链两侧绕组 D.频率不同 6.转子频率f2=2Hz，电源频率f1=50Hz，则转差率s=（ ） A.0.01 B.0.02 C.0.04 D.0.05 7.绕组系数K1的物理意义是（ ） A.分散绕组与集中绕组的电动势比值 B.匝数修正系数 C.频率修正系数 D.磁通修正系数 8.额定转速n=1440r/min，同步转速n1=1500r/min，则转差率s=（ ） A.0.02 B.0.04 C.0.06 D.0.08 9.定子电压U1=220V，则感应电动势E1约为（ ） A.187～209V B.220～242V C.110～132V D.440～462V 10.与变压器相比，异步电动机磁路的特点是（ ） A.无气隙 B.磁阻小 C.有气隙 D.磁通恒定 11.转子电流I2的计算公式为（ ） A.I2=E2/√R22+X22 B.I2=E2/(R2+X2) C.I2=E20/√R22+X202 D.I2=E1/√R12+X12 12.转差率s=0.05时，转子电抗X2=0.04Ω，则X20=（ ） A.0.002Ω B.0.2Ω C.0.8Ω D.2Ω 13.定子漏磁通产生的电动势E1s=（ ） A.I1X1 B.I2X2 C.U1-R1I1 D.E1+I1X1 14.转子功率因数cosΦ2的计算公式为（ ） A.R2/√R22+X22 B.X2/√R22+X22 C.R2/(R2+X2) D.X2/(R2+X2) 15.某电动机n1=3000r/min，n=2940r/min，其f2=（ ） A.1Hz B.2Hz C.50Hz D.100Hz 16.绕组系数K1的值（ ） A.与绕组结构无关 B.越大越好 C.小于1 D.等于匝数比 17.同步转速取决于（ ） A.转子转速 B.电源频率和磁极对数 C.负载大小 D.绕组匝数 18.转子电动势E2=5V，E20=100V，则s=（ ） A.0.05 B.0.5 C.5 D.20 19.定子电路中，电阻压降为（ ） A.I1X1 B.I2R2 C.I1R1 D.U1-E1 20.异步电动机与变压器能量传递的共同点是（ ） A.均通过气隙 B.均通过主磁通 C.频率相同 D.无相对运动 21.转差率s=1时，转子电流I2（ ） A.为0 B.最大 C.等于额定电流 D.与s成反比 22.定子绕组感应电动势的频率由（ ）决定 A.转子转速 B.转差率 C.电源频率 D.磁极对数 23.主磁通的大小主要取决于（ ） A.定子电流 B.转子电流 C.定子电压和频率 D.负载大小 24.转子阻抗Z2随s增大而（ ） A.增大 B.减小 C.不变 D.先增后减 25.下列关于异步电动机的说法正确的是（ ） A.转子转速等于同步转速 B.定子与转子频率相同 C.主磁通参与能量传递 D.漏磁通越大效率越高 四、简答题 1.简述三相异步电动机转子电动势、电流、频率与转差率的关系。 2.为什么异步电动机的气隙比变压器大？对性能有何影响？ 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 $$ 专题十九 三相异步电动机的运行原理 一、填空题 1.三相异步电动机定子绕组的绕组系数K1的取值范围是______。 答案：0<K1<1 解析：由于定子绕组分散嵌放，电动势为相量和，故绕组系数小于1且为正值。 2.旋转磁场的同步转速n1与电源频率f1和磁极对数p的关系为n1=______。 答案：60f1/p 解析：同步转速由电源频率和磁极对数决定，单位为r/min。 3.主磁通的路径是定子铁心→______→转子铁心→______→定子铁心。 答案：气隙；气隙 解析：主磁通通过气隙连接定、转子铁心，形成闭合回路。 4.转子绕组的阻抗公式为Z2=√R2^2+(____)^2。 答案：sX20 解析：转子漏电抗X2=sX20，故阻抗需包含该变量。 5.定子电路电压平衡方程的近似式为U1≈______。 答案：-E1 解析：因定子电阻和漏电抗压降极小，可忽略，故外加电压近似与反电动势平衡。 6.三相异步电动机额定运行时，转差率s的典型范围是______。 答案：0.02～0.06 解析：额定负载下转差率较小，通常在2%到6%之间。 7.转子功率因数cosΦ2随转差率s增大而______。 答案：减小 解析：s增大时，转子漏电抗增大，导致功率因数降低。 8.与变压器相比，三相异步电动机的磁路多了______，故磁阻更大。 答案：气隙 解析：异步电动机定、转子间存在气隙，而变压器磁路无气隙，因此前者磁阻更大。 9.仅交链定子绕组而不交链转子绕组的磁通称为______。 答案：定子漏磁通 解析：漏磁通仅与一侧绕组交链，不参与能量传递，定子侧的此类磁通为定子漏磁通。 10.转子感应电动势的频率f2与电源频率f1和转差率s的关系为f2=______。 答案：sf1 解析：转子频率由转差率和电源频率共同决定，随转子转速变化。 二、判断题 1.主磁通仅由定子绕组电流产生。（ ） 答案：错误 解析：主磁通由定子和转子绕组电流共同产生，是能量传递的媒介。 2.转差率s=0时，转子绕组中仍有微弱电流。（ ） 答案：错误 解析：s=0意味着转子与旋转磁场同步，无相对运动，故无感应电动势和电流。 3.定子漏电抗X1随转差率s增大而增大。（ ） 答案：错误 解析：定子漏电抗与s无关，仅由定子漏磁通决定；转子漏电抗才随s增大而增大。 4.转子功率因数cosΦ2在额定运行时接近1。（ ） 答案：正确 解析：额定运行时s很小，转子漏电抗可忽略，故cosΦ2接近1。 5.异步电动机定子与转子电流频率相同。（ ） 答案：错误 解析：定子频率为f1，转子频率为f2=sf1，两者不同。 6.绕组系数K1的存在使定子电动势大于集中绕组的电动势。（ ） 答案：错误 解析：K1<1，分散绕组的电动势为相量和，故小于集中绕组的代数和。 7.同步转速n1与转子转速n无关。（ ） 答案：正确 解析：n1仅由电源频率和磁极对数决定，与转子实际转速无关。 8.转子电动势E2与转差率s成反比。（ ） 答案：错误 解析：E2=sE20，故与s成正比。 9.定子外加电压U1始终大于感应电动势E1。（ ） 答案：正确 解析：E1=(0.85～0.95)U1，故U1略大于E1。 10.增大气隙会降低异步电动机的效率。（ ） 答案：正确 解析：气隙增大会使磁阻增大，励磁电流增加，铜损增大，效率降低。 三、选择题 1.定子绕组感应电动势公式E1=4.44K1f1ΦmN1中，Φm表示（ ） A.漏磁通最大值 B.主磁通最大值 C.气隙磁通平均值 D.铁芯磁通有效值 答案：B 解析：Φm为旋转磁场每极主磁通的最大值，是感应电动势的核心变量。 2.某四极电动机电源频率f1=50Hz，其同步转速为（ ） A.750r/min B.1000r/min C.1500r/min D.3000r/min 答案：C 解析：n1=60f1/p=60×50/2=1500r/min（四极电机p=2）。 3.转子不动时，转子漏电抗X2与X20的关系是（ ） A.X2=X20 B.X2>X20 C.X2<X20 D.X2=0 答案：A 解析：转子不动时s=1，故X2=sX20=X20。 4.转差率s增大时，转子电流I2的变化为（ ） A.线性增大 B.先增后稳 C.线性减小 D.先稳后增 答案：B 解析：s较小时I2近似正比增大，s接近1时趋于稳定。 5.主磁通与漏磁通的根本区别是（ ） A.大小不同 B.路径不同 C.是否交链两侧绕组 D.频率不同 答案：C 解析：主磁通同时交链定、转子绕组，漏磁通仅交链一侧绕组。 6.转子频率f2=2Hz，电源频率f1=50Hz，则转差率s=（ ） A.0.01 B.0.02 C.0.04 D.0.05 答案：C 解析：s=f2/f1=2/50=0.04。 7.绕组系数K1的物理意义是（ ） A.分散绕组与集中绕组的电动势比值 B.匝数修正系数 C.频率修正系数 D.磁通修正系数 答案：A 解析：K1反映分散绕组电动势（相量和）与集中绕组（代数和）的比值。 8.额定转速n=1440r/min，同步转速n1=1500r/min，则转差率s=（ ） A.0.02 B.0.04 C.0.06 D.0.08 答案：B 解析：s=(n1-n)/n1=(1500-1440)/1500=0.04。 9.定子电压U1=220V，则感应电动势E1约为（ ） A.187～209V B.220～242V C.110～132V D.440～462V 答案：A 解析：E1=(0.85～0.95)U1=0.85×220=187V至0.95×220=209V。 10.与变压器相比，异步电动机磁路的特点是（ ） A.无气隙 B.磁阻小 C.有气隙 D.磁通恒定 答案：C 解析：异步电动机定、转子间存在气隙，而变压器磁路无气隙。 11.转子电流I2的计算公式为（ ） A.I2=E2/√R22+X22 B.I2=E2/(R2+X2) C.I2=E20/√R22+X202 D.I2=E1/√R12+X12 答案：A 解析：转子电流由电动势除以阻抗得出，阻抗为电阻与电抗的平方和开方。 12.转差率s=0.05时，转子电抗X2=0.04Ω，则X20=（ ） A.0.002Ω B.0.2Ω C.0.8Ω D.2Ω 答案：C 解析：X2=sX20，故X20=X2/s=0.04/0.05=0.8Ω。 13.定子漏磁通产生的电动势E1s=（ ） A.I1X1 B.I2X2 C.U1-R1I1 D.E1+I1X1 答案：A 解析：定子漏电动势与定子电流和定子漏电抗成正比。 14.转子功率因数cosΦ2的计算公式为（ ） A.R2/√R22+X22 B.X2/√R22+X22 C.R2/(R2+X2) D.X2/(R2+X2) 答案：A 解析：功率因数为电阻与阻抗的比值，反映电流与电动势的相位差。 15.某电动机n1=3000r/min，n=2940r/min，其f2=（ ） A.1Hz B.2Hz C.50Hz D.100Hz 答案：A 解析：s=(3000-2940)/3000=0.02，f2=sf1=0.02×50=1Hz。 16.绕组系数K1的值（ ） A.与绕组结构无关 B.越大越好 C.小于1 D.等于匝数比 答案：C 解析：分散绕组的相量和小于代数和，故K1<1。 17.同步转速取决于（ ） A.转子转速 B.电源频率和磁极对数 C.负载大小 D.绕组匝数 答案：B 解析：由公式n1=60f1/p可知，同步转速仅与电源频率和磁极对数相关。 18.转子电动势E2=5V，E20=100V，则s=（ ） A.0.05 B.0.5 C.5 D.20 答案：A 解析：E2=sE20，故s=E2/E20=5/100=0.05。 19.定子电路中，电阻压降为（ ） A.I1X1 B.I2R2 C.I1R1 D.U1-E1 答案：C 解析：定子电阻压降由定子电流和定子电阻决定。 20.异步电动机与变压器能量传递的共同点是（ ） A.均通过气隙 B.均通过主磁通 C.频率相同 D.无相对运动 答案：B 解析：两者均以主磁通为媒介实现能量传递。 21.转差率s=1时，转子电流I2（ ） A.为0 B.最大 C.等于额定电流 D.与s成反比 答案：B 解析：启动时s=1，转子电动势和电抗最大，电流接近最大值。 22.定子绕组感应电动势的频率由（ ）决定 A.转子转速 B.转差率 C.电源频率 D.磁极对数 答案：C 解析：定子与旋转磁场同步，故电动势频率等于电源频率。 23.主磁通的大小主要取决于（ ） A.定子电流 B.转子电流 C.定子电压和频率 D.负载大小 答案：C 解析：由U1≈E1=4.44K1f1ΦmN1可知，主磁通与定子电压和频率相关。 24.转子阻抗Z2随s增大而（ ） A.增大 B.减小 C.不变 D.先增后减 答案：A 解析：Z2=√R22+(sX20)2，s增大时阻抗增大。 25.下列关于异步电动机的说法正确的是（ ） A.转子转速等于同步转速 B.定子与转子频率相同 C.主磁通参与能量传递 D.漏磁通越大效率越高 答案：C 解析：主磁通是能量传递的媒介，转子转速低于同步转速，定、转子频率不同，漏磁通大会降低效率。 四、简答题 1.简述三相异步电动机转子电动势、电流、频率与转差率的关系。 答案：转子电动势E2=sE20，与转差率s成正比；转子频率f2=sf1，随s变化；转子电流I2先随s近似正比增大，后趋于稳定；三者均由s决定，体现电动机的运行状态。 2.为什么异步电动机的气隙比变压器大？对性能有何影响？ 答案：异步电动机需转子转动，故存在气隙，而变压器无相对运动。气隙增大会使磁阻增大，励磁电流增加，铜损上升，效率降低，但有利于转子灵活转动。 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 $$