专题二十三 三相异步电动机的运行特性（专项练习）河北省对口招生《电机与变压器》（第5版）(高教社）专题复习讲练测

专题二十三 三相异步电动机的运行特性 一、填空题 1.三相异步电动机的效率随负载率增大先______后趋于平缓。 答案：快速上升 解析：轻载时电机损耗占比大，效率低；随着负载率增加，有效输出功率增长快于损耗，效率快速上升；接近额定负载后，损耗增长与输出功率增长趋于平衡，效率趋于平缓。 2.当三相异步电动机的负载率为______左右时，效率达到最大值。 答案：70% - 100%（或额定负载） 解析：三相异步电动机设计时通常使额定负载下效率接近最大值，一般在负载率70%至额定值之间效率维持在较高水平。 3.三相异步电动机的转矩特性中，电磁转矩与______的关系是非线性的。 答案：转差率 解析：电磁转矩公式显示，转矩随转差率变化呈二次函数关系，在低转差率时近似线性，高转差率时斜率变化，整体为非线性关系。 4.三相异步电动机启动瞬间，转差率s=______，此时的转矩称为启动转矩。 答案：1 解析：启动瞬间电机转子未转动，转子转速，转差率，此时产生的电磁转矩即为启动转矩。 5.机械特性曲线中，______是电机能输出的最大转矩，决定了电机的抗过载能力。 答案：最大转矩（或临界转矩） 解析：当负载转矩超过最大转矩时，电机转速会急剧下降直至停转，故最大转矩直接反映电机抵御过载的能力。 6.三相异步电动机的效率η=______与输入功率P₁的比值。 答案：输出功率P₂ 解析：效率的定义为电机输出的机械功率（）与输入的电功率（）之比，即 7.转矩特性中，当转差率增大到临界转差率时，电磁转矩达到______。 答案：最大值 解析：临界转差率是对应最大电磁转矩的转差率，当s小于临界值时，转矩随s增大而增大；当s大于临界值时，转矩随s增大而减小。 8.机械特性曲线的稳定运行区域是在最大转矩点与______之间的线段。 答案：同步转速点（或理想空载点） 解析：在此区域内，当负载转矩变化时，电机转速能自动调整并重新达到转矩平衡，维持稳定运行；超过最大转矩点则进入不稳定区域。 9.三相异步电动机运行时，______损耗和铁损耗基本不随负载变化而变化。 答案：机械 解析：机械损耗（轴承摩擦、风阻等）和铁损耗（磁滞、涡流损耗）主要与转速和电源频率有关，负载变化时转速变化小，故这两类损耗近似恒定。 10.当负载转矩小于启动转矩时，三相异步电动机才能顺利______。 答案：启动 解析：启动时电机需克服负载转矩和自身阻力，只有启动转矩大于负载转矩，转子才能开始转动并加速。 二、判断题 1.三相异步电动机的效率随负载增大一直上升。（ ） 答案：× 解析：效率随负载增大先快速上升，在额定负载附近达到最大值后，若继续增大负载（过载），效率会略有下降。 2.转差率时，三相异步电动机的电磁转矩为零。（ ） 答案：√ 解析：意味着转子转速等于同步转速，转子与旋转磁场无相对运动，无感应电流，故电磁转矩为零。 3.机械特性曲线越陡，电机的转速稳定性越好。（ ） 答案：× 解析：机械特性曲线越平缓（硬度越大），负载转矩变化时转速变化越小，稳定性越好；曲线越陡则稳定性越差。 4.三相异步电动机的铁损耗随负载增大而增大。（ ） 答案：× 解析：铁损耗与电源频率和铁芯磁通密度有关，负载变化时这两个参数基本不变，故铁损耗近似恒定，不随负载增大而增大。 5.启动转矩越大，三相异步电动机越容易启动重载。（ ） 答案：√ 解析：启动转矩是电机启动瞬间的输出转矩，启动转矩越大，越能克服较大的负载转矩，顺利启动重载设备。 6.额定转矩是三相异步电动机能输出的最大转矩。（ ） 答案：× 解析：额定转矩是电机额定工况下的输出转矩，而最大转矩（临界转矩）通常大于额定转矩，是电机能输出的最大转矩。 7.三相异步电动机轻载运行时效率较低。（ ） 答案：√ 解析：轻载时输出功率小，但机械损耗、铁损耗等固定损耗占比大，根据效率公式，效率会较低。 8.转差率越大，三相异步电动机的电磁转矩一定越大。（ ） 答案：× 解析：在临界转差率之前，转矩随转差率增大而增大；超过临界转差率后，转矩随转差率增大而减小，并非转差率越大转矩一定越大。 9.机械特性的稳定运行点要求电机转矩等于负载转矩，且曲线斜率为负。（ ） 答案：√ 解析：当电机转矩等于负载转矩时，转速稳定；曲线斜率为负保证了负载变化时转速能自动调整回稳定点，满足稳定运行条件。 10.三相异步电动机的效率最大值通常出现在轻载工况。（ ） 答案：× 解析：轻载时固定损耗占比大，效率低；效率最大值通常出现在负载率70%至额定负载的工况。 三、选择题 1.三相异步电动机的效率是（ ）的比值。 A. 输入功率与输出功率 B. 输出功率与输入功率 C. 损耗功率与输入功率 D. 输出功率与损耗功率 答案：B 解析：效率的定义为电机输出的机械功率（有用功率）与输入的电功率（总功率）之比，即。 2.三相异步电动机轻载运行时，效率较低的主要原因是（ ）。 A. 铜损耗过大 B. 铁损耗过大 C. 固定损耗占比高 D. 负载转矩过小 答案：C 解析：轻载时输出功率小，但机械损耗、铁损耗等固定损耗基本不变，其占输入功率的比例大幅增加，导致效率降低。 3.三相异步电动机效率达到最大值的负载率通常在（ ）。 A. 10%-30% B. 40%-60% C. 70%-100% D. 100%以上 答案：C 解析：电机设计时通常使额定负载附近效率最高，一般在负载率70%至额定值之间，效率维持在峰值水平。 4.下列损耗中，不属于三相异步电动机固定损耗的是（ ）。 A. 轴承摩擦损耗 B. 定子铁芯涡流损耗 C. 转子铜损耗 D. 风阻损耗 答案：C 解析：固定损耗与负载无关，包括机械损耗（轴承摩擦、风阻等）和铁损耗（磁滞、涡流）；转子铜损耗随负载电流变化，属于可变损耗。 5.当三相异步电动机负载为零时，其效率（ ）。 A. 等于1 B. 等于0 C. 达到最大值 D. 为额定效率的一半 答案：B 解析：负载为零时，输出功率为0，根据效率公式，效率必然为0。 6.三相异步电动机过载运行时，效率会下降，主要是因为（ ）。 A. 固定损耗增大 B. 铜损耗增长过快 C. 铁损耗增大 D. 机械损耗增大 答案：B 解析：过载时电机电流大幅增大，铜损耗与电流平方成正比，其增长速度远超输出功率增长速度，导致效率下降。 7.三相异步电动机的转矩特性反映的是（ ）之间的关系。 A. 电磁转矩与转速 B. 电磁转矩与转差率 C. 输出转矩与负载 D. 启动转矩与额定转矩 答案：B 解析：转矩特性的定义是电磁转矩随转差率变化的规律，而机械特性是电磁转矩与转速的关系。 8.三相异步电动机启动瞬间，转差率s的值为（ ）。 A. 0 B. 0.5 C. 1 D. 大于1 答案：C 解析：启动瞬间转子未转动（），转差率。 9.三相异步电动机的启动转矩是指（ ）时的电磁转矩。 A. B. C. （额定转差率） D.（临界转差率） 答案：B 解析：启动瞬间转差率，此时产生的电磁转矩即为启动转矩，用于克服负载转矩使转子转动。 10.三相异步电动机转矩特性曲线的峰值对应的是（ ）。 A. 启动转矩 B. 额定转矩 C. 最大转矩 D. 负载转矩 答案：C 解析：转矩特性曲线呈“马鞍形”，其最高点对应的转矩是电机能输出的极限转矩，即最大转矩。 11.对应三相异步电动机最大转矩的转差率称为（ ）。 A. 额定转差率 B. 启动转差率 C. 临界转差率 D. 空载转差率 答案：C 解析：临界转差率是区分转矩特性上升段和下降段的分界点，此时电磁转矩达到最大值。 12.在临界转差率之前，三相异步电动机的电磁转矩随转差率的增大而（ ）。 A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 先增后减 答案：A 解析：转矩特性曲线中，在临界转差率左侧（转差率小于临界值），随着转差率增大，转子感应电流增大，电磁转矩随之增大。 13.当转差率大于临界转差率时，三相异步电动机的电磁转矩随转差率的增大而（ ）。 A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定 答案：B 解析：转差率超过临界值后，转子漏抗增大的影响超过电流增大的影响，导致电磁转矩随转差率增大而减小。 14.三相异步电动机的机械特性反映的是（ ）之间的关系。 A. 转速与电磁转矩 B. 转速与转差率 C. 电磁转矩与负载 D. 输入功率与转速 答案：A 解析：机械特性的定义是在额定电压和频率下，电机的转速与电磁转矩的对应关系。 15.三相异步电动机理想空载时，转速接近（ ）。 A. 0 B. 额定转速 C. 同步转速 D. 临界转速 答案：C 解析：理想空载时负载转矩为0，电机转速达到最高，接近旋转磁场的同步转速，此时转差率趋近于0。 16.三相异步电动机额定运行时，转差率通常在（ ）范围内。 A. 0-0.01 B. 0.01-0.05 C. 0.05-0.1 D. 0.1-1 答案：B 解析：异步电动机额定运行时转速接近同步转速，转差率较小，一般为0.01-0.05（即1%-5%）。 17.机械特性曲线中，稳定性较好的区域是（ ）。 A. 启动点到最大转矩点 B. 最大转矩点到同步转速点 C. 同步转速点附近 D. 任何区域都一样 答案：B 解析：该区域内机械特性曲线斜率为负，负载转矩变化时转速能自动调整并重新平衡，运行稳定；而启动点到最大转矩点斜率为正，运行不稳定。 18.下列因素中，会导致三相异步电动机最大转矩增大的是（ ）。 A. 电源电压降低 B. 电源频率升高 C. 电源电压升高 D. 转子电阻增大 答案：C 解析：最大转矩与电源电压的平方成正比，电压升高时最大转矩增大；电压降低、频率升高会使最大转矩减小，转子电阻变化不影响最大转矩大小。 19.三相异步电动机启动转矩不足时，可能的原因是（ ）。 A. 电源电压过高 B. 转子电阻过小 C. 电源频率过低 D. 定子绕组匝数过少 答案：B 解析：启动转矩与转子电阻有关，转子电阻过小会导致启动转矩不足；电压过高会增大启动转矩，频率过低通常也会使启动转矩增大，定子匝数过少对启动转矩影响不直接。 20.当三相异步电动机的负载转矩突然超过最大转矩时，电机将（ ）。 A. 转速升高 B. 转速不变 C. 转速下降直至停转 D. 效率升高 答案：C 解析：负载转矩超过最大转矩后，电磁转矩小于负载转矩，电机转速持续下降，最终停转（即堵转）。 21.三相异步电动机运行时，若负载转矩增大，转速会（ ）。 A. 升高 B. 降低 C. 不变 D. 先升后降 答案：B 解析：负载转矩增大时，电磁转矩小于负载转矩，转速下降；转速下降导致转差率增大，电磁转矩随之增大，直至与负载转矩重新平衡。 22.下列关于三相异步电动机效率特性的说法，错误的是（ ）。 A. 效率随负载增大先升后降 B. 额定负载时效率最高 C. 空载时效率为0 D. 轻载时效率比过载时高 答案：D 解析：轻载时效率很低，过载时虽然效率比额定负载时略降，但通常仍高于轻载时的效率。 23.三相异步电动机的铁损耗主要产生在（ ）中。 A. 定子铁芯 B. 定子绕组 C. 转子铁芯 D. 转子绕组 答案：A 解析：铁损耗由交变磁场在铁芯中产生，定子铁芯处于定子绕组产生的旋转磁场中，是铁损耗的主要产生部位。 24.三相异步电动机的铜损耗包括（ ）。 A. 定子铜损耗和转子铜损耗 B. 定子铜损耗和铁损耗 C. 转子铜损耗和机械损耗 D. 铁损耗和机械损耗 答案：A 解析：铜损耗是电流流过定子和转子绕组时，由绕组电阻产生的损耗，包括定子铜损耗和转子铜损耗。 25.若三相异步电动机的电源电压降低，其启动转矩会（ ）。 A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 先增后减 答案：B 解析：启动转矩与电源电压的平方成正比，电压降低时，启动转矩会按电压平方的比例减小。 四、简答题 1.简述三相异步电动机效率特性的变化规律。 答案：三相异步电动机的效率随负载率增大先快速上升，在负载率70%至额定值附近达到最大值，之后若继续增大负载（过载），效率会略有下降。 2.什么是三相异步电动机的转矩特性？其关键参数有哪些？ 答案：转矩特性是指三相异步电动机的电磁转矩与转差率之间的关系。关键参数包括启动转矩、最大转矩和临界转差率。 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 $ 专题二十三 三相异步电动机的运行特性 一、填空题 1.三相异步电动机的效率随负载率增大先______后趋于平缓。 2.当三相异步电动机的负载率为______左右时，效率达到最大值。 3.三相异步电动机的转矩特性中，电磁转矩与______的关系是非线性的。 4.三相异步电动机启动瞬间，转差率s=______，此时的转矩称为启动转矩。 5.机械特性曲线中，______是电机能输出的最大转矩，决定了电机的抗过载能力。 6.三相异步电动机的效率η=______与输入功率P₁的比值。 7.转矩特性中，当转差率增大到临界转差率时，电磁转矩达到______。 8.机械特性曲线的稳定运行区域是在最大转矩点与______之间的线段。 9.三相异步电动机运行时，______损耗和铁损耗基本不随负载变化而变化。 10.当负载转矩小于启动转矩时，三相异步电动机才能顺利______。 二、判断题 1.三相异步电动机的效率随负载增大一直上升。（ ） 2.转差率时，三相异步电动机的电磁转矩为零。（ ） 3.机械特性曲线越陡，电机的转速稳定性越好。（ ） 4.三相异步电动机的铁损耗随负载增大而增大。（ ） 5.启动转矩越大，三相异步电动机越容易启动重载。（ ） 6.额定转矩是三相异步电动机能输出的最大转矩。（ ） 7.三相异步电动机轻载运行时效率较低。（ ） 8.转差率越大，三相异步电动机的电磁转矩一定越大。（ ） 9.机械特性的稳定运行点要求电机转矩等于负载转矩，且曲线斜率为负。（ ） 10.三相异步电动机的效率最大值通常出现在轻载工况。（ ） 三、选择题 1.三相异步电动机的效率是（ ）的比值。 A. 输入功率与输出功率 B. 输出功率与输入功率 C. 损耗功率与输入功率 D. 输出功率与损耗功率 2.三相异步电动机轻载运行时，效率较低的主要原因是（ ）。 A. 铜损耗过大 B. 铁损耗过大 C. 固定损耗占比高 D. 负载转矩过小 3.三相异步电动机效率达到最大值的负载率通常在（ ）。 A. 10%-30% B. 40%-60% C. 70%-100% D. 100%以上 4.下列损耗中，不属于三相异步电动机固定损耗的是（ ）。 A. 轴承摩擦损耗 B. 定子铁芯涡流损耗 C. 转子铜损耗 D. 风阻损耗 5.当三相异步电动机负载为零时，其效率（ ）。 A. 等于1 B. 等于0 C. 达到最大值 D. 为额定效率的一半 6.三相异步电动机过载运行时，效率会下降，主要是因为（ ）。 A. 固定损耗增大 B. 铜损耗增长过快 C. 铁损耗增大 D. 机械损耗增大 7.三相异步电动机的转矩特性反映的是（ ）之间的关系。 A. 电磁转矩与转速 B. 电磁转矩与转差率 C. 输出转矩与负载 D. 启动转矩与额定转矩 8.三相异步电动机启动瞬间，转差率s的值为（ ）。 A. 0 B. 0.5 C. 1 D. 大于1 9.三相异步电动机的启动转矩是指（ ）时的电磁转矩。 A. B. C. （额定转差率） D. （临界转差率） 10.三相异步电动机转矩特性曲线的峰值对应的是（ ）。 A. 启动转矩 B. 额定转矩 C. 最大转矩 D. 负载转矩 11.对应三相异步电动机最大转矩的转差率称为（ ）。 A. 额定转差率 B. 启动转差率 C. 临界转差率 D. 空载转差率 12.在临界转差率之前，三相异步电动机的电磁转矩随转差率的增大而（ ）。 A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 先增后减 13.当转差率大于临界转差率时，三相异步电动机的电磁转矩随转差率的增大而（ ）。 A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定 14.三相异步电动机的机械特性反映的是（ ）之间的关系。 A. 转速与电磁转矩 B. 转速与转差率 C. 电磁转矩与负载 D. 输入功率与转速 15.三相异步电动机理想空载时，转速接近（ ）。 A. 0 B. 额定转速 C. 同步转速 D. 临界转速 16.三相异步电动机额定运行时，转差率通常在（ ）范围内。 A. 0-0.01 B. 0.01-0.05 C. 0.05-0.1 D. 0.1-1 17.机械特性曲线中，稳定性较好的区域是（ ）。 A. 启动点到最大转矩点 B. 最大转矩点到同步转速点 C. 同步转速点附近 D. 任何区域都一样 18.下列因素中，会导致三相异步电动机最大转矩增大的是（ ）。 A. 电源电压降低 B. 电源频率升高 C. 电源电压升高 D. 转子电阻增大 19.三相异步电动机启动转矩不足时，可能的原因是（ ）。 A. 电源电压过高 B. 转子电阻过小 C. 电源频率过低 D. 定子绕组匝数过少 20.当三相异步电动机的负载转矩突然超过最大转矩时，电机将（ ）。 A. 转速升高 B. 转速不变 C. 转速下降直至停转 D. 效率升高 21.三相异步电动机运行时，若负载转矩增大，转速会（ ）。 A. 升高 B. 降低 C. 不变 D. 先升后降 22.下列关于三相异步电动机效率特性的说法，错误的是（ ）。 A. 效率随负载增大先升后降 B. 额定负载时效率最高 C. 空载时效率为0 D. 轻载时效率比过载时高 23.三相异步电动机的铁损耗主要产生在（ ）中。 A. 定子铁芯 B. 定子绕组 C. 转子铁芯 D. 转子绕组 24.三相异步电动机的铜损耗包括（ ）。 A. 定子铜损耗和转子铜损耗 B. 定子铜损耗和铁损耗 C. 转子铜损耗和机械损耗 D. 铁损耗和机械损耗 25.若三相异步电动机的电源电压降低，其启动转矩会（ ）。 A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 先增后减 四、简答题 1.简述三相异步电动机效率特性的变化规律。 2.什么是三相异步电动机的转矩特性？其关键参数有哪些？ 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 $