专题二十二 三相异步电动机的运行原理（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

专题二十二 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感应电动势有效值与绕组匝数、电源频率及______成正比。 2.定子绕组的电抗分为漏电抗和______，其中______对应主磁通的电磁感应效应。 3.三相异步电动机定子电路由______直接供电，其电源频率和电压是______的。 4.转子感应电动势的频率取决于______，该参数为定子磁场转速与转子转速的差值。 5.当三相异步电动机启动瞬间，转子转速为0，此时转差率等于______。 6.转子电路的电抗随______的变化而变化，频率越高，电抗______。 7.定子电路中的电流主要用于产生______和提供定子铜损耗。 8.漏电抗反映了______对电流的阻碍作用，其大小与绕组结构有关。 9.转子电流的方向遵循______，旨在阻碍转子与定子磁场间的相对运动。 10.当电动机额定运行时，转子转速接近同步转速，转差率通常在______范围内。 二、判断题 1.三相异步电动机定子绕组的感应电动势大小与电源频率无关。（ ） 2.定子绕组的漏电抗是由主磁通产生的。（ ） 3.异步电动机转子电路的频率始终与定子电路频率相同。（ ） 4.启动瞬间，转子感应电动势最大，转子电流也最大。（ ） 5.定子电路的电源是外接的，而转子电路无外接电源。（ ） 6.转差率越大，转子电路的电抗越小。（ ） 7.主电抗反映了主磁通对定子电流的阻碍作用。（ ） 8.当转子转速等于同步转速时，转子感应电动势为零。（ ） 9.定子电流仅用于产生旋转磁场，不产生损耗。（ ） 10.转子电流的方向由右手定则决定，与磁场方向和相对运动方向有关。（ ） 三、选择题 1.三相异步电动机定子绕组感应电动势的大小与下列哪个因素无关？（ ） A. 电源频率 B. 绕组匝数 C. 电机转速 D. 气隙磁通最大值 2.定子绕组的主电抗是由什么磁通产生的？（ ） A. 漏磁通 B. 主磁通 C. 剩磁通 D. 涡流磁通 3.三相异步电动机定子电路的电源是（ ） A. 直流电源 B. 单相交流电源 C. 三相交流电源 D. 感应电源 4.转子感应电动势的频率与定子电源频率的关系是（ ） A. B. （s为转差率） C. D. 无关 5.当三相异步电动机启动瞬间，转子转速n2为0，此时转差率s为（ ） A. 0 B. 0.5 C. 1 D. 无穷大 6.转子电路的电抗随什么参数的增大而增大？（ ） A. 转子转速 B. 转差率 C. 气隙大小 D. 定子电压 7.定子电流的主要作用不包括（ ） A. 产生旋转磁场 B. 提供定子铜损耗 C. 产生电磁转矩 D. 直接驱动转子转动 8.漏电抗反映的是（ ）对电流的阻碍作用 A. 主磁通 B. 漏磁通 C. 剩磁通 D. 以上都不是 9.决定转子电流方向的定律是（ ） A. 欧姆定律 B. 楞次定律 C. 安培定律 D. 电磁感应定律 10.异步电动机额定运行时，转差率的典型范围是（ ） A. 0~0.01 B. 0.01~0.05 C. 0.05~0.1 D. 0.1~1 11.下列哪项是感应电动势和电磁转矩产生的基础？（ ） A. 定子绕组电阻 B. 转子绕组电阻 C. 旋转磁场 D. 气隙 12.转子电路的电动势和电流来源于（ ） A. 外接直流电源 B. 外接交流电源 C. 电磁感应 D. 电池供电 13.气隙减小，定子绕组的主电抗会（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定 14.随着转子转速升高，转差率s的变化是（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 先增大后减小 15.定子绕组感应电动势公式中，N代表（ ） A. 电机转速 B. 绕组匝数 C. 电源频率 D. 磁通最大值 16.下列关于定子漏电抗和主电抗的说法，正确的是（ ） A. 两者都由主磁通产生 B. 两者都由漏磁通产生 C. 漏电抗由漏磁通产生，主电抗由主磁通产生 D. 漏电抗由主磁通产生，主电抗由漏磁通产生 17.转子电流的大小主要取决于（ ） A. 定子电压 B. 转子电动势和转子阻抗 C. 气隙大小 D. 定子绕组匝数 18.当电动机转速达到同步转速时，转子感应电动势为（ ） A. 最大值 B. 额定值 C. 零 D. 不确定 19.定子电路的电流频率与（ ）一致 A. 转子电流频率 B. 电源频率 C. 转差率 D. 电机转速 20.转差率表示（ ） A. 转子转速为同步转速的3% B. 转子转速为同步转速的97% C. 转子转速比同步转速高3% D. 转子转速为零 21.下列因素中，会使定子绕组感应电动势增大的是（ ） A. 电源频率降低 B. 绕组匝数减少 C. 气隙磁通增大 D. 电机转速升高 22.漏电抗的大小与下列哪项无关？（ ） A. 绕组匝数 B. 绕组结构 C. 电源电压 D. 磁路材料 23.转子电路的功率因数随转差率增大而（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 先增大后减小 24.主磁通的作用是（ ） A. 产生漏电抗 B. 实现定、转子能量传递 C. 产生铜损耗 D. 阻碍转子转动 25.三相异步电动机定子绕组采用星形或三角形连接，主要影响（ ） A. 旋转磁场转速 B. 定子绕组电压 C. 转差率 D. 转子频率 四、简答题 1.简述三相异步电动机定子绕组感应电动势的产生原理及影响其大小的因素。 2.什么是定子绕组的漏电抗和主电抗？二者的主要区别是什么？ 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 $ 专题二十二 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感应电动势有效值与绕组匝数、电源频率及______成正比。 答案：气隙磁通最大值 解析：定子绕组感应电动势公式为，其中即气隙磁通最大值，是决定电动势大小的关键参数之一。 2.定子绕组的电抗分为漏电抗和______，其中______对应主磁通的电磁感应效应。 答案：主电抗；主电抗 解析：定子绕组电抗按磁通性质分为漏电抗（对应漏磁通）和主电抗（对应主磁通），主电抗直接参与电磁能量转换。 3.三相异步电动机定子电路由______直接供电，其电源频率和电压是______的。 答案：三相交流电源；固定 解析：定子电路是电动机的电源侧，直接连接外部三相交流电源，电源的频率和电压由电网决定，保持固定。 4.转子感应电动势的频率取决于______，该参数为定子磁场转速与转子转速的差值。 答案：转差率 解析：转子电动势频率（s为转差率，f1为定子电源频率），转差率直接决定转子电路的频率特性。 5.当三相异步电动机启动瞬间，转子转速为0，此时转差率等于______。 答案：1 解析：转差率公式为，启动时，故，此时转子电动势和频率最大。 6.转子电路的电抗随______的变化而变化，频率越高，电抗______。 答案：转子电流频率；越大 解析：电抗，转子电抗与频率成正比，频率升高时，电抗随之增大。 7.定子电路中的电流主要用于产生______和提供定子铜损耗。 答案：旋转磁场 解析：定子电流产生的旋转磁场是电机能量转换的媒介，同时电流在定子绕组电阻上产生铜损耗。 8.漏电抗反映了______对电流的阻碍作用，其大小与绕组结构有关。 答案：漏磁通 解析：漏磁通不参与定子与转子间的能量传递，仅在绕组中产生感应电动势，形成漏电抗。 9.转子电流的方向遵循______，旨在阻碍转子与定子磁场间的相对运动。 答案：楞次定律 解析：楞次定律决定了感应电流的方向，转子电流产生的磁场会阻碍转子与定子旋转磁场的相对切割运动。 10.当电动机额定运行时，转子转速接近同步转速，转差率通常在______范围内。 答案：0.01~0.05（或1%~5%） 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，通常在1%~5%的范围内。 二、判断题 1.三相异步电动机定子绕组的感应电动势大小与电源频率无关。（ ） 答案：× 解析：由电动势公式可知，定子绕组感应电动势大小与电源频率f成正比，频率越高，电动势越大。 2.定子绕组的漏电抗是由主磁通产生的。（ ） 答案：× 解析：漏电抗由漏磁通产生，漏磁通不参与定、转子间的能量传递；主电抗才是由主磁通产生的。 3.异步电动机转子电路的频率始终与定子电路频率相同。（ ） 答案：× 解析：转子电路频率，只有当转差率（启动瞬间）时，；正常运行时s很小，f2远小于f1，两者不相同。 4.启动瞬间，转子感应电动势最大，转子电流也最大。（ ） 答案：√ 解析：启动时，转子电动势最大，转子电路阻抗最小，故转子电流最大。 5.定子电路的电源是外接的，而转子电路无外接电源。（ ） 答案：√ 解析：定子电路直接连接外部三相交流电源，属于供电侧；转子电路的电动势和电流由电磁感应产生，无需外接电源。 6.转差率越大，转子电路的电抗越小。（ ） 答案：× 解析：转差率s越大，转子频率越大，而电抗，故转子电抗随s增大而增大。 7.主电抗反映了主磁通对定子电流的阻碍作用。（ ） 答案：√ 解析：主电抗对应主磁通的电磁效应，主磁通在定子绕组中产生感应电动势，对定子电流形成阻碍作用，即为主电抗的物理意义。 8.当转子转速等于同步转速时，转子感应电动势为零。（ ） 答案：√ 解析：当转子转速n2等于同步转速n1时，转差率s=0，转子绕组与旋转磁场无相对运动，切割作用消失，感应电动势为零。 9.定子电流仅用于产生旋转磁场，不产生损耗。（ ） 答案：× 解析：定子电流一方面产生旋转磁场，另一方面会在定子绕组的电阻上产生铜损耗，并非不产生损耗。 10.转子电流的方向由右手定则决定，与磁场方向和相对运动方向有关。（ ） 答案：√ 解析：转子绕组切割旋转磁场产生感应电流，其方向可通过右手定则判断，与磁场方向、导体运动方向（即相对运动方向）相关。 三、选择题 1.三相异步电动机定子绕组感应电动势的大小与下列哪个因素无关？（ ） A. 电源频率 B. 绕组匝数 C. 电机转速 D. 气隙磁通最大值 答案：C 解析：定子绕组感应电动势公式为，与电源频率（）、绕组匝数（N）、气隙磁通最大值（）成正比，与电机转速无关。 2.定子绕组的主电抗是由什么磁通产生的？（ ） A. 漏磁通 B. 主磁通 C. 剩磁通 D. 涡流磁通 答案：B 解析：主电抗对应主磁通，主磁通穿过转子铁芯，实现定、转子间的能量传递；漏磁通产生漏电抗。 3.三相异步电动机定子电路的电源是（ ） A. 直流电源 B. 单相交流电源 C. 三相交流电源 D. 感应电源 答案：C 解析：定子电路是电动机的供电侧，直接连接外部三相交流电源，为电机运行提供电能。 4.转子感应电动势的频率与定子电源频率的关系是（ ） A. B. （s为转差率） C. D. 无关 答案：B 解析：转子频率由转差率决定，转差率s越大，转子频率f2越高，启动时s=1，f2=f1，运行时s很小，f2远小于f1。 5.当三相异步电动机启动瞬间，转子转速n2为0，此时转差率s为（ ） A. 0 B. 0.5 C. 1 D. 无穷大 答案：C 解析：转差率公式为，n1为同步转速，时，，此时转子与旋转磁场相对运动最大。 6.转子电路的电抗随什么参数的增大而增大？（ ） A. 转子转速 B. 转差率 C. 气隙大小 D. 定子电压 答案：B 解析：转子电抗，，转差率s增大时，f2增大，X2随之增大。 7.定子电流的主要作用不包括（ ） A. 产生旋转磁场 B. 提供定子铜损耗 C. 产生电磁转矩 D. 直接驱动转子转动 答案：D 解析：定子电流产生旋转磁场，旋转磁场切割转子绕组产生感应电流，进而产生电磁转矩驱动转子，定子电流不直接驱动转子。 8.漏电抗反映的是（ ）对电流的阻碍作用 A. 主磁通 B. 漏磁通 C. 剩磁通 D. 以上都不是 答案：B 解析：漏电抗由漏磁通产生，漏磁通不参与定、转子间的能量转换，仅在绕组中形成阻碍作用。 9.决定转子电流方向的定律是（ ） A. 欧姆定律 B. 楞次定律 C. 安培定律 D. 电磁感应定律 答案：B 解析：楞次定律指出感应电流的方向总是阻碍引起感应电流的磁通量变化，转子电流方向遵循此定律。 10.异步电动机额定运行时，转差率的典型范围是（ ） A. 0~0.01 B. 0.01~0.05 C. 0.05~0.1 D. 0.1~1 答案：B 解析：额定运行时转子转速接近同步转速，转差率较小，通常在1%~5%（即0.01~0.05）范围内。 11.下列哪项是感应电动势和电磁转矩产生的基础？（ ） A. 定子绕组电阻 B. 转子绕组电阻 C. 旋转磁场 D. 气隙 答案：C 解析：定子绕组通入交流电产生旋转磁场，旋转磁场切割定、转子绕组产生感应电动势，定、转子电流与磁场作用产生电磁转矩。 12.转子电路的电动势和电流来源于（ ） A. 外接直流电源 B. 外接交流电源 C. 电磁感应 D. 电池供电 答案：C 解析：转子电路无外接电源，其电动势和电流是由定子旋转磁场切割转子绕组产生的电磁感应效应形成的。 13.气隙减小，定子绕组的主电抗会（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定 答案：A 解析：气隙减小，主磁通路径的磁阻减小、磁导增大，而主电抗与磁导成正比，故主电抗增大。 14.随着转子转速升高，转差率s的变化是（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 先增大后减小 答案：B 解析：转速升高时，转子转速n2接近同步转速n1，由可知，s随转速升高而减小。 15.定子绕组感应电动势公式中，N代表（ ） A. 电机转速 B. 绕组匝数 C. 电源频率 D. 磁通最大值 答案：B 解析：公式中E为感应电动势，f为电源频率，N为绕组匝数，Φm为气隙磁通最大值。 16.下列关于定子漏电抗和主电抗的说法，正确的是（ ） A. 两者都由主磁通产生 B. 两者都由漏磁通产生 C. 漏电抗由漏磁通产生，主电抗由主磁通产生 D. 漏电抗由主磁通产生，主电抗由漏磁通产生 答案：C 解析：定子绕组电抗按磁通性质分类，漏磁通产生漏电抗，主磁通产生主电抗，二者物理意义不同。 17.转子电流的大小主要取决于（ ） A. 定子电压 B. 转子电动势和转子阻抗 C. 气隙大小 D. 定子绕组匝数 答案：B 解析：根据欧姆定律，转子电流，即由转子感应电动势E2和转子阻抗Z2共同决定。 18.当电动机转速达到同步转速时，转子感应电动势为（ ） A. 最大值 B. 额定值 C. 零 D. 不确定 答案：C 解析：转速等于同步转速时，转差率，转子与旋转磁场无相对运动，切割作用消失，感应电动势为零。 19.定子电路的电流频率与（ ）一致 A. 转子电流频率 B. 电源频率 C. 转差率 D. 电机转速 答案：B 解析：定子电路直接连接电源，其电流频率由电源决定，与电源频率完全一致。 20.转差率表示（ ） A. 转子转速为同步转速的3% B. 转子转速为同步转速的97% C. 转子转速比同步转速高3% D. 转子转速为零 答案：B 解析：由可得，即转子转速为同步转速的97%。 21.下列因素中，会使定子绕组感应电动势增大的是（ ） A. 电源频率降低 B. 绕组匝数减少 C. 气隙磁通增大 D. 电机转速升高 答案：C 解析：根据，气隙磁通增大时，感应电动势随之增大；A、B会使电动势减小，D与电动势无关。 22.漏电抗的大小与下列哪项无关？（ ） A. 绕组匝数 B. 绕组结构 C. 电源电压 D. 磁路材料 答案：C 解析：漏电抗与绕组的匝数、结构、磁路材料等有关，与电源电压无关。 23.转子电路的功率因数随转差率增大而（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 先增大后减小 答案：B 解析：转差率增大时，转子频率增大，转子电抗X2增大，功率因数减小（）。 24.主磁通的作用是（ ） A. 产生漏电抗 B. 实现定、转子能量传递 C. 产生铜损耗 D. 阻碍转子转动 答案：B 解析：主磁通穿过定、转子铁芯，是连接定子和转子电路的桥梁，负责实现二者间的电磁能量传递。 25.三相异步电动机定子绕组采用星形或三角形连接，主要影响（ ） A. 旋转磁场转速 B. 定子绕组电压 C. 转差率 D. 转子频率 答案：B 解析：连接方式不同，定子绕组所承受的电压不同（星形连接为相电压，三角形连接为线电压），其他参数不受连接方式直接影响。 四、简答题 1.简述三相异步电动机定子绕组感应电动势的产生原理及影响其大小的因素。 答案：产生原理：定子三相绕组通入交流电后，会产生旋转磁场；该旋转磁场切割定子绕组自身，根据电磁感应定律，绕组中便会产生感应电动势。影响因素：主要有电源频率、定子绕组匝数、气隙磁通最大值。由公式E=4.44fNΦm可知，频率、匝数、磁通越大，感应电动势越大。 2.什么是定子绕组的漏电抗和主电抗？二者的主要区别是什么？ 答案：漏电抗：由定子绕组的漏磁通（不穿过转子铁芯、不参与能量转换的磁通）产生的电抗。主电抗：由定子绕组的主磁通（穿过转子铁芯、实现定转子能量传递的磁通）产生的电抗。主要区别：漏电抗对应漏磁通，不参与能量转换；主电抗对应主磁通，是定转子间电磁能量传递的关键。 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 $