专题二十一 三相异步电动机的工作原理（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

专题二十一 三相异步电动机的工作原理 一、填空题 1.三相异步电动机产生旋转磁场的前提是定子绕组____分布且通入____交流电。 2.旋转磁场的旋转方向由三相交流电的____决定，改变此顺序可使电机____。 3.旋转磁场的同步转速公式为n₀=____，其中f代表，p代表磁极对数。 4.当电源频率为50Hz时，2极三相异步电动机的同步转速为____r/min。 5.三相异步电动机的“异步”是指转子转速____旋转磁场的同步转速。 6.转差率s的计算公式为s=____，额定工况下转差率通常在____之间。 7.定子绕组通入三相对称交流电后，在定转子之间的____中形成旋转磁场。 8.4极三相异步电动机的磁极对数p=____，50Hz电源下同步转速为____r/min。 9.转子绕组中的感应电流是由____切割转子绕组产生的电磁感应现象形成的。 10.电磁转矩的产生是基于____原理，即带电导体在磁场中会受到____的作用。 二、判断题 1.只要定子绕组通入三相交流电，就能产生旋转磁场。（ ） 2.三相异步电动机的同步转速与电源频率成正比，与磁极对数成反比。（ ） 3.转差率为零时，三相异步电动机能产生最大电磁转矩。（ ） 4.4极和6极三相异步电动机在相同电源频率下，4极电机的同步转速更高。（ ） 5.旋转磁场的旋转方向由定子绕组的绕向决定，与电流相序无关。（ ） 6.三相异步电动机工作时，转子绕组中的电流是由外部电源直接供给的。（ ） 7.气隙的存在是三相异步电动机产生旋转磁场和电磁转矩的必要条件。（ ） 8.当电源频率为60Hz时，2极电机的同步转速为3600r/min。（ ） 9.三相异步电动机的转子转速永远不可能等于同步转速。（ ） 10.转差率越大，三相异步电动机的转速越高。（ ） 三、选择题 1.三相异步电动机产生旋转磁场的首要条件是（ ） A. 定子绕组为单层绕组 B. 定子绕组对称分布 C. 通入直流电 D. 转子为笼型结构 2.下列关于旋转磁场产生的说法，错误的是（ ） A. 需通入三相对称交流电 B. 三相绕组空间相位差120° C. 通入单相交流电也可产生 D. 磁场强度随时间周期性变化 3.三相对称交流电的特点是（ ） A. 频率不同，相位差120° B. 频率相同，相位差60° C. 频率相同，相位差120° D. 幅值不同，相位差120° 4.旋转磁场的旋转方向由（ ）决定 A. 绕组匝数 B. 电源频率 C. 电流相序 D. 磁极对数 5.要使三相异步电动机反转，正确的做法是（ ） A. 增加电源电压 B. 交换任意两根电源线 C. 减少绕组匝数 D. 改变磁极对数 6.定子绕组通入三相对称交流电后，旋转磁场的磁极数由（ ）决定 A. 电源频率 B. 绕组连接方式 C. 绕组分布和匝数 D. 电流大小 7.下列情况中，能产生旋转磁场的是（ ） A. 定子绕组对称，通入单相电 B. 定子绕组不对称，通入三相电 C. 定子绕组对称，通入三相电 D. 定子绕组短路，通入三相电 8.旋转磁场在定转子之间的（ ）中产生 A. 定子铁心 B. 转子铁心 C. 气隙 D. 绕组 9.关于旋转磁场的描述，正确的是（ ） A. 磁场大小不变，方向不变 B. 磁场大小变化，方向不变 C. 磁场大小不变，方向旋转 D. 磁场大小和方向均旋转 10.三相异步电动机定子绕组通常采用（ ）连接方式以产生旋转磁场 A. 串联 B. 并联 C. 星形或三角形 D. 混联 11.若三相异步电动机定子绕组缺一相供电，此时（ ） A. 仍能产生旋转磁场 B. 产生脉动磁场 C. 磁场转速加倍 D. 磁场强度加倍 12.旋转磁场的产生是三相异步电动机工作的（ ） A. 结果 B. 核心前提 C. 附加条件 D. 次要因素 13.旋转磁场的同步转速计算公式为（ ） A. B. C. D. 14.我国工业用电的标准频率是（ ） A. 40Hz B. 50Hz C. 60Hz D. 70Hz 15.当电源频率为50Hz时，2极三相异步电动机的同步转速为（ ） A. 1500r/min B. 3000r/min C. 750r/min D. 6000r/min 16.4极三相异步电动机的磁极对数p为（ ） A. 1 B. 2 C. 4 D. 8 17.电源频率为50Hz时，6极电机的同步转速是（ ） A. 500r/min B. 1000r/min C. 1500r/min D. 3000r/min 18.下列电机中，同步转速最高的是（ ） A. 2极50Hz B. 4极50Hz C. 2极60Hz D. 4极60Hz 19.当电源频率不变时，增加磁极对数，旋转磁场的同步转速会（ ） A. 升高 B. 降低 C. 不变 D. 先升后降 20.某三相异步电动机的同步转速为1500r/min，电源频率50Hz，其磁极对数为（ ） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 21.若三相异步电动机接入60Hz电源，2极电机的同步转速为（ ） A. 3000r/min B. 3600r/min C. 1500r/min D. 1800r/min 22.下列关于同步转速的说法，正确的是（ ） A. 与电源电压成正比 B. 与绕组匝数成正比 C. 与磁极对数成反比 D. 与电流大小成正比 23.某电机铭牌标注“”，电源频率50Hz，该电机的极数为（ ） A. 4极 B. 6极 C. 8极 D. 10极 24.当磁极对数为3时，50Hz电源下的同步转速为（ ） A. 500r/min B. 1000r/min C. 1500r/min D. 2000r/min 25.电源频率从50Hz变为60Hz，其他条件不变，同步转速会（ ） A. 降低20% B. 升高20% C. 降低16.7% D. 升高16.7% 四、简答题 1.简述三相异步电动机旋转磁场的产生条件。 2.什么是同步转速？写出其计算公式并说明各参数含义。 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 $ 专题二十一 三相异步电动机的工作原理 一、填空题 1.三相异步电动机产生旋转磁场的前提是定子绕组____分布且通入____交流电。 答案：对称；三相对称 解析：定子绕组按空间120°对称排列，通入相位差120°的三相对称交流电，二者结合才能在气隙中形成旋转磁场。 2.旋转磁场的旋转方向由三相交流电的____决定，改变此顺序可使电机____。 答案：相序；反转 解析：相序（如U→V→W）决定磁场旋转方向，交换任意两根电源线改变相序，即可实现电机反转。 3.旋转磁场的同步转速公式为n₀=____，其中f代表，p代表磁极对数。 答案：60f/p；电源频率 解析：该公式是计算同步转速的核心，我国工业电源频率f通常为50Hz，磁极对数p由电机设计决定。 4.当电源频率为50Hz时，2极三相异步电动机的同步转速为____r/min。 答案：3000 解析：2极电机的磁极对数，代入公式。 5.三相异步电动机的“异步”是指转子转速____旋转磁场的同步转速。 答案：低于 解析：转子需低于同步转速才能保证磁场持续切割绕组，产生感应电流和电磁转矩，这是“异步”的核心含义。 6.转差率s的计算公式为s=____，额定工况下转差率通常在____之间。 答案：；0.02-0.05 解析：n为转子转速，转差率是衡量异步电机运行状态的重要参数，额定工况下数值较小，体现电机高效运行特性。 7.定子绕组通入三相对称交流电后，在定转子之间的____中形成旋转磁场。 答案：气隙 解析：气隙是定子磁场与转子相互作用的空间，旋转磁场在此产生并作用于转子。 8.4极三相异步电动机的磁极对数p=____，50Hz电源下同步转速为____r/min。 答案：2；1500 解析：磁极对数，故4极p=2，代入公式得。 9.转子绕组中的感应电流是由____切割转子绕组产生的电磁感应现象形成的。 答案：旋转磁场 解析：旋转磁场相当于“运动的磁场”，切割静止或低速旋转的转子绕组，满足电磁感应产生电流的条件。 10.电磁转矩的产生是基于____原理，即带电导体在磁场中会受到____的作用。 答案：左手定则；电磁力 解析：转子绕组中的感应电流在旋转磁场中受电磁力，多个导体的电磁力合成形成驱动转子旋转的电磁转矩。 二、判断题 1.只要定子绕组通入三相交流电，就能产生旋转磁场。（ ） 答案：× 解析：需满足两个条件：定子绕组对称分布且通入的是三相对称交流电，缺一不可，否则无法形成旋转磁场。 2.三相异步电动机的同步转速与电源频率成正比，与磁极对数成反比。（ ） 答案：√ 解析：由公式可知，频率f增大时转速升高，磁极对数p增大时转速降低，符合正比和反比关系。 3.转差率为零时，三相异步电动机能产生最大电磁转矩。（ ） 答案：× 解析：转差率为零时，磁场与转子无相对运动，无感应电流，电磁转矩为零，无法驱动转子旋转。 4.4极和6极三相异步电动机在相同电源频率下，4极电机的同步转速更高。（ ） 答案：√ 解析：4极p=2，6极p=3，50Hz时4极转速1500r/min，6极1000r/min，故4极转速更高。 5.旋转磁场的旋转方向由定子绕组的绕向决定，与电流相序无关。（ ） 答案：× 解析：旋转方向由电流相序决定，与绕组绕向无关，交换相序即可改变旋转方向。 6.三相异步电动机工作时，转子绕组中的电流是由外部电源直接供给的。（ ） 答案：× 解析：转子电流是由旋转磁场切割绕组产生的感应电流，无需外部电源供电，这是异步电机的重要特点。 7.气隙的存在是三相异步电动机产生旋转磁场和电磁转矩的必要条件。（ ） 答案：√ 解析：气隙为旋转磁场提供了存在空间，也是磁场切割转子绕组的媒介，没有气隙无法实现电磁能量转换。 8.当电源频率为60Hz时，2极电机的同步转速为3600r/min。（ ） 答案：√ 解析：代入公式，符合同步转速计算规律。 9.三相异步电动机的转子转速永远不可能等于同步转速。（ ） 答案：√ 解析：若转速相等，无相对切割，无感应电流和电磁转矩，转子会因阻力减速，故实际运行中转速始终低于同步转速。 10.转差率越大，三相异步电动机的转速越高。（ ） 答案：× 解析：转差率，s越大说明n与n₀差距越大，转子转速越低。 三、选择题 1.三相异步电动机产生旋转磁场的首要条件是（ ） A. 定子绕组为单层绕组 B. 定子绕组对称分布 C. 通入直流电 D. 转子为笼型结构 答案：B 解析：产生旋转磁场需两个核心条件，定子绕组按空间120°对称分布是基础结构条件，缺一不可。 2.下列关于旋转磁场产生的说法，错误的是（ ） A. 需通入三相对称交流电 B. 三相绕组空间相位差120° C. 通入单相交流电也可产生 D. 磁场强度随时间周期性变化 答案：C 解析：单相交流电无法形成旋转磁场，只能产生脉动磁场，不能驱动异步电机正常工作。 3.三相对称交流电的特点是（ ） A. 频率不同，相位差120° B. 频率相同，相位差60° C. 频率相同，相位差120° D. 幅值不同，相位差120° 答案：C 解析：三相对称交流电需满足频率相同、幅值相等、相位互差120°，这是产生旋转磁场的电流条件。 4.旋转磁场的旋转方向由（ ）决定 A. 绕组匝数 B. 电源频率 C. 电流相序 D. 磁极对数 答案：C 解析：电流相序（如U→V→W）决定磁场旋转方向，交换任意两根电源线改变相序，磁场方向即反转。 5.要使三相异步电动机反转，正确的做法是（ ） A. 增加电源电压 B. 交换任意两根电源线 C. 减少绕组匝数 D. 改变磁极对数 答案：B 解析：交换电源线可改变电流相序，进而改变旋转磁场方向，实现电机反转，操作简单且常用。 6.定子绕组通入三相对称交流电后，旋转磁场的磁极数由（ ）决定 A. 电源频率 B. 绕组连接方式 C. 绕组分布和匝数 D. 电流大小 答案：C 解析：绕组在定子铁心上的分布方式和匝数设计，直接决定了旋转磁场的磁极对数和磁极数。 7.下列情况中，能产生旋转磁场的是（ ） A. 定子绕组对称，通入单相电 B. 定子绕组不对称，通入三相电 C. 定子绕组对称，通入三相电 D. 定子绕组短路，通入三相电 答案：C 解析：只有同时满足“绕组对称”和“通入三相对称电”两个条件，才能形成稳定的旋转磁场。 8.旋转磁场在定转子之间的（ ）中产生 A. 定子铁心 B. 转子铁心 C. 气隙 D. 绕组 答案：C 解析：气隙是定子和转子之间的空气间隙，是旋转磁场存在和作用于转子的空间媒介。 9.关于旋转磁场的描述，正确的是（ ） A. 磁场大小不变，方向不变 B. 磁场大小变化，方向不变 C. 磁场大小不变，方向旋转 D. 磁场大小和方向均旋转 答案：C 解析：旋转磁场的幅值保持不变，仅空间方向随时间按一定转速旋转，形成稳定的旋转磁场。 10.三相异步电动机定子绕组通常采用（ ）连接方式以产生旋转磁场 A. 串联 B. 并联 C. 星形或三角形 D. 混联 答案：C 解析：定子绕组根据电源电压可接成星形（Y）或三角形（△），两种接法均可满足产生旋转磁场的绕组对称要求。 11.若三相异步电动机定子绕组缺一相供电，此时（ ） A. 仍能产生旋转磁场 B. 产生脉动磁场 C. 磁场转速加倍 D. 磁场强度加倍 答案：B 解析：缺相后电流不再对称，只能形成在固定方向上来回变化的脉动磁场，无法驱动转子旋转。 12.旋转磁场的产生是三相异步电动机工作的（ ） A. 结果 B. 核心前提 C. 附加条件 D. 次要因素 答案：B 解析：没有旋转磁场，就无法实现电磁感应和电磁转矩的产生，因此是电机工作的核心前提。 13.旋转磁场的同步转速计算公式为（ ） A. B. C. D. 答案：B 解析：同步转速n₀与电源频率f成正比，与磁极对数p成反比，公式为，单位为r/min。 14.我国工业用电的标准频率是（ ） A. 40Hz B. 50Hz C. 60Hz D. 70Hz 答案：B 解析：我国工业及民用电的标准频率为50Hz，是计算同步转速时的常用频率值。 15.当电源频率为50Hz时，2极三相异步电动机的同步转速为（ ） A. 1500r/min B. 3000r/min C. 750r/min D. 6000r/min 答案：B 解析：2极电机的磁极对数p=1，代入公式。 16.4极三相异步电动机的磁极对数p为（ ） A. 1 B. 2 C. 4 D. 8 答案：B 解析：磁极对数p=电机极数/2，4极电机的磁极对数为2。 17.电源频率为50Hz时，6极电机的同步转速是（ ） A. 500r/min B. 1000r/min C. 1500r/min D. 3000r/min 答案：B 解析：6极电机p=3，同步转速。 18.下列电机中，同步转速最高的是（ ） A. 2极50Hz B. 4极50Hz C. 2极60Hz D. 4极60Hz 答案：C 解析：代入公式计算，A为3000r/min，B为1500r/min，C为3600r/min，D为1800r/min，故C转速最高。 19.当电源频率不变时，增加磁极对数，旋转磁场的同步转速会（ ） A. 升高 B. 降低 C. 不变 D. 先升后降 答案：B 解析：由可知，p增大时，n₀成反比降低。 20.某三相异步电动机的同步转速为1500r/min，电源频率50Hz，其磁极对数为（ ） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 答案：B 解析：由，可知磁极对数为2（即4极电机）。 21.若三相异步电动机接入60Hz电源，2极电机的同步转速为（ ） A. 3000r/min B. 3600r/min C. 1500r/min D. 1800r/min 答案：B 解析：代入公式。 22.下列关于同步转速的说法，正确的是（ ） A. 与电源电压成正比 B. 与绕组匝数成正比 C. 与磁极对数成反比 D. 与电流大小成正比 答案：C 解析：同步转速仅与电源频率和磁极对数相关，与电压、匝数、电流无关，且与磁极对数成反比。 23.某电机铭牌标注“”，电源频率50Hz，该电机的极数为（ ） A. 4极 B. 6极 C. 8极 D. 10极 答案：C 解析：磁极对数，极数=2p=8极。 24.当磁极对数为3时，50Hz电源下的同步转速为（ ） A. 500r/min B. 1000r/min C. 1500r/min D. 2000r/min 答案：B 解析：。 25.电源频率从50Hz变为60Hz，其他条件不变，同步转速会（ ） A. 降低20% B. 升高20% C. 降低16.7% D. 升高16.7% 答案：B 解析：转速与频率成正比，（60-50）/50×100%=20%，故升高20%。 四、简答题 1.简述三相异步电动机旋转磁场的产生条件。 答案：产生旋转磁场需两个条件：一是定子三相绕组在定子铁心上按空间120°对称分布；二是向定子绕组通入相位差120°的三相对称交流电。 2.什么是同步转速？写出其计算公式并说明各参数含义。 答案：同步转速是指旋转磁场的转速。计算公式为，其中n₀为同步转速（r/min），f为电源频率（Hz），p为定子绕组的磁极对数。 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 $