第13练 定子绕组联结 山东省（春季高考）《电气控制线路安装与检修》（高教版·第4版） 一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了山东省（春季高考）《电气控制线路安装与维修》（高教版·第4版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法。 本卷是山东省（春季高考）《电气控制线路安装与维修》（高教版·第4版）一课一练的第13练，内容为：三相异步电动机定子三相绕组星形、三角形联结的接线方法和适用条件。 山东省（春季高考）一课一练 《电气控制线路安装与检修》（高教版·第4版） 第13练 定子绕组联结 一、单项选择题 1. 三相异步电动机定子绕组中，将三相绕组的末端连接在同一点，首端分别接入三相电源的联结方式是（ ） A. 星形联结 B. 三角形联结 C. 串联联结 D. 并联联结 【答案】A 【解析】星形联结是将三相绕组的末端连接在同一点，三个首端分别接入三相电源。三角形联结则是各相绕组首、末端依次相连。 2. 三相定子绕组采用三角形联结时，正确的接线关系是（ ） A. 三相绕组末端接成公共点 B. 各相绕组首尾依次连接成闭环 C. 三个绕组首端同时接入一根电源线 D. 三个绕组末端分别悬空不作连接 【答案】B 【解析】三角形联结是把一相绕组的末端与下一相绕组的首端依次连接，形成闭合三角形回路。其他接线关系不符合三角形联结的定义。 3. 三相定子绕组采用星形联结时，线电压与相电压的关系是（ ） A. 线电压等于相电压 B. 线电压约为相电压的1.732倍 C. 相电压约为线电压的1.732倍 D. 线电压约为相电压的三倍 【答案】B 【解析】星形联结时，线电压约为相电压的1.732倍，即相电压约等于线电压的0.577倍。该关系是三相对称电路星形联结的基本特征。 4. 三相定子绕组采用三角形联结时，线电流与相电流的关系是（ ） A. 线电流等于相电流 B. 线电流约为相电流的1.732倍 C. 相电流约为线电流的1.732倍 D. 线电流约为相电流的三倍 【答案】B 【解析】三角形联结时，线电流约为相电流的1.732倍。星形联结时线电流等于相电流，不能将两种联结的电流关系混淆。 5. 某三相异步电动机铭牌标注“220/380 V，△/Y”，接入380 V三相电源运行时，定子绕组应采用（ ） A. 三角形联结 B. 星形联结 C. 两相串联联结 D. 三相并联联结 【答案】B 【解析】铭牌中的“220/380 V，△/Y”表示电动机在220 V时采用三角形联结，在380 V时采用星形联结。接入380 V电源时应采用星形联结。 6. 六个出线端标有U1、V1、W1、U2、V2、W2的电动机定子绕组，采用星形联结时应将（ ） A. U1、V1、W1连接后接电源 B. U2、V2、W2连接成星点 C. U1与U2、V1与V2分别连接 D. U1、V1、W1全部分别接成星点 【答案】B 【解析】六端子定子绕组采用星形联结时，通常将U2、V2、W2连接在一起形成星点，U1、V1、W1分别接入三相电源。 7. 采用星形三角形降压起动控制三相异步电动机时，起动阶段定子绕组应先接成（ ） A. 星形联结以降低绕组电压 B. 三角形联结以提高绕组电压 C. 串联联结以增加绕组电流 D. 并联联结以降低绕组电阻 【答案】A 【解析】星形三角形起动时，电动机起动阶段先采用星形联结，使每相绕组承受的电压降低，从而减小起动电流。运行阶段再切换为三角形联结。 二、综合应用题 8. 一台三相异步电动机铭牌标注“220/380 V，6.8/3.9 A”，接线盒内有 U1、V1、W1、U2、V2、W2 六个接线端子。现将其接入三相380 V电源，按每相等效阻抗为12 Ω进行近似计算。（1）分别计算电动机采用星形联结和三角形联结时的相电压、相电流和线电流。取 ＝1.732。（2）判断该电动机接入三相380 V电源时应采用哪种联结，并说明采用另一种联结可能产生的主要影响。（3）说明该电动机采用星形联结时的接线方法。 【答案】（1）星形联结：相电压 U相＝380/≈219.4 V；相电流 I相＝219.4/12≈18.3 A；线电流 I线＝I相≈18.3 A。三角形联结：相电压 U相＝380 V；相电流 I相＝380/12≈31.7 A；线电流 I线＝31.7≈54.9 A。（2）应采用星形联结。因为电动机在星形联结时每相绕组承受约220 V电压，与铭牌要求相符。若采用三角形联结，每相绕组承受380 V，可能造成绕组过电压、过电流和发热。（3）将 U2、V2、W2 三个接线端子连接在一起，将三相电源分别接到 U1、V1、W1 端子。 【解析】（1）星形：U相=380/1.732≈219.4 V，I相=219.4/12≈18.3 A，I线=I相；三角形：U相=380 V，I相≈31.7 A，I线=1.732×31.7≈54.9 A。（2）380 V电源应接星形，使绕组承受约220 V；接三角形将过电压、过电流并发热。（3）U2、V2、W2短接，U1、V1、W1分别接三相电源。 9. 某生产线采用星—三角降压启动一台三相异步电动机，电动机铭牌标注“380/660 V，18/10.4 A”，电源线电压为380 V。按启动阶段每相绕组等效阻抗为6 Ω计算，忽略功率因数和电动机反电动势的影响。（1）分别计算电动机采用星形联结和三角形联结启动时的相电压、相电流和线电流，并计算星形启动线电流与三角形启动线电流的比值。（2）若电磁转矩与绕组相电压的平方成正比，计算星形启动转矩与三角形启动转矩的比值，并判断该启动方式适合直接带动重载设备还是轻载设备。（3）说明该电动机在380 V电源下的运行联结方式，以及星—三角启动转换时应注意的事项。 【答案】（1）星形联结：相电压 U相＝380/≈219.4 V；相电流 I相＝219.4/6≈36.6 A；线电流 I线＝36.6 A。三角形联结：相电压 U相＝380 V；相电流 I相＝380/6≈63.3 A；线电流 I线＝63.3≈109.7 A。线电流比为36.6/109.7≈1/3。（2）星形启动时每相电压为三角形启动时的1/，因此转矩比为（1/）^{2}＝1/3。该启动方式适合空载或轻载启动，不适合需要较大启动转矩的重载设备。（3）该电动机在380 V电源下应采用三角形运行。启动时先将绕组接成星形，电动机接近额定转速后再转换为三角形；转换过程应避免相间短路，并保证负载允许启动转矩降低。 【解析】（1）星形和三角形的相电压关系不同，线电流还需分别使用 I线＝I相和 I线＝相计算。（2）转矩与电压平方成正比，星形启动电压为三角形的1/，所以转矩降为三角形启动的1/3。（3）“380/660 V”电动机接380 V运行应为三角形，星—三角启动要求电动机具有六个可引出的绕组端子。 10. 一名维修技师检查一台5.5 kW三相异步电动机，铭牌标注“380/660 V”，额定效率为85%，额定功率因数为0.80。电动机接入三相380 V电源后，现场发现其运行电流明显偏小、带负载能力不足。按额定输出功率计算输入功率，取＝1.732。（1）计算电动机的额定输入功率和额定线电流，结果保留一位小数。（2）若现场误将绕组接成星形，计算每相绕组实际承受的电压，并比较其与三角形运行时每相电压的关系。（3）分析该故障现象的可能原因，并提出正确的接线改进措施。 【答案】（1）额定输入功率P1＝P2/η＝5.5/0.85≈6.47 kW。三相电路有功功率公式为P1＝√3U线I线cosφ，因此额定线电流I线＝P1×1000/(√3×U线×cosφ)＝6470/(1.732×380×0.80)≈12.3 A。 （2）星形联结时，每相绕组实际承受的电压为U相星＝U线/√3＝380/√3≈219.4 V。三角形联结时，每相绕组承受的电压为U相△＝U线＝380 V。因此，星形运行时每相电压约为三角形运行时的1/√3。 （3）铭牌“380/660 V”表示电动机接入380 V电源时应采用三角形联结。若误接成星形，每相绕组电压由380 V降为约219.4 V，绕组磁场和电磁转矩降低，带负载能力下降，运行电流也可能偏小。应先断电，核对铭牌和端子标记，将U1、V1、W1分别接三相电源，并按U1与W2、V1与U2、W1与V2分别连接，使绕组构成三角形联结。接线完成后还应检查相间绝缘、接线牢固性和电动机转向。 【解析】（1）P1=5.5/0.85≈6.47 kW，I线=6470/(1.732×380×0.80)≈12.3 A。（2）星形U相=380/1.732≈219.4 V；三角形U相=380 V，前者为后者的1/1.732。（3）380/660 V电动机接380 V应采用三角形；误接星形会使绕组电压、转矩及带负载能力下降，电流偏小。断电后将U1、V1、W1接电源，并分别与W2、U2、V2连接成三角形。 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 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了山东省（春季高考）《电气控制线路安装与维修》（高教版·第4版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法。 本卷是山东省（春季高考）《电气控制线路安装与维修》（高教版·第4版）一课一练的第13练，内容为：三相异步电动机定子三相绕组星形、三角形联结的接线方法和适用条件。 山东省（春季高考）一课一练 《电气控制线路安装与检修》（高教版·第4版） 第13练 定子绕组联结 一、单项选择题 1. 三相异步电动机定子绕组中，将三相绕组的末端连接在同一点，首端分别接入三相电源的联结方式是（ ） A. 星形联结 B. 三角形联结 C. 串联联结 D. 并联联结 2. 三相定子绕组采用三角形联结时，正确的接线关系是（ ） A. 三相绕组末端接成公共点 B. 各相绕组首尾依次连接成闭环 C. 三个绕组首端同时接入一根电源线 D. 三个绕组末端分别悬空不作连接 3. 三相定子绕组采用星形联结时，线电压与相电压的关系是（ ） A. 线电压等于相电压 B. 线电压约为相电压的1.732倍 C. 相电压约为线电压的1.732倍 D. 线电压约为相电压的三倍 4. 三相定子绕组采用三角形联结时，线电流与相电流的关系是（ ） A. 线电流等于相电流 B. 线电流约为相电流的1.732倍 C. 相电流约为线电流的1.732倍 D. 线电流约为相电流的三倍 5. 某三相异步电动机铭牌标注“220/380 V，△/Y”，接入380 V三相电源运行时，定子绕组应采用（ ） A. 三角形联结 B. 星形联结 C. 两相串联联结 D. 三相并联联结 6. 六个出线端标有U1、V1、W1、U2、V2、W2的电动机定子绕组，采用星形联结时应将（ ） A. U1、V1、W1连接后接电源 B. U2、V2、W2连接成星点 C. U1与U2、V1与V2分别连接 D. U1、V1、W1全部分别接成星点 7. 采用星形三角形降压起动控制三相异步电动机时，起动阶段定子绕组应先接成（ ） A. 星形联结以降低绕组电压 B. 三角形联结以提高绕组电压 C. 串联联结以增加绕组电流 D. 并联联结以降低绕组电阻 二、综合应用题 8. 一台三相异步电动机铭牌标注“220/380 V，6.8/3.9 A”，接线盒内有 U1、V1、W1、U2、V2、W2 六个接线端子。现将其接入三相380 V电源，按每相等效阻抗为12 Ω进行近似计算。（1）分别计算电动机采用星形联结和三角形联结时的相电压、相电流和线电流。取 ＝1.732。（2）判断该电动机接入三相380 V电源时应采用哪种联结，并说明采用另一种联结可能产生的主要影响。（3）说明该电动机采用星形联结时的接线方法。 9. 某生产线采用星—三角降压启动一台三相异步电动机，电动机铭牌标注“380/660 V，18/10.4 A”，电源线电压为380 V。按启动阶段每相绕组等效阻抗为6 Ω计算，忽略功率因数和电动机反电动势的影响。（1）分别计算电动机采用星形联结和三角形联结启动时的相电压、相电流和线电流，并计算星形启动线电流与三角形启动线电流的比值。（2）若电磁转矩与绕组相电压的平方成正比，计算星形启动转矩与三角形启动转矩的比值，并判断该启动方式适合直接带动重载设备还是轻载设备。（3）说明该电动机在380 V电源下的运行联结方式，以及星—三角启动转换时应注意的事项。 10. 一名维修技师检查一台5.5 kW三相异步电动机，铭牌标注“380/660 V”，额定效率为85%，额定功率因数为0.80。电动机接入三相380 V电源后，现场发现其运行电流明显偏小、带负载能力不足。按额定输出功率计算输入功率，取＝1.732。（1）计算电动机的额定输入功率和额定线电流，结果保留一位小数。（2）若现场误将绕组接成星形，计算每相绕组实际承受的电压，并比较其与三角形运行时每相电压的关系。（3）分析该故障现象的可能原因，并提出正确的接线改进措施。 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 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $