05第五章 感应电机

变压器与电机

第五章 感应电机

5-1 感应电动机负载增大时，为什么定子电流和输入功率会增加？从空载到负载主磁通有无变化？ 答：当负载增加时，电机转速下降，转子绕组与气隙磁场的相对速度增大，转子的感应电动势和感应电流相应增加，转子磁动势也增加。由磁动势平衡关系知定子磁动势也应增加，因此定子电流增大，电机从电网吸收的电功率（输入功率）也增加了。这个过程一直持续到电磁转矩和负载转矩重新平衡时为止。在电压不变的情况下由空载到负载，定子电流的增大导致定子漏阻抗压降有所增大，使定子感应电动势相应减小，因此主磁通略为减小。 5-2 为什么感应电机定转子极对数不等时不能正常工作？

答：设定子极对数为p1，定子频率为f1，则定子磁场的转速为n1=60f1p1。设转子极对数为p2，转子转速为n，转向与定子磁场转向相同，则由定子磁场在转子绕组中产生的感应电流的频率应为

f2=p1(n1 n60，转子电流产生的磁场相对于转子的转速为n2=60f2p2=(n1 n)p1p2，相对′=n2+n=于定子的转速为n2

p1p1

′≠n1，即定、转子磁场不同 n1+ 1 n。可见当p1≠p2时，n2

p2p2

步，就不能建立稳定的气隙磁场，所产生的电磁转矩为0，电机不能正常工作。

5-3 将一台三相绕线式感应电机的定子绕组短路，在转子绕组中通入频率为f1的三相交流电，设气

隙旋转磁场相对于转子的旋转方向为顺时针，试问此时转子的转向及气隙磁场相对于定子和转子的转向与转速如何？

答：转子绕组中通入频率为f1的交流电，产生的旋转磁场相对于转子的转速为ns=60f1p。若该磁场相对于转子顺时针方向旋转，企图带动定子同向旋转，但定子不能动，反作用于转子使其相对于定子以低于ns的速度n逆时针旋转。所以气隙磁场相对于定子顺时针旋转，转速为(ns n)。 5-4 在一台三相绕线式感应电动机的定子绕组中通入频率为f1的三相交流电，在转子绕组中通入频率为f2的三相交流电，试问稳定运行时转子的转向和转速如何？转速随负载如何变化？

答：定子磁场相对于定子的转速为n1=60f1p，转子磁场相对于转子的转速为n2=60f2p。下面分两类情况讨论：（1）定、转子电流相序相同时，若f1>f2，这时转子顺着定子磁场旋转方向旋转，为使定、转子磁场同步，必须有n+n2=n1，即转子转速n=n1 n2=60(f1 f2p=常数；若f1<f2，这时转子逆着定子磁场旋转方向旋转，且转速为n=n2 n1=60(f2 f1)p=常数；若f1=f2，显然转子不动。（2）定、转子电流相序相反，此时转子的转向与定子磁场的转向相同，旋转速度应当为

n=n1+n2=60(f1+f2p=常数。可见绕线式感应电动机定、转子同时供电时转速与负载无关。

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