第四章 三相异步电动机
思考题与习题
4.1 三相异步电动机为什么会旋转，怎样改变它的转向。 4.2 什么是异步电动机的转差率？如何根据转差率来判断异步电机的运行状态？
4.3 在三相绕线转子异步电动机中，如将定子三相绕组短接，并且通过滑环向转子绕组通入三相交流电流，转子旋转磁场若为顺时针方向，问这时电动机能转吗？如能旋转，其转向如何？
4.4 异步电动机为什么又称感应电动机？
4.5 异步电动机中的空气隙为什么做得很小？
4.6 假如有一台星形联结的三相异步电动机，在运行中突然切断三相电流，并同时将任意两相定子绕组（如U 、V 相）立即接入直流电源，这时异步电动机的工作状态如何，试画图分析。
4.7 一台三相单层绕组电机，极数2p=4，定子槽数Z=36，每相并联支路数a=2，试列出60o 相带的分相情况，并画出三相单层交叉式绕组展开图。
4.8 一台交流电机，Z=36，2p=4，y=7，a=2。试列出60o 相带分相情况，并画出双层叠绕组的展开图。
4.9 试述短距系数k y1和分布系数k q1的物理意义？ 4.10 交流电机一相绕组电动势的频率、波形、大小与哪些因素有关？哪些由构造决定？哪些由运行条件决定？
4.11 一台三相双层绕组电机，Z=36，2p=4，ƒ1=50Hz ，y 1=7/9τ，试求基波、五次谐波与七次谐波的绕组系数，若完全消除五次谐波分量， y 1应取多少？实际中，本题采用短距的方法能否将五次谐波电动势完全消除？
4.12 一台4极，Z=36的三相交流电机，采用双层叠绕组， a=1，y 1=7/9τ，每个线圈匝数N c =20，每极气隙基波磁通Φ1=7.5 ×10-3Wb ，试求每相绕组基波电动势的大小？
4.13 交流电机单相绕组基波磁动势的幅值大小、位置和脉动频率与哪些因素有关？其中哪些因素由构造决定？哪些由运行条件决定？
4.14 交流电机三相绕组合成基波圆形旋转磁场的幅值、空间位置、转速和转向各与哪些因素有关？其中哪些因素由构造决定？哪些由运行条件决定？
4.15 一台50H z 交流电机，通入60H z 的三相对称交流电流，设电流的大小不变，问此时基波合成磁动势的幅值大小、转速和转向如何变化？
4.16 三相绕组中通入三相负序电流时，与通入幅值相同的三相正序电流时相比较，磁动势有何不同。若通入三相同相位的交流电流时又如何？
4.17 若在两相对称绕组中（两相绕组匝数相同，在空间相隔90o 电角度），通入对称的两相电流， 试证明两相的合成磁动势为旋转磁动势。
4.18 一台三相交流电机， 2p=6，Z=36，定子双层叠绕组，y=5/6τ，每相串联匝数N=72，当通入50H z 三相对称电流，每相电流I=20A时，试计算三相基波合成磁动势的幅值和转速。
4.19 异步电动机在起动及空载运行时，为什么功率因数较低？当满载运行时，功率因数为什么会较高？
4.20 当异步电动机运行时，设外加电源的频率为ƒ1，电机运行时的转差率为s ，问：定子电动势的频率是多少？转子电动势的频率是多少？由定子电流所产生的旋转磁动势以什么速度截切定子？又以什么速度截切转子？由转子电流产生的旋转磁动势以什么速度截切转子？又以什么速度截切定子？定、转子旋转磁动势的相对速度为多少？
4.21 三相异步电动机主磁通和漏磁通是如何定义的？主磁通在定、转子绕组中感应电动势的频率一样吗？两个频率之间数量关系如何？
4.22 为什么三相异步电动机励磁电流比相应三相变压器的大很多？
4.23 为什么三相异步电动机的功率因数总是滞后的？而变压器呢？
4.24 试说明异步电动机转轴上机械负载增加时，电动机的转速n 、定子电流I 1和转子电流I 2如何变化？为什么？
4.25 当三相异步电动机在额定电压下正常运行时，如果转子突然被卡住，会产生什么后果？为什么？
P mec =70W，P ad =200W，试求额定运行时的：（1）额定转速n N ；（2）空载转矩T 0；（3）输出转矩T 2；（4）电磁转矩T em 。
4.35 已知一台三相异步电动机定子输入功率为60kW ，定子铜损耗为600W ，铁损耗为400W ，转差率为0.03，试求电磁功率P em 、总机械功率P MEC 和转子铜损耗P Cu2。
4.36 一台P N =5.5kW、U N =380V，ƒ1=50Hz 的三相四极异步电动机，在某运行情况下, 自定子方面输入的功率为6.62kWP Cu1=341W， P Cu2=237.5W，P Fe =167.5W，P mec =45W, Pad =29W，试绘出该电动机的功率流程图，并计算在该运行情况下，电动机的效率、转差率、转速、空载转矩、输出转矩和电磁转矩。
4.37 有一台四极异步电动机，P N =10kW、U N =380V， ƒ=50Hz ，转子铜损耗P Cu2=314W，附加损耗P ad =102W， 机械损耗P mec =175W，求电动机的额定转速及额定电磁转矩。