1、第7章 習題7.1 有一四極三相異步電動機，額定轉速nN1 440 rmin，轉子每相電阻R20.02 ，感抗X200.08 ，轉子電動勢E2020 V，電源頻率150 Hz。試求該電動機起動時及在額定轉速運行時的轉子電流I2。電工學電工技術全程輔導（第六版）主編：韓朝P268解：r/min轉差率：，于是 起動時，則轉子電流A 額定運行時轉子電流A7.2 已知Y100L14型異步電動機的某些額定技術數據如下：2.2 kW 380 V 丫接法1420rmin COS0.82 81試計算：(1) 相電流和線電流的額定值及額定負載時的轉矩；(2) 額定轉差率及額定負載時的轉子電流頻率。設電源頻率為5

2、0 Hz。電工學電工技術全程輔導（第六版）主編：韓朝P270 解：（1）由于是Y接法，線電流額定值，根據額定功率和功率因子的定義A 相電流額定值A 額定轉矩 （2）由電動機型號可知磁極對數，故r/min,于是有額定轉差率 轉子電流頻率Hz7.3 有臺三相異步電動機，其額定轉速為1 470 rmin，電源頻率為50 Hz。在(a)起動瞬間，(b)轉子轉速為同步轉速的時，(c) 轉差率為0.02時三種情況下，試求：(1) 定子旋轉磁場對定子的轉速；(2) 定子旋轉磁場對轉子的轉速；(3) 轉子旋轉磁場對轉子的轉速(提示：n2= sn0)；(4) 轉子旋轉磁場對定子的轉速；(5) 轉子旋轉磁場對定子

3、旋轉磁場的轉速。電工學電工技術全程輔導（第六版）主編：韓朝P270解：(a)由于Hz,r/min定子旋轉磁場對定子轉速為1500r/min,定子旋轉磁場對轉子轉速為1500r/min。，因為,r/min時，轉子旋轉磁場對定子的轉速為1500r/minr/min(b)r/minr/minr/min轉子旋轉磁場對定子旋轉磁場的轉速相同，因此為0。（c）r/min,r/minr/minr/min7.4 有Yll2M2型和Y160M18型異步電動機各一臺，額定功率都是4 kW，但前者額定轉速為2 890 rmin，后者為720 rmin。試比較他們的額定轉矩，并由此說明電動機的極數、轉速及轉矩三者之間

4、的大小關系。電工學電工技術全程輔導（第六版）主編：韓朝P270 解：Y112M-2的額定轉矩，由定義可得，所以 Y160M1-8的額定轉矩7.5 有一臺四極、50 Hz，1 425 rmin的三相異步電動機，轉子電阻R2002 ，感抗X200.08 ，E1E2010，當E1200 V時，試求:(1)電動機起動初始瞬間(n0，s1)轉子每相電路的電動勢E20，電流I20和功率因數COS20；(2)額定轉速時的E2，I2和COS2。比較在上述兩種情況下轉子電路的各個物理量(電動勢、頻率、感抗、電流及功率因數)的大小。電工學電工技術輔導及習題精解（第五版）主編：孫建紅等P243解：（1）起動瞬間，

5、由得VA7.6 已知Y132S4型三相異步電動機的額定技術數據如下：電源頻率為50 Hz。試求額定狀態下的轉差率sN，電流IN和轉矩TN，以及起動電流Ist，起動轉矩Tst，最大轉矩Tmax。電工學電工技術全程輔導（第六版）主編：韓朝P271解：由Y132S-4型號可知磁極對數，旋轉磁場轉速r/min于是轉差率為 由于電壓為380V，故必要采用Y形接法，于是由功率定義可得A 則額定轉矩起動電流A 起動轉矩 最大轉矩7.7 Y180L6型電動機的額定功率為15 kW，額定轉速為970 rmin，頻率為50 HZ，最大轉矩為295.36 N·m。試求電動機的過載系數。電工學電工技術全程輔

6、導（第六版）主編：韓朝P272解：額定轉矩 過載系數 7.8 某四極三相異步電動機的額定功率為30 kW，額定電壓為380 V，三角形接法，頻率為50 Hz。在額定負載下運行時，其轉差率為0.02，效率為90，線電流為57.5 A，試求：(1)轉子旋轉磁場對轉子的轉速；(2)額定轉矩；(3)電動機的功率因數。7.4.6電工學電工技術全程輔導（第六版）主編：韓朝P272解：由于是四極電動機，故時，則r/minr/min (1) 轉子旋轉磁場對轉子的轉速即為轉差r/min (2) 額定轉矩（3）功率因數7.9 上題中電動機的TstTN=1.2，IstTN=7，試求：(1)用Y-換接起動時的起動電流

7、和起動轉矩；(2)當負載轉矩為額定轉矩的60和25時，電動機能否起動?7.5.1電工學電工技術全程輔導（第六版）主編：韓朝P273 解：（1）直接起動電流為A。Y -換接起動時起動電流A 直接起動時起動轉矩 Y -換接起動時起動轉矩 能否起動，根據與大小關系， 時，才可以起動（2）當負載轉矩為60%時不能起動。負載轉矩時可以起動7.10 在習題7.8中，如果采用自耦變壓器降壓起動，而使電動機的起動轉矩為額定轉矩的85，試求：(1)自耦變壓器的變比；(2)電動機的起動電流和線路上的起動電流各為多少?7.5.2電工學電工技術全程輔導（第六版）主編：韓朝P274解：（1）由定義自耦變壓器降壓起動的轉

8、矩為直接起動的，即又因為直接起動時，所以得（2）電動機的自耦變壓器起動時，起動電流比直接起動電流小倍，即A 同理，由變比定義線路上起動電流為A7.11 某一車床，其加加工工件的最大直徑為600 mm，用統計分析法計算主軸電動機的功率。7.9.1電工學電工技術全程輔導（第六版）主編：韓朝P274解：由對車床的統計分析，其功率應為kW7.12 有一帶負載起動的短時運行的三相異步電動機，折算到軸上的轉矩為130N·m,速為730 rmin，試求電動機的功率。取過載系數=2。7.9.2電工學電工技術全程輔導（第六版）主編：韓朝P274解：根據過載系數定義，有，于是過載功率kW可選用kW的電動

9、機。7.13 一臺三相異步電動機在輕載下運行，已知輸入功率Pl=20 kW，COS =0.6。今接人三角形聯接的補償電容(圖7.1)，使其功率因數達到0.8。又已知電源線電壓為380 V，頻率為50 Hz。試求：(1)補償電容器的無功功率；(2)每相電容C。圖7.1 習題7.13的電路7.9.3電工學電工技術全程輔導（第六版）主編：韓朝P275解：（1）根據無功功率定義，可以得到補償電容上的無功功率為kvar（2）每相電容值，由于是連接，由補償電容的定義式F7.14 某工廠負載為850 kW，功率因數為0.6(滯后)，由1 600 kV·A變壓器供電。現添加400 kW功率的負載，由

10、同步電動機拖動，其功率因數為0.8(超前)，問是否需要加大變壓器容量?這時將工廠的功率因數提高到多少?7.10.1電工學電工技術全程輔導（第六版）主編：韓朝P275解：總的視在功率為 因此不必加大變壓器的容量，功率因數7.15 一臺并勵直流電動機，額定數據如下：PN=20kW，UN=220V，IN=104A，nN=1500r/min，N=0.89，電樞回路電阻Ra=0.20，勵磁回路電阻Rf=57.7,試求額定轉矩TN和反電動勢Eb。相似8.18電工技術電工學學習輔導與習題全解（第二版）主編：王月芹P149解：（1） （2）額定勵磁電流 額定電樞電流 反電動勢第8章 習 題 8.1 什么叫自鎖

11、和互鎖。在電動機的正反轉控制線路中，是雙重互鎖可靠還是單重互鎖可靠？為什么？解：自鎖：依靠接觸器本身的輔助觸點保持線圈通電的現象。互鎖：在同一時間內兩個接觸器只允許一個工作的控制作用。在電動機的正反轉控制線路中，雙重互鎖可靠。因為單重互鎖控制電動機的正反轉，當要求反轉時，必須先按停止按鈕，再按另有一個起動按鈕，才能實現電動機的反轉，操作是不方便。8.2指出圖8.1中哪一個屬于正確的，并指出其他的錯誤，如何改正？ 圖8.1 習題8.2的線路解：從圖8.1可以看出，圖(c)是正確的。其中圖(a)中，由于主電路中串聯了接觸器的長開觸點，當起動按鈕SB1按下后，電路始終處于不閉合狀態，因此電路不通；圖

12、(b)中，主電路中串聯了接觸器的長閉觸點，當按下起動按鈕SB2后，接觸器線圈通電，長閉觸點KM斷開，電路斷開；圖(d)中，長閉觸點KM把SB2短路，電路始終處于閉合狀態，按下起動按鈕SB2無效，即使按下起動按鈕SB1然后松開，電路又處于接通，無法起到斷開電路的效果。8.3 圖8.2是C620-1型車床的電氣控制線路(主電路未畫)，其中KM1、KM2分別控制電動機M1、M2的主電源。試指出M1和M2的起動順序、停車順序，并說明哪些元件起短路保護和過載保護。圖8.2 習題8.3的控制線路解：于圖8.2可知，當按下起動按鈕SB2時，接觸器KM1線圈接通，電動機M1起動，同時長閉觸點KM1吸合，KM1

13、自鎖，并且長開觸點KM1吸合，接通延時繼電器KT1支路。一段時間后，延時閉合開關KT1閉合，接觸器KM2線圈接通，電動機M2起動，同時長開觸點KM2吸合，接通延時繼電器KT2支路。一段時間后，延時打開開關KT2斷開，接觸器KM1斷電，電動機M1停車，KT1斷電，KM2斷電，電動機M2停車。 電路中熔斷器FU起短路保護作用，熱繼電器FR起過載保護作用。8.4 繪出三相籠型電動機帶有熱繼電器過載保護的控制線路。解：電路圖如圖8.3所示。圖8.38.5 繪出三相籠型電動機既能連續工作、又能點動工作的繼電接觸器控制線路。電工學電工技術全程輔導（第六版）主編：韓朝P306解：（1）圖8.4（a）SB1是

14、常閉按鈕，SB2與SB3并聯，SB2按下后，電動機連續工作，故SB2為連續工作起動按鈕。當按下SB3時，接觸器有電，主觸點閉合，電動機起動，使串聯在自鎖觸點的支路斷開，自鎖失效；放開SB3時，接觸器斷電，電動機停車，SB1只可使電動機點動工作。 （2）圖8.4（b）用開關控制的點動線路，K閉合時，按SB2連續工作；K打開時，按SB2是點動工作。圖8.48.6在圖8.3控制線路中有幾處錯誤？試繪出改正后的正確線路。圖8.3 習題8.5的控制線路 電工學電工技術全程輔導（第六版）主編：韓朝P309解：圖8.3所示電路圖中有5處錯誤：（1）熔斷器FU應該接在組合開關Q下方。 （2）聯結點1應接到主觸

15、點KM上方，否則不構成賄賂，控制電路無電源。 （3）自鎖觸點KM應僅與起動按鈕SB2并聯，否則SB1無法使用電動車停車。 （4）控制電路中無熔斷器，不能保護控制電路短路/ （5）控制電路中無熱繼電器觸點，不能實現過載保護。 改正后的電路圖如圖8.？圖8.？8.7 圖8.4是電動葫蘆(小型起重設備)的控制線路，試分析其工作過程。圖8.4 習題8.6的控制線路電工學電工技術全程輔導（第六版）主編：韓朝P313解：兩臺電動機主電路均為正反控制。 （1）按下SB1，KM1有電，電動機M1正轉起動，提升重物；如果在這過程中按下SB2，則立即停止上升；上升有SQ1實行限位，不致造成事故。 （2）按下SB2

16、則重物下放。 （3）按下SB3，KM3有電，電動機正轉，電葫蘆前移，有極限位置保護（SQ2限位開關控制）； （4）按下SB4電動機反轉，電葫蘆后移，也有極限位置保護（SQ3限位開關控制）。上升、下降，前后移動都是點動控制，因為兩臺電動機均為短時運行，可用最大轉矩工作。以不加過載保護用熱繼電器。8.8 某機床的主 (三相籠型) 電動機為7.5 kW，380 V，15.4 A，1 440 rmin，不需要正反轉，工作照明燈是36 V/40 W。要求有短路、零壓及過載保護。試繪出該控制線路并選用合適的電器元件。 電工學電工技術全程輔導（第六版）主編：韓朝P307解：短路，零壓及過載保護中，可通過交流

17、接觸器實現零壓保護，熱繼電器實現過載保護而短路保護只需在線路上加熔斷器即可。SB1和SB2實現控制功能，控制線路如圖8.？所示，各電器元件參數列于表8.？。圖8.？表8.18.9 圖8.5是一種密碼門鎖電路，當電磁鐵線圈YA通電后便將門閂或鎖閂拉出，將門打開。圖中，HA為報警器；KA1和KA2為繼電器；SB1SB8為手動操作按鈕。試分析其開鎖、報警和解警的工作原理。圖8.5 習題8.8的密碼鎖電路電工學電工技術全程輔導（第六版）主編：韓朝P315解：當正好先按下SB1，B2，SB3時KA線圈得電將門閂或鎖閂拉出把門打開，假如先按下了SB6，SB7，SB8中的任一個則KA1線圈得電，常開觸點KA

18、1閉合自鎖使警鈴HA報警，此時若按下SB4，SB5則KA2得電KA2常閉觸點斷開，解除警鈴。8.10 根據下列要求，分別繪出控制線路(M1和M2都是三相籠型電動機)：(1)電動機Ml先起動后，M2才能起動，且M2能單獨停車；(2)電動機M1先起動后，M2才能起動，且M2能點動；(3)M1先起動，經過一定延時后M2能自行起動；(4)Ml先起動，經過10s延時后M2能自行起動，M2起動后，M1立即停車；(5) 起動時，Ml起動后M2才能起動；停止時，M2停止后M1才能停止。電工學電工技術全程輔導（第六版）主編：韓朝P314 解：主電路簡單，而且相同，故這里僅畫控制電路。 （1）這是一個順序起動控制

19、電路，線路圖如圖（a）所示。 （2）控制線路如圖（b）所示，其中SB4為點動按鈕。 （3）控制線路如圖（c）所示，其中KT為通電延時式時間繼電器，M1起動后，KT的觸點延時閉合，接通KM2使M2起動。 （4）控制線路如圖（d）所示，只要在KM1線圈支路中，串聯KM2觸點。 （5）控制線路如圖（e）所示，在SB4支路中串聯KM1常開觸點，只有當KM1有電，電動機M1起動后SB4才能使M2起動；在SB1上并聯KM2常開觸點，只有當KM2斷電。電動機M2停車后，SB1才能起停止按鈕作用，使M1停車。8.11 根據圖8.6接線做實驗時，將QS 合上后按下起動按鈕SB1時，可能會出現下列現象，試分析各種

20、現象的故障原因。圖8.6 習題8.11的起動線路(1) 接觸器KM不動作，電動機也不轉動；(2) 接觸器KM動作，但電動機不轉動；(3)電動機能轉動，但一松開SB1電動機就不轉動；(4) 接觸器KM動作，但觸點吸合不上；(5)電動機不轉動或轉得極慢，并發出“翁翁”聲。電工學電工技術全程輔導（第六版）主編：韓朝解：（1）接觸器不動作有3種可能的原因：1，2兩根線上的熔絲有一個或兩個燒斷，使控制電路無電源；熱繼電器觸點跳開后未復位；4，5兩點有一點（或兩點）未接好。 （2）KM動作，但M不轉動，可能有兩個原因：A相熔斷器熔絲燒斷，電動機單相供電，無起動轉矩；電動機三相繞組上沒接電源。 （3）自鎖觸點未接通，電動機在點動控制狀態。 （4）接觸器動作但不吸合有3 個原因：電影電壓不足；接觸器線圈回路（即控制電路）接觸電阻過大；接觸器鐵心和銜鐵間的異物阻擋。 （5）接觸器鐵心柱上短路。 （6）燒壞接觸器可能有3個原因：接觸器電源電壓與線圈額定電壓不符；接觸器長時間吸合不上，因電流過大而燒壞；接觸器線圈絕緣層損壞，有匝間短路。 （7）A相熔絲燒斷，電動機單相運行。8.12 圖8.7所示是帶雙重自鎖的正反控制線路。如果KM2的常閉觸點閉合不上，在通電檢查時有何故障現象？如何使用下列工具來查