Вопросы к аттестационному экзамену по дисциплине "Электрические машины". Раздел "Асинхронные машины"

2.  АСИНХРОННЫЕ  МАШИНЫ

(Вопросы к аттестационному экзамену)

2.1. Как   образуется  в  электрических  машинах  переменного  тока  вращающееся  магнитное  поле?  От  чего  зависит  скорость  вращения  магнитного  поля?

2.2. Обмотка статора трехфазного асинхронного двигателя включена в сеть с частотой f ₁ = 50 Гц.  Число  полюсов  машины 2р = 16.  Определите  частоту  вращения  магнитного  поля  машины.

2.3. Какие виды асинхронных машин Вы знаете? Объясните устройство разных видов асинхронных   машин.

2.4.  Объясните принцип действия трёхфазного асинхронного двигателя. Укажите диапазон изменения скольжения в режиме двигателя и величину номинального скольжения.

2.5.  Напишите формулу скольжения асинхронной машины и назовите входящие в формулу величины. Укажите величину номинального скольжения асинхронных двигателей.

2.6.  Определите номинальную частоту вращения ротора шестиполюсного трёхфазного асинхронно-го  двигателя.  Обмотка  статора  включается  в  сеть  с  частотой  изменения  напряжения  50 Гц.  Номинальное  скольжение  двигателя  3,5 %.      

2.7.  Номинальные данные трёхфазного асинхронного двигателя: полезная механическая мощность на  валу Р_2Н = 3 кВт;  частота  вращения  ротора  n_Н = 23,9 об/с; частота изменения напряжения сети f₁ = 50 Гц.  Определите номинальное скольжение  s_Н  и  полезный  момент  на  валу  М_2Н. 

2.8.  Как перевести асинхронную машину в генераторный режим? Поясните основные особенности работы машины в этом режиме. Укажите диапазон изменения скольжения в режиме генератора.

2.9.  Какие магнитные потоки условно выделяют в асинхронных машинах? Как (по каким путям) замыкаются  эти  магнитные  потоки?

2.10. Начертите Т-образную схему замещения асинхронной машины, обозначьте элементы схемы замещения. Объясните физический смысл параметров (сопротивлений) схемы замещения.

2.11. Почему индуктивное сопротивление x₀ намагничивающей ветви Т-образной схемы замещения асинхронной машины много больше сопротивлений x₁ и x₂ главной ветви?

2.12. Начертите уточнённую Г-образную схему замещения асинхронной машины, обозначьте элементы схемы замещения. Укажите наибольшее сопротивление схемы замещения.

2.13. Объясните,  почему  ток  холостого  хода  асинхронных  двигателей  много  больше  (в 10–50  раз)  тока  холостого  хода  трансформатора  одинаковой  мощности.

2.14. Трехфазный асинхронный короткозамкнутый двигатель включен в сеть с частотой 50 Гц и линейным напряжением 220 В. При номинальном моменте нагрузки   на валу М_2Н= 35,84 Нм ротор вращается с частотой n_Н = 2931 об/мин. Двигатель потребляет из сети активную мощность Р_1Н = 12,5 кВт; линейный ток статора I₁ = 36,45 A.  Определите номинальные КПД и коэффициент мощности двигателя.

2.15. Асинхронный трехфазный двигатель включен в сеть с фазным напряжениемU_1Н = 220 В; потребляет из сети активную мощность Р₁ = 12,9 кВт и работает с коэффициентом мощности  сosj₁= 0,86. Электрические потери в обмотках р_Э1 = 868 Вт и р_Э2 = 314 Вт. Известны потери мощности: магнитные  р_М = 400 Вт; добавочные и механические р_Д+ р_МЕХ = 350 Вт. Ротор вращается со скольжением s = 2,7 %. Определите полезную мощность на валу и КПД двигателя.

2.16. Начертите  зависимость  электромагнитного  момента  асинхронного  двигателя  от  скольжения М = f(s) и объясните её вид.

2.17. Перечислите известные Вам вращающие и тормозные моменты, действующие на ротор при работе асинхронного двигателя. Напишите уравнение этих моментов. Объясните, при каком соотношении моментов возможны  установившийся режим, разгон