Асинхронные машины

Группа A
(вопросы невысокого уровня трудности)

1. Трёхфазная обмотка при питании от трёхфазного синусоидального источника создаёт вращающееся магнитное поле:

1) если зазор в машине равномерный;

2) если отсутствует насыщение магнитопровода;

3) в любом случае.

2. Как изменить направление магнитного поля трёхфазной обмотки?

1) Изменить направление токов во всех фазах на 180⁰.

2) Изменить порядок следования фаз.

3) Пересоединить обмотку, поменяв начала фаз с концами.

3. Каким должен быть шаг обмотки, чтобы ЭДС в ней от 5-й гармонической поля была равна нулю?

1) y = 3/5τ. 2) y = τ. 3) y = 4/5τ.

4. Шаг обмотки диаметральный. Как изменится амплитуда первой гармонической МДС, если шаг обмотки уменьшится?

1) Увеличится. 2) Уменьшится. 3) Не изменится.

5. Как распределение обмотки влияет на амплитуду первой гармонической МДС?

1) Уменьшает. 2) Увеличивает. 3) Не изменяет.

6. С какой скоростью по отношению к неподвижному статору движется седьмая пространственная гармоническая поля статора?

1) Выше синхронной скорости.

2) Ниже синхронной.

3) Равной синхронной.

7. В каком режиме работает асинхронная машина, если частота вращения ротора ниже частоты вращения поля статора?

1) В режиме генератора.

2) В режиме двигателя.

3) В режиме электромагнитного тормоза.

8. В каком режиме работает асинхронная машина, если направление вращения ротора противоположно направлению вращения поля статора?

1) В режиме генератора.

2) В режиме двигателя.

3) В режиме электромагнитного тормоза.

9. В каком режиме работает асинхронная машина, если частота вращения ротора выше частоты вращения поля статора?

1) В режиме генератора.

2) В режиме двигателя.

3) В режиме электромагнитного тормоза.

10. В асинхронной машине магнитные поля статора и ротора:

1) неподвижны относительно друг друга;

2) поле ротора вращается с меньшей скоростью, чем поле статора;

3) поле ротора вращается с большей скоростью в режиме двигателя и с меньшей скоростью в режиме генератора.

11. Сердечник статора асинхронной машины выполняют:

1) только шихтованным;

2) только массивным;

3) как массивным, так и шихтованным.

12. Какая из векторных диаграмм соответствует номинальному режиму работы двигателя (рис. 1–3)?

13. Как изменится магнитный поток асинхронного двигателя при переключении обмотки статора со схемы «звезда» (Y) на «треугольник» Δ?

1) Уменьшится. 2) Увеличится. 3) Останется без изменения.

14. Режим короткого замыкания асинхронной машины осуществляется:

1) при скольжении S = 0;

2) при скольжении S = 1;

3) при скольжении S = + ∞.

15. Какое соотношение существует между электромагнитной P_эм и полезной мощностью P₂ асинхронного двигателя?

1) P_эм > P₂. 2) P_эм < P₂. 3) P_эм = P₂.

16. Какая из схем (рис. 1–3) относится к индукционному регулятору?

17. Определите номинальный момент асинхронного двигателя с такими номинальными данными: P_н = 2, 2 кВт; U_лн = 220/380 В; I_1н = 9, 3/5, 4 А; n = 900 об/мин.

18. Определите частоту вращения ротора четырёхполюсного асинхронного двигателя, если частота тока в роторе равна 2 Гц (при частоте сети 50 Гц).

1) 1280 об/мин.

2) 1440 об/мин.

3) 1560 об/мин.

19. Определите частоту тока в роторе асинхронного двигателя, работающего от сети f = 50 Гц со скольжением S = 2%.

1) 2 Гц.

2) 1 Гц.

3) Задача не имеет решения, поскольку неизвестно число пар полюсов двигателя.

20. Какому режиму работы асинхронной машины соответствует энергетическая диаграмма (рис.)?

1) Режиму двигателя.

2) Генератора.

3) Электрического тормоза.

21. Какое соотношение существует между электромагнитной P_эм и потребляемой мощностью P₁ асинхронного двигателя?

1) P_эм > P₁. 2) P_эм = P₁. 3) P_эм < P₁.

22. Какому режиму работы асинхронной машины соответствует энергетическая диаграмма (рис.)?

1) Режиму генератора.

4) Двигателя.

5) Электрического тормоза.

23. На рисунке показаны механические характеристики асинхронного двигателя (М) и механизма (М_ст). Будет ли устойчивой работа асинхронного двигателя в точке 3?

1) Будет.

2) Не будет.

3) Задача неопределённая.

24. Какая из векторных диаграмм (рис. 1–3) соответствует режиму асинхронного генератора?

25. Какая из векторных диаграмм (рис. 1–3) соответствует режиму асинхронного двигателя?

Группа Б

(вопросы повышенного уровня трудности)

1. Какое магнитное поле создаёт трёхфазная обмотка при питании от трёхфазного несинусоидального напряжения?

1) Несинусоидальное распределённое в пространстве.

2) Эллиптическое вращающееся.

3) Совокупность вращающихся магнитных полей разных амплитуд и частот вращения.

2. Как изменить направление вращения магнитного поля в однофазном конденсаторном двигателе?

1) Пересоединить обмотку, поменяв начало фаз с её концом.

2) Поменять фазировку напряжения сети на обеих обмотках.

3) Включить последовательно конденсатор в другую фазу.

3. Шаг обмотки — диаметральный (y = τ). Как изменятся амплитуды основной и высших гармоник МДС, если шаг обмотки увеличить?

1) Увеличатся.

2) Уменьшатся.

3) Часть амплитуды гармоник увеличится,
другая — уменьшится.

4. Как распределение обмоток влияет на амплитуды высших гармоник МДС?

1) Уменьшает.

2) Часть уменьшает, другую часть увеличивает.

3) Увеличивает.

5. Зависит ли амплитуда и форма ЭДС обмотки статора при питании её от синусоидального источника, от распределения и ускорения?

1) Зависит.

2) Не зависит.

3) Изменяется только амплитуда.

6. Асинхронная машина работает в режиме двигателя. Как изменится режим работы машины, если изменить чередование фаз подводимого к статору напряжения?

1) Асинхронная машина будет работать в режиме двигателя.

2) Асинхронная машина перейдёт в режим генератора, а после изменения направления вращения вновь начнёт работать двигателем.

3) Асинхронная машина будет работать в режиме электромагнитного тормоза.

7. Каким образом учитывается закон сохранения энергии при приведении вращающегося ротора к неподвижному ротору?

1) Путём увеличения ЭДС в обмотке ротора.

2) Путём увеличения частоты тока в обмотке ротора.

3) Путём увеличения активного сопротивления обмотки ротора.

8. Как изменится ток холостого хода асинхронного двигателя, если двигатель с номинальным напряжением U_н = 220 В включить в сеть
с U_н = 380 В?

1) Увеличится в раз.

2) Увеличится в 3 раза.

3) Увеличится более чем в 3 раза.

9. Сердечник ротора асинхронной машины выполняют:

1) только шихтованным;

2) только массивным;

3) как шихтованным, так и массивным.

10. Какое соотношение существует между токами холостого хода асинхронного двигателя I_АД и трансформатора I_ТР в о.е.?

1) I_АД > I_ТР. 2) I_АД < I_ТР. 3) I_АД ≈ I_ТР.

11. Как изменится cosj асинхронного двигателя, если увеличить воздушный зазор?

1) Увеличится. 2) Уменьшится. 3) Не изменится.

12. Пуск асинхронного двигателя при пониженном напряжении применяется с целью:

1) уменьшения величины пускового момента;

2) уменьшения величины пускового тока;

3) уменьшения величины как пускового тока,
так и пускового момента.

13. Как изменится пусковой ток асинхронного двигателя при переключении обмотки статора со схемы «звезда» (Y) на схему «треугольник» (Δ)?

1) Увеличится. 2) Уменьшится. 3) Не изменится.

14. Может ли пусковой момент асинхронного двигателя превысить его максимальный момент при изменении активного сопротивления в цепи ротора?

1) Может. 2) Не может. 3) Задача неопределённая.

15. Как изменится пусковой момент асинхронного двигателя при переключении обмотки статора со схемы «звезда» (Y) на схему «треугольник» (Δ)?

1) Останется неизменным.

2) Увеличится в 3 раза.

3) Уменьшится в 3 раза.

16. С какой целью вводится добавочное сопротивление в цепь ротора при пуске асинхронного двигателя?

1) Уменьшить I_n и уменьшить M_n.

2) Уменьшить I_n и увеличить M_n.

3) Уменьшить I_n и поддержать неизменным M_n.

17. При регулировании частоты вращения асинхронного двигателя путём изменения частоты питающего напряжения величина напряжения:

1) останется неизменной;

2) изменяется пропорционально частоте;

3) изменяется обратно пропорционально частоте.

18. Для уменьшения пускового тока асинхронного двигателя в 2 раза в цепь статора включается реактор. Как при этом изменится пусковой момент асинхронного двигателя?

1) Уменьшится в 2 раза. 2) Уменьшится в 4 раза. 3) Не изменится.

19. Для уменьшения пускового тока асинхронного двигателя в 2 раза в цепь статора включается автотрансформатор. Как при этом изменится пусковой момент асинхронного двигателя?

1) Уменьшится в 2 раза. 2) Уменьшится в 4 раза. 3) Не изменится.

20. Как изменится пусковой момент асинхронного двигателя, если алюминиевую обмотку ротора заменить обмоткой из меди?

1) Момент станет равным нулю.

2) Немного возрастёт.

3) Немного уменьшится.

21. Как изменится механическая характеристика асинхронного двигателя, если медную обмотку ротора заменить алюминиевой (на рис. 1­–3: линия а — алюминий, линия б — медь)?

22. Асинхронный двигатель с номинальным напряжением 380 В включается в сеть 220 В. Как изменится перегрузочная способность асинхронного двигателя?

1) Не изменится.

2) Уменьшится в раз.

3) Уменьшится в три раза.

23. Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя путём изменения числа пар полюсов возможно:

1) только при постоянном моменте;

2) только при постоянной мощности;

3) как при постоянной мощности, так и при постоянном моменте.

24. В каком случае двигатель запустится быстрее, если его нагрузкой является вентилятор или лифтовый подъёмник?

1) При вентиляторной нагрузке.

2) При лифтовой нагрузке.

3) Данных не достаточно.

4) Не зависит от нагрузки.

25. Когда двигатель нагреется сильнее: при пуске от пониженного напряжения или от повышенного напряжения сети (М_стат ≈ const)?

1) При пониженном напряжении.

2) При повышенном напряжении.

3) Не зависит от напряжения.

4) Данных не достаточно.

Группа В
(вопросы высокого уровня трудности)

1. Дайте характеристику магнитного поля трёхфазной обмотки при питании её от несимметричного несинусоидального напряжения (вращающееся, неподвижное, круговое, эллиптическое, пульсирующее, совокупность различных полей).

2. Предложите универсальный способ изменения направления вращения магнитного поля m-фазной асинхронной машины.

3. Дайте рекомендации по выбору оптимального укорочения обмоток трёхфазного и однофазного асинхронного двигателя.

4. Дайте рекомендации по выбору оптимального числа пазов на полюс и фазу обмотки трёхфазного и однофазного двигателя.

5. Дайте анализ магнитного поля короткозамкнутой обмотки ротора, если на статоре АД расположена сосредоточенная обмотка с диаметральным шагом, питающаяся от синусоидального напряжения.

6. Будут ли три однофазных двигателя, механически связанные общим валом, работать как единый трёхфазный двигатель, если их обмотки сдвинуты по отношению друг к другу на 120° и подключены к напряжениям, сдвинутым на 120°?

7. К каким последствиям может привести длительная работа двигателя с несколько повышенным напряжением сети?

8. Опасна ли длительная работа двигателя с несколько пониженным напряжением сети?

9. Какую кривую опишет конец вектора тока статора при изменении скольжения от + ∞ до - ∞ (с одинарной клеткой на роторе)?

10. Как изменится скольжение АД1 при подключении к нему другого двигателя АД2 по схеме (рис.)?

11. Как изменится скольжение АД1 при подключении к нему двигателя АД2 по схеме (рис.)?

12. Как изменится пусковой момент асинхронного двигателя, если медную обмотку ротора заменить обмоткой из сверхпроводящего металла?

1) Момент станет равным нулю.

2) Немного возрастёт.

3) Немного уменьшится.

13. Как изменится перегрузочная способность асинхронного двигателя, если ротор с одинарной клеткой заменить на ротор с двойной клеткой?

1) Увеличится. 2) Уменьшится. 3) Не изменится.

14. Асинхронный двигатель работает при нормальной нагрузке. Как изменится ток статора двигателя при посадке напряжения (М_н = const)?

1) Увеличится. 2) Уменьшится. 3) Не изменится.

15. Асинхронный двигатель работает при номинальной нагрузке. Как изменится cosj двигателя при посадке напряжения сети (М_н = const)?

1) Увеличится. 2) Уменьшится. 3) Не изменится.

16. Как изменится коэффициент мощности (cosj) асинхронного двигателя при увеличении глубины паза на роторе?

1) Увеличится. 2) Уменьшится. 3) Не изменится.

17. При увеличении глубины паза короткозамкнутого ротора перегрузочная способность асинхронного двигателя:

1) увеличится; 2) уменьшится; 3) не изменится.

18. Как изменится механическая характеристика асинхронного двигателя, если на роторе вместо одинарной клетки круглого сечения применить глубокий паз (на рис. 1–3 линия а — одинарная клетка, линия б — глубокий паз).

M M M

б а а

б

а б

S S S

19. Как изменится перегрузочная способность асинхронного двигателя, если ротор с глубоким пазом заменить на ротор с двойной клеткой?

1) Увеличится. 2) Уменьшится. 3) Не изменится.

20. Что произойдёт с короткозамкнутым асинхронным двигателем, который работал в номинальном режиме, при обрыве одной из фаз статора?

1) Ротор будет вращаться с той же скоростью,
что и в трёхфазном режиме.

2) Ротор остановится.

3) Скольжение ротора увеличится.

21. Трёхфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором включён в сеть и вращается на холостом ходу. Что произойдёт с двигателем при обрыве одной из фаз статора?

1) Ротор остановится.

2) Частота вращения ротора не изменяется.

3) Частота вращения ротора немного уменьшится.

22. По каким режимным признакам можно определить, что роторная клетка имеет эффекты из-за некачественной заливки?

23. Улучшатся ли технико-экономические показатели двигателя, если немагнитные клинья на статоре заменить на магнитные?

24. Есть ли смысл применять различный проводниковый материал (например, медь и латунь) при изготовлении двойной беличьей клетки?

25. Сопоставьте примеры схем замещения асинхронного двигателя и трансформатора и объясните их различие.