单选题
三相异步电动机,若要稳定运行,则转差率应( )临界转差率。
A
大于
B
等于
C
小于
答案解析
正确答案:C
解析:
**解析:**
三相异步电动机的机械特性曲线($T-s$ 曲线或 $n-T$ 曲线)描述了电磁转矩与转差率(或转速)之间的关系。为了判断电动机能否稳定运行,我们需要分析其工作点受到微小扰动后的恢复能力。
1. **临界转差率 ($s_m$) 的定义**:
临界转差率对应的是电动机产生最大电磁转矩 ($T_{max}$) 时的转差率。在机械特性曲线上,这是转矩曲线的峰值点。
2. **稳定运行区域分析**:
* **当 $s < s_m$ 时(即转差率小于临界转差率)**:
此时电动机工作在机械特性曲线的**线性段**(或称为稳定段)。在这个区域内,随着转速下降(转差率 $s$ 增大),电磁转矩 $T$ 是增大的。
* **稳定性判据**:如果负载转矩突然增加导致电机转速瞬间下降($s$ 增大),电机产生的电磁转矩会随之增大,从而大于负载转矩,使电机加速回到原来的平衡点;反之,若负载减小导致转速上升($s$ 减小),电磁转矩减小,电机减速回到平衡点。因此,该区域是**稳定运行区**。通常电动机额定运行时的转差率很小(约 0.01~0.06),远小于临界转差率(约 0.1~0.2),正处于此区域。
* **当 $s > s_m$ 时(即转差率大于临界转差率)**:
此时电动机工作在机械特性曲线的**非线性段**(或称为不稳定段)。在这个区域内,随着转速下降($s$ 增大),电磁转矩 $T$ 反而减小。
* **不稳定性分析**:如果负载稍有增加导致转速下降($s$ 增大),电机产生的电磁转矩不仅不增加,反而减小,导致电磁转矩更小于负载转矩,电机将继续减速直至停转(堵转)。因此,该区域是**不稳定运行区**。
3. **结论**:
为了保证三相异步电动机在受到负载波动时能自动恢复到平衡状态,必须使其工作在机械特性的稳定段,即转差率 $s$ 必须**小于**临界转差率 $s_m$。
故正确答案为 **C. 小于**。
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