单选题
311、电动机运行电压在额定电压的( )范围内变化时其额定出力不变。
A
-10%~+5%
B
-5%~+10%
C
-10%~+10%
D
-10%~+15%
答案解析
正确答案:B
解析:
本题考查电动机运行电压允许波动范围与其额定出力关系这一重要运行规范。
根据《旋转电机 定额和性能》(GB 755—2008)及《电力变压器运行规程》(DL/T 572—2010)中对异步电动机的运行要求:当电动机在额定频率下运行,且供电电压在额定电压的-5%~+10%范围内变化时,其温升不超过允许限值,可长期连续运行,并保持额定输出功率(即额定出力)不变。
解析各选项:
- A项(-10%~+5%):负向偏差过大。电压降低10%时,电动机转矩与电压平方成正比(T ∝ U²),此时最大转矩将下降约19%,起动转矩显著减小,易导致带载起动失败;同时定子电流增大、铜耗增加,温升升高,无法保证额定出力长期运行。
- B项(-5%~+10%):符合国家标准规定。电压降低5%时,转矩下降约9.75%,仍在可靠裕度内;电压升高10%时,磁通近似正比于U/f,在f不变时主磁通增加,铁耗上升,但短时允许且通过设计余量可控制温升不超限,因此额定出力仍可维持。
- C项(-10%~+10%):负向超出允许范围,同A项分析,不满足额定出力不变条件。
- D项(-10%~+15%):负向和正向均超限。电压升高15%将使铁心饱和加剧、励磁电流陡增、铁耗与铜耗显著上升,温升迅速超标,可能引发绝缘加速老化甚至故障。
核心知识点:
1. 电动机额定出力不变的前提是温升不超过绝缘等级对应的允许温升值;
2. 电压变化影响电磁转矩(T ∝ U²)、电流、铁耗(∝ U²)、铜耗(I²R),进而影响温升;
3. 标准规定兼顾了起动性能、运行稳定性与绝缘寿命,故采用非对称容差:允许较小幅度欠压(-5%)以保障起动能力,允许较大幅度过压(+10%)因短时过压对温升影响相对可控,且现代电动机设计留有一定磁路余量。
因此,正确答案为B。
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