电机拖动试题及答案-来自2007宿舍

一、填空题（每空1分，共30分）1、交流伺服电动机的控制方法有（幅值控制）、（相位控制）、（幅相控制）三种。2、直流发电机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向（相反），因此电磁转矩为（阻力）转矩；直流电动机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向（相同），因此电磁转矩为（拖动）转矩。3、接触器主要由（电磁机构）、（触电系统）、（灭弧装置）等三大部分组成。4、直流电机由（定子和转子）两大部分组成，该两部分的主要作用分别为（定子产生磁场）及（转子产生感应电动势或电磁转矩）。5、空气阻尼式时间继电器主要由（电磁机构）、（触电系统）和（延时机构）三部份组成。若要将通电延时型改成断电延时型，只需将（电磁机构翻转180度）。6、换向是直流电机运行的关键问题之一，影响换向的原因是（换向元件中存在电抗电动势ex和旋转电动势er），改善换向的方式有（装设换向磁极）、（装设补偿绕组）、（选择合适的电刷）。7、用Y-△降压起动时,起动电流为直接用△接法起动时的（1/3）,所以对降低（起动电源）很有效。但启动转矩也只有直接用△接法启动时（1/3），因此只适用于空载或轻载启动。8、交流伺服电动机的控制电压和励磁电压是时间相位互差（90°）电度角的交流电。9、直流电动机的制动方法有（能耗制动）、（反接制动）、（回馈制动）。10、反接制动时，当电机转速接近于（0）时，应及时（切断电源），防止电机（反转）。11、变压器是传递交流电能的（静止电机），它利用（一、二次侧匝数不等）来实现变压。12、伺服电动机为了防止（反转）现象的发生，采用（增大转子电阻）的方法。13、电路常采用（调节电流大小）、（调节电压大小）、（调节转矩大小）、（调节磁通大小）控制电机的启动、制动、调速等。14、基波脉振磁动势可以分解为（幅值相等）、（转速相同）、（转向相反）的两个旋转磁动势。15、步进电动机是一种把（电脉冲）信号转换成（相应的角位移或直线位移）信号的控制电机。16、根据转子结构的不同，三相异步电动机可分为（鼠笼式异步电机）和（绕线式异步电机）。17、分磁环的作用是使（产生的合成吸力始终大于弹簧的反作用力），以消除（衔铁的振动和噪声）现象；三相交流电磁机构是否需要分磁环（不需要）。18、异步电机的电磁制动分为（能耗制动）、（反接制动）、（回馈制动）。19、变频器由（主电路）和（控制电路）两大部分组成。20、衡量异步电动机启动性能最主要的指标是（起动电流）和（起动转矩）。21、单相异步电动机定子绕组中产生的磁场是（脉动磁场），可分解为（正向旋转磁场）和（反向旋转磁场）两部分。22、常用的低压电器有（接触器·继电器·自动开关·刀开关·转换开关·行程开关·电磁启动器·控制器·熔断丝·电磁铁）。（至少写出3种以上）23、熔断器又叫保险丝，用于电路的（短）保护，使用时应（串）接在电路中。24、异步电动机的调速方法有（改变电源频率）、（改变磁极对数）、（在转子电路中串接电阻改变转差率）。25、变频器是（电压频率变换器），是利用（半导体器件的通断）作用将固定频率的交流电变换成频率连续可调的交流电源，以供给电动机运转的电源装置。二、判断题（每小题1分，共10分）。（×）1．一台额定电压为220V的交流接触器在交流220V和直流220V的电源上均可使用。（×）2．三相笼型异步电动机的电气控制线路，如果使用热继电器作过载保护，就不必再装设熔断器作短路保护。（×）3．交流电动机由于通入的是交流电，因此它的转速也是不断变化的，而直流电动机则其转速是恒定不变的。（×）4．转差率S是分析异步电动机运行性能的一个重要参数，当电动机转速越快时，则对应的转差率也就越大。（×）5．三相异步电动机不管其转速如何改变，定子绕组上的电压、电流的频率及转子绕组中电势、电流的频率总是固定不变的。（×）6．使用并励电动机时，发现转向不对，应将接到电源的两根线对调以下即可。（×）7．电流、电压互感器属于特殊变压器。电压互感器二次侧禁止开路，电流互感器二次侧禁止短路。（√）8．三相异步电动机在起动时，由于某种原因，定子的一相绕组断路，电动机还能起动，但是电动机处于很危险的状态，电动机很容易烧坏。（√）9．刀开关安装时，手柄要向上装。接线时，电源线接在上端，下端接用电器。（×）10．单相电机一般需借用电容分相方能起动，起动后电容可要可不要。三、简答题（每小题5分，共40分）1、直流电动机为什么不能直接起动？如果直接起动会引起什么后果？（5分）答：起动瞬间转速n=0，电动势Ea=CeΦn=0，最初起动电流IN=UN/Ra。若直接起动，由于Ra很小，Ist会达到十几倍甚至几十倍的额定电流，造成电机无法换向，同时也会过热，因此不能直接起动。2、简述并励、串励及复励电机的特性及应用。答：并励电机：（1）转速特性nnICRCUCRIUnaeaeeaa0（2）转矩特性aTaMMICICT（3）效率特性%1001%1001%10002111aaaUIPRIPPPPP应用：并励电动机常用于转速不受负载影响又便于在大范围内调速的生产机械。如大型车床、龙门刨床。串励电机（1）转速特性eaaCRIUn（2）转矩特性amaMMICICT2应用：串励电机因转速可调范围广，启动扭矩大的特点被广泛的应用于电动工具，厨房用品，地板护理产品领域。复励电机复励电动机的工作特性介于并励与串励电动机的工作特性之间。如果并励磁动势起主要作用，他的工作特性就接近并励电动机，如果串励磁动势起主要作用，他的工作特性就接近串励电动机。转速特性1beCUn应用：复励电动机既具有串励电动机的特点，适用于负载转矩变化大需要比较软的机械特性的生产设备中，又可象并励电动机那样在空载或轻载的情况下运行。常用于轮船、无轨电车、起重采矿设备中。3、异步电动机中的空气隙为什么做得很小？答：异步电动机气隙小的目的是为了减小其励磁电流（空载电流），从而提高电动机功率因数。因异步电动机的励磁电流是由电网供给的，故气隙越小，电网供给的励磁电流就小。而励磁电流又属于感性无功性质，故减小励磁电流，相应就能提高电机的功率因数。4、简述三相异步电机的工作原理。答：定子对称三相绕组中通过对三相交流电流时产生旋转磁场。这种旋转磁场以同步转速n1切割转子绕组，在转子绕组中感应出电势及电流，转子电流与旋转磁场相互作用产生电磁转矩，使转子转动。5、简述笼型三相异步电机的启动方法。答：1、直接启动。给电动机定子绕组加上额定电压使之启动。启动时用刀开关、电磁启动器或接触器将电动机定子绕组直接接到电源上。2、降压启动。在电动机启动时降低加载=在定子绕组上的电压，启动结束时加额定电压运行。6、变压器一次绕组若接在直流电源上，二次侧会有稳定的直流电压吗，为什么？答：不会。因为直流电源加在变压器一次绕组上，将产生直流电流，在铁心中建立恒定磁通，恒定磁通不会在二次绕组中产生稳定的感应电动势。另外，如加上和额定交流电压相同的直流电压，由于电感对直流相当于短路，故此时只有绕组电阻限制电流，电流将很大，并将烧毁变压器7、电动机为什么要设置零压保护和欠压保护？答：1.短路保护,防止线路短路造成设备损坏等事故。通常都是用熔断器进行保护的，自动开关、过电流继电器也可以。2.过载保护,防止电机长期超载运行造成电机寿命降低及损坏等现象。通常用热继电器进行保护。3.零电压与欠电压保护,防止断电或电压过分降低导致电路不正常工作，电压恢复时电动机自行运行，造成设备的损坏，甚至人身事故。没有主令电气（如开关）的回路通常自身就具有该保护功能，建议将控制开关改为带自锁环节的按钮操作，以实现零压欠压保护。4.弱磁保护,只在直流电机里需要。防止励磁磁场过低或消失后引起电机转速迅速升高，甚至飞车的现象。通过电动机励磁回路串入弱磁继电器（电流继电器）来实现弱磁保护。8三相异步电动机在通电启动时应注意哪些问题？答：启动前，应注意检查3相电是否正常供电，有无缺相，断相等现象，最好安装一个相序保护器，然后检查控制回路是否正常，接触器是否能正常吸合，断开。启动时，检查电动机的启动电流，电动机启动时电流会高于电动机功率的两倍的以上。启动后，检查电动机的正常运转电流，正常运转的电流一般比较稳定的，最后听听电动机有没有异响。9、三相绕组的连接方法有哪些，请分别画出各种连接方式的绕组连接图。答：有两种：星形连接和三角形连接。10、变频器为什么要设置上限频率和下限频率?答：上下限频率设定后，变频器的工作频率被限定在上下限频率频率之内，可防止由于操作失误使电动机转速超出应用范围，造成事故或损失。11、三相异步电机通电后电机不转动首先应如何处理？其原因主要有哪些？答：首先应立即断电。①检查电源回路开关，熔丝、接线盒处是否有断点，修复；②检查熔丝型号、熔断原因，换新熔丝；③调节继电器整定值与电动机配合；④改正接线。其主要原因可能有：①电源未通（至少两相未通）；②熔丝熔断（至少两相熔断）；③过流继电器调得过小；④控制设备接线错误。四、作图题（共10分）1、一台2p=4、S=K=Z=16的直流电机，画出单叠绕组的绕组展开图。五、计算题（20分）1、有一台笼形异步电动机，kWPN20，5.6NstII，如果变压器容量为NS560kVA，问能否直接起动？解：判断电机能否直接起动的依据是满足公式：NNNQPSII4435.6NQII，75.720456043443NNPS所以满足上面的公式，此电动机可以直接起动。2、已经JO2-42-4型电动机的额定功率PN=5.5kW，额定转速nN=1440r/min，启动转矩倍数kT=Tst/TN=1.8，求：（1）在额定电压下的启动转矩；（2）当电网电压降为额定电压的80%时，该电动机的启动转矩。3、并励电动机的NU=220V，NI=122A，aR=0.15Ω，fR=110Ω，Nn=960r/min。如保持额定转矩不变，使转速下降到750r/min，求需在电枢电路中串入电阻cR的阻值？解：串入电阻前：ARUIfNf2110220AIIIfNa1102122VRIUEaaNa5.20315.0110220串入电阻调速后：960750'''NNEEaannnCnCEE因此VEa159'由于额定转矩不变，aTeICT，所以aI保持不变。''aaNaRIUE所以51.0120159220''aaNaIEUR36.015.051.0'aacRRR4、一台绕线式转子异步电动机：PN=75kW，nN=1460r/min，U1N=380V，IN=144A，E2N=399V，I2N=116A，λ=2.8，试求：（1）转子回路串入0.5Ω电阻，电动机运行的转速为多少？（2）额定负载转矩不变，要求将转速将至500r/min，转子每相应串多大电阻？5、已知一台三相异步电动机的额定数据如下：NP=4.5KW,Nn=950r/min,N=84.5%,Ncos=0.8,起动电流与云额定电流之比stI/NI=5，=2，起动转距与额定转距之比stT/NT=1.4，额定电压220/380V，接法星/三角，1f=50Hz。求（1）磁极对数p；（2）额定转差率Ns；(3)额定转距NT；（4）三角形联结和星形联结时的额定电流NI；（5）起动电流stI；（6）起动转距stT。解：（1）ppfn30006011,当1p时，min/30001rn当2p时，min/15001rn当3p时，min/10001rn而min/950rnN，所以取3p，此时min/10001rn（2）05.01000950100011nnnSNN（3）mNnPTNNN2.45950450055.955.9（4）三角形联结时AUPINNNNN1.10845.08.038034500cos3星形联结时AUPINNNNN47.17845.08.022034500cos