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文檔簡介

1、電機與拖動試題庫一、名詞解釋二、填空三、單項選擇題四、多項選擇題五、判斷題六、問答題七、故障分析題八、計算題繪圖0.緒論一、名詞解釋1.磁場:電流周圍的效應2 .磁動勢(磁通勢、磁勢):產生磁場的源泉3 .磁場強度:表征距離磁源即磁動勢一定位置的地方,磁動勢影響強度的一個物理量。4 .磁場感應強度(磁通密度):表征距離磁源即磁動勢一定位置的地方,磁動勢感應能 力強弱的一個物理量。5 .磁通量:垂直穿過某一截面(面積為S)磁力線的數目6 .磁阻:就是磁力線通過磁路時所遇到的阻礙,磁阻與磁路的長度成正比,與磁路的磁導率成反比,并與磁路的截面積成反比7電感:其實質表征的就是電磁裝置電與磁轉換能力的大

2、小。二、填空1、在電機中磁場的幾個常用量分別是磁動勢、磁場強度、磁感應強度、磁通等。,2、進行磁路分析和計算時,常用到磁路的基本定律有全電流定律、磁路的歐姆定律、 磁路的基爾霍夫定律。3、電機的電流有交二直流之分,所以,旋轉電機也有直流電機與交流電機兩大類。1、旋轉電機是一種機曳熊量轉換的機電裝置。2、旋轉電機是一種機電能量轉換的機電裝置。5、把電能轉換機械能的電機稱為電動機。6、把機械能轉換電能的電機稱為電發電機。五、判斷題1、垂直穿過線圈的磁通量隨時間變化,必然會在線圈中產生感應電動勢。(,)3、棱次定律中表明垂直穿過線圈的變化磁通,會在線圈中產生電動勢。(V )6、棱次定律中表明線圈中的

3、感生磁場的方向始終是與原磁場變化率的方向一致的。(x )8、棱次定律中表明線圈中的感生磁場的方向始終是與原磁場方向一致的。(x )六、問答題1.電磁作用原理的綜述(1)有電流必定產生磁場,即 "電生磁"(2)磁場變化會在導體或線圈中產生感應電動勢,即“動磁生電”(3)載流導體在磁場中要受到電磁力的作用,即“電磁生力”第一章直流電機的原理與結構一、名詞解釋(一)1.電樞:在電機中能量轉換的主要部件或樞紐部分2 .換向:直流電機電樞繞組元件從一條支路經過固定不動的電刷短路,后進入另一條支路,元件中的電流方向改變的過程。3 .額定值:在正常的、安全的條件下,電氣設備所允許的最大工

4、作參數。(二)1.電機:機電能量(或機電信號)轉換的電磁裝置2 .直流電機:直流電能與機械能量進行轉換的電磁裝置3 .直流發電機:把機械能量轉換為直流電能的電磁裝置4 .直流電動機:把直流電能轉換為機械能量的電磁裝置5 .交流電機:交流電能與機械能量進行轉換的電磁裝置6 .交流電動機:把交流電能轉換為機械能量的電磁裝置7 .交流發電機:把機械能量轉換為交流電能的電磁裝置(三)第一節距:同一元件的兩個元件邊在電樞圓周上所跨的距離(四)極距:相鄰兩個磁極軸線之間的距離(五)電角度:磁場在空間變化一周的角度表示 二、填空1、鐵心損耗一般包括磁滯損耗、渦流損耗。1、電樞反應是主磁場與電樞磁場的綜合。6

5、、電樞反應是主磁場與轉子磁場的綜合。9、電樞反應是定子磁場與轉子磁場的綜合。12、電樞反應是勵磁磁場與轉子磁場的綜合。三、單項選擇題(一)1、在直流電機中,發電機的額定功率是指(C )A .輸入的功率C IaUaD2、在直流電機中,電動機的額定功率是指A .輸入的功率C.輸出的機械功率3、在直流電機中,電動機的輸入功率等于A .電磁功率BC. IaUaD4、在直流電機中,發電機的輸入功率等于A .電磁功率BC.機械源動裝置輸入的機械功率(二)1、有2對磁極的直流電機、單波繞組、A .8 B. 6 CB .輸出的機械功率.電磁功率(C )b. I e UeD.電磁功率(C ).輸出的機械功率.機

6、械源動裝置輸入的機械功率(C ).輸出的機械功率D. IaUa則此電機的支路數應為(D ).4D , 221(四)1、大容量的直流電機中補償繞組必須和(C )A .勵磁繞組串聯B .勵磁繞組并聯C .電樞繞組串聯D .電樞繞組并聯(五)1、在直流電動機中,理想的換向應是(A )A.直線換向B.延遲換向C.超前換向D .前面三個答案都正確四、多項選擇題(一)1、下列結構部件中屬于直流電動機旋轉部件的為(B C)A.主磁極B .電樞繞組C .換向器D.電刷(ABCD )(三)1、直流電動機電樞反應的結果為A .總的勵磁磁勢被削弱B .磁場分布的波形發生畸變C .與空載相比,磁場的物理中性線發生偏移

7、D .物理中性線逆旋轉方向偏移(四)1、直流電動機中影響換向的因素應該是A .電抗與電樞反應B.電抗與物理化學C.電樞反應與機械D.前面三個答案都正確4、影響直流電機換向的電磁因素主要有(ABC )A .電抗電勢B .電抗電勢以及電樞反應電勢C .電樞反應電勢D .電源電壓波動以及電樞繞組的電勢五、判斷題(X,)(一)1、磁飽和現象會導致電流、磁通和電動勢的波形畸變。 (V )(二)1、直流電機中一個磁極下所有導體電流向必須一致。(V )4、直流電機中相鄰兩個磁極下所有導體電流向必須相反。(V )(三)2、直流電機電樞中流過的是交流電流。(V )(四)1、直流電動機換向中,理想的是直線換向(

8、V )(五)1、直流電機單疊繞組,并聯電路的只路數等于其極對數。(X)2、直流電機與交流異步電動機電樞中的電流對負載貢獻一樣。(X )3、直流電機單疊繞組元件兩端應聯接在相鄰的兩個換向片上。(V )4、在直流電機中,通常所討論的電樞指的是定子。(X )(六)1、直流電機單疊組元件兩端應聯接在相鄰的兩個換向片上。(V )(七)2、交流異步電動機與直流電機電樞中的電流對負載貢獻不一樣。(V )2 、電刷裝置并不是直流電機所特有的部件。(V)(九)1、在直流電動機中一個元件中產生的磁場一般為方波( V )(十)1、在直流電機中其主磁場的分布一般為平頂波分布( V )(十一)1、在直流電機中其電樞磁勢

9、的分布一般為三角波分布( V )(十二)1、在直流電機中換向極的作用主要是幫助換向( V )六、問答題(一)1、直流電機中繞組的基本形式以及單疊繞組的基本特點是什么?繞組的基本形式:單疊繞組、單波繞組;單疊繞組的基本特點是:(1)所有元件組成一個閉合回路;(2)元件兩端分別接在相鄰兩個換向片上; (3) 一個極下所有上層邊元件組成 一條支路;(4)電刷對數等于極對數;(5)支路對數等于極對數;(6)電刷的位置:電刷所 接換向片所接元件的邊應處在相鄰兩磁極中間(對稱元件處在磁極軸線下)。2 、直流電機中繞組的基本形式以及單波繞組的基本特點是什么?繞組的基本形式:單疊繞組、單波繞組;單波繞組的基本

10、特點是:(1)所有元件組成一個閉合回路;(2)元件兩端分別接在 yk (K 1)/p個換向片上;(3)同一極性極下所有上層邊元件組成一條支路;(4)電刷對數等于極對數;(5)支路對數等于1; (6)電刷的位 置:電刷所接換向片所接元件的邊應處在相鄰兩磁極中間(對稱元件處在磁極軸線下)。7、直流發電機中繞組的基本形式以及基本特點中的區別是什么?(二)1、寫出直流電動機電磁轉矩的公式,并說明什么因素決定直流電動機的電磁轉矩?在電動、發電、制動三種運行狀態下電磁轉矩與轉速的關系怎樣?電磁轉矩的公式:T Ct I a,決定直流電動機的電磁轉矩的因素是負載轉矩;電動運行狀態下電磁轉矩與轉速的方向相同,

11、拖動電樞旋轉,電能變機械能;發電運行狀態下電磁 轉矩與轉速的方向相反, 源動機拖動電樞旋轉克服電磁轉矩, 機械能變電能;制動運行狀態 下電磁轉矩與轉速的方向相反,電磁轉矩制動電樞旋轉,把能量消耗在轉子內的電阻上。(三)1、小型直流電動機多為兩極電動機,一般在結構上只用一個換向極,問能否良好運行,為什么?能良好運行,因為一個換向磁極, 可以產生兩個磁極; 另外因為小型直流電動機的容量 較小,用只用一個換向極產生的兩個磁極,足可以保障換向要求。(四)1、怎樣改變直流發電機的電動勢與電磁轉矩的方向。電動勢Ea Ce n改變勵磁電壓或轉速中的任一個方向即可,但不能同時改變;電磁轉矩T Ct Ia ,改

12、變勵磁電壓或轉速中的任一個方向即可,但不能同時改變。2、換向器與電刷的作用是什么直流電機內部元件流的是交流;所以直流電動機電刷把外部供給的直流電引到換向器 上,通過換向器上換向片的旋轉, 轉換到元件上的為交流電; 直流發電機內部發的是交流電, 引到換向器的換向片上,旋轉的換向器通過電刷把內部的交流轉換外部的直流電。(五)1、補償繞組的作用是什么,裝在什么位置,流過補償繞組的電流是什么電流。電流方向如何。直流電機只有在容量較大時才加裝補償繞組,目的是幫助換向極繞組進一步補償直流電機良好換向,裝在主磁極上;補償繞組一般與電樞繞組串聯,則流過補償繞組的電流為電樞電流;電流方向為補償換向的方向。2、換

13、向繞組的作用是什么,裝在什么位置,流過補償繞組的電流是什么電流。電流方 向如何。換向繞組的作用是幫助直流電機良好換向,一般裝在主磁極之間, 與電樞繞組串聯; 直流電機只有在容量較大時才加裝補償繞組,目的是幫助換向極繞組進一步補償直流電機良好換向,裝在主磁極上;補償繞組一般與電樞繞組串聯,則流過補償繞組的電流為電樞電流; 電流方向為補償換向的方向。(六)1、直流電機有幾中勵磁方式,各自有什么的特點。直流電機勵磁方式:他勵、并勵、串勵、復勵;他勵電機的勵磁繞組與電樞繞組電源各自獨立。并勵電機的勵磁繞組并接在電樞繞組兩端,共用一個電源;串勵電機的勵磁繞組串接在電樞繞組中,共用一個電源;復勵電機有兩套

14、勵磁繞組一個并接在電樞繞組中,一個串接在電樞繞組中,共用一個電源,按二者產生的磁場是增加還是減少,分為積復勵和差復勵。(七)試分別說明,繞組連接圖、展開圖及電路圖的作用。繞組連接圖的作用是方便于實際嵌線。繞組展開圖的作用是方便于電機電磁工作原理的分析。繞組電路圖的作用是方便于電路分析。八.試繪制Z=S=K16, 2P=4,直流電機單疊繞組連接圖、展開圖及電路圖,并說明各 自的作用(1)繞組連接圖的作用是方便于實際嵌線。元件號元件上層邊所在槽號元件下層邊所在槽號元件端接換向器號(2)繞組展開圖的作用是方便于電機電磁工作原理的分析。(3)繞組電路圖的作用是方便于電路分析。第二章直流電機拖動 一、名

15、詞解釋1 .恒轉矩負載:生產機械的負載轉矩TL的大小不隨電機轉速 n變化而改變的負載。2 .恒功率負載:電機轉速變化時,而負載從電動機吸收的功率為恒定值。3 .通風機類負載:負載轉矩的大小與轉速n的平方成正比,即 TL = Kn 24 .生產機械負載轉矩的特性:生產機械的轉速n與負載轉矩Tl之間的關系n f()。5 .直流電動機的工作特性:是指在端電壓 U Un ,勵磁電流If 。,電樞回路不串附加電阻時即Rk0的條件下,電動機的轉速n、電磁轉矩T和效率 分別隨輸出功率P2而變化的關系,即n,T,f(P2)曲線6 .機械特性是指電動機的轉速 n與其轉矩(電磁轉矩)T之間的關系,即n f(T)曲

16、線。7 .電力拖動系統穩定運行:是指系統在擾動作用下,離開原來得平衡狀態,仍能在新 的運行條件下達到新的平衡,或者在擾動消失后,能夠回到原來平衡狀態的系統8 .它勵發電機的外特性:就是它勵發電機電樞電流I a變化引起端電壓變化的關系。9.它勵發電機的調節特性:為保持端電壓基本不變,根據負載變化適當調節勵磁電流即If f(Ia)的關系三、單項選擇題1、他勵直流電動機穩態運行時,電動勢平衡方程式為(A )A.Ua= I aR+EaB.Ea = U + I aR+Ladi a/t aC.Ea=Ua+IaRD,U= Ea+I aR + Ladi a/dt4、他勵直流電動機運行時,電磁轉矩平衡方程式為(

17、A )A.Tem=T2+To+Jd Q /dtB.Tem=T2+ToC.T2 = T em +ToD.T2= T em +T 0+Jd Q/dtC . Tem=Tl+ToD . Tl = T em +To(二)1 .在討論直流電動機的工作特性時,它勵或者并勵電動機的理想空載轉速應是(C )A . E/Ce B . IaR/Ce c . u/Ced . u/Ct4.在討論直流電動機的工作時,一般情況下,其電磁轉矩為( C )A . Ten=Cs laB . Tem= Ce/ I aC. Ten= Ct I aD . Ten=Cr/ I a(三)1、在直流電動機時,運行效率最高時應是(A )A .

18、不變損耗與機械損耗相等B .應是鐵耗與銅耗相等時C.鐵耗與磁滯損耗相等時D(四)1、在直流電動機中機械特性最硬的A.并勵電動機C. 串勵電動機四、多項選擇題(一)1、并勵直流發電機發電的條件 A.并勵發電機內部必須有一定的剩磁。B.勵磁繞組接線極性要正確。可變損耗與不變損耗相等般為(B )B .他勵電動機D .復勵電動機(ABC )C.勵磁電阻Rf RfLj臨界電阻D.必須先給勵磁通電。五、判斷題(X,)(一)1、電機放大機又名交磁擴大機。它實際上是一臺二級直流發電機。(V )2、直流電機中減弱磁通人為機械特性的一般下降,n上升,但負載過大速度反而會下降。(V )(三)1、直流電機中電樞串接電

19、阻時的人為機械特性變軟,穩定性變差。(V )(四)1、直流電機降壓時的人為機械特性變軟,穩定性變差。 (x ) 六、問答題(一)1、試繪制功率流程圖,并說明各流程中的功率含義電源輸入的電功率 P1;機械損耗Pm (1)軸承損耗(2)電刷摩擦損耗(3)通風損耗(4)周邊風阻損耗;電樞銅耗Pcu包括電阻損耗與電刷接觸損耗電磁功率Pern;鐵耗PFe(1)磁滯損耗(2)渦流損耗;雜散損耗Pa(1)齒槽損耗(2)電樞反應損耗;軸上的凈輸出機械功率 P2(1)理想空載轉速n0與固有特性時相同,且不隨串接電阻R的變化而變化;(2)電樞串接電阻 R的變化,獲得不同斜率的射線族。(3)隨著&的加大,特

20、性的斜率 增加,轉速降落 n加大,特性變軟,穩定性變差。2 .電源電壓改變時人為機械特性的特點(1)理想空載轉速n0發生變化,隨電源電壓的而降低。(2)由于R 0,特性斜率 不變,機械特性由一組平行線所組成。(3)特性斜率不變,轉速降落n不變,因此其特性較串聯電阻時硬。3 .改變主磁通時人為機械特性的特點(1)理想空載轉速n0與磁通 成反比,即當下降時,明上升。(2)不同的磁通,所得機械特性曲線斜率不同。(3)磁通 下降,特性斜率上升,且 與2成反比,曲線變軟;4 4) 一般 下降,n上升,但負載過大速度反而會下降。(三)1.由運動方程式判斷電動機的工作狀態GD2 dn(1)當T Tl J G

21、 0時,則n=0或n=常值,電力拖動系統處于靜止或穩態運 375出行狀態,即拖動系統穩定運行狀態。2.(2)當T TL jGJdn 0時,電力拖動系統處于起動或調速時的升速運行狀態, 375 dt即過渡過程的升速過程。2(3)當T TL jGJdn 0時,電力拖動系統處于停車或調速時的減速運行狀態, 375 dt即過渡過程的減速過程。(四)1.穩定運行的要求:電力拖動系統在某一穩定轉速下運行,由于受到某種擾動,如負載的突然變化或電網電壓的波動等,則導致系統的轉速發生變化而離開了原來的平衡狀態,如果電力拖動系統能在新的條件下達到新的平衡狀態,或者當外界擾動消失后能自動恢復到原來的轉速下繼續運行,

22、則稱該系統是穩定的;如果系統不能在新的條件下達到新的平 衡狀態,或者當擾動消失后不能自動恢復到原來的轉速下繼續運行,則稱該系統是不穩定的。2.穩定運行白條件:(1)必要條件:電動機的機械特性與負載的轉矩特性必須有交點,即存在T TL 。、一_ dT dTL , URa(2)充分條件:在交點T T_處,滿足 (由n - tT與 dn dnC eCeCT2GD dnT Tl J分析可得),或者說在交點以上的轉速部分滿足T Tl,而在交375 dt點以下的轉速部分滿足 T TL o由于大多數負載轉矩都隨轉速的升高而增大或者保持恒定,因此只要電動機具有下降 的機械特性,就能滿足穩定運行的條件。2.影響

23、直流并勵發電機端電壓下降的因素有兩種:(1)電樞電阻(內阻)的影響當有負載電流通過電樞回路時,將引起電壓降,它包括電樞繞組本身的電阻壓降Iara及電刷接觸電壓降2 U ;(2)電樞反應的影響電樞反應的去磁作用, 將使每極磁通略微減少, 因而使感應電動勢略微降低,進而造成端電壓下降。(3)勵磁繞組并接方式的影響。(六)1.減小直流它勵發電機端電壓下降的方法(1)減小電樞電阻(內阻)在制造發電機時采用電阻較小的材料,但對于已制造好的發電機是無法降低電阻的。(2)減小電樞反應的影響采用自動控制,隨著負載電流的增大, 勵磁電流也應略微增大, 以確保端電壓基本不變 或降壓較小。(七)1.電機放大機的定子

24、上的繞組及其作用。(1)控制繞組:一般加控制電壓,稱為控制信號。(2)補償繞組:抵消磁通電樞繞組磁通d的去磁作用。(3)換向繞組:為了改善直軸換向,在中槽內嵌放了換向繞組Nh,也與電樞繞組串聯(4)交軸助磁繞組:改善了交軸的換向。(5)去磁繞組:為了減小電機放大機的剩磁和磁滯回線,磁軻上還繞有交流去磁繞組,所加工頻交流電壓 13V。2.電機放大機補償繞組的三種補償形式(1)全補償補償繞組的磁勢正好抵消電樞反應的磁勢,稱為全補償。這時電機放大機的電壓Ud隨輸出電流Id的變化,只與放大機內部一些繞組上的壓降有關。因此,外特性曲線是一條稍微 下降的曲線。(2)欠補償補償繞組的磁勢小于電樞反應的磁勢,

25、稱為欠補償。這時隨著輸出電流Id的增加,放大機的端電壓Ud有較大的降低。(3)過補償補償繞組的磁勢大于電樞反應的磁勢,稱為過補償。過補償太強時,隨著輸出電流Id的增加,放大機的端電壓 Ud有較大的上升,這種特性容易使放大機工作不穩定,可能引起自 激,使它失去控制。為了保證放大機的正常工作,一般補償繞組的補償程度都調到低于全補 償的欠補償狀態,這種調整在出廠前已調好。七、故障分析題(一)1、串勵直流電動機為什么在輕載或空載啟動、運行時容易“飛車”?和并勵直流電動機比較,串勵直流電動機的機械特性硬度如何?根據直流電動機的機械特性公式n Ce-RIa,串勵直流電動機電流與電樞電流CeU R樣,空載或

26、輕載時,勵磁處于磁化的比例區,即kIa,則n 電樞電流CekI a Cek與轉速成反比,因為電流 Ia較小,則轉速n會很大,嚴重會產生“飛車”。和并勵直流電動機比較,串勵直流電動機的機械特性硬度較軟。2 、他勵直流電動機起動時,為什么要先加勵磁電壓,如果未加勵磁電壓(或因勵 磁線圈斷線),而將電樞通電源,在空載起動或負載起動會有什么后果。根據直流電動機的機械特性公式 n - -Ra Ia ,他勵直流電動機起動時, 若先將電CeCe樞通電源,后加勵磁電壓(或因勵磁線圈斷線),即磁場處于磁化的比例去區此時可能0,則理想空載轉速n0 U/Ce 很大,嚴重會產生“飛車”。負載時,會出現“悶車”而燒毀電

27、機。(二)1、試利用機械特性公式,分析并勵直流電動機負載過大燒毀電動機的原因。直流電動機的機械特性公式 n &Ia,并勵直流電動機負載過大,速度降低嚴CeCeU2_重時,會堵轉n 0,電流Ia (47)In額定電流,則內阻損耗 Pcua I2Ra將Ra會很大時間長了,則燒毀電動機。第三章直流電機的過渡過程一、名詞解釋1 .電機的過渡過程:就是電機從一種穩定運行狀態過渡到另一種穩定運行狀態的過程。2 .電機的動態特性:是電力拖動系統在過渡過程的變化規律和性能3 .調速范圍:在一定的負載轉矩下,電機可能運行的最大轉速nmax與最小轉速nmin之比4 .調速的相對穩定性:負載轉矩在給定的范圍

28、內變化時所引起的速度的變化,5 .調速的平滑性:在一定的調速范圍內,相鄰兩級速度變化的程度即K ni/ni 16 .電機的起動:就是電動機從靜止狀態過渡到某一穩定運行狀態的過程;實際上也就 是轉子的速度從零升速到某一穩定速度的過程。7 .調速:是根據生產機械工藝要求,通過改變電氣參數,人為改變電力拖動系統速度 的一種控制方法。8 .制動:實質上就是指電動機從某一穩定運行狀態減速到另外一種穩定運行狀態的過 渡過程。9 .調速時的容許輸出:是指電動機在某一轉速下長期可靠工作時,所能輸出的最大功率和轉矩10 .電氣制動:就是使電動機的電磁轉矩成為制動轉矩的一種制動。特點是電動機的電磁轉矩方向與轉速方

29、向相反,為制動性質三、單項選擇題(一)1、在直流電動機的運行中,不能空載或輕載啟動的是(D )A .復勵電動機B .并勵電動機C.它勵電動直流電機D .串勵電動機(十)1、在直流電動機中機械特性最硬的一般為(B )A.并勵電動機B .他勵電動機C.串勵電動機D .復勵電動機(十一)在電機的制動中不能用于回饋制動方法的電機是(C )A.并勵電動機B .他勵電動機C.串勵電動機D .復勵電動機四、多項選擇題(一)1、下列結構部件中屬于直流電動機旋轉部件的為( B C)A.主磁極B .電樞繞組C .換向器D.電刷(二)1、下列電機屬于單邊或者雙邊勵磁的電機分別是(ABCD)A .洗衣機電機B .空調

30、電機C .交直流通用電機D.交流電機(三)1、直流電動機電樞反應的結果為(ABCD )A .總的勵磁磁勢被削弱B .磁場分布的波形發生畸變C .與空載相比,磁場的物理中性線發生偏移D .物理中性線逆旋轉方向偏移2、直流發電機電樞反應的結果為(ABCD)A .總的勵磁磁勢被削弱B .磁場分布的波形發生畸變C .與空載相比,磁場的物理中性線發生偏移D.物理中性線順旋轉方向偏移(四)1、并勵直流發電機中,發電電壓建立有以下列條件(ABC )A .電機內部必須有剩磁B .勵磁與電樞繞組的接法要正確c . jvrfLj(五)(AC )A .自感與互感電抗C.電樞反應B.機械與物理化學D .前面三個答案都

31、正確4、影響直流電機換向的電磁因素主要有(ABC )3.并勵直流電動機中影響換向的主要因素應該是.電抗電勢.電抗電勢以及電樞反應電勢電樞反應電勢.電源電壓波動以及電樞繞組的電勢(六)直流電機的調速一般可以采用的方法有(ABCD電樞回路串接電阻的調速方法改變電源電壓的調速方法.改變電動機主磁通的調速方法.改變電動機結構的調速方法(七)電機電氣制動的方法一般有A .電樞電源反接制動C.回饋制動D(八)負載轉矩的特性分類一般有.能耗制動.倒拉反接制動(ABCD )A.恒轉矩負載C.風機類負載五、判斷題(X,).恒功率負載恒轉速負載(一)1、恒轉矩調速方式配恒轉矩負載3、對于風機型負載,采用電樞串電阻

32、調速和降壓調速要比弱磁調速合適一些;在實際中針對于風機型(泵類)負載多采用交流變頻調速方式。六、問答題1、電力拖動系統動態分析的假設條件(1)(2)(3)(4)忽略電磁過渡過程,只考慮機械過渡過程。 電源電壓在過渡過程中基本不變。磁通量基本保持不變。負載轉矩基本保持不變2.電機速度過渡過程的三要素及其關系穩態值:開始時的初始速度;穩態值:過渡過程結束后穩定運行的速度;時間常數TmGD2375電機速度過渡過程中速度震蕩一個周期的時間。三要素的關系:速度 n =穩態值nss-(穩態值nss -起始值nis) e tTM3 .經濟指標:是指在調速時的經濟性等(1)調速設備的投資:調速方法不同技術含量

33、不同,調速設備價格不同(2)運行損耗:調速方法不同,設備運行損耗不同,運行費用也不同(3)維護費用:調速方法不同,設備可靠性不同,則故障概率也不同;另外故障影響 生產的成本,維修元器件的成本,以及維護人員的成本等都在維護費用中。4 .電樞回路串電阻的調速性能(1)理想空載轉速不變,只能在額定轉速下調節(2)改變機械特性硬度。電阻大,特性軟穩定性差(3)屬于有級調速,調速的平滑性很差。(4)串電阻越大,且運行時間越長,損耗也就越大(5)屬于強電流調速。電樞回路的電阻變化,直接控制電樞電流變化,而電樞電路為 主電路,電樞電流一般來說要比勵磁電流大,所以屬于強電流調速(6)串電阻調速在電氣控制上實現

34、簡單操作方便可靠(7)屬于恒轉矩調速性質,因為在調速范圍內,其長時間輸出的額定轉矩基本未變。(8)應用:只能用在調速平滑性要求不高,低速工作時間不長,容量較小的電動機。 一般在采用其他調速方法不值得的地方采用這種調速方法。5 .改變電源電壓的調速性能(1)理想空載轉速發生變化,隨電源電壓降低的而降低(2)理想空載轉速隨外加電壓的平滑調節而改變。特性斜率不變,因此機械特性斜率 硬,穩定性好。故調速的范圍也相對大得多。(3)調速是無級的,調速的平滑性很好。(4)損耗較小,比較經濟。(5)降低電樞電壓,屬于強電流調速。(6)電源成本。因采用電壓可調的電源技術,所以電源裝置結構上復雜技術含量高(7)屬

35、于恒轉矩調速性質,因為在調速范圍內,其長時間輸出的額定轉矩基本未變。(8)適用于對調速性能要求較高的中、大容量拖動系統,以及自動化程度較高的系統。在冶金、機床、軋鋼、重型機床(龍門刨)、精密機床、礦井提升以及造紙機等方面得到廣泛 應用。6 .調速方法的分類:機械方法、電氣方法或機械電氣配合的方法(1)機械調速方法:電機轉子的速度沒有變化,通過改變傳動機構的速度比來實現, 但機械變速機構較復雜。(2)電氣調速方法:電動機在一定負載情況通過改變電氣參數,人為改變電力拖動系 統速度的一種控制方法。(3)機械電氣調速方法: 機械調速變化有限; 單靠電氣上調速,控制系統可能較復雜。 配合調速能更好的滿足

36、生產設備調速的需要。7 .調速與負載變化轉速變化的區別(1)調速一般是在某一不變的負載條件下,人為地改變電路的參數,而得到不同的速度。調速與因負載變化而引起的轉速變化是不同的。調速是主動的,它需要人為的改變電氣參數,則機械特性變化。(2)負載變化而引起電機轉速的變化,不是自動進行的,而是被動的。8 .改變電動機主磁通的調速方法(1)理想空載轉速發生變化。理想空載轉速與磁通成反比,即當下降時,上升。普通非調磁電動機額定轉速一般可高達1500r/min左右,但弱磁調節的專用電機速度可更高(2)特性變軟穩定性差(3)調速是無級的,調速的平滑性很好。(4)損耗較小,比較經濟。(5)屬于小電流調速。因勵

37、磁電流較小,調節控制中的控制電流也就較小,但可通過 磁場的變化,間接引起電樞電流變化(6)控制簡單,容易實現。(7)屬于恒功率的調速方式。因為電動機發熱所允許的電樞電流不變,所以電動機的 轉矩隨磁通的減小而減小,故這種調速方法是恒功率調節。(8)可調磁電動機的設計是在允許最高轉速的情況下降低額定轉速以增加調速范圍。適于高轉速工作,一般調速范圍可達1 : 2、1 : 3或1 : 4。常與調壓調速聯合使用,以擴大調速范圍,因而在生產中可到廣泛應用。9 .直流電動機調速方法有幾種 ?各有什么特點?UR。根據直流電動機的機械特性公式n 1a ,有三種方法:(1)電樞回路串接CeCe電阻,方法簡單,硬度

38、下降,大容量設備不允許,電阻損耗大;(2)改變電源電壓,此方法節能,硬度較大,目前經常應用,但變壓技術含量高,成本大。(3)改變電動機主磁通,此方法硬度小,但能高于額定轉速,以控制勵磁電流控制電動機理論較好,但電動機為專用, 體積較大成本高。10 .電力拖動系統動態分析的假設條件為了便于分析,設電力拖動系統滿足假設條件:(1)忽略電磁過渡過程,只考慮機械過渡過程。(2)電源電壓在過渡過程中基本不變。(3)磁通量基本保持不變。(4)負載轉矩基本保持不變。(二)直流電動機起動的基本要求1 .直流電動機起動線路控制的要求必須先保證有磁場(即先通勵磁電流),而后加電樞電壓。如果先加電樞電壓,而后有磁場

39、,則會出現不能正常起動的問題。(1)空載或輕載起動:出現“飛車”(2)負載起動:會燒毀繞組2 .直流電動機起動性能的要求(1)要有足夠大的起動轉矩u e(2)起動電流要限制在一定范圍內1a a U-0 (47)In(3)起動設備要簡單、可靠RaRaRa3 .電樞回路串電阻起動的特點(1)電樞串接的附加電阻 RK越大,電樞電流流過 RK所產生的損耗就越大。(2)屬于有級起動,主要是電阻連續變化困難引起。(3)只能用于容量較小、不頻繁起動、也不長時間運行的電動機。(4)實現方法簡單。(三)制動通常可分為機械制動、電氣制動、機械與電氣聯合制動1 .機械制動:所謂的機械制動就是利用機械摩擦獲得制動轉矩

40、方法的制動。機械制動 一般有自然停車和抱閘裝置。(1)自然停車:是切斷設備的電源,靠設備轉軸本身的摩擦以及風阻而使設備停下來 的一種制動方法。這種停車的方法停車時間很長,經常用在設備停止工作且安全要求不高的情況下。(2)抱閘裝置:是利用專用的機械裝置,把轉軸抱死一種制動方法。這種制動有電磁 抱閘與液壓抱閘裝置兩種。這種停車的方法停車時間極短,對設備的沖擊很大,一般使用在設備需要停車且安全要求較高的情況下。2 .電氣制動所謂的電氣制動就是使電動機的電磁轉矩成為制動轉矩的一種制動。特點是電動機的電磁轉矩方向與轉速方向相反,為制動性質根據實現制動的方法和制動時電機內部能量傳遞關系的不同,電氣制動的方

41、法有能耗制動、反接制動和回饋制動三種制動方法。(1)能耗制動在切斷電源停車時,利用電氣控制方法將電樞組成閉合回路,將電樞儲存的慣性動能, 轉換為電能,消耗在電樞回路電阻上的一種電氣制動。這種制動停車的方法,制動時間較長、可調,對設備沖擊不大廣泛應用在機床設備上(2)回饋制動(再生制動)是利用電樞儲存的機械慣性動能,克服電磁轉矩,將機械慣性動能轉換成電能,饋送電源的一種電氣制動。這種制動運行不一定就是完全為了停車,實際上就是一種發電機運行方式。一般在調壓調速、弱磁調速的機床設備上出現,或者是位能型負載下降運行時采用,但 都有一個特點就是電機當前運行的速度,大于理想空載轉速(交流電機中大于旋轉磁場

42、轉速或同步速度)。一般經常用在一般以位能性負載為主的負載上,如電力機車下坡的運行中或 起重設備的下降運行中。(3)反接制動有兩種形式,一種是電源反接(電樞電壓)制動,另一種是轉速反向的反接制動(倒拉 反接制動)。電源反接制動:是正在運行的電機,利用電氣控制將其電樞回路的電源反接,電機一方面從電源吸收能量,另一方面將電樞儲存的慣性動能,二者一并轉換為電能, 消耗在電樞回路電阻上的一種電氣制動。這種制動方法,制動時間很短、可調,對設備的沖擊較大,一般 用在容量較小電機正反轉的機床設備,目的并不是停車,而是反向電動運行。轉速反向的反接制動(倒拉反接制動):是利用電氣控制方法,在電機起動時,使電機的起

43、動電磁轉矩小于負載下降的機械轉矩,從而使電機拖動的位能性負載,在下降運行時不超過一定速度的電氣制動。 這種制動方法目的并不是停車,而是限制位能型負載下降運行速度的限制。一般經常用在一般以位能型負載為主的負載上,如起重設備、電力機車等。3 .機械與電氣聯合制動在某些特殊的生產場合,需要同時用電氣制動和機械制動,如起重設備,下降時采用轉速反向的反接制動(倒拉反接制動),停車時采用抱閘裝置制動。(四)電樞電壓降壓起動的特點(1)由于Rk=0 ,損耗較小,比較經濟。(2)恒加速起動。可以保持起動過程電樞電流為最大允許值,并幾乎不變和變化極小,從而獲得恒加速無級起動過程。(3)電壓電源技術的裝置比較復雜

44、。(4)適用于自動化程度較高的情況。第四章單相變壓器一、名詞解釋1 .變壓器:是利用電磁感應原理,將某一數值交流電壓或電流轉為另一數值的交流電壓 或電流(相同頻率)的電磁轉換裝置,是進行電能傳遞的靜止電器。2 .主磁通:既交鏈一次側繞組又交鏈于二次側繞組的磁通。3 .漏磁通:僅交鏈于自身繞組的磁通稱為漏磁通。4 .標幺值:某一物理量的實際值與所選基值之間的比值。即:標幺值 =實際值/基值。 基值一般選擇為額定值。二、填空三、單項選擇題(一)1、變壓器等效電路討論中阻抗折算,下列式子正確的應是(C )A . x2 = Kx 2B . r2 =Kr2 r2C- Z2 =K Z2D - X2 =Kr

45、2(二)1、變壓器繞組中的電動勢有效值的相量形式為(D )A . E = 4.44fN mB. E = -j4.44fNmC E = 4.44fNK mD, E = -j4.44fNm a(三)1、在儀表使用的電流互感器中,為了確保安全一般要注意電流互感器(A )A .可以開路B.不可以開路C .可短路,類似相同類型相同的電壓互感器D .不可短路(四)1.在變壓器磁場理論的應用中,表明一次側磁場、二次側磁場、勵磁磁(B)場,三者的關系有:A. I 2 Im I 1B.12111mC. I 2 + I m +I 1 = 0D.I 2 +I m = I 1四、多項選擇題1 .變壓器進行等效電路時,

46、必須滿足(BC )A.等效前后磁動勢平衡不能變B.等效前后能量平衡不能變C.二次側向一次側歸算,等效前后二次側的電流不能變D.二次側向一次側歸算,等效前后二次側的電動勢不能變五、判斷題(X )(,)(一)1、變壓器的工作方式是交流異步電動機轉子不動時特殊運行形式。(V )2、儀表用電壓互感器與變壓器的工作原理完全一樣。(V )5、電流互感器與電壓互感器的工作原理是相同的。(V )6、在電焊變壓器的工作中允許短時間的短路( V )8、互感器一般用于儀表的測量中。(V )9、自耦變壓器與普通變壓器的結構不一樣。(V )10、交流弧焊機主要是借用了變壓器的工作原理。(V )13、電流互感器與變壓器的

47、工作原理完全一樣。(V )(二)1.變壓器端電壓的變化與其負載的性質有關。(V )(三)1.鉗形電流表利用的是電流互感器的工作原理。 (V )2 .鉗形電流表利用的是電壓互感器的工作原理。(X)3 .鉗形電流表實際上利用的是變壓器的工作原理。(V )六、問答題1 .變壓器的應用作為電能傳輸或信號傳輸的裝置,變壓器在電力系統和自動化控制系統中得到了廣泛的 應用(1)在電力系統中,變壓器是電能輸配的主要電氣設備(2)在電子線路中,變壓器還用來耦合、傳遞信號,并進行阻抗匹配(3)從節能方面考慮,用高壓輸電較為經濟(4)從輸電電壓等級方面考慮,電網電壓等級有35、110、220、500kV等,而發電機

48、端電壓因受絕緣及制造技術上的限制,遠遠不能達到這樣高的電壓等級(5)從用電安全、降低用電設備的絕緣等級及降低制造成本方面考慮,必須用降壓變壓器將輸電線路上的高電壓降低到配電系統的電壓等級,然后再經過配電變壓器將電壓降低到用電器的額定電壓以供使用。大型動力負荷一般采用3kV或6kV,而小型動力負荷采用380V,單相動力負荷和照明采用 220V。2 .變壓器的分類容量小的只有幾伏安,大的可達到數十萬千伏安;電壓低的只有幾伏,高的可達幾十萬 伏。如按變壓器的用途來分類,幾種應用最廣泛的變壓器為:(1) 電力變壓器。供輸配電系統中升壓或降壓用的變壓器,這種變壓器在工礦企業中用得最多,是常見而又十分重要

49、的電氣設備,有單相和三相之分。(2) 特殊電源用變壓器。如電爐變壓器、電焊變壓器和整流變壓器。(3) 儀用互感器。供測量和繼電保護用的變壓器,如電壓互感器和電流互感器。(4) 試驗變壓器。供電氣設備作耐壓試驗用的變壓器,如做高壓實驗的高壓變壓器(5) 調壓器。能均勻調節輸出電壓的變壓器,如自耦調壓器。(6) 控制用變壓器。用于自動控制系統中的小功率變壓器。八、計算題(一)1、現有三塊10V交流電壓表,欲測量 1000V三相交流電壓,該采用什么方式進 行,同時還要注意什么問題。采用三臺電壓互感器并接于被測電路配合電壓表使用;即變比為K=N/N2=U1/U2=1000的降壓變壓器;使用時應注意電壓

50、互感器的兩端不允許開路,要注意加保護電路。(二)1、現有三塊5 A交流電流表,欲測量 500 A三相交流電流,該采用什么方式進 行,同時還要注意什么問題。采用三臺電流互感器串接于被測電路配合電流表使用;即變比為I 1/I 2=1/K= N 2 /N=5/500=1/100的升壓變壓器;使用時應注意電流互感器的兩端不允許短路,要注意加保 護電路。第五章第六章三相異步電動機的工作原理一、名詞解釋1 .異步電機:轉速度與旋轉磁場速度(同步速度)不相同的電機。2 .感應電動機:轉子電流不是由電源供給, 而是由定子產生旋轉磁場感應而來的電動機。3 .每極每相槽數:每個極距下每相繞組所占有的槽數。即4 .

51、槽距角:相鄰兩槽軸線之間的電角度,即3600 P/Z5 .線圈:是組成電動機繞組的基本單元,通常由一根或多根絕緣電磁線(圓線或扁線)6 .繞組:是電動機中的電路部分,線圈按照一定規則進行連接,構成的單元組;特殊情況下可以是一個線圈。7 .繞組展開圖:把定子(或轉子)沿軸向切開、沿橫向拉平,再略去鐵芯,把繞組連接 規律用平面圖形展示出來8 .額定工作制:指電動機在額定狀態下工作,按持續運轉時間和順序區分的一種工作制形式,分額定連續工作的定額S1、短時工作的定額 S2、斷續工作的定額 S3等3種。9 .轉差率:旋轉磁場速度(同步速度)與轉子速度之差與旋轉磁場速度(同步速度)的 比值。、填空10 交

52、流電動機的三種運行狀態分別是電動機狀態、發電機狀態、電磁制動狀態。11 一臺三相交流異步電機,其定子槽數為24,極對數為2,則其電角度應該是(B )A . 15°B. 30° C . 40°D . 50°3.一臺國外進口的設備中,交流電機的頻率是60HZ額定轉速為870轉/分,( A )則其極數為A . 8B. 4 C . 10D. 67.三相異步電機采用短矩分布時,相比長矩繞組而言(長、短矩繞組對稱)(D)A.增加了基波電勢B .消除了高次諧波電勢C.基波磁勢減小了D .基波電勢沒有變化8、交流電機繞組分析時,我們知道一個線圈所產生的磁場波形一般為(

53、B )A.鋸齒波B.矩形波C .正弦波D.脈沖波10、不屬于交流電機繞組排列的基本原則A. 一個極距內所有導體的電流方向必須一致。B.相鄰兩個極距內所有導體的電流方向必須相反。C.若為雙層繞組,以上層繞組為準,或以下層繞組為準。D.定、轉子繞組的相數必須一致。四、多項選擇題1 .交流異步電動機中的定子部分有(ABCDA.電樞 B .鐵心 C .外殼 D .端蓋3、改善交流電動機的旋轉磁場質量時,一般采用的方法(CD )A.電源質量高些B.集中繞組C.整距分布繞組D.短距繞組4、交流異步電動機改善磁場質量時,一般采用的方法為(ACD )A.長距分布繞組B.集中繞組C.整距分布繞組D.短距分布繞組

54、7 .三相交流異步電動機的運行狀態分別為(ABC )A.電動機狀態B.電磁制動狀態C .發電機狀態D.反接制動狀態五、判斷題3、三相交流感應電動機中電樞指的是定子。(V )4、三相交流異步電動機中電樞指的是定子。(V )(二)1.直線電機的工作原理與普通的電機的工作原理一樣。2.交流電機不需要象直流電機那樣也用電刷。(三)1.某交流電動機的定子 30槽,是一個4極電機,則電角度是 10。( X )(Kni。( V )Ky1。( V )2、三相交流異步電動機中基波繞組系數指的是4、三相交流異步電動機中基波繞組節距因數指的是5、三相交流異步電動機中基波繞組節距因數指的是Kn1 o (V )7、三相交流異步電動機中基波繞組分布因數指的是Ky1。(,)9、三相交流異步電動機中基波繞組分布因數指的是Kq1o (V )(五)1、交流異步電動機繞組采用分布排列,目的主要是削弱高

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