2023年電氣傳動(dòng)平時(shí)作業(yè)答案

第1章電氣傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)

一、問答題

1.電氣傳動(dòng)系統(tǒng)力學(xué)方程式中，TM,TL和n的正方向是如何規(guī)定的?如何表達(dá)它

的實(shí)際方向？

答:拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩&與規(guī)定正向相同取正，相反取負(fù)；負(fù)載轉(zhuǎn)矩.與規(guī)定正向相同取

負(fù)，相反取正。慣性轉(zhuǎn)矩九口/山的大小及正負(fù)符號(hào)由拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩7-及負(fù)載轉(zhuǎn)

矩乙的代數(shù)和來決定。

3.從動(dòng)力學(xué)方程式中如何看出系統(tǒng)是處在加速、減速、勻速等運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

答:運(yùn)動(dòng)方程式S=S(t),其S關(guān)于時(shí)間t的導(dǎo)數(shù)即為瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)速度：V(t)=S'

(t),

瞬時(shí)速度V(t)關(guān)于時(shí)間t的導(dǎo)數(shù)即為瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)加速度:a(t)=V'(t)=Sz'(t).

故可知:a(t)>0,a(t)<0,a(t)=0時(shí)，相對(duì)于系統(tǒng)處在加速的，減速的,

穩(wěn)定的工作狀態(tài)；

當(dāng)V(t)=s'(t)=0時(shí)，系統(tǒng)處在靜止?fàn)顟B(tài)或勻速運(yùn)動(dòng).

4、分析多軸電氣傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)為什么要折算為單軸系統(tǒng)?折算的原則是什么？

5.為什么低速軸轉(zhuǎn)矩大?高速軸轉(zhuǎn)矩??？

答：轉(zhuǎn)矩為力與力矩的乘積，一般來說，高速軸上的徑向力要比低速軸上的徑向

力小，所以在力矩相差無幾的情況下，低速軸的轉(zhuǎn)矩要比高速軸的轉(zhuǎn)矩大。

6.起重機(jī)提高和下放重物時(shí)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的損耗由電動(dòng)機(jī)承擔(dān)還是重物承擔(dān)？提

高和下放同一重物時(shí)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)損耗的大小假如相同,傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的效率是否相等?

答：電動(dòng)機(jī)。相等。

7.負(fù)載的機(jī)械特性有哪幾種類型？各有什么特點(diǎn)？

答：負(fù)載的機(jī)械特性有：恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性、風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載特性以及恒功率負(fù)載

特性,其中恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性又有反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載與位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，反抗性

負(fù)載轉(zhuǎn)矩的特點(diǎn)是它的絕對(duì)值大小不變,但作用方向總是與旋轉(zhuǎn)方向相反,是阻

礙運(yùn)動(dòng)的制動(dòng)性轉(zhuǎn)矩，而位能性轉(zhuǎn)矩的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)矩絕對(duì)值大小恒定不變，而作用

方向也保持不變。風(fēng)機(jī)、泵類、負(fù)載特性的特點(diǎn)是其轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的二次方成正比

即，這類生產(chǎn)機(jī)械只能單方向旋轉(zhuǎn)。恒功率負(fù)載特性的特點(diǎn)是在不同速度下負(fù)載

轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速n差不多成反比即常數(shù)。

8.什么叫穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)？電氣傳動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)的條件是什么？

答：電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)為了使電氣傳動(dòng)達(dá)成穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)，必須根據(jù)工作機(jī)

械的機(jī)械特性對(duì)的選擇電動(dòng)機(jī)的型式。一、機(jī)械特性f機(jī)械特性是指轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)

速兩個(gè)物理量之問的關(guān)系特性、不同的電動(dòng)機(jī)有不同的機(jī)械特性，不同的工作機(jī)

械（電動(dòng)機(jī)的負(fù)載）也有不同的機(jī)械特性.只有將電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性和工作機(jī)械的

機(jī)械特性很好地配合起來才干實(shí)現(xiàn)合理的運(yùn)營(yíng)。1）電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線和生產(chǎn)

機(jī)械的特性曲線有交點(diǎn)（即拖動(dòng)系統(tǒng)的平衡點(diǎn)）。（2）當(dāng)轉(zhuǎn)速大于平衡點(diǎn)所相應(yīng)的

轉(zhuǎn)速時(shí)，應(yīng)有TM<TL;而當(dāng)轉(zhuǎn)速小于平衡點(diǎn)所相應(yīng)的轉(zhuǎn)速時(shí),TM>TL。A只有

滿足上面兩個(gè)條件的平衡點(diǎn)，才是拖動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定平衡點(diǎn)，即只有這樣的特性配

合，系統(tǒng)在受外界干擾后，才具有恢復(fù)到原平衡狀態(tài)的能力而進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)。

第2章直流電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)特性

一、問答題

1.簡(jiǎn)述直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。

答：當(dāng)用原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)電樞逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，線圈邊將切割磁力線感應(yīng)出電勢(shì)，電勢(shì)方向可據(jù)

右手定則擬定。由于電樞連續(xù)旋轉(zhuǎn),線圈邊ab、cd將交替地切割N極、S極下的磁力線，每

個(gè)線圈邊和整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向是交變的，線圈內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是交變電動(dòng)勢(shì)，

但由于電刷和換向器的作用，使流過負(fù)載的電流是單方向的直流電流，這一直流電流一般是

脈動(dòng)的。在圖中，電刷A所引出的電動(dòng)勢(shì)始終是切割N極磁力線的線圈邊中的電

動(dòng)勢(shì)，它始終具有正極性；電刷B始終具有負(fù)極性。這就是直流發(fā)電機(jī)的工作原

理。

2.直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性指的是什么?是根據(jù)哪幾個(gè)方程式推導(dǎo)出來的？

答:電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性是指電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速〃與轉(zhuǎn)矩7的關(guān)系閥。機(jī)械特性是電動(dòng)機(jī)機(jī)

2

T_T_GDdn

械性能的重要表現(xiàn)，它與負(fù)載的機(jī)械特性花=/（與），運(yùn)動(dòng)方程式z-石彳應(yīng)相聯(lián)

系，將決定拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)及過渡過程的工作情況。

機(jī)械特性中的T是電磁轉(zhuǎn)矩，它與電動(dòng)機(jī)軸上的輸出轉(zhuǎn)矩四是不同的，其間差一空載轉(zhuǎn)矩

方，即

在一般情況下，由于空載轉(zhuǎn)矩與相比丁或與很小，所以在一般的工程計(jì)算中可以略去四，

即

Tf=宴;

2死

而

3.如何繪制直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性和人為機(jī)械特性？

4.電動(dòng)機(jī)的特性硬度是如何定義的？它和靜差率有什么區(qū)別？

答:機(jī)械特性硬度是說電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與電流之間的關(guān)系,在相等的電流變化下，轉(zhuǎn)速變化

越小，硬度就越大。定子磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速之差稱為轉(zhuǎn)速差，轉(zhuǎn)速差與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速的比

值稱為異步電機(jī)的轉(zhuǎn)差率

5.直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)為什么不能直接起動(dòng)？

答：直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速為零，內(nèi)部沒有反電勢(shì)，所以起動(dòng)電流=電網(wǎng)電壓/電

樞電阻，（電樞電阻很?。┢饎?dòng)電流很大，1）繞組不允許通過太大的電流；2）很

大電流產(chǎn)生很大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，電機(jī)機(jī)械強(qiáng)度有限，承受不了。

微小直流電動(dòng)機(jī)可以直接起動(dòng)，由于其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，能不久轉(zhuǎn)起來建立起反電勢(shì)，

限制起動(dòng)電流。

6.直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)有哪幾種限制起動(dòng)電流的起動(dòng)方法？

答：電機(jī)的軟起動(dòng)重要采用如下方式：1、減少電源電壓?jiǎn)?dòng)2、減少電源頻率啟

動(dòng)3、減少勵(lì)磁電流啟動(dòng)

軟啟動(dòng)器重要采用可控硅移相來減少電機(jī)電壓,實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)。

所謂電機(jī)的軟啟動(dòng)，實(shí)質(zhì)就是電機(jī)以較低的電流慢速啟動(dòng)，這樣對(duì)電網(wǎng)的沖擊小，

同時(shí)可以減少變壓器和控制電路的負(fù)荷裕量，同時(shí)提高設(shè)備的使用壽命。一般交

流電機(jī)直接啟動(dòng)時(shí),啟動(dòng)電流是試運(yùn)營(yíng)電流的6?10倍,而采用軟啟動(dòng)技術(shù)后，啟

動(dòng)電流減少到03倍。

軟啟動(dòng)器重要采用可控硅移相來減少電機(jī)電壓,實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)。

7.直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)有哪幾種調(diào)速方法？各有什么特點(diǎn)？

答：一是調(diào)節(jié)電樞電壓，二是調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，

而常見的微型直流電機(jī)，其磁場(chǎng)都是固定的，不可調(diào)的永磁體，

所以只好調(diào)節(jié)電樞電壓，要說有那幾種調(diào)節(jié)電樞電壓方法，

常用的一是可控硅調(diào)壓法，再就是脈寬調(diào)制法（PWM）。不同的需要，采用不同

的調(diào)速方式，應(yīng)當(dāng)說各有什么特點(diǎn)。

1.在全磁場(chǎng)狀態(tài)，調(diào)電樞電壓，適合應(yīng)用在0~基速以下范圍內(nèi)調(diào)速。不能達(dá)成電

機(jī)的最高轉(zhuǎn)速。

2.在電樞全電壓狀態(tài)，調(diào)激磁電壓，適合應(yīng)用在基速以上，弱磁升速。不能得

到電機(jī)的較低轉(zhuǎn)速。

3.在全磁場(chǎng)狀態(tài)，調(diào)電樞電壓，電樞全電壓之后，弱磁升速。適合應(yīng)用在調(diào)速范

圍大的情況。這是直流電機(jī)最完善的調(diào)速方式，但設(shè)備復(fù)雜，造價(jià)高。

8.直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)有哪幾種制動(dòng)方法?各有什么特點(diǎn)？

答：直流電機(jī)的制動(dòng),有機(jī)械制動(dòng)，再生制動(dòng)，能耗制動(dòng)，反接制動(dòng)

機(jī)械制動(dòng)就是抱閘，是電動(dòng)的抱閘。

反接制動(dòng)：當(dāng)切斷正向電源后，立即加上反向電源,使電動(dòng)機(jī)快速停止，當(dāng)電動(dòng)

機(jī)速度降到零時(shí)，裝在電動(dòng)機(jī)軸上的“反接繼電器”立即發(fā)出信號(hào)，切斷反向電源，

防止電動(dòng)機(jī)真的反轉(zhuǎn)

9.什么叫做電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的過渡過程?引起過渡過程的因素有哪些?

答：當(dāng)系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)矩或負(fù)載轉(zhuǎn)矩發(fā)生改變時(shí),系統(tǒng)就要由一個(gè)穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)變

化到另一個(gè)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，這個(gè)變化過程稱為過渡過程。系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩平衡關(guān)系被破

壞。內(nèi)因一貯能的慣性元件。（機(jī)械慣性、電磁慣性和熱慣性）

10.電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)電時(shí)間常數(shù)是什么？它對(duì)系統(tǒng)的過渡過程有什么影響？

答：機(jī)電時(shí)間常數(shù)直接影響機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)過渡過程的快慢，機(jī)電時(shí)間常數(shù)大，

則過渡過程進(jìn)行得慢;反之，則過渡過程進(jìn)行得快。所以，機(jī)電時(shí)間常數(shù)是機(jī)電傳動(dòng)

系統(tǒng)中非常重要的動(dòng)態(tài)參數(shù)。

11.在中小型直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中，為什么一般情況下只考慮機(jī)械慣性？

答：如電機(jī)運(yùn)營(yíng)發(fā)熱時(shí).，電樞電阻和勵(lì)磁繞阻電阻都會(huì)變化，從而會(huì)引起電流I

a和磁通①的變化。但是由于熱慣性較大，溫度變化較轉(zhuǎn)速、電流等參量的變化

要慢得多，一般可以不考慮，而只考慮機(jī)械慣性和電磁慣性。由于有機(jī)械慣性和

電磁慣性，在對(duì)機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行控制（如啟動(dòng)、制動(dòng)、反向和調(diào)速）過程中，假

如系統(tǒng)中電氣參數(shù)（如電壓、電阻、頻率）發(fā)生忽然變化或傳動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)載忽然變

化時(shí)，傳動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、電流、磁通等也會(huì)變化，并要通過一定的時(shí)間達(dá)

成穩(wěn)定，從而形成機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的電氣機(jī)械過渡過程。相比之下，電動(dòng)機(jī)的電磁

慣性比機(jī)械慣性要小得多，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)影響也不大,則可只考慮機(jī)械慣性

12.一直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)提高機(jī)構(gòu)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)重物勻速上升時(shí)，忽然將電樞電壓反接,

試運(yùn)用機(jī)械特性說明：

（1）從反接開始到達(dá)成新的穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)狀態(tài)期間，電動(dòng)機(jī)經(jīng)歷了哪幾個(gè)過程？最后穩(wěn)定在

什么運(yùn)營(yíng)狀態(tài)？

（2）每一過程中，n、L及TM是如何變化的？

13.當(dāng)提高機(jī)下放重物時(shí)，欲使他勵(lì)電動(dòng)機(jī)獲得低于抱負(fù)空載轉(zhuǎn)速的速度，應(yīng)采用什么

制動(dòng)方法？

答：采用能耗制動(dòng)或倒拉反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)。

14.采用能耗制動(dòng)和電源反接制動(dòng)時(shí),為什么要在電樞回路中串入電阻？哪種情況串入

的電阻大？

答:不串入制動(dòng)電阻的話，會(huì)使制動(dòng)電流過大，馬達(dá)發(fā)熱;此外,還會(huì)使馬達(dá)停下來的

速度太快，做成沖擊，加快設(shè)備的損壞。但假如電阻太大時(shí),制動(dòng)的功率局限性，

達(dá)不到效果，電阻太小時(shí)，會(huì)使制動(dòng)電流過大，馬達(dá)發(fā)熱，具體要看馬達(dá)功率的大

小，負(fù)載的情況（特別是轉(zhuǎn)動(dòng)的慣性）來定的。一般情況下，電壓反接制動(dòng)時(shí)電阻會(huì)

大些。

第3章交流電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)特性

一、問答題

1.將三相異步電動(dòng)機(jī)接三相電源的三根引線中的兩根對(duì)調(diào)，此電動(dòng)機(jī)是否會(huì)反轉(zhuǎn)?為

什么？

答:果將定子繞組接至電源的三相導(dǎo)線中的任意兩根線對(duì)調(diào)，例如將B.C兩

根線對(duì)調(diào)，即使B相遇C相繞組中電流的相位對(duì)調(diào)，此時(shí)A相繞組內(nèi)的電流導(dǎo)前于

C相繞組的電流2兀/3因此旋轉(zhuǎn)方向也將變?yōu)锳-C-B向逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，與未對(duì)調(diào)

的旋轉(zhuǎn)方向相反.

2.當(dāng)三相異步電動(dòng)機(jī)的負(fù)載增長(zhǎng)時(shí)，為什么定子電流會(huì)隨轉(zhuǎn)子電流的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)？

答：由于負(fù)載增長(zhǎng)n減小，轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間的相對(duì)轉(zhuǎn)速（nO-n）增長(zhǎng),轉(zhuǎn)子導(dǎo)

體被磁感線切割的速度提高，于是轉(zhuǎn)子的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增長(zhǎng)，轉(zhuǎn)子電流特增長(zhǎng)，.定子

的感應(yīng)電動(dòng)使由于轉(zhuǎn)子的電流增長(zhǎng)而變大，所以定子的電流也隨之提高.

3.三相異步電動(dòng)機(jī)帶一固定負(fù)載運(yùn)營(yíng)時(shí),若電源電壓減少了，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)

速有無變化?如何變化？

答:若電源電壓減少，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩減小，電流也減小.轉(zhuǎn)速不變.

4.三相異步電動(dòng)機(jī)正在運(yùn)營(yíng)時(shí)，轉(zhuǎn)子忽然被卡住，這時(shí)電動(dòng)機(jī)的電流會(huì)如何變化？對(duì)

電動(dòng)機(jī)有何影響？

答：電動(dòng)機(jī)的電流會(huì)迅速增長(zhǎng),假如時(shí)間稍長(zhǎng)電機(jī)有也許會(huì)燒毀.

5.三相異步電動(dòng)機(jī)斷了一根電源線后，為什么不能起動(dòng)?而在運(yùn)營(yíng)時(shí)斷了一根，為什么

仍能繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)？這兩種情況對(duì)電動(dòng)機(jī)將產(chǎn)生什么影響？

答：三相異步電動(dòng)機(jī)斷了一根電源線后，轉(zhuǎn)子的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分別作用于轉(zhuǎn)

子而產(chǎn)生兩個(gè)方向相反的轉(zhuǎn)矩，并且轉(zhuǎn)矩大小相等。故其作用互相抵消，合轉(zhuǎn)矩

為零，因而轉(zhuǎn)子不能自行啟動(dòng)，而在運(yùn)營(yíng)時(shí)斷了一線，仍能繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)方向的轉(zhuǎn)

矩大于反向轉(zhuǎn)矩，這兩種情況都會(huì)使電動(dòng)機(jī)的電流增長(zhǎng)。

6.三相異步電動(dòng)機(jī)為什么不運(yùn)營(yíng)在工出或接近的情況下？

答：根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性在Tmax或接近Tmax的情況下運(yùn)營(yíng)

是非常不穩(wěn)定的，有也許導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的停轉(zhuǎn)。

7.三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流一般為額定電流的4、7倍，為什么起動(dòng)轉(zhuǎn)矩只有額

定轉(zhuǎn)矩的0.8~1.2倍？

答：當(dāng)三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)由于轉(zhuǎn)子繞組與電樞磁場(chǎng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速

度最大，起動(dòng)時(shí)籠條切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速度最大，所以感應(yīng)電勢(shì)最大，轉(zhuǎn)子電流也

很大就是電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)瞬間的轉(zhuǎn)速為零，反電勢(shì)尚未建立起來，所以外電壓所有

加在沒有反電勢(shì)的定子繞組上，其電路電流瞬間就是外電壓除以繞組的電阻，所

以轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電勢(shì)與電流均最大，但此時(shí)轉(zhuǎn)子回路的功率因數(shù)卻很小，所以起

動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大。

8.三相異步電動(dòng)機(jī)能在低于額定電壓下長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)嗎?為什么？

答:低于正常電壓的5%,帶負(fù)荷是允許的,這是由于供電壓有也許不夠或者是

自身的負(fù)荷大。但是超過這個(gè)最低限度，長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)肯定會(huì)導(dǎo)致線圈發(fā)熱，這樣的

話會(huì)加速電機(jī)的老化，縮短其使用壽命。

9.籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法有哪幾種？各有何優(yōu)缺陷?各合用于什么場(chǎng)合？

答：1、直接起動(dòng)，電機(jī)直接接額定電壓起動(dòng)。

2、降壓起動(dòng)：

（1）定子串電抗降壓起動(dòng)

（2）星形一三角形啟動(dòng)器起動(dòng)

（3）軟起動(dòng)器起動(dòng)

(4)用自耦變壓器起動(dòng)

三相異步電機(jī)降壓起動(dòng)方式選擇比較

(1)實(shí)行降壓起動(dòng)的目的是為了減小線路的浪涌，保障變壓器正常供電。電機(jī)直

接啟動(dòng)它的啟動(dòng)電流是額定電流的7倍。

(2)星-三角降壓起動(dòng):啟動(dòng)電流是額定電流的2.3倍。但星三角啟動(dòng)的力距較

小，只能輕負(fù)載的電機(jī)可以啟動(dòng)。一般叫重負(fù)啟動(dòng)荷設(shè)備不能用。星三角啟動(dòng)造

價(jià)輕、體積小、操作方便。

(3)軟起動(dòng)：軟啟動(dòng)是，由變頻器無級(jí)變速啟動(dòng)，一般用于須要調(diào)速的設(shè)備上,

而單一為啟動(dòng)電機(jī)的基本不用。造價(jià)最大、使用方便、運(yùn)營(yíng)平穩(wěn)。

(4)自耦變壓器降壓起動(dòng)：自耦變壓?jiǎn)?dòng)由于它可以按規(guī)定調(diào)整啟動(dòng)電流，所以

它的啟動(dòng)力距比較大，適合重負(fù)載啟動(dòng)，或大型機(jī)械設(shè)備。它的體積大、造價(jià)也

大、操作麻煩。

10.三相異步電動(dòng)機(jī)在相同電源電壓下，滿載和空載起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流是否相同？起動(dòng)

轉(zhuǎn)矩是否相同？

答：三相異步電動(dòng)機(jī)在相同電源電壓下，滿載和空載啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流和啟

動(dòng)轉(zhuǎn)矩都相同。Tst=KR2u2/(R22+X220)1=4.44f1N2/R與U,R2,X2O

有關(guān)

11.繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)采用轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)時(shí)，所串電阻越大，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩是否也越

大？

答：線繞式異步電動(dòng)機(jī)采用轉(zhuǎn)子串電阻啟動(dòng)時(shí)，所串電阻愈大，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩愈

大

12.為什么繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流減少而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩反而

增大？

答:Tst=KR2U2/(R22+X2O2)當(dāng)轉(zhuǎn)子的電阻適當(dāng)增長(zhǎng)時(shí)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)聚會(huì)

增長(zhǎng)。

13.異步電動(dòng)機(jī)有哪幾種調(diào)速方法？各種調(diào)速方法有何優(yōu)缺陷？

答:①調(diào)壓調(diào)速這種辦法可以無級(jí)調(diào)速，但調(diào)速范圍不大

②轉(zhuǎn)子電路串電阻調(diào)速這種方法簡(jiǎn)樸可靠，但它是有機(jī)調(diào)速，隨著轉(zhuǎn)速減

少特性變軟，轉(zhuǎn)子電路電阻損耗與轉(zhuǎn)差率成正比，低速時(shí)損耗大。

③改變極對(duì)數(shù)調(diào)速這種方法可以獲得較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，雖然體積稍大，價(jià)

格稍高，只能有機(jī)調(diào)速，但是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)樸，效率高特性高，且調(diào)速時(shí)所需附加設(shè)備

少。

④變頻調(diào)速可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)的改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，是i種很好的調(diào)速方法。

14.如何實(shí)現(xiàn)變極調(diào)速？變極調(diào)速時(shí)為什么要改變定子電源的相序?每種變極調(diào)速有何

特點(diǎn)？

答：假設(shè)將一個(gè)線圈組集中起來用一個(gè)線圈表達(dá)，但繞組雙速電動(dòng)機(jī)的定子每組

繞組由兩各項(xiàng)等閑圈的半繞組組成。半繞組串聯(lián)電流相同，當(dāng)兩個(gè)半繞組并

聯(lián)時(shí)電流相反。他們分別代表兩中極對(duì)數(shù)?？梢姼淖儤O對(duì)數(shù)的關(guān)鍵在于使

每相定子繞組中一般繞組內(nèi)的電流改變方向。即改變定子繞組的接線方式來

實(shí)現(xiàn)

15.試說明籠型異步電動(dòng)機(jī)定子極對(duì)數(shù)忽然增長(zhǎng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的速度變化過程。

答：NO=60f/pp增長(zhǎng)定子的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速減少，定子的轉(zhuǎn)速特隨之減少.

16.異步電動(dòng)機(jī)有哪幾種制動(dòng)狀態(tài)?各有何特點(diǎn)？

答：異步電動(dòng)機(jī)有三種反饋制動(dòng)，反接制動(dòng)和能耗制動(dòng)

反饋制動(dòng)當(dāng)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)營(yíng)速度高于它的同步轉(zhuǎn)速，即nl.>nO時(shí)一部電動(dòng)機(jī)處在

發(fā)電狀態(tài).這時(shí)轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向與電動(dòng)機(jī)狀態(tài)時(shí)的方向相反.電流改

變了方向,電磁轉(zhuǎn)矩也隨之改變方向；反接制動(dòng)電源反接改變電動(dòng)機(jī)的三相電源

的相序，這就改變了旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向，電磁轉(zhuǎn)矩由正變到負(fù),這種方法容易導(dǎo)致反

轉(zhuǎn).?倒拉制動(dòng)出現(xiàn)在位能負(fù)載轉(zhuǎn)矩超過電磁轉(zhuǎn)矩時(shí)候，例如起重機(jī)放下重物時(shí)，機(jī)

械特性曲線如下圖，特性曲線由a到b,在降速最后電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)當(dāng)?shù)竭_(dá)d吐丁="

系統(tǒng)到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)；能耗制動(dòng)一方面將三項(xiàng)交流電源斷開，接著立即將一個(gè)

低壓直流電圓通入定子繞組.直流通過定子繞組后，在電動(dòng)機(jī)內(nèi)部建立了一個(gè)固

定的磁場(chǎng)，由于旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體內(nèi)就產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)和電流，該電流域恒定磁場(chǎng)互

相作用產(chǎn)生作用方向與轉(zhuǎn)子實(shí)際旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)矩，所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下

降，此時(shí)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)儲(chǔ)存的機(jī)械能被電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成電能消耗在轉(zhuǎn)子電路的電阻中.

17.異步電動(dòng)機(jī)帶位能性負(fù)載，試說明定子相序忽然改變時(shí)，電動(dòng)機(jī)的速度變化過程。

答：異步電動(dòng)機(jī)定子相序忽然改變，就改變了旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向,電動(dòng)機(jī)狀態(tài)下

的機(jī)械特性曲線就由第一象限的曲線1變成了第三象限的曲線2但由于機(jī)械

慣性的因素，轉(zhuǎn)速不能突變，系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)點(diǎn)a只能平移到曲線2的b點(diǎn)，電磁轉(zhuǎn)

矩由正變到負(fù)，則轉(zhuǎn)子將在電瓷轉(zhuǎn)矩和服在轉(zhuǎn)矩的共同作用下迅速減速，在從

點(diǎn)b到點(diǎn)c的整個(gè)第二相限內(nèi)，電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速方向相反，.

18.同步電動(dòng)機(jī)的工作原理與異步電動(dòng)機(jī)的有何不同？

答：1、同步電機(jī)和異步電機(jī)都可以歸為交流電機(jī)的范疇。2、交流異步電機(jī)的

轉(zhuǎn)子一般為鼠籠型的，尚有繞線型的，定子上繞組也有不同的繞制方法。而同步

電機(jī)設(shè)計(jì)上定子轉(zhuǎn)子也許都是繞線的。3、同步電機(jī)工作時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)子通入直

流電，產(chǎn)生類似永磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng),而定子上通入三相交流電，此時(shí)定子隨磁場(chǎng)變

化同步旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速n=60f/p,這里f是電源頻率,p是電機(jī)的極對(duì)數(shù)。異步電機(jī)工

作時(shí)候，只有定子通電（三相交流電），轉(zhuǎn)子由于受到感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)（原理

同變壓器），由于是感應(yīng)電流,所以，產(chǎn)生磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)時(shí)候要滯后定子磁場(chǎng)一個(gè)角度，

在定子側(cè)看，是定子磁場(chǎng)拖動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)速要低于同步轉(zhuǎn)速，所以就稱之為異

步電機(jī)。4、同步電機(jī)一般用于發(fā)電，也用于比較精確的控制，異步電機(jī)一般造

價(jià)低廉，用于規(guī)定不高的場(chǎng)合，也更加廣泛。

19.一般情況下，同步電動(dòng)機(jī)為什么要采用異步起動(dòng)法？

答:同步電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)子未施加勵(lì)磁電壓前就是一臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)

起來后，施加勵(lì)磁，轉(zhuǎn)子磁極產(chǎn)生磁場(chǎng)，牽引轉(zhuǎn)子同步運(yùn)轉(zhuǎn)，所以采用異步啟動(dòng)

法

20.為什么可以運(yùn)用同步電動(dòng)機(jī)來提高電網(wǎng)的功率因數(shù)?

答：由于功率因數(shù)，可采用并聯(lián)電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償;當(dāng)直流勵(lì)磁電流大于正常勵(lì)

磁電流時(shí)，電流勵(lì)磁過剩，在交流方面不僅無需電源供電，并且還可以向電網(wǎng)發(fā)出

點(diǎn)感性電流與電感性無功功率，正好補(bǔ)償了電網(wǎng)附近電感性負(fù)載，的需要.使整個(gè)

電網(wǎng)的功率因數(shù)提高

第4章電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)的選擇

一、問答題

1.電動(dòng)機(jī)的溫升與哪些因素有關(guān)？電動(dòng)機(jī)銘牌上的溫升值其含義又是什么？電動(dòng)機(jī)的

溫升、溫度以及環(huán)境溫度三者之間有什么關(guān)系？

答：電動(dòng)機(jī)的溫升與銅耗，鐵耗和機(jī)械損耗有關(guān).電動(dòng)機(jī)銘牌上的溫升值其

含義是電動(dòng)機(jī)絕緣許可的最高溫度.電動(dòng)機(jī)的溫升、溫度以及環(huán)境溫度三者之間

是剛工作時(shí)電動(dòng)機(jī)的溫度與周邊介質(zhì)的溫度之差很小，熱量的發(fā)散是隨溫度差遞

增的，少量被發(fā)散法到空氣中，大量被空氣吸取.，因而溫度升高的較快.隨著電動(dòng)機(jī)

溫度逐漸升高，被電動(dòng)機(jī)吸取的減少，而發(fā)散到空氣中的熱量增長(zhǎng).

2.電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)的選擇涉及哪些具體內(nèi)容？

答:電動(dòng)機(jī)的選擇涉及：1電動(dòng)機(jī)容量.2電動(dòng)機(jī)電壓等級(jí),3電動(dòng)額定轉(zhuǎn)速.4

電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)型式.5電動(dòng)機(jī)的種類

3.選擇電