电力拖动基础总结复习题doc.docx

1、电力拖动基础总结复习题doc）电力拖动基础复习题一、填空题：21。 直流电机的机械特性方程为n =Ua/Ce-RaT/CaC ，各项的意义为 同步转速 no=Ua/Ce 转速将n=-RaT/CaC2 斜率 =-Ra/CaCT2。2 UaUN =N (If=IfN) 电枢。 他励直流电机的自然（固有）特性的条件不串电阻。3。 他励直流电机的人为特性与自然特性相比较，降压人为? 特性的斜率不变 理想空载转速变化；串电阻n0 不变 ? 变化；弱磁人为n0、?均 变化。4。 直流电机直接启动时 ，I st=（1020）I N ，带来影响 巨大的电磁力损坏绕组 保护装置的动作无法起动 换向的条件恶化 电

2、网电的波动影响其它电机的正常工作巨大的冲击力损坏减速装置。5。 直流电机起动的方法有电枢串电阻或降低供电电压. 。6。 直流电机的制动有电压反接，电势反接，能耗制动，回馈制动.7。 电机的电动状态和制动状态的区别为是视 n 与 T 方向；相同为电动，相反为制动。8。 电机的回馈制动除了n 与 T 方向相反还要 |n|n0|。nnnmax0Dn， 调速范围， 平滑9。 电机的调速指标：静差率nminT TN0.nK， 调速方法与负载转矩的配合，调速的经济性.。性nK110。 直流电机的恒转矩调速有 调压调速，电枢串电阻，恒功率调速有 弱磁调速 .11。 直流电机的 n = f （ t）为 动态特

3、性， n = f （ T）为 静态特性。12。 判断电力拖动系统的稳定条件为 dTdn 0， 0， =0 确定。16.三相交流异步电动机机械特性的转矩方程有：物理方程为TCM M I 2 cos 2 ，）2r22Tm参数表达式为 Tm1 pU1s，工程实用公式为 Tsms 。222 f1 r1r2x1 x2ssms17.异步电机的自然特性的条件为U= UNf = fN定子按规定接法 定转子不串 R L C .1118.三相异步电机的静态曲线的三个特殊点为同步转速点 T (n =ns T=0) 最大转矩点 D(S=Sm T=T m) 起动点 Q (n=0 T=T st ).19.异步电机直接起动

4、时 I=( 4 7 ) I1N , 一般不小于 7.5KW 容量可直接起动 , 若大容量电机需直接起动须满足经验公式K T =I st /IN 1/43+ S(KVA)/P(KW) .20.异步电机起动方法有 直接、降压 ( 定子串 R、自耦变压器、 Y- ) 、转子串电阻、特殊电机、变频起动 .21.异步电机的调速方法有变极 降压 串级 转子串电阻 滑差调速 变频调速等 .22.改善起动性能的特殊异步电机有深槽式异步电机 双笼型异步电机 高转差异步电机 .23. 运用异步电机可达无级调速的方法有 串级、滑差、变频调速等 。24.电机的机械特性为硬特性是指： 特性曲线的斜率小， 负载转矩 T

5、的变化対转速 n 影响小。25.直流电机空载时能否直接起动不能；半载呢不能；满载呢不能。26.电动机在额定电动运行时进行电压反接制动瞬间n nN ; 若在 0.5 额定转速时进行电压反接制动瞬间 n 0.5n N ;nsn27. 交流异步电机的转差率为：S100% ；当 S0时表示：电机处回ns馈制动状态；当S 1 时表示：电机处反接制动状态；电机在电动状态是转差率应为：大于0 和小于 1 之间。28. 电机拖动负载是否稳定的必要条件是：电机机械特性和负载特性在nT 平面有交点；充分条件是：电机拖动负载能运行在一个稳定转速，当干扰来了能改变转速达到新的稳定转速，干扰消除后能够回到原来的稳定转速

6、点。29.当电动机的转速超过理想空载转速 n0 或同步转速 ns 时，出现回馈制动。30. .拖动恒转矩负载进行调速时，应采 恒转矩 调速方法，而拖动恒功率负载时应采用恒功率 调速方法。31. .异步电动机变极调速时，欲使转向不变应 改变接线相序 。32.某 他 励 直 流 电 动 机 带 恒 转 矩 负 载 ， 当 电 枢 串 电 阻 后 电 机 的 转 速 将 降 低） 枢 流 不 。33. 一台 6 极三相异步 机接于 50Hz 的三相 称 源， 其 s=0.05， 此 子 速 _950_r/min ，定子旋 磁通 相 于 子的 速 _1000_r/min 。34. 三相异步 机 定 运

7、行 ，其 差率一般在 _大于 0 和小于 1_范 内。35. 式三相异步 机，如果 源 一定， 子回路 阻适当增大， 起 矩_增大 ，最大 矩 _不 _， 界 差率 大 。35.当 S 在大于 0 和小于 1 范 内，三相异步 机运行于 机状 ，此 磁 矩性拖 矩 ，S 在小于 0 范 内，运行于 机状 ，此 磁 矩性 制 矩 。37. 三相 式异步 机的起 采用 子 回路串 阻 和 敏 阻器 。38. 三相异步 机降低定子 , 最大 矩 Tm 按降低定子 倍数的平方 ，起 矩 Tst 按降低定子 倍数的平方， 界 差率 Sm 不 。39.恒 矩 速适用于 恒 矩 ，恒功率 速适用于恒功率 。

8、二、 答 ：1、 机的静 特性和 特性分 指什么？答： 机的静 特性就是机械特性，表示 机的 速n 与 矩 T 的函数关系（ n f(T) ）； 特性是指 机的各 磁量与 的函数关系，如：n f(t) 、 T f(t) 、 Ia f(t ) 2、 力拖 系 的各量正方向 怎 确定？答：先确定 速 n 的方向：若定 正， 逆 ；然后确定 机 矩T 的方向：与 速 n 的方向一致取正，反之取 ； 矩T L 的方向与 速 n 方向相反取正，相同取 。3、 什么 交流异步 机的 差率能 表示运 状 ？答：异步 机的 差率 Sns n 100% 当 S 1 ，表示 n 0 机 起 或停止；ns当 S 0

9、 ，表示 n ns 机 回 制 状 ；当1 S 0 ，表示 ns n 0 机 运行状 ； S 1 ，表示 n 0 机 （ ）反接制 。4、直流 机的那种 速方法比 好？ 什么？答：改 枢 的 速方法比 好， 因 那 只改 理想空 速， 而机械特性的斜率不 ，和自然特性的硬度一致，相 定性好；且 速范 ，能做到无 速。5、他励直流 机的改 磁通 速有什么特点？）答：改变磁通一般只能从额定磁通往下降，因此称为弱磁调速，此时理想空载转速上升，机械特性的斜率加大。 所以弱磁调速只能将转速向上调， 受到机械强度的限制， 调速范围不大，另外机械特性的陡峭，相对稳定性差。6、交流异步电机的串级调速是什么原理

10、？答：交流异步电机的串级调速是在转子回路串入附加电势Ef , 与转子电势 E2 的频率相同， 相位相同或相反，调节附加电势的幅值便能等效的改变转差率S，达到改变转速的目的，7、为什么交流电机的变频调速特性最佳？答：因为交流电机的电源频率的变化，只改变同步转速ns，而电机机械特性的硬度（斜率）同自然特性一致，调节速度的相对稳定性好， 且调速范围宽， 调节速度的平滑性好，能做到无级调速。8、交流异步电机的变极调速是怎样进行的？答：改变异步电机定子绕组的极对数， 则改变电机的同步转速来调节转速； 异步电机的变极有双绕组和单绕组的方法： 双绕组是不同极对数的两组绕组， 每次只用其中一组。 单绕组中有几

11、个绕组的抽头，联接不同的接线端子便组成不同的极对数。9、并励式直流发电机的起始发电要注意什么？答：励磁电流产生磁通和剩磁极性一定要相同，10、他励直流电动机的起动时发生励磁回路断线会发生什么？答：他励直流电动机的起动时发生励磁回路断线时， 相当很弱的剩磁特性下起动， 理想的空载转速会极高， 但特性很陡峭； 空载起动时极易使电机飞车！ 负载起动时堵转而使电机发热严重，长时间会烧坏电机绕组！11、他励直流电动机和三相交流异步电机在进行电压反接制动时都要在转子回路串电阻， 作用分别是什么？答：对直流电机需要串电阻限制制动电流， 而异步电机转子串电阻的目的主要是提高制动转矩，因为异步电机的自然特性的制

12、动转矩过小。12、深槽式异步电机是根据什么原理有利于起动特性的提高？答：深槽式异步电机的槽深与槽宽之比达 12（而一般电机只有 5 6），因此在异步电机起动瞬间，趋肤效应使转子绕组的通电流的有效面积减少电阻增大起动转矩增大； 而正常运行时则不影响。13、双鼠笼异步电机是根据什么原理有利于起动特性的提高？答：双鼠笼异步电机的外笼采用电阻率大的铝铜合金，内笼采用纯铜（紫铜） ；异步电机起）动初， 转子绕组感应电势的频率高， 趋肤效应使电流大部分经过外笼， 外笼的电阻大使起动转矩大；正常运行时转子绕组感应电势的频率低（通常只有 2 3HZ），趋肤效应消失，工作电流大部分出内笼通过。14、简述异步电机

13、能耗制动的原理？如何能提高制动转矩？答：异步电机的定子三相电流拆除后， 失去了定子磁场， 旋转的转子无法将系统的动能转换成电能消耗掉， 因此要在任两相定子绕组中输入直流电流， 形成恒定的定子磁场， 使系统动能转换为电能消耗尽后让电机停转。为了提高制动转矩须在转子绕组中串电阻。15、异步电动机长期运行在欠载状态是什么原因？带来的影响有那些？答：原因是选择电机的功率过大，使电机的负荷不足，功率因数低，无功损耗严重。16、直流电动机为什么不能直接起动？ 如果直接起动会造成什么后果？答：直流电机直接启动时，起动电流Ist=（ 10 20）IN ，带来影响：巨大的电磁力损坏绕组，保护装置的动作无法起动，

14、换向的条件恶化， 电网电的波动影响其它电机的正常工作，巨大的冲击力损坏减速装置。17、写出电力拖动系统运动方程式，分析其运行状态？GD 2dn为加速状态； 0 为减答：电力拖动系统运动方程式为：T TL当上式 0375dt速状态； 0 时为匀速或停止状态。三、绘制机械特性：1、写出下图他励直流电动机的各条机械特性曲线的名称（或根据名称绘机械特性）EJA固有特性B降压人为特性FAGBC 转子串电阻人为特性D 转速反转反接制动CE弱磁人为特性F能耗制动G电压反接制动H回馈制动IDI反向电动特性J正向回馈制动H）2、试绘出异步电动机的人为特性曲线（图中已画出自然特性） ：n n nT T T定子降压

15、人为特性 转子串电阻人为特性 定子串电抗人为特性T T T变频人为特性 变极人为特性 滑差人为特性四、计算题：1、一台他励直流电动机的额定功率PN 90kW ，额定电压 U N 440V ，额定电流 I N 224A ，额定转速 nN 1500 r min ，电枢回路总电阻Ra0.0938 ，电机原带位能负载工作在额定电动状态。试求：要求制动开始时限止最大制动电流为2.2IN ，采用能耗制动和电压反接制动时，电枢回路分别应串多大电阻？稳定的转速分别是多少？分别绘出上述情况下的静态特性和转速 n 及转矩 T 的动态特性曲线。解: 额定时的感应电势：EaNU N I N Ra 440 2240.0

16、938419伏电动势系数：CeEaN4190.279nN1500（1）能耗制动应串电阻值：RnEaN4190.09380.756欧2.2I NRa2.2 224）稳定时转速是： nW 1RaRn I N(0.0938 0.756)224682 rCe0,279min（2）电压反接制动时RFU N EaN4404192.2I NRa0.0938 1.649欧2.2224稳定时转速是：nW 2U NRaRF I N440(0.0938 1.649)2242976 rCeCe0.2790,279min 分别绘出上述情况下的静态特性和转速n 及转矩 T 的动态特性曲线。2、一台三相八极异步电动机，额定

17、功率 PN 250KW ，额定电压 U N 380V ，额定转速 nN730r/min ，过载能力 m2.6。试求：额定转差率 SN ，额定转矩 TN，最大转矩 T m 和所对应的临界转差率 Sm；当 S0.015 时的转速 n 及转矩 T 。解: 额定转差率 SN7507302.67% ，750100%额定转矩 TNPN95502503270.5( N m) ，9550730nN最大转矩 TmmTN2.6 3270.58503.3( N m)临界转差率 SmSN (21)2mm2.67(2.6 2.6 1) 13.35%当 S 0.015 时的转速 nnS (1S)750(1 0.015)

18、738.75( r / min)转矩）2Tm2 8503.3TSm0.0151887(N m)S0.1335SmS0.13350.0153、已知他励直流电动机的额定功率PN 15kW ，额定电压UN 230V ，额定电流 IN 75A ，额定转速 nN 1200 r min ，电枢回路总电阻 Ra0.25 ，电机原带反抗性恒转矩负载工作在额定电动状态。试求：要求制动开始时限止最大制动电流为2IN，电压反接制动时电枢回路应串 RF？ 若采用能耗制动，允许最大的制动转矩为2.5T N，应在电枢回路接入的电阻 Rn？稳定的转速分别是多少？分别绘出上述情况下的静态特性和转速n 及转矩T 的动态特性曲线

19、。解: RFU aEaRa2 2 3 0 7 5 0. 2 52I aN27 50. 2 5 2. 9 4 0. 2 5 2. 6 9 ( )RnEa2 3 07 50. 2 5Ra2. 5 7 50. 2 5 1. 1 3 0. 2 5 0. 8 8 ( )2. 5IaN此电机的电势系数为：CeEaNU aNI aN Ra230 750.25nNnN0.1761200能耗制动时的稳定时转速是：RaRn(0.250.88)rnW 1CeI N75 481.50.176min电压反接制动时的稳定时转速是：nW 2U NRaRF I N230(0.252.69)752560 rCeCe0.1760

20、.176min4、一台三相四极异步电动机，额定功率PN 22KW ，额定转速 nN 1440r/min ，f 1N 50Hz；当此电机用在60Hz 频率的电源上，且U1、I2cos 2，转差率 SN 保持不变，也不考虑磁路饱和影响。试求电机的转速、转矩和功率？解: 50HZ 时：同步转速为：n060 f160501500( r / min)p2额定转差率： SNn0n15001440n015000.04额定转矩为： TN9550 PN955022146( N m)nN1440当 f 60HZ 时：由于 U1、I 2cos2，转差率 SN 保持不变，则U 1 E14.44f 1kw 1N1 m

21、不变，但 f1 提高了 1.2倍，在U1 不变的情况下只有 m 下降 1.2 倍。转矩为： TCmm I 2 cos2TN146122( N m)1.21.2）转速为：功率为：n n0 (1SN )60602(1 0.04) 1728(r / min)T n1221728P955022(Kw)95505、他励直流电动机的数据为：UN 440V ， I N 76A ， nN 1000 r min ，电枢回路总电阻 Ra 0.065RN ，带0.8TN 位能负载运行在电动状态。试求：若以 2TN 制动转矩进行电压反接制动，需串电阻RF？ 在上述制动到 1.5T N时再改换2.5TN 制动转矩进行能

22、耗制动，需串电阻 Rn？定性绘出上述情况下的静态特性和转速n 及转矩 T 的动态特性曲线。解: 电枢电阻为： Ra0.065RN0.065 4400.376( )76电势系数为： CeU NI N Ra440 76 0.3760.4114nN1000带 0.8T N 时的转速为： nU N 0.8I N Ra4400.8760.376Ce0.41141014(r / min)U NEaRa4400.41141014电压反接制动所串电阻 RF2760.376 5.263( )2I a 当上面电压反接制动到1.5TN 时对应的转速为：U N1.5I N ( RaRF )4401.5765.639nCe0.4114493(r / min )此时再限流 2.5I N 的能耗制动，电枢应串电阻为：Cen0.4114493RnRa2.50.376 1.067 0.376 0.691( )2.5I N76静态特性和转速n 及转矩T 的动态特性曲线绘制如下：）6 、 一 台 三 相 绕 线 转 子 异 步 电 动 机 的 额 定 值 为 ： PN 150KW,UN 380V, m 2.6nN=1455r/min ， E2N 213V，