一、名词解释
1. 电机的过渡过程:就是电机从一种稳定运行状态过渡到另一种稳定运行状态的过程。 2. 电机的动态特性:是电力拖动系统在过渡过程的变化规律和性能
3.调速范围:在一定的负载转矩下,电机可能运行的最大转速nmax与最小转速nmin之比
4.调速的相对稳定性:负载转矩在给定的范围内变化时所引起的速度的变化,
5.调速的平滑性:在一定的调速范围内,相邻两级速度变化的程度 即K?nini?1 6. 电机的起动:就是电动机从静止状态过渡到某一稳定运行状态的过程;实际上也就是转子的速度从零升速到某一稳定速度的过程。
7. 调速:是根据生产机械工艺要求,通过改变电气参数,人为改变电力拖动系统速度的一种控制方法。
8. 制动:实质上就是指电动机从某一稳定运行状态减速到另外一种稳定运行状态的过渡过程。
9.调速时的容许输出:是指电动机在某一转速下长期可靠工作时,所能输出的最大功率和转矩
10.电气制动:就是使电动机的电磁转矩成为制动转矩的一种制动。特点是电动机的电磁转矩方向与转速方向相反,为制动性质
三、单项选择题
(一) 1、在直流电动机的运行中,不能空载或轻载启动的是
( D
)
A.复励电动机 B.并励电动机 C.它励电动直流电机 D.串励电动机 2、在直流电动机的运行中,不能空载运行的是 ( D ) A复励电动机 B并励电动机 C.它励电动直流电机 D.串励电动机 3、在直流电动机的运行中,不能轻载运行的是
( D
)
A.复励电动机 B.并励电动机 C.它励电动直流电机 D.串励电动机
4、在直流电动机的运行中,除了( D )都能空载或轻载启动 A.复励电动机 C.它励电动直流电机
B.并励电动机 D.串励电动机
5、在直流电动机的运行中,除了( D )都能空载运行 A.复励电动机 B.并励电动机
C.它励电动直流电机 D.串励电动机
6、在直流电动机的运行中,除了( D )都能轻载运行 A.复励电动机
B.并励电动机
C.它励电动直流电机 D.串励电动机
7、在讨论直流电动机的工作特性时,没有理想空载转速的电动机应是 ( A.复励电动机 C.它励电动直流电机
B.并励电动机 D.串励电动机
D )
8、在讨论直流电动机的工作特性时,除了( D A.复励电动机 B.并励电动机 C.它励电动直流电机 D.串励电动机
)都有理想空载转速。
(十)1、在直流电动机中机械特性最硬的一般为 ( B A.并励电动机 B.他励电动机 C.串励电动机 D.复励电动机
(十一)在电机的制动中不能用于回馈制动方法的电机是 ( C A.并励电动机 B.他励电动机 C.串励电动机 四、多项选择题
D.复励电动机
(
)
)
(一)1、下列结构部件中属于直流电动机旋转部件的为 A.主磁极 B.电枢绕组 C.换向器 A.主磁极
D.电刷
2、下列结构部件中属于直流发电机旋转部件的为
B.电枢绕组
C.换向器 D.电刷 3、下列结构部件中属于直流电机旋转部件的为 A.主磁极 C.换向器
B.电枢绕组 D.电刷
B C )
( B C )
( B C )
(二)1、下列电机属于单边或者双边励磁的电机分别是
( ABCD)
A.洗衣机电机 B.空调电机
C.交直流通用电机 D.交流电机 2、下列电机属于单边或者双边励磁的电机分别是 ( ABCD) A.电动车电机 B.空调电机 C.直流发电机 D.交流电机 3、下列电机属于单边或者双边励磁的电机分别是 ( ABCD) A.电动车电机 B.电动工具电机 C.玩具电机 D.手电钻电机 4、下列电机属于单边或者双边励磁的电机分别是
( ABCD )
A.洗衣机电机 B.计算机光驱电机 C.玩具电机 D.电冰箱电机 5、下列电机属于单边或者双边励磁的电机分别是 ( ABCD ) A.电风扇电机 C.玩具航模飞机电机
B.空调电机
D.计算机光驱电机
( ABCD )
(三)1、直流电动机电枢反应的结果为 A.总的励磁磁势被削弱
B.磁场分布的波形发生畸变
C.与空载相比,磁场的物理中性线发生偏移 D.物理中性线逆旋转方向偏移 2、直流发电机电枢反应的结果为 A.总的励磁磁势被削弱
( ABCD)
B.磁场分布的波形发生畸变
C.与空载相比,磁场的物理中性线发生偏移 D.物理中性线顺旋转方向偏移 3、直流电机电枢反应的结果为 A.总的励磁磁势被削弱
( ABCD)
B.磁场分布的波形发生畸变
C.与空载相比,磁场的物理中性线发生偏移 D.电枢磁势增加
(四)1、并励直流发电机中,发电电压建立有以下列条件 ( ABC ) A.电机内部必须有剩磁
B.励磁与电枢绕组的接法要正确 C.rf<rfLJ D.rf>rfLJ
(五)1、直流电动机中影响换向的因素应该是 ( A B C D )
A.电抗与电枢反应
B.电抗与物理化学
C.电枢反应与机械 D.前面三个答案都正确
2、它励直流电动机中影响换向的主要因素应该是 A.电抗与电枢反应 C.电枢反应与机械
B.电抗与物理化学 D.前面三个答案都正确
)
3.并励直流电动机中影响换向的主要因素应该是 ( AC A.自感与互感电抗 B.机械与物理化学 C.电枢反应 D.前面三个答案都正确 4、影响直流电机换向的电磁因素主要有 A.电抗电势
( ABC
)
B.电抗电势以及电枢反应电势 C.电枢反应电势
D.电源电压波动以及电枢绕组的电势
(六)直流电机的调速一般可以采用的方法有 ( ABCD A.电枢回路串接电阻的调速方法 B.改变电源电压的调速方法
C.改变电动机主磁通的调速方法 D.改变电动机结构的调速方法
(七)电机电气制动的方法一般有 ( ABCD A.电枢电源反接制动 B.能耗制动 C.回馈制动 D.倒拉反接制动 (八)负载转矩的特性分类一般有
A.恒转矩负载 B.恒功率负载 C.风机类负载 D.恒转速负载 五、判断题( ×√)
(一)1、恒转矩调速方式配恒转矩负载( √ )
)
)
2、恒功率调速方式配恒功率负载( √ )
3、对于风机型负载,采用电枢串电阻调速和降压调速要比弱磁调速合适一些;在实际中针对于风机型(泵类)负载多采用交流变频调速方式。( √ )
六、问答题
1、电力拖动系统动态分析的假设条件
(1)忽略电磁过渡过程,只考虑机械过渡过程。 (2)电源电压在过渡过程中基本不变。
(3)磁通量基本保持不变。
(4)负载转矩基本保持不变
2.电机速度过渡过程的三要素及其关系
稳态值:开始时的初始速度;稳态值:过渡过程结束后稳定运行的速度;时间常数TM??GD3752:电机速度过渡过程中速度震荡一个周期的时间。
三要素的关系:速度n=稳态值nss-(稳态值nss-起始值nis)e?tT
M3.经济指标:是指在调速时的经济性等
(1)调速设备的投资:调速方法不同技术含量不同,调速设备价格不同 (2)运行损耗 :调速方法不同,设备运行损耗不同,运行费用也不同
(3)维护费用:调速方法不同,设备可靠性不同,则故障概率也不同;另外故障影响生产的成本,维修元器件的成本,以及维护人员的成本等都在维护费用中。
4.电枢回路串电阻的调速性能
(1)理想空载转速不变,只能在额定转速下调节 (2)改变机械特性硬度。电阻大,特性软稳定性差 (3)属于有级调速,调速的平滑性很差。
(4)串电阻越大,且运行时间越长,损耗也就越大
(5)属于强电流调速。电枢回路的电阻变化,直接控制电枢电流变化,而电枢电路为主电路,电枢电流一般来说要比励磁电流大,所以属于强电流调速
(6)串电阻调速在电气控制上实现简单操作方便可靠
(7)属于恒转矩调速性质,因为在调速范围内,其长时间输出的额定转矩基本未变。 (8)应用:只能用在调速平滑性要求不高,低速工作时间不长,容量较小的电动机。一般在采用其他调速方法不值得的地方采用这种调速方法。
5.改变电源电压的调速性能
(1)理想空载转速发生变化,随电源电压降低的而降低
(2)理想空载转速随外加电压的平滑调节而改变。特性斜率不变,因此机械特性斜率硬,稳定性好。故调速的范围也相对大得多。
(3)调速是无级的,调速的平滑性很好。
(4)损耗较小,比较经济。
(5)降低电枢电压,属于强电流调速。
(6)电源成本。因采用电压可调的电源技术,所以电源装置结构上复杂技术含量高 (7)属于恒转矩调速性质,因为在调速范围内,其长时间输出的额定转矩基本未变。 (8)适用于对调速性能要求较高的中、大容量拖动系统,,以及自动化程度较高的系统。在冶金、机床、轧钢、重型机床(龙门刨)、精密机床、矿井提升以及造纸机等方面得到广泛应用。
6.调速方法的分类:机械方法、电气方法或机械电气配合的方法
(1)机械调速方法:电机转子的速度没有变化,通过改变传动机构的速度比来实现,但机械变速机构较复杂。
(2)电气调速方法:电动机在一定负载情况通过改变电气参数,人为改变电力拖动系统速度的一种控制方法。
(3)机械电气调速方法:机械调速变化有限;单靠电气上调速,控制系统可能较复杂。配合调速能更好的满足生产设备调速的需要。
7. 调速与负载变化转速变化的区别
(1)调速一般是在某一不变的负载条件下,人为地改变电路的参数,而得到不同的速度。调速与因负载变化而引起的转速变化是不同的。调速是主动的,它需要人为的改变电气参数,则机械特性变化。
(2)负载变化而引起电机转速的变化,不是自动进行的,而是被动的。
8.改变电动机主磁通的调速方法
(1)理想空载转速发生变化。理想空载转速与磁通成反比,即当下降时,上升。普通非调磁电动机额定转速一般可高达1500r/min左右,但弱磁调节的专用电机速度可更高
(2)特性变软稳定性差
(3)调速是无级的,调速的平滑性很好。 (4)损耗较小,比较经济。
(5)属于小电流调速。因励磁电流较小,调节控制中的控制电流也就较小,但可通过磁场的变化,间接引起电枢电流变化
(6)控制简单,容易实现。
(7)属于恒功率的调速方式。因为电动机发热所允许的电枢电流不变,所以电动机的转矩随磁通的减小而减小,故这种调速方法是恒功率调节。
(8)可调磁电动机的设计是在允许最高转速的情况下降低额定转速以增加调速范围。适于高转速工作,一般调速范围可达1∶2、1∶3或1∶4。常与调压调速联合使用,以扩大调速范围,因而在生产中可到广泛应用。
9.直流电动机调速方法有几种?各有什么特点? 根据直流电动机的机械特性公式n?UCe??RaCe?Ia ,有三种方法:(1)电枢回路串接
电阻,方法简单,硬度下降,大容量设备不允许,电阻损耗大;(2)改变电源电压,此方法
节能,硬度较大,目前经常应用,但变压技术含量高,成本大。(3)改变电动机主磁通,此方法硬度小,但能高于额定转速,以控制励磁电流控制电动机理论较好,但电动机为专用,体积较大成本高。
10.电力拖动系统动态分析的假设条件
为了便于分析,设电力拖动系统满足假设条件: (1)忽略电磁过渡过程,只考虑机械过渡过程。 (2)电源电压在过渡过程中基本不变。 (3)磁通量基本保持不变。 (4)负载转矩基本保持不变。
(二)直流电动机起动的基本要求 1.直流电动机起动线路控制的要求
必须先保证有磁场(即先通励磁电流),而后加电枢电压。如果先加电枢电 压,而后有磁场,则会出现不能正常起动的问题。 (1)空载或轻载起动:出现“飞车” (2)负载起动:会烧毁绕组
2.直流电动机起动性能的要求 (1) 要有足够大的起动转矩
U?EaU?0UIa????(4~ 7)IN(2) 起动电流要限制在一定范围内 RaRaRa(3) 起动设备要简单、可靠