4、适当增加三相异步电动机转子电阻R2时,电动机的 ( A ) A 起动Ist减少,起动Tst增加,最大电磁转矩Tmax不变,临界转差率Sm增加 B 起动Ist增加,起动Tst增加,最大电磁转矩Tmax不变,临界转差率Sm增加 C起动I st减少,起动Tst增加,最大电磁转矩Tmax增加,临界转差率Sm增大 D起动Ist增加,起动Tst减少,最大电磁转矩Tmax不变,临界转差率Sm增加 5、设计在f1=50HZ电源上运行的三相异步电动机现改为在电压相同频率为60HZ的电网上,其电动机的 ( C )
A 起动电磁转矩Tst减小,Tmax减小,起动电流Ist增大 B 起动电磁转矩Tst减小,Tmax增大,起动电流Ist减小
C起动电磁转矩Tst减小,Tmax减小,起动电流Ist减小 D起动电磁转矩Tst增大,Tmax增大,起动电流Ist增大
6、对于双笼型交流异步电动机,为了确保电机起动和运行都能有较大的转矩,所以双笼安排在 ( C )
A 定子 B励磁一侧
C转子 D根据定子、转子或励磁一侧的具体情况而定。 7、电动机带轻载正常运行时发生断相,电动机( A )
A继续运行 B停转 C理论上不能继续运行 D不能确定
8、对于深槽式交流异步电动机,起动时利用集肤效应,能产生较大的起动转矩,一般把深槽开在 ( C )
A.定子 B.励磁一侧
C.转子 D.根据定子、转子或励磁一侧的具体情况而定。 9、交流绕线式交流异步电动机起动中,可以调转子的串加电阻,以调整起动转矩,起动转矩达到最大,下列正确的是 ( C )
A.调r2越小越好,使0<Sm<1 B.调r2越大越好,使Sm>1 C.调r2使得Sm=1 D.调r2使得Sm=0 10、在讨论交流绕线式异步电动机机械特性曲线时,我们知道可调转子的串加电阻才可以调起动转矩,起动转矩达到最大,下列正确的是 ( D )
A.调r2越小越好,使0<Sm<1 B.调r2越大越好,使Sm>1 C.调r2使得Sm=0 D.调r2使得Sm=1
11、在交流电机调速控制中,一般不采用的方法是 ( D ) A.变极调速、变频调速、转差调速。 B.变频调速、转差调速、串极调速。 C.转差调速、变极调速、串极调速。 D.串极调速、变频调速、变相调速。
12、在交流电机调速控制中,配合直流励磁调速的电机是 ( D ) A 笼型异步电机 B 绕线型异步电机 C 深槽式异步电机 D 滑差异步电机 13、在电动机的制动控制中,制动时间比较长的一般是 ( D ) A 自然停车 B 回馈制动 C 倒拉反接制动 D 能耗制动
14、在电动机的控制中,一般用于正反转控制的制动是 ( B ) A 回馈制动 B 电枢反接制动 C 倒拉反接制动 D 能耗制动 15、在电动机的制动控制中,用于位能性负载稳速下降的一般是 ( B ) A 自然停车 B 回馈制动 C 反接制动 D 能耗制动
16、在电动机的制动控制中,制动时间最长的一般是 ( A )
A 自然停车 B 电磁抱闸 C 反接制动 D 能耗制动
二、多项选择题
1、三相交流笼型异步电动机降压起动的方法一般有 ( BC ) A.转子串接电抗器或电阻的降压起动;星形—三角形(Y—D)降压起动 B.自耦变压器(起动补偿器)起动;延边三角形降压起动
C.定子串接电抗器或电阻的降压起动;星形—三角形(Y—D)降压起动 D.转子串频敏电阻器降压起动;延边三角形降压起动
2、三相交流异步电动机的运行状态分别为 ( ABC ) A.电动机状态 B.电磁制动状态 C.发电机状态 D.反接制动状态
3、在交流电机调速控制中,一般采用的方法是 ( ABCD ) A.变极调速:根据旋转磁场的速度(同步速度):n1?60f1p,通过改变定子绕
组的接线,使感应电动机的定子相绕组产生的磁极对数发生变化,改变旋转磁场速度的调速。
B.变频调速:根据旋转磁场的速度(同步速度):n1?60f1p,通过电源改变供
电频率,改变旋转磁场速度的调速。
C.转差调速:根据转子速度:n?调速。
D.串极调速:对于绕线式感应电动机,其转子回路的转差频率交流电流由半导体
整流器整流为直流,在经逆变器把直流变为工频交流,把能量送回到交流电网中去。串加一与转子感生电动势频率完全相等的电势,改变转子速度的调速。此时整流器和逆变器两者组成了一个与转子串级的变频装置。控制逆变器的逆边角,就可以改变逆变器直流侧的电压,从而达到调速的目的。
6、在交流电动机的调速控制中,一般采用的方法是( A B D) A 变极调速、变频调速、转差调速。 B 变频调速、转差调速、串极调速。 C 串极调速、变频调速、变相调速。 D转差调速 、变极调速、串极调速。
7、在交流电动机的调速控制中,改变转差率调速的方法为 ( ABC ) A 电枢降压调速 B 电枢串电阻调速 C 转子串极调速 D转子串电阻调速
8、交流电动机的调速控制中,滑差异步电机的调速不属于 ( ABC ) A 变极调速 B 变频调速 C 转差调速 D 电磁调速
9、三相交流感应电动机的运行状态分别为 ( BCD ) A.反接制动状态 B.电磁制动状态 C.发电机状态 D.电动机状态
10、交流异步电动机的运行状态分别为 ( BCD ) A.回馈制动状态 B.电磁制动状态 C.发电机状态 D.电动机状态
11、三相交流感应电动机的运行状态分别为 ( ABC )
60f1(1?s),通过改变转差率,改变转子速度的pA.电动机状态 B.电磁制动状态 C.发电机状态 D.能耗制动状态 12、在交流异步电动机的制动中,电机运行速度不高于同步速度的制动方式为( ACD ) A.反接制动 B.回馈制动
C.能耗制动 D.电磁抱闸制动
三、判断题(错误用×、正确用√)
1、绕线式异步电动机串电阻调速时,电阻不能太大。( √ )
2、绕线式异步电动机串电阻调速时,电阻应比较大。( × ) 3、绕线式异步电动机串电阻调速时,电阻应比较小。( × ) 4、三相绕线式感应电动机串电阻调速时,电阻不能太大。( √ ) 5、三相绕线式感应电动机串电阻调速时,电阻应比较大。( √ ) 6、三相绕线式感应电动机串电阻调速时,电阻应比较小。( × )
7、绕线式异步电动机串电阻调速时,电阻不能太大。 ( √ ) 8、异步电机回馈制动时,转子的速度大于旋转磁场的速度( √ ) 9、异步电机回馈制动时,转子的速度大于同步速度( √ )
10、三相交流异步电动机发生回馈制动时,转子的速度大于同步速度( √ )11、他励直流电动机发生回馈制动时,电枢的速度大于理想空载速度( √ )12、交流电机不需要象直流电机那样也用电刷。 ( × )13、直接起动的异步电动机一般其容量只要不大于100千瓦就可以。( × )14、单台直接起动异步电动机的容量和电源无关。( × ) 15.单台直接起动异步电动机的容量和电源有一定的关系。( √ )
16、转子深槽式异步电动机起动时利用集肤效应,能产生较大的起动转矩。( √ 17、双笼型异步电动机,转子上有上笼、下笼两套笼型绕组( √ ) 18、双笼型异步电动机,定子上有上笼、下笼两套笼型绕组( × ) 19、频敏变阻器起动时的阻抗比较大,而运行时阻抗几乎为零( √ ) 20、频敏变阻器运行时阻抗比较大,而起动时的阻抗几乎为零( × ) 21、双速电机若要保持速度方向一致,需要调相( √ ) 22、交流电机变频调速只能是向下改变电机的速度( × ) 23、交流电机变频调速只能是向上改变电机的速度( × )
24、电磁转差离合器调速实际上是靠改变离合器上的磁场而改变速度的。( √ 25、转速反接制动主要用于位能性负载的下降运行。( √ ) 26、电枢反接制动主要用于位能性负载的下降运行。( × ) 27、电源反接制动主要用于位能性负载的下降运行。( × ) 28、交流电动机的回馈制动属于发电制动。( √ ) 29、倒拉反接制动主要用于位能性负载的下降运行。( √ ) 30、交流电动机的回馈制动时当前运行的速度大于同步速度。( √ ) 31、交流电动机的回馈制动时当前运行的速度大于旋转磁场速度。( √ ) 32、交流电动机的回馈制动时当前运行的速度小于同步速度。( × ) 33、交流电动机的回馈制动时当前运行的速度小于旋转磁场速度。( × ) 34、滑差电动机实际上就是两台笼型异步电动机的串联运行。( √ )
四、问答题
1、三相笼型异步电机的降压起动一般有那些方法,且各有什么特点
))(1)定子串接电抗器或电阻的降压起动;方法简单,能耗较大,适合于容量不大且不是频繁起动的情况(2)星形-三角形(Y-Δ)降压起动;电压等级降低(380/220),但降得较多起动时间较长,方法较好可用于频繁起动,注意起动完毕即要切换到三角形运行,否则会烧毁电机(3)自耦变压器(起动补偿器)降压起动;适合于容量较大的设备,方法简单,可以有两到三种的降压选择,但自耦变压器但自耦变压器设备体积大,成本高(4)延边三角形降压起动。与星形-三角形(Y-Δ)降压起动比降压量较小,起动时间较短,方法简单,但电机结构相对复杂。
2、在双笼型异步电动机中,能否做成使转子中的上层笼为工作笼,下层笼为起动笼? 不能。下层笼及工作笼电阻率小,上层笼即起动笼电阻率大,这样在启动时电阻大,改善起动性能,正常运行时电阻小,效率高。
起动时由于集肤效应,电流从上层笼流过,若下层笼为起动笼,电阻小,不能改善起动性能。正常运行时,集肤效应消失,电流从下层笼流过,若上层笼为工作笼,电阻大,运行效率低。
3、为什么深槽式和双笼型异步电动机能改善起动性能?
电动机在起动时,n=0,s=1,转子绕组电动势频率最高(f2=sf1),此时集肤效应最强烈,使槽电流分布区域槽口(双笼型转子趋于上笼),相当于槽导体有效截面积减小,转子电阻增大(双笼型转子,上笼本身截面积又小,电阻大)它即限制了起动电流,有增大了启动转距。
4、三相异步电机的调速方法一般有那些,且各有什么特点
根据旋转磁场的转速n1=n?n60f1(r/min)以及转差率s?1可得转子速度
n1pn?60f1(1?s)p,则三相异步电机的调速方法一般有(1)改变定子绕组的磁极对数p变
极调速;(2)改变供电电源的频率f1一变频调速;(3)改变电动机的转差率s,方法有改变
电压调速、绕线式电机转子串电阻调速和串级调速。特点:变极调速方法简单,电动机绕组引出头较多,调速级数少,级差大,不能实现无级调速。变频调速性能优越,即平滑调速、调速范围广、缺点是系统较复杂、成本较高。改变转差率s中改变定子电压调速,目前已在笼型电机中广泛采用晶闸管交流调压线路来实现,线路复杂;转子串电阻调速主要用于中、小容量的绕线转子异步电动机如桥式起重机;串级调速主要是在绕线转子中串加附加电动势,与转子电动势同相。
5、试述三相异步电机的串极调速原理
对于绕线式感应电动机,其转子回路的转差频率交流电流由半导体整流器整流为直流,在经逆变器把直流变为工频交流,把能量送回到交流电网中去。串加一与转子感生电动势频率完全相等的电势,改变转子速度的调速。此时整流器和逆变器两者组成了一个与转子串级的变频装置。控制逆变器的逆边角,就可以改变逆变器直流侧的电压,从而达到调速的目的。
6、电磁转差离合器的原理
电磁转差离合器也称滑差电机。又称电磁滑差离合器,电磁转差离合器主要由电枢和磁极两个旋转部分组成,电枢部分与三相异步电动机相连,是主动部分。电枢部分相当于由无穷多单元导体组成的鼠笼转子,其中流过的涡流类似于鼠笼式转子导体的电流。磁极部分与负载连接,是从动部分,磁极上励磁绕组通过滑环、电刷与整流装置连接,由整流装置提供励磁电流。电枢通常可以是鼠笼式绕组,也可以是整块铸钢。
电枢部分随异步电动机的转子同速旋转,若磁极部分的励磁绕组不通入励磁电流,磁极的磁场为零,电枢与磁极二者之间既无电的联系又无磁的联系,无电磁转矩产生,磁极及关
联的负载是不会转动的,这时负载相当于与电机\离开\。若磁极部分的励磁绕组通入励磁电流时,磁极部分则产生磁场,由于电枢与磁极之间有相对运动,电枢鼠笼式导体要感应电动势并产生电流。电枢载流导体受磁极的磁场作用产生电磁力及电磁转矩,磁极部分的负载跟随电枢转动,相当于电机与负载“合上”。
7、串级调速的性能特点
(1)调速平滑性好,可实现无级调速;调速方向既可以往上调,又可以往下调。 (2)串级调速的机械特性较硬,稳定性好;且调速范围广;但低速时,转差功率损耗较大,功率因数较低,过载能力较弱。
(3)串级调速的经济性方面:串级调速的控制设备较复杂,控制困难,成本较高。但转差功率损耗小,运行成本不大,效率较高。
(4)因调速时的磁场和功率因素基本上不变,所以调速时电流也基本上不变,则允许拖动的负载为恒转矩负载。
8、变频调速时,通常为什么要求电源电压随频率成正比变化?若电源的频率降低,而电压的大小不变会出现什么后果?
因为U1/f≈4.44N1KN1Φm,可见电源电压随频率成正比成正比,可近似认为磁通不变,保证电动机的磁路饱和程度不变;若电源的频率降低,而电压的大小不变,则磁通增加,会引起磁路饱和,使空载电流增加很多,损耗增加,电动机甚至不能运行。
五、故障分析题
1、一台定子绕组为Y接法的三相鼠笼型异步电动机运行时,有一相突然断电,电动机能否接着运行,停下来,能否重新启动。
2、一台定子绕组为Δ接法的三相鼠笼型异步电动机空载运行时,有一相突然断电,电动机能否接着运行,额定负载哪、停下来,能否重新启动。
3、一台定子绕组为Y接法的三相绕线型异步电动机空载运行时,有一相突然断电,电动机能否接着运行,额定负载哪、停下来,能否重新启动。
4、一台定子绕组为Δ接法的三相绕线型异步电动机空载运行时,有一相突然断电,电动机能否接着运行,停下来,能否重新启动。
不能起动,因为此时对于定子绕组,实际上通入的电流已成为单相,所以定子绕组中产生的是脉动磁场,不是旋转磁场,所以不能起动;对于正在运行的异步电机缺相产生的脉动磁场可以分解为两个对称的旋转磁场,轻载或空载时可以为维持运转,但时间过长会烧毁电机,额定负载时将会使电机堵转而烧毁。
5、如果电源电压显著不对称,三相异步电动机能否带额定负载长期运行,为什么? 在不对称电压运行时,由于三相异步电动机定子绕组为星形联接或三角形连接,绕组内 不存在零序电流、零序电压和零序磁场。有负序分量电流产生的负序旋转磁动势,叠加在正序旋转磁动势上,产生椭圆形旋转磁动势,其幅值时大时小,因此产生的电磁转矩也时大时小,从而引起电动机振动,转速不均,并有电磁噪声。同时,由于负序旋转磁场产生反向电磁转矩,它对正向电磁转矩起制动作用,使总和成转矩减小,电动机出力减小,起动性能和过载能力下降,严重时会导致电动机停转。
若在负载不变的情况下,定、转子电流增大,温升升高,转差率增大,功率因数及效率下降,另外还可能使某相负序分量电流与正序分量电流同相(相位差很小),使该相电流过大。为此,当电源电压显著不对称时,不允许三相异步电动机带额定负载长期运行。
6、.一台笼型异步电动机原来转子导条是铜的,后因损坏改成铝条,在其他条件不变的情况下,对起动性能有何影响?最大电磁转矩是否改变?若负载转矩不变,其转差率将如何变化?