1、習題集第一章變壓器在分析變壓器時，對于變壓器的正弦量電壓、電流、磁通、感應電動勢的正 方向是如何規(guī)定的？.正方向與其電流1）電源電壓正方向釆用關聯方向，即兩者正方向一致。答： IU，這二者的正方向符合右手螺旋定產生的磁通勢所建立的磁通2）繞組電流d I貝嘰 產生的感應電動勢產，二者的正方向符合右手螺旋定則，即它43）山交 變磁通的正方向與產生該磁通的電流正方向一致。變壓器中的主磁通和漏磁通 的性質和作用是什么？ 12loZmZm這部分磁通稱為二次繞組同時交鏈，答：交變磁通絕大部分沿鐵心閉合且與一、 且主要經非磁性材料而閉主磁通：另有很少的一部分磁通只與一次繞組交鏈， 根據電磁感應定律，主磁通中

2、在一、二次繞組合，稱為一次繞組的漏磁通4山?： 只在一次繞組中產生感應電動勢中分別產生感應電動勢和；漏磁通lEE2HlrE對 負載而言即為電源電動勢 稱為漏磁感應電動勢。二次繞組電動勢Em”其空 載電壓為U20 1-3變壓器空載運行時，空載電流為何很小？而且還有漏磁r上， 答：變圧器空載運行時，原邊額定電壓不僅降落在原邊電阻n很大，致使勵tjx 很大，或者說Z=r壓降，還有主磁通產生的壓降，山于Eg】磁電流很小。電 110V,如果將二次側誤接在220V/1-4 一臺單相變圧器，額定電壓為220V源 上，對變壓器有何影響？鐵因為原邊接額定電壓時主磁通4）為設計值，答副邊 勵磁電流將非常非常大。e

3、QE。E這時副邊電壓為U=110V,即最大磁密心磁路 接近飽和，B接近飽和值；迪2時，副邊漏阻抗也很小，電壓與電勢近似相等， 因此有不慎把到邊接到220VU時相比，副邊電勢大小增大到原來的二倍。我 們220V=220V,與原邊接氏2 4也增大到原來的二4也增大到原來的二倍，磁 密B知道，E=4.44Ev因此2:3增加一倍，勵磁磁動勢將急劇已到了磁化曲線 的拐彎點，B倍。正常運行時Bnun增加，勵磁電流由副邊提供，勵磁電流非常 大，會數倍于額定電流。/ 10kV= / 250kV一臺單相變壓器，額定容量1-5S = A,額定電壓UUZNNIN八I,試求一、二次側額定電流為0.4kVl2KIN 1

4、解：原邊額定電流=250/10=25A ZUI=SiNNiK副邊額定電流=250/04=625AI=S /U2K2NN聯結，求，Yyn=S250Kv A. U / U=6kV / 0.4kVl-6 有一臺三相變 壓器，NNX 、二次繞組的額定電流。解：原邊額定電流336=24A /=250/U XI=SiNiNx 副邊額定電流 330.4=361A2NN1NI=SX /=250/U2nink聯結，Yd=, U/ UlO.SkV / 6.3kV5000kV 1-7 有一臺三相 變壓器，S=A2冏N求一、二次繞組的額定電流。解：原邊額定電流3310.5=275A I=S/=5000/UXmnn 副

5、邊額定電流 33X63=4582AI=S/=5000/U2en18如圖128為變壓器出廠前的“極性”試驗。在AX間加電 壓，將X. X相連，測a間的電壓。設定電壓比為220V/110V.如果A. a 為同名端，電壓表讀數是多少？如A、a為異名端，則電壓表讀數乂應為多少 解：A、a為同名端電壓表讀數是110VA、1-9a為異名端電壓表讀數是330V試用相量圖判斷圖1-29的聯結組號。解:圖1 - 29題1J0圖Ydll110有一臺三相變壓器，其一、二次繞組同名端及標志如圖130所示，試把該變壓器聯結成Yd7和Yy4。解:i黒 X !.LUX V z :V rz LuYy4Yd7所示聯結，試畫出它

6、們的線電動勢相1-31三相變壓器的一、二次繞組按圖1-11 量圖，并判斷其聯結組別O -10/c)b)YZY-4ZY3 d) 解：a)Y/-7答：圖1-32所示聯結的三相變壓器，其線電動勢相量圖如駆1-12圖所示。ABCX lY fZbzb) Yy4a)ABCbYd7d DdlO題 1-12M2三相變壓器并聯運行條件是什么？為什么？答：變壓器并聯運行的條件:31）并聯運行的各臺變壓器的額定電壓與電壓比要相等。否則，并聯變壓器未帶 上負載前（即空載時）其一、二次繞組內都產生環(huán)流。2）并聯運行變圧器的聯結組別必須相同，如果不相同，將引起兩臺并聯變山 此產生很大的電壓差，30壓器二次繞組線電壓相位不

7、同，致少使其相位差為于 是在變圧器二次繞組中產生很大的空載環(huán)流。3）并聯運行的各變壓器的短路阻抗的對應值要相等。這樣才能在帶上負載時， 各變壓器所承擔的負載按其容量大小成比例分配，防止其中某合過載或欠載，使 并聯組的容量得到充分發(fā)揮。M3自耦變壓器的主要特點是什么？它和普通雙繞組變壓器有何區(qū)別？答：自耦變壓器的主要特點是一.二次繞組共用一個繞組。普通雙繞組變壓器，其一、-次繞組是兩個獨立的繞組，它們之間只有磁的聯系， 而沒有電的直接聯系。144儀用互感器運行時，為什么電流互感器一次繞組不允許開路？而電壓互感器 二次繞組不允許短路？答：1）電流互感器運行時二次繞組絕不許開路。若二次繞組開路，則電

8、流互感 器成為空載運行狀態(tài)，此時一次繞組中流過的大電流全部成為勵磁電流，鐵心中 的磁通密度猛增，磁路產生嚴重飽和，一方面鐵心過熱而燒壞繞組絕緣，巧一方 面二次繞組中因匝數很多，將感應產生很高的電壓，可能將絕緣擊穿，危及二次 繞組中的儀表及操作人員的安全。為此，電流互感器的.一次繞組電路中絕不允許 裝熔斷器。在運行中若要拆下電流表，應先將二次繞組短2）電壓互感器在運行時二次繞組絕不允許短路，否則短路電流很大，會將互感 器燒壞。為此在電壓互感器二次側電路中應串聯熔斷器作短路保護。M5電弧焊對弧焊變壓器有何要求？如何滿足這些要求？答：1）為保證容易起弧，空載電壓應在6O-75V之間。為操作者安全，最

9、高空 載電壓應不大于85Vo2）負載運行時具有電壓迅速下降的外特征，如圖1一25所示。一般在額定負載 時輸出電壓在3OV左右。3）為滿足不同焊接材料和不同焊件要求，焊接電流可在一定范圍內調節(jié)。4）短路電流不應過大，且焊接電流穩(wěn)定。基于上述要求，弧焊變壓器具有較大的電抗，且可以調節(jié)。為此弧焊變壓器的一. -次繞組分裝在兩個鐵心柱上。為獲得電壓迅速下降的外特性，以及弧焊電流可 調，可采用宙聯可變電抗器法和磁分路法9山此磁生出帶電抗器的弧焊變壓器和 帶磁分路的弧焊變壓器。4第二章三相異步電動機2-1三相異步電動機的旋轉磁場是如何產生的？答：在三相異步電動機的定子三相對稱繞組中通入三相對稱電流，根據三

10、相對稱 電流的瞬時電流來分析山其產生的磁場，由于三相對稱電流其大小、方向隨正弦 規(guī)律變化，山三相對稱電流建立的磁場即合成磁極在定子內膛中隨一定方向移動。 當正弦交流電流變化一周時，合成磁場在空間旋轉了一定角度，隨著正弦交流電 流不斷變化，形成了旋轉磁場。2-2三組異步電動機旋轉磁場的轉速山什么決定？對于工頻下的2、4、6、8、10極的三相異步電動機的同步轉速為多少？答：三相異步電動機旋轉磁場的轉速山電動機定子極對數P交流電源頻率f決！ 定，具體公式為ii=60f/P。11對于工頻下的2、4、6、8、10極的三相異步電動 機的同步轉速即旋轉磁場的轉速n分別為3000r/inin 15OOi7mi

11、ii、1000r/min 750r/mm dOOr/miiio i2-3試述三相異步電動機的轉動原理，并解釋“異步” 的意義。答：首先，在三相異步電動機三相定子繞組中通入三相交流電源，流過三相對稱 電流，在定子內膛中建立三相旋轉磁場，開始轉子是靜止的，山于相對運動，轉 子導體將切割磁場，在轉子導體中產生感應電動勢，乂山于轉子導體是閉合的， 將在其內流過轉子感應電流，該轉子電流與定子磁場相互作用，山左手定則判斷 電磁力方向，轉子將在電磁力作用下依旋轉磁場旋轉方向旋轉。所謂“異步”是指三相異步電動機轉子轉速n與定子旋轉磁場轉速n之間必須有 I差別，且n?no 12-4旋轉磁場的轉向山什么決定？如何

12、改變旋轉磁場的方向？ 答：旋轉磁場在空間的旋轉方向是山三相交流電流相序決定的，若要改變旋轉磁 場的方向，只需將電動機三相定子繞組與三相交流電源連接的三根導線中的任意 兩根對調位置即可。如果來繞組U1接電源L1、訂接L2、W1接L3為正轉， 要想反轉U1仍接L1,但VI接L3、W1接L2即可。2-5當三相異步電動機轉子電路開路時，電動機能否轉動？為什么？答：三相異步電動機轉子電路開路時，電動機是不能轉動的。這是因為，三相交 流電源接入三相定子繞組，流過了三相對稱定子電流，建立起來了三相定子旋轉 磁場，轉子導體與三相旋轉場相互切割，在轉子電路中產生了轉子感應電動勢， 但山于轉子電路開路，沒有轉子感

13、應電流，轉子導體中無電流也就不會與定子 磁場相互作用產生電磁力，電磁轉矩了，轉子也就無法轉動起來了。2-6何謂三相異步電動機的轉差率？額定轉差率一般是多少？起動瞬間的轉差 率是多少？答：三相異步電動機的轉差率S是指電動機同步轉速n與轉子轉速n之差即轉】 速差11?11與旋轉磁場(同步轉速)的轉速的比值，即S= (n?n) /no m額定轉差 率S=0017X07,起動瞬間S=lo n2-7試述三相異步電動機當機械負載增加時， 三相異步電動機的內部經過怎樣的物理過程，最終使電動機穩(wěn)定運行在更低轉速 下。答：三相異步電動機原穩(wěn)定工作在n轉速下運行，當機械負載增加時，山于負A 載轉矩大于電磁轉矩，電

14、動機轉速n將下降，山于n的下降，使轉子導體切割定 子磁場運動加大。轉子感應電勢與轉子電流相應加大，電磁轉矩加大，直到電動 機電磁轉矩與負載轉矩相等時，電動機將在新的穩(wěn)定轉速n下運動，且ABB 52-8當三相異步電動機的機械負載增加時，為什么定子電流會隨轉子電流的增 加而增加？答：當三相異步電動機的機械負載增加時，轉子電流將增加，轉子電流所建立的 轉子磁通勢總是力圖削弱主磁通，而當定子繞組外加電壓和頻率不變時，主磁通 近似為一常數。為此，定子電流也應隨轉子電流的增加而增加9以增加的定子電 流產生的磁通勢來抵消轉子電流增加所產生的去磁作用。2-9三相異步電動機在空載時功率因數約為多少？當在額定負載

15、下運行時，功 率因數為何會提高？答：三相異步電動機空載時功率因數約為0.2以下。當在額定負載下運行時，轉 子電流有功分量，相對應的定子電流的有功分量也增加，使功率因數提高。2-10電網電壓太高或太低，都易使三相異步電動機定子繞組過熱而損壞，為什 么？Z當電源頻率一定時，電動機的每極磁通?NK僅與外加U?E=444f答：山辺叫 電壓U成正比。當電網電壓太高時，？相應加大使電動機磁路飽和，定子勵磁辺 電流加大，定子電流加大，在過大的定子電流作用下將定子繞組燒壞。當電網電壓過低時，？過小，電動機電磁轉矩過小，在負載作用下，電動機轉：n 速n迅速下降，其至發(fā)生堵轉，致使電動機定子電流加大也會使異步電動

16、機定 子繞組過熱而損壞。2-11三相異步電動機的電磁轉矩與電源電壓大小有何關系，若電源電壓下降 20%,電動機的最大轉矩和起動轉矩將變?yōu)槎啻螅?SRU可知電動機的電磁轉矩T與電源電壓U平方成答：山公式：iC?Ti -?) R?f (Sx?工正比。2U隨0.8,此時電動機的最大轉矩Tm若電源電壓下降20%,即為額定電壓的i 成比例下降，即為額定電壓下電動機最大轉矩的0.64倍。同理，此時電動機的2 成正比，起動轉矩也只為額定電壓下電動機起動轉矩的U0.64起動轉矩Tst也與 1倍02-12為什么在減壓起動的各種方法中，自耦變壓器減壓起動性能相對較好？ 答：自耦變壓器減壓起動不受電動機繞組接線方式

17、的限制，而且可以按容許的起 動電流和所需要的起動轉矩來選擇不同的抽頭，適合起動容量較大的電機。所以 其起動性能相對較好。2-13三相籠型異步電動機定子回路吊電阻起動和串電擾起動相比，哪一種較 好？答：審電阻減壓起動在起動時電能損耗較大，對于小容量電動機采用串電抗減壓 起動為好。2-14對于三相繞線轉子異步電動機轉子審合適電阻起動，為什么既能減小起動 電流，乂能增大起動轉矩？吊入電阻是否越大越好？ J22答:轉子起動電流XUER?!旳A起動轉矩XR?TR/?工缸所以吊入合適的電阻起動時, 能減小起動電流，乂能增大起動轉矩。審入電阻并不是越大越好9當起動轉矩達 到最大轉矩后再增大簾入轉子電阻，起動

18、轉矩反而6減小。2-15在橋式起重機的繞線轉子異步電動機轉子回路中串接可變電阻，當定子繞 組按提升方向接通電源，調節(jié)轉子可變電阻可獲得重物提升或重物下降，原因 何在？答：橋式起至機用于提升巫物的繞線轉子異步電動機，在其轉子回路中審接可變 電阻，當定子繞組按提升方向接通電源，隨著轉子吊接可變電阻的加大，電動機 提升巫物的速度愈來愈慢。電動機按提升方向轉動轉速愈來愈低。如何繼續(xù)加大 轉子串接電阻，轉子電流進一步減小。電動機提升方向電磁轉矩減小，當提升重 物產生的重物轉矩作用下，將重物按下降方向運動，而電動機在重物轉矩作用下 反轉。所以巫物提升時，電動機處于提升電動狀態(tài)，而重物下降時，電動機處于 倒

19、拉反接制動狀態(tài)，重物獲得倒拉反接制動下降。2-16為什么變極調速時要同時改變電源程序？答：當極對數改變時，將引起三相繞組空間相序發(fā)生變化，也就是說變極后繞組 的相序改變了。此時若不改變外接電源相序，則變極后，不僅電動機的轉速發(fā)生 了變化，而且連電動機的旋轉方向發(fā)生了變化。所以，為保證變極調速前后電動 機旋轉方向不變，在改變三相異步電動機定子繞組接線的同時，必須改變電源的 程序。2-17電梯電動機變極調速和車床切削電動機的變極調速，定子繞組應采用什么 樣的改接方式？為什么？答：電梯電動機的負載為恒轉矩負載，變極調速時采用Y/YY變極調速，因它具 有恒轉矩調速性質。車床切削電動機的負載為恒功率負載

20、、變極調速時釆用?/YY度極調速、因它近 似為恒功率調速性質2-18試述繞線轉子異步電動機轉子串電阻調速原理和調速過程，有何優(yōu)、缺 點？mio答：書中圖237為繞線轉子異步電動機轉子審電阻調速圖，當電動機拖動恒轉 矩負載且T=T時，轉子回路不吊附加電阻時，電動機穩(wěn)定運行在A點，轉速XL 為II。當轉子審入R時，山于慣性，轉速不能突變，則從A點過渡到A?點，P1A 轉子電流I減小，電磁轉矩T減小，電動機減速，轉差率S增大，轉子電動勢、 2轉子電流、電磁轉矩均增大，直到E點，T=T為止，電動機將穩(wěn)定運行在Elb 點，轉速為m顯然mio當吊入轉子回路電阻RR時，電動機最后將分p3ab?bp2 別穩(wěn)定

21、運行于C點和D點，獲得n和n轉速。DC線繞轉子異步電動機轉子串電 阻調速為有級調速，調速平滑性差；轉速上限為額定轉速，下限受靜差度限制， 因而調速范W不大；適用于重載下調速：低速時轉子發(fā)熱嚴巫，效率低。但這種調速方法簡單方便，調速電阻可兼作起動電阻、制動電阻使用，在起重機拖動系 統(tǒng)中廣為應用。2-19對于一臺單相單繞組異步電動機若不采取措施，起動轉矩為什么為寒？當 給電動機轉子一個外力矩時，電動機為什么就可向該力矩方向旋轉？ 答：當在單相單繞組異步電動機繞組中通入正弦交流電時，產生的是脈振磁通勢, 對其基波脈振磁通勢進行分解，可分解成為一個正向旋轉磁通勢F和逆向旋轉?ST+?-磁通勢F,它們均

22、以同步角速度W旋轉，但旋轉方向相反，它們都切割轉子導?1 體，產生轉子感應電動勢并產生轉子電流，形成正向電磁轉矩T和反向電磁轉4 矩T。當轉子靜止時11=0, T=T,起動轉矩*T?T=0,所以不采取描施，？S灼?電 動機不能起動。7當給電動機轉子一個外力矩時，若T與T方向一致，則(T+T?T)大于負裁 轉矩時，則電動機便沿外力矩方向旋轉了。2-20 一臺三相異步電動機(里接)發(fā)生一相斷線時，相當于一臺單相電動機， 若電動機原來在輕載或重載運轉，在此情況下還能繼續(xù)運轉嗎？為什么？當停 機后，能否再啟動？答：一臺三相異步電動機(里接)發(fā)生一相斷線時，若電動機原來在輕載下運轉， 此時電動機還能繼續(xù)

23、運轉。若電動機原來在再載下運轉因此時T打T的合成轉” 矩小于重載轉矩，則電動機將停轉。當停機后，不能再起動旋轉了，因T=0o ST2-21 一臺罩極電動機，若調換磁極 上工作繞組的兩個端點，能改變電動機的轉向嗎？答：不能改變電動機(罩極)的轉向。它總是從磁極的未罩部分轉向磁極被罩部 分，其轉向不能改變。附加補充題2.1在額定工作悄況下的三相異步電動機，已知其轉速為960r/min,試問電動機 的同步轉速是多少？有兒對磁極對數？轉差率是多大？解J T n=960(r/niin)An=1000(r/niin) iNn?nl000?960xi?s?0.04p=3nl000i2.2有一臺六極三相繞線式

24、異步電動機,在f=50HZ的電源上帶額定負載動運行，其轉差率為0.02,求定子磁場的轉速及 頻率和轉子磁場的頻率和轉速。解S六極電動機9 p=3定子磁場的轉速即同步轉速n=(60X 50)/3=1000(r/min) i定子頻率f=50Hz1轉子頻率匸s40.02 X 50=lHzn 轉子轉速 n=n(l-s)=1000(1 -0.02)=980(r/min)12.3 Y180L-4型電動機的額定功率為22kw,額定轉速為1470r/min,頻率為50HZ, 最大電磁轉矩為314.6N.Mo試求電動機的進載系數入？P22n2?9550?T9550?143(NM)解：Nnl470xT314.6?

25、m?22T143n24己知Y180M.4型三相異步電動機，其額定數據如下表所示。求：(1)額定電流I; n(2)額定轉差率S； (3)額定轉矩T：最大轉矩T、啟動轉矩 Tst。mn8)額 定電 壓 )(V時載滿啟動電流啟動轉矩最大轉矩接法轉速 (r/niin)效率 (%)功 率因 數額定電 流額定轉 矩額定轉 矩18.53801470910.867.02.07 9 V sPlO?!&5n=)額定電流 I=35.9(A)解：(1n?9L86?0.3?380?0cosU3mnx=(15001470)/1500=002(2)額定轉差率SN18.5/1470=120(N.m)N1N1N(3)額定轉矩

26、T=9550XK120=264(N.m)最大轉矩 T=2.2XM120=240(N.m) 啟動轉矩Tst=2.0X接法、定子38OV、50HZ、2.5 Y225-4型三相異步電動機 的技術數據如下：，軸上輸出轉矩=0.013I=84.2A、轉差率S輸入功率P=48.75kw. 定子電流Eg功率剛(3), (2)軸上輸出的機械功率PT=290.4N.M,求：(1)電動 機的轉速n2NK2?cos n o (4數)效率xn=2,山4極電機，磁極對數為pW： (1) 從電動機型號可知電動機為im?2i?sl480?.0B)1500?(l?0?im(l?s)?(r/niin)所以 imiP1480?2

27、904Tnx如?T9550) 72 二(KW)45?P?仝m95509550x? T (3)3UICos?Pninlb1075?P4&?n】88Cos？?0x2？84I3U3?380u45P?m9230?？(4) n7548.Pn】，三角形接38OV四極三相異步電動機的額定功率為30kw,額定電壓為2.6,電流90%0.02效率為法，頻率為50HZ.在額定負載下運動時，其轉差率為 電動機的功額定轉矩；(3),試求：(1)轉子旋轉磁場對轉子的轉速；(2)為57-5A率 因數。1500=30 (r/niin) Sn=0.02Xn解：(1)轉子旋轉磁場對轉子的轉速 =i230/1470=194.5(

28、N.m)=9550 XT2 ()額定轉矩N 9 n0P30?N (3)電動機的功率因數 88.?0Cosn?90.57.53UI?3?380?nii降壓啟動時 的啟Y-Ar試求：用Ist/IN=727上題中電動機的Tst/TN=1.2,時，電動機 能否啟和25%(2)當負載轉矩為額定轉矩的60%動電流和啟動轉矩；動？ 57.5/3=134(A)I=7XY-降壓啟動時的啟動電流解：(1)用 sT194.5/3=77.8(Nm) Tst=1.2XY-A 降壓啟動時的啟動轉矩用TTst=0.4 (2)因為X小于負載轉矩，電動機不能啟 動。山于Tst當負載轉矩為額定轉矩的60%時，大于負載轉矩，電動機

29、可以啟動。時，山于Tst當負載轉矩為額定轉矩的25% 中，如果采用自耦變壓器降壓啟動，而使電動機的啟動轉矩為5628在習題電 動機的啟動電流和線路上(2)自耦變壓器的變比；額定轉矩的85%,試求：的 啟動電流各為多少？)因為異步電動機的轉矩與電壓的平方成正比，所以有(1 解：T21.2.1n=K=1.188 tl所以自耦變壓器的變比T7O.85g85K2=2852(A)=7X57.5/1.1882)電動機的啟動電流 I (st2=285.2(A)=7X57.5/1.188線路上的啟動電流Il29我國生產的C660車床，其加工2件的 最大直徑為1250(111111),用統(tǒng)計分析法計算主軸電動機

30、的功率。1,54154=51.5(KW)=36.5 解：P=36.5D25?LKW)240有一帶負載啟動的短時運行的電動機，折算到軸上的轉矩為130N.M,轉?=2.0. 730r/min速為，求電動機的功率。設過載系數為PTnl30?730x2NN955(rT(KW) 山于解： 所以10?P?NN：n95509550N2.11 三相異步電動機斷了一根電壓線后，為什么不能啟動？而在運行時斷了一根線，為什么能繼續(xù) 轉動？這兩種悄況對電動機有何影響？答：三相異步電動機斷了一根電壓線后，則三相電源變成了單相電源，山于單相 電源所產生的磁場為脈動磁場，所以三相異步電動機不能正常啟動(原理同單相 異步電

31、動機而三相異步電動機在運行時斷了一根電源線，雖此時也為單相運 行，但因轉子是轉動的，脈動磁場對轉子導體產生的作用力在兩方向上不同，所 以電動機仍能繼續(xù)轉動。這兩種情況對電動機均有很大的影響。二種悄況均為過 10載運行，長時間工作會損壞電動機。11第三章直流電機3-1.直流電機中為何要用電刷和換向器，它們有何作用？答：在換向器的表面壓著電刷，使旋轉的電樞繞組與靜止的外電路相通，其作用 是將直流電動機輸人的直流電流轉換成電樞繞組內的交變電流，進而產生恒定方向的電磁轉矩，或是將直流發(fā)電機電樞繞組中的交變電動勢轉換成輸出的直流電 圧。3-2.簡述直流電動機的工作原理。答：工作原理：當直流電動機電樞繞組

32、接至電源上時，根據電磁力定律，載流導 體在磁場中受電磁力的作用，產生了一個轉矩，在轉矩的作用下，電樞便按逆時 針方向旋轉起來。33直流電動機的勵磁方式有哪兒種？畫出其電路。復勵等四種，如圖3按勵磁方式分為有（1）他勵；（2）并勵；（3）串勵：（4）7所示。b)+ QD2OD2.d)圖37直流電機的勵磁方式）他勵直流電機b）并勵直流電機C）串勵宜流電機d）復勵直流電機3-4.闡明直流電動機理磁轉矩和電樞電動勢公式T=C4|I E.=Cpn中各物 理量的函義。答，T = C,（p I.Cl與電動機結構有關的常數; （P -每極磁連（Vb）I一電樞電流（A）；T電磁轉矩CN m）oEa=Gp n式中

33、12式中p-電動機細上輸出功率(kw)；n 電動機轉速(r / min)；T電動機電磁轉矩(N ni)o3-5. S流電動機電樞電動勢為何稱為反電動勢？答：直流電動機電樞電動勢的方向與電樞電流的方向相反，因而稱為反電動勢。3-6.試寫出直流電動機的基本方程式，它們的物理意義各是什么？答:U二Eq+IR(3-4)式中u電樞電壓(V)L電樞電流(A)L電樞電阻n著轉速上升，反電動勢Ea=的機 械R3R4的機械特性切換到短接第1級起動電阻Rst4,電動機山至Tst2時，保持 不變，電樞電Ea特性。切換瞬間，山于機械慣性，轉速不能突變，電動勢，電 流將突然增大，轉矩也成比例突然增大，恰當的選擇電阻，使

34、其增加至Tstl2d 點，切除第點沿Cd曲線繼續(xù)加速到C動機運行點從b點過渡至點。從C曲線加 速，如ef點過渡到e點，電動機沿級起動電阻Rst3,電動機運行點從d點。此 時，所有起i、gh點到達、點經ab、cd. ef、此周而復始，電動機山k點。在 動電阻均被切除，電動機進人固有機械特性曲線運行并繼續(xù)加速至k,電動機 穩(wěn)定運行，起動過程結束。11點丁 =B3-17他勵直流電動楓4級e動機核特性143- 12.他勵直流電動機實現反轉的方法有哪兩種？實際應用中大多釆用哪種方 法？答：直流電動機反轉的方法有以下兩種：1)改變勵磁電流方向 (2)改變電樞電壓極性 實際應用中大多采用改變電樞電圧極性的方

35、法來實現電動 機的 反轉。 -他勵直流電動機電氣制動有哪兒種？313 答：常用的電 氣制動方法有：能耗制動、反接制動和發(fā)電回饋制動。-3-14何為能耗制動？其特點是什么？答：能耗制動是把正處于電動機運行狀態(tài)的他勵直流電動機 的電樞從電網上切除，并接到一個外加的制動電阻Rbk上構成閉合回路。其特 點：(1)電樞電壓U=0；(2)電樞電流為負值，其方向與電動狀態(tài)時的電樞電流反向；(3)電磁轉矩T與轉速n方向相反成為制動轉；(4)電動機把拖動系統(tǒng)的動能轉變?yōu)殡娔懿⑾脑陔姌谢芈返碾娮枭稀Ｔ嚪治鲭姌蟹唇又苿庸ぷ髟怼?15答：制動原理：電樞反接制動是將電樞反接在電源上, 同時電樞回路要串接制動電阻RB

36、k。試分析倒拉反接制動工作原理。3-16.答：制動原理：電動機運行在固有機械特性的a點下放巫物時，電樞電路吊入較 大電阻Rbk,電動機轉速因慣性不能突變，工作點過渡到對應的人為機械特性的 b點上，此時電磁轉矩Tiio時，電樞電 動勢Ea大于電樞電壓U,電磁轉矩T為制動性質轉矩，電動機向電源回饋電 能，此時電機運行狀態(tài)稱為發(fā)電回饋制動。2）其出現在位能負載高速下放和降 低電樞電壓調速情況下。3- 18.他勵直流電動機調速方法有哪兒種？各種調速方法的特點是什么？答：他勵直流電動機的調速方法有：降壓調速、電樞回路串電阻調速八減弱磁 通調速三種。各種調速方法的特點是:1. 電樞串電阻的特點：1）是基速

37、以下調速，且審人電阻越大特性越軟；2） 是有級調速，調速的平滑性差；3）調速電阻消耗的能量大，不經濟；4）電樞 串電阻調速方法簡單，設備投資少。2. 降壓調速的特點：1）調速性能穩(wěn)定，調速范廣；2）調速平滑性好，可 15實現無級調速；3）損耗減小，調速經濟性好；4）調壓電源設備較復雜。 3減弱磁通調速的特點：1）調速范圍不大；2）調速平滑，可實現無極調速;3）能量損耗小；4）控制方便，控制設備投資少。3- 19.試定性地畫出各種電氣制動機械特性曲線。rb）到拉反接制動機械特性答：a）降壓調速時的發(fā)電回饋制動機械特性c）能耗制動機械彩性d）電樞反接制動機械特性16第四章常用控制電機4- 1為什么

38、交流伺服電動機的轉子電阻值要相當大？答：交流伺服電動機在制造時，適當加大轉子電阻可以克服交流伺服電動機的“自 轉”現象，同時還可改善交流伺服電動機的性能。4- 2當直流伺服電動機勵磁電壓和控制電壓不變時，若將負載轉矩減小，試問 此時電樞電流、電磁轉矩、轉速將如何變化？答：當直流伺服電動機勵磁電壓和控制電壓不變時，若負載轉矩減小，電磁轉矩 也減小，電樞電流減小，轉速上升。4- 3如何改變兩相交流伺服電動機的轉向，為什么能改變其轉向？答：交流伺服電動機勵磁繞組的軸線與控制繞組的軸線在空間相差90電角度, 勵磁繞組接在恒定電壓的單相交流電源上，改變控制繞組中電流的相位，就可以 改變伺服電動機的旋轉方

39、向。 根據旋轉磁動勢理論可知，旋轉磁動勢的旋轉方 向是從電流超前的那一相繞組的軸線轉到滯后的那一相繞組的軸線。如果將交流 伺服電動機控制電壓的相位改變180。電角度，則控制繞組與勵磁繞組中的電流 的超前滯后關系也會顛倒過來，原來的超前相變?yōu)闇笙啵瓉淼臏笙嘧優(yōu)槌?前相，所以旋轉磁動勢的旋轉方向和轉子的旋轉方向也隨之改變了。4- 4為什么直流測速發(fā)電機使用時不宜超過規(guī)定的最高轉速？負載電阻乂不能 低于額定值？答：直流測速發(fā)電機當負載電阻較小或電樞電勢很大（轉速很高）時，測速發(fā)電 機的負載電流比較大，因而電樞反應的去磁作用就比較顯著。電樞反應會使氣隙 磁通減小，這就使直流測速發(fā)電機輸出特性的線

40、性關系遭到破壞，造成線性誤差。 為了使直流測速發(fā)電機輸出電壓與輕速的線性誤差不超過規(guī)定值，在使用時轉速 不應超過產品的額定轉速，負載電阻不應小于規(guī)定的額定電阻值。4-5何謂步進電動機的步距角Q? 臺步進電動機可以有兩個步進角，如3 /15是什么意思？答：控制繞組每改變一次通電狀態(tài)，轉子轉過的角度叫步距角Q。對于采用三相單三拍控制的步進電機的步距角為30 ,采用三相六拍控制時步距角為15。 這種結構簡單的步進電機的步距角太大，不能滿足精度要求。為了減小步距角, 通常將轉子與定子磁極都加工成齒形結構。 若步進電機轉子齒數個，7r 40Z一/-LI V/ 齒沿轉子圓周均勻分布,齒了槽的寬度相等，定子

41、上有六個磁極，每極的極弧上各有五個齒，齒寬和槽寬 相等。極上裝有控制繞組，相對的兩個磁極上的繞組吊聯起來再連接成三相星形。360。360。=丄A17當采用三相單三拍控制方式時，步距角為MQ=如果按三相六拍運行時，則步距角為：NZr 6x40山上可知，一臺步進電機山于采用三拍或六拍不同的運行方式而可以有兩 個步 距角。 什么是步進電動機的單三拍、六拍和雙三拍工作方式？ 4-6,若每次只 有一相控拍”答：步進電機中，控制繞組的通電狀態(tài)每切換一次叫做“，叫三相 單三拍控制方式。雙三拍控”制繞組通電，切換三次為一個循環(huán)為“三拍，UV 一 vw-wu-uv制方式是指每次同時有兩相控制繞組通電，通電方式是

42、三相六 拍控制方式的通電順序是切換三次為一個循環(huán)，故稱三相雙三拍控制。轉子旋 轉的角度只有雙每改變一次通電狀態(tài)，UfUVfVfVW-WfWUfU。”六拍 三拍通電方式的一半。定子三相繞組經六次換接完成一個循環(huán)，故稱“ 18第五章常用低壓電器5- 1直流電磁機構有何特點？答 直流電磁機構具有如下特點：1）直流電磁機構銜鐵吸合前后吸引線圈勵將使線圈過電壓而損壞，應設置放電電阻。磁電流不變，但銜鐵吸合前后吸力變化很大，氣隙越小，吸力越大。2）直流 電磁機構吸引線圈斷電時，山于電磁感應，在吸引線圈中產生很大的感應電動勢, 其值可達線圈額定電壓的十多倍，1）交流電磁機構電磁吸力瞬時值是脈動的， 會引起銜

43、鐵的振動，產生噪音與機械損壞應5- 2交流電磁機構有何特點？ 答：交流電磁機構有如下特點： 在工頻下，Is內有100次過零點， 加以克服。2）交流電磁機構電磁吸力平均值基本不變，即平均吸力與氣隙無 關。3）交流電磁機構在銜鐵尚未動作時的線圈電流是銜鐵吸合后線圈電流（額 定電流）的十倍左右。所以交流電磁機構線圈通電后，若銜鐵卡住無法吸合將因 電流過大而燒壞線圈，或山于交流電磁機構頻繁工作，即銜鐵頻繁吸合、打開再 吸合，也將使線圈電流過大，線圈發(fā)熱而燒壞線圈。5- 3從外部結構特征上如何區(qū)分直流電磁機構與交流電磁機構？怎么區(qū)分電壓 線圈與電流線圈？答：從外部結構特征上，直流電磁機構鐵心與銜鐵山整塊

44、鋼或鋼片疊制而成，鐵 心端面無短路環(huán)，直流電磁線圈為無骨架、高而薄的瘦高型。交流電磁機構鐵心 與銜鐵用硅鋼片疊制而成，鐵心端面上必有短路環(huán)，交流電磁線圈設有骨架，做 成短而片的矮胖型。電壓線圈匝數多，線徑較細，電流線圈導線粗，匝數少。5- 4三相交流電磁鐵有無短路環(huán)，為什么？答:三相交流電磁鐵無短路環(huán)。三相交流電磁鐵電磁線圈加的是三相對稱電壓， 流過三相對稱電流，磁路中通過的是三相對稱磁通，山于其相位互差120 ,所 產生的電磁吸力零值錯開，其合成電磁吸力大于反力，故銜鐵被吸牢而不會產生 抖動和撞擊，故無需再設短路環(huán)。5-5交流電磁線圈誤接入對應直流電源，直流電磁線圈誤接入對應交流電源, 將發(fā)

45、生什么問題，為什么？答：交流電磁線圈誤接入對應直流電源，此時線圈不存在感抗，只存在電阻，相 當于短路狀態(tài)，產生大的短路電流，立即將線圈燒毀。 直流電磁線圈誤接入對 應交流電源，山于阻抗存在，使線圈電流過小，電磁吸力過小；銜鐵吸合不上, 時間一長，鐵心因磁滯、渦流損耗而發(fā)熱，致使線圈燒毀。5-6為什么交流電弧比直流電弧易熄滅？ 答：交流電弧主要存在電流過零點后防止電弧重燃，而直流電弧電流不存在過零, 將使直流電弧較交流電弧難以熄滅。195-7常用滅弧裝置有哪些？各應用于何種情況下？答：常用滅弧裝置有：（1）橋式結構雙斷口觸頭滅弧。常用于小容量交流接 觸器中。（2）磁吹滅弧裝置。廣泛用于直流滅弧中

46、。（3）柵片滅弧裝置。常 用于交流電器中。5-8交流、直流接觸器是以什么定義的？交流接觸器的額定參數中為何要規(guī)定 操作頻率？答：接觸器是按主觸頭控制的電流性質來定義為是交流還是直流接觸器。對于交 流接觸器，其銜鐵尚未動作時的電流為吸合后的額定電流的56倍，其至高達 1015倍，如果交流接觸器頻繁工作，將因線圈電流過大而燒壞線圈，故要規(guī) 定操作頻率，并作為其額定參數之一。5-9接觸器的主要技術參數有哪些？其含義是什么？答；接觸器的主要技術參數有極數和電流種類，額定丄作電壓、額定工作電流（或 額定控制功率），約定發(fā)熱電流，額定通斷能力，線圈額定電壓，允許操作頻率， 機械壽命和電壽命，接觸器線圈的起

47、動功率和吸持功率，使用類別等。1）接 觸器的極數和電流種類按接觸器主觸頭接通與斷開主電路電流種類，分為直流 接觸器和交流接觸器，按接觸器主觸頭個數乂有兩極、三極與四極接觸器。2） 額定工作電壓 接觸器額定工作電壓是指主觸頭之間的正常工作電壓值，也就是 指主觸頭所在電路的電源電壓。3）額定工作電流 接觸器額定工作電流是指 主觸頭正常工作電流值。4）約定發(fā)熱電流指在規(guī)定條件下試驗時，電流在 8h工作制下，各部分溫升不超過極限時接觸器所承載的最大電流。5）額定 通斷能力 指接觸器主觸頭在規(guī)定條件下能可靠地接通和分斷的電流值。6）線 圈額定工作電壓 指接觸器電磁吸引線圈正常工作電壓值。7）允許操作頻率

48、 指接觸器在每小時內可實現的最高操作次數。8）機械壽命和電氣壽命 機械 壽命是指接觸器在需要修理或更換機構零件前所能承受的無載操作次數。電氣壽 命是在規(guī)定的正常工作條件下，接觸器不需修理或更換的有載操作次數。9） 接觸器線圈的起動功率和吸持功率直流接觸器起動功率和吸持功率相等。交流 接觸器起動視在功率一般為吸持視在功率的58倍。而線圈的工作功率是指吸 持有功功率。10）使用類別接觸器用于不同負載時，其對主觸頭的接通和分 斷能力要求不同，按不同使用條件來選用相應使用類別的接觸器便能滿足其要求。5-10交流接觸器與直流接觸器有哪些不同？答：1）直流接觸器額定電壓有：110、220、440、660V

49、,交流接觸器額定電壓 有：127、220、380、500、660V。2）直流接觸器額定電流有 40、80、100、150、250、400 及 600A：交流接觸器額定電流有 10、20、40、60、100、150、 250400及600A。3）常用接觸器線圈額定電壓等級為：交流線圈有127、220、 20380V；直流線圈有110、220、440Vo 4）直流接觸器起動功率和吸持功率相等。 交流接觸器起動視在功率一般為吸持視在功率的58倍。5-11如何選用接觸器？答：1）接觸器極數和電流種類的確定 根據主觸頭接通或分斷電路的性質來選 擇直流接觸器還是交流接觸器。三相交流系統(tǒng)中一般選用三極接觸器

50、，當需要同 時控制中性線時，則選用四極交流接觸器。單相交流和直流系統(tǒng)中則常用兩極 或三極并聯。一般場合選用電磁式接觸器；易爆易燃場合應選用防爆型及真空接 觸器。2）根據接觸器所控制負載的工作任務來選擇相應使用類別的接觸器。 如負載是一般任務則選用AC3使用類別；負載為任務則應選用AC4類別如 果負載為一般任務與重任務混合時，則可根據實際悄況選用AC3或AC4類接觸 器，如選JI AC3類時，應降級使用。3）根據負載功率和操作1W況來確定接觸 器主觸頭的電流等級。當接觸器使用類別與所控制負載的工作任務相對應時，一 般按控制負載電流值來決定接觸器主觸頭的額定電流值；若不對應時，應降低接 觸器主觸頭

51、電流等級使用。4）根據接觸器主觸頭接通與分斷主電路電圧等級 來決定接觸器的額定電圧。5）接觸器吸引線圈的額定電壓應山所接控制電路電 壓確定。6）接觸器觸頭數和種類應滿足主電路和控制電路的要求。5-12交流.宜流電磁式繼電器是以什么來定義的？答：按繼電器線圈電流種類不同區(qū)分為交流電磁式繼電器與直流電磁式繼電器。5-13電磁式繼電器與電磁武接觸器在結構上有何不同？答：電磁式繼電器在結構上無滅弧裝置，有調節(jié)裝置。電磁式接觸器有滅弧裝置， 但無調節(jié)裝置。5-14何為電磁式繼電器的吸力特性與反力特性？它們之間應如何配合？答：電磁式繼電器的吸力特征是指電磁機構的電磁吸力與銜鐵和鐵心之間氣隙的 關系曲線。電

52、磁式繼電器的反力特征是指電磁機構使銜鐵復位的力與氣隙的關 系曲線。吸力特性與反力特性的配合：電磁機構銜鐵吸合時，吸力必須始終大 于反力，但也不宜過大，銜鐵釋放時反力大于剩磁吸力。因此電磁機構的反力特 性必須介于電磁吸力特性和剩磁吸力特性之間。5-15電磁式繼電器的主要參數有哪些？其含義如何？答：1）額定參數繼電器的線圈和觸頭在正常工作時允許的電壓值或電流值稱 為繼電器額定電壓或額定電流。2）動作參數 即繼電器的吸合值與釋放值。 對于電圧繼電器有吸合電圧Uo與釋放電Ik Ur；對于電流繼電器有吸合電流Io 與釋放電流Ir。 3）整定植根據控制要求，對繼電器的動作參數進行人為調 整的數值。4）返回參數是指繼電器的釋放值與吸合值的比值，用K表示。 K值可通過調節(jié)釋放彈簧或調節(jié)鐵心與銜鐵之間非磁性墊片的療度來達到所要 求的值。返21回系數反映了繼電器吸力特性與反力特性配合的緊密程度，是電壓和電流繼電器 的主要參數。5）動作時間有吸合時間和釋放時間兩種。吸合時間是指從線 圈接受電信號起，到銜鐵完全吸合止所需的時間；釋放時間是從線圈斷電到銜鐵 完全釋放所需的時間。6）靈敏度靈敏度是