电力拖动习题

1、电力拖动习题1，什么是电力拖动系统（书第一页第三行）电力拖动系统由哪几部分组成 每一部分的功能是什么（第三页第一行）答：1.1.以电动机为原动机，通过传动机构带动生产机械运转的动力学整体称为电力拖动系统2.2. 电力拖动系统是由电动机、生产机械、传动机构、控制设备和电源等五大部分组成。3.3. 电动机：电能转换为机械动力，用以施动生产机械。 生产机械：是生产机械为执行某一任务的机械部分。传动机构：是把电动机的运动经中间变速或变速运动方式后，再传给生产机械的工作机构。 控制设备：控制电动机的运行，对工作机械的运动实现自动控制电源：为发动机和其他电器设备供电。2，1.1.M-MM-ML=GD/37

2、5*dn/dt=GD/375*dn/dt2.2.M-M-电动机的电磁转速； M-M-静负载转矩；GdGd 物体的飞轮矩，它是实际工程中用来描述旋转物体惯 性的物理量；常数375-375-加速度量纲。3，从电力拖动系统的运动方程如何看出电机运动的方式（第五页）M ML加速答：当TTL时，dn dt 0,系统加速；当T TL时，dndn dtdt 0 0，系统减速。当TTL时，dndt 0，转速不变，系统以恒定的转速运行，或者静止不动。4，多轴系统为什么要等效为单轴系统？（如果以每一根轴分析会非常复杂 计算量会很大）折算原则是什么答：1.1.要全面研究一个多轴系统，必须对每一根轴列岀相应运动方程，

3、再列岀各轴之间相互关联方程 式，再将方程联立，较复杂；而等效则算后，运算比较简单。2.2.多轴等效单轴，负载按功率不变的原则算，折算原则是保持拖动系统在折算后其传递的功率和贮存 的功能不变；各轴的飞轮矩按功能不变原则折算。5,净负载折算的原则（功率不变），反轮矩折算原则（动能不变）。答：1.1.从已知的实际静负载转矩计算岀折算到电动机轴上的等效负载转矩。2.2.从已知的各转轴飞轮矩 GDGDd、G&G&和 G,G,计算岀系统的总飞轮矩。6，什么是负载折算原则？答：生产机械的静负载转矩与转速的关系称为生产机械的负载转矩特性。7,负载机械特性有哪几类？ 3 类 各类负载有什么特点？

4、 机械特性必考答：恒转矩负载特性：与 n n 无关，总是恒值； 恒功率负载特性：与 n n 成反比例变化； 通风机负载特性：与 n2n2 成正比例变化。1. 他励直流电动机的机械特性是什么？他励直流电动机的机械特性方程中 各个参数的含义是什么？答：电动机的机械特性是指电动机在稳定运动状态下转速与电磁转矩之间的关系n n Ra RCT TC CeC CeC CTU-U-电枢外加电压- -磁通量 Cm-Cm-常数 M M 电磁转矩2. 他励直流电动机的机械特性的斜率和那些量有关？什么叫硬特性？什么 叫软特性？答： 与所串电阻 RCRC 及励磁磁场有关；值较小的机械特性称硬特性，反之为软特性3. 为

5、什么 nO 称为理想空载转速？转点是否意味着电动机转速为零？为什 么？答：因为实际中空载转矩 TOTO 不可避免，故 nOnO 达不到。堵转就是 n=0n=0 的点。4. 什么叫人为机械特性？答：人为机械特性指通过改变 u u、R R 参数得到的机械特性。5.为什么降低电源电压的人为机械特性是互相平行的？为什么减损气隙有 机械特性会变软？答：u u 与 值无关；因为-减小，增大，特性边软。6. 什么是电力拖动系统的稳定运行？能够稳定运行的充分必要条件是什 么？答：系统在某种外界扰动下离开原的平衡状态，在新的条件下获得的新的平衡；或当扰动消失后系统 能自动恢复到原来的平衡状态。满足上述条件，系统

6、就是稳定的。系统稳定运行的充分必要条件是：1 1） 电机的机械特性与负载转矩特性必须有交点，在交点处T TL；2 2） 在交点附近应有巴 dLdL。dn dn7. 他励直流电动机稳定运行的电枢电流的大小由什么决定？改变电枢电阻 或电源电压的大小时，能否改变电枢电流的大小？答：l la由负载TL决定。不能8.试分析能耗制动的物理过程9.电压反接制动与电动势反接制动有何异同点？答：相同点：两种状态都是制动状态，即电磁转矩都与转向相反。不同点：电压反接制动中，电流方向发生改变；而电动势方向制动中电流流向不变。10. 他励直流电动机有哪几种调速方法，各有什么特点？答：1 1 ）电枢串电阻调速特点：优点

7、：设备简单、初投资少；缺点：1 1、有级调速，级数有限，平滑性差2 2、 轻载时，调速范围小3 3、 低速时，低，电能损耗大4 4、 低速运行，转速稳定性差适用于调速性能要求不高的场合。2 2） 降低电压调速特点：优点：1 1、电源电压能连续调节，调速的平滑性好，可达到无级调速；2 2、 无论是高速或低速，机械特性硬度不变，低速时稳定性好；3 3、 低速时电能损耗小，效率高。缺点：设备的初投资大。适用于对调速性能要求较高的设备上。3 3） 减弱励磁磁通调速特点：优点：1 1、电流较小的励磁电路中进行调节、控制方便，功率损耗小2 2、用于调速的变阻器功率小，可较平滑调速，实现无级调速。缺点：调速

8、范围较小。11. 调速范围与静差率有什么关系？为什么要同时提出才有意义？答：调速范围Dnmax，其中 nminnmin 受到调速相对稳定性限制，而稳定性则通过（静差率）反映,nmin故同时考察 D D 与对调速系统才有意义。12. 采用能耗制动何电压反接制动为什么要在电枢回路中串电阻？哪些情 况串入电阻更大些？答：如果不串入制动电阻的话，会使制动电流过大，马达发热；另外，还会使马达停下来的速度太快，造成冲击，加快设备的损坏。但如果电阻太大时，制动的功率不足，达不到效果，电阻太小时，会使制动 电流过大，马达发热。一般来说，电压反制动时电阻会大一些13. 提升机下放可以采用哪些方案？哪种好能最大？

9、哪种最小?14. 分析降低电枢电压调速的原理以及特点？降低电枢电压调速，电枢回路必须有可调压的直流电源，电枢回路及励磁回路电阻尽可能小，电压降 低转速下降，人为特性硬度不变、运行转速稳定，可无级调速。15. 画出能耗制动电路，并分析其物理过程。1什么是启动倍数？什么是过载倍数?答：入m=Mm/Mn=Mm/Mn Km=Mm/MnKm=Mm/Mn2.人为机械特性及其内容人为特性：人为改变电动机参数或电源参数而得到的机械特性。3.P95 例题 3-13.为什么三相异步电动机启动电流大启动转矩不大的原因？答：启动时，S=1S=1，由 cos0cos02= =（ r r 2/s2/s）/ /根号（r r

10、 2/s2/s ）2+乂2很小，约 0.20.2 左右 另一方面，1st1st 大，引起定子漏阻抗压降打，电动势E E 减小，主磁通减小。由于这两方面原因所致。4.鼠笼式异步电动机启动方法有哪些？（ 5 种）绕线式电机的启动方法有哪些？答：鼠笼式启动方法 1 1 自耦变压器降压启动 2 2 . Y Y ? ?降压启动 3.3.延边三角形启动4.4. 变频启动 5.5.轴启动绕线式电机启动方法 1 1 是采用频敏变阻器降压启动。2 2 转子电路串电阻启动。3 3 转子电路串电抗启动5.什么电机制动？电机制动的方法有哪些？答：解释：电动机制动是指制止电动机在停电后的惯力运行。电动机制动方法有两种：

11、1 1、 机械制动：在切断电源后，利用机械装置使电机迅速停转的方法称为机械制动。应用较普遍的机械制 动装置有电磁抱闸和电磁降压异步电动机的人为机械特性转子电路串电阻离合器两种。2 2、 电力制动：使电机在切断电源后，产生一和电机实际旋转方向相反的电磁力矩（制动力矩），迫使电机 迅速停转的方法称为电力制动。常用的电力制动方法有反接制动和能耗制动等。6. 制动有哪几种方案？ P116 表 3-4 如何实现制动运行?方法性能能耗制动反转制动回馈制动转速反向两项反接方法条件断开定子交流 电源，通入直流电 流转子串电阻转子串入较大电阻转子串入电阻n n n1n1能量关系机械能转换为电能在外串电阻上的消耗

12、机械能转化为电能1 1 S Sv2 2,机械能与定子输入的电磁能均被外串的转子电阻消耗机械功率转化为电功率S S n1n1 时才能实现回馈应用场合准确停车位能负载稳定下放位能负载稳定下放迅速停车或反转时n n n1n1 下放重 物7. 能耗制动是如何实现的？其用在什么场合？答：能耗制动是在电动机定子绕组断电后，将直流电通入电动机定子绕组，使之产生静止的磁场，用 来克服运行转动惯性，达到停止的目的。能耗制动可与时间继电器配合，在电动机速度为零时，及时切断 能耗制动电源。8. 异步电动机有哪些制动方式？答：机械制动，能耗制动，反接制动9. 三相异步电动机的调速方案有哪三大类？答：1.1.改变定子极

13、对数- -变极调速2.2. 改变定子电源频率- -变频调速3.3. 改变电动机转差率- -改变定子电压调速，转子回路串电阻调速，电磁离合器调速和串级调速。10. 高速的调效方式有哪几种？低速的调效方式有哪几种？高效：串级调速，变极调速，变频调速低效：降低定子电压调速，转子串电阻调速，定子串电阻调速11. 变频调速有什么特点？1 1、调速效率高，属于高效调速方式。2 2 、调速范围宽，一般可达 20:120:1。3 3、机械特性较硬4 4、变频装置万一发生故障，可以退岀运行。5 5、 能兼作启动设备，即通过变频电源将电动机启动到某一转速，再断开变频电源，电动机可直接接 到工频电源使泵或风机加速到

14、全速。12. 异步电动机最大转矩与哪些参数有关？临界转差率与哪些参数有关？1 1）保持 u/f=u/f=常数的目的是维持电动机的转矩不变 ，它能保证电动机在工频以下具有恒转矩输岀特性。书上的公式抄起来很烦，简化后，频率较高时，U1/U1/ （fl*fl*根号 MmMm = =常数。频率较低时，U1U1A2 2/ / （f1*f1*根号MrMr）= =常数，所以u/f=常数可维持电动机的转矩不变2 2） 异步电动机转速即指其转子的转速 n n，异步电动机的同步转速指其定子旋转磁场的转速 n1n1,其转 差率 s=s=（ n1-nn1-n）/ / n1n1 。启动开始瞬间 n=0n=0 时，s=1

15、s=1 ;空载启动后有这个可能的瞬间 n=n= n1n1 时，s=0.s=0.这两种状 态都不能维持（一是受电磁力作用要即刻运行，二是因达到同步转速而失去转子电流需要即刻慢下来才能切割磁力线），维持运行的转差率 s s 只能在 0 01 1 之间。由异步电动机转矩公式 MN=kMN=k PN/nNPN/nN式中 PN:PN:额定功率；nNnN：额定转速nNnN 越小即对应 s s 越大，PNPN 越大，显然 s s 有一个最大值，把满足上述公式的s s 称之为临界转差率 sNsN综上所述，我们把异步电动机能够维持稳定运行的最大转差率叫做临界转差率。13. 快速停车用什么方法？（能耗制动、反接制

16、动）重物下放有哪几种方法？（发点反馈、转子反接的反接制动、能耗制动）若转速不超过n1 有几种？（转子反向制动、反接制动、能耗制动）14. 电动机的选择包括哪些内容？ P145 （种类结构形式1 1）类型的选择：生产机械对电动机的要求：机械特性，起动性能，调速性能，制动方法，过载能力 以及经济效益2 2） 功率的选择：既不能过载，也不能长期轻载。3 3） 电压的选择4 4） 转速的选择5 5） 外形结构的选择，开启式，防护式，封闭式，密封式，防爆式15. 电机容量的选择包括那三个内容？ P146（三个方面，发热、过载、制动）1.1. 发热：电动机在运行过程中发生能量转换，必有能量损耗，损耗的能量会变成热能而使电动机发热，温度升高。而温度超过一定数值，必定使绕组的绝缘损坏。因此，应保证电动机的工作温度小于或等于电机绝缘允许的最高温度。电动机的温度上升和下降都有一个过程，温升上升的快慢与散热条件有