电机与电气控制技术 - 讨论及参考答案

4/15“电机与电气控制技术”数字化教材讨论及参考答案项目一、认识CA6140型卧式车床的电机系统1.1.1三相异步电动机的结构和工作原理1.三相异步电动机的铭牌数据中的“接法”是指什么？三相异步电动机一般采用什么“接法”？“接法”是指电动机在额定电压下，三相定子绕组的连接方式，分为Y联结和△联结。一般情况下，功率在3kW及以下的电动机采用Y联结，而功率在4kW及以上的电动机采用△联结。2.根据转子绕组的结构不同，三相异步电动机分为哪两种类型？这两种类型的电动机哪种应用更广泛？为什么？笼型和绕线型。三相笼型异步电动机应用更广泛。原因有二：1.从结构上看，笼型异步电动机比绕线型异步电动机结构简单、制造方便、成本低；2、从应用上看，笼型异步电动机适用于空载或轻载启动，绕线型异步电动机适用于重载启动，而实际生产中需要重载启动的场合并不多。3.判断三相异步电动机转子导体在定子磁场中的受力方向，需要用左手定则还是右手定则？左手定则4.给三相异步电动机的定子绕组通入三相交流电之后，判断其转子导体中产生的感应电流的方向，需要用左手定则还是右手定则？右手定则5.任何一台三相异步电动机的定子旋转磁场中，都只有一对N、S磁极吗？不是的。对三相异步电动机而言，磁极数有只有一对的，也有具有多对的。6.给三相异步电动机的定子绕组通入对称的三相交流电，会产生什么？圆形的旋转磁场。7.如果通入三相异步电动机定子绕组的三相交流电是不对称的，比如：某相电流大，而另外两相电流小，还能产生旋转磁场吗？如果能，产生的旋转磁场与通入对称交流电时一样吗？能。不一样。通入对称交流电时产生的旋转磁场是圆形的，通入不对称交流电时产生的旋转磁场是椭圆形的。而且，三相交流电的不对称程度越大，椭圆形就越扁平。8.如果通入三相异步电动机定子绕组的三相交流电之间的相位差不是120度电角度，还能产生旋转磁场吗？如果能，得到的是怎样的旋转磁场？能。椭圆形的旋转磁场。因为相位差不是120度电角度的三相交流电属于不对称三相交流电。9.三相异步电动机在运行中，定子和转子哪个是固定不动的，哪个在做旋转运动？定子固定不动，转子在旋转。10.三相异步电动机电动运行时，其定子绕组中旋转磁场的转向由什么决定？由通入三相定子绕组的三相交电流的相序决定。11.三相异步电动机中的“异步”是什么意思？异步是指三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速，即不同步。12.何为三相异步电动机的转差率？额定转差率一般是多少？启动瞬间的转差率是多少？参考答案：三相异步电动机的转差率是指转差与同步转速的比值，而转差又称转差速度，是指同步转速n1与转子转速n之间的差值。转差率用字母s表示，其计算公式为：s=(n1-n)/n1。额定转差率一般在0.01~0.07之间。启动瞬间，由于转子转速n为0，所以的转差率为1。1.1.2三相异步电动机的电磁转矩特性1.用电磁转矩的实用表达式进行工程计算时，计算结果有误差吗？为什么？有误差。因为实用表达式并非准确的计算公式，其推导过程忽略了一些因素。2.三相异步电动机电磁转矩的表达式有几种？分别是什么表达式？三种。分别是物理表达式、参数表达式和实用表达式。3.三相异步电动机电磁转矩的哪种表达式适用于对电磁转矩进行定量计算？实用表达式。4.三相异步电动机运行在电动状态时，转子的转向与旋转磁场的转向是否相同？产生的电磁转矩是动力矩还是阻力矩？相同。电磁转矩是带动转子旋转的动力矩。1.1.3三相异步电动机的固有机械特性1.三相异步电动机的启动转矩倍数，数值大比较好，还是数值小比较好？为什么？数值大比较好。因为启动转矩倍数大，表明启动转矩大、启动能力强。2.一台最大转矩为300N.m的三相异步电动机，能带320N.m的负载运行吗？不能。最大转矩小于负载转矩，肯定带不动。3.一台启动转矩为180N.m的三相异步电动机，带上130N.m的负载，能否顺利启动？能。启动转矩大于负载转矩，能顺利启动。4.三相异步电动机的机械特性是指电动机的哪两个参数之间的函数关系？电磁转矩T与转速n之间的函数关系，或者电磁转矩T与转差率s之间的函数关系。5.用电磁转矩的实用表达式粗略绘制三相异步电动机的固有机械特性时，必须事先确定好哪些特殊运行点的坐标？同步点，额定点，最大转矩点，启动点。6.三相异步电动机堵转的情况是什么样子的？电动机转子不转，但转子电流和定子电流都增大，电动机持续发热甚至会烧毁。1.1.4三相异步电动机的人为机械特性1.与固有机械特性相比，降低定子端电压U1后，三相异步电动机的启动转矩有什么变化？最大转矩呢？启动转矩大幅度减小。最大转矩也大幅度减小。因为电动机的电磁转矩与U1的平方成正比。2.三相异步电动机降低定子端电压U1的人为机械特性，与其固有机械特性相比，哪个运行点的坐标保持不变？同步点的坐标保持不变，仍然是（0，n1）。3.三相异步电动机常用的人为机械特性有几种？分别是什么？两种。分别是降低定子端电压U1的人为机械特性和转子回路串电阻的人为机械特性。4.转子回路串电阻启动适用于什么类型的三相异步电动机？这种启动方式，通常应用在哪种场合？三相绕线型异步电动机。应用在重载启动的场合。1.2.1电力拖动系统的运动方程1.判断一个电力拖动系统是加速、减速，还是匀速，通常要用哪个方程？电力拖动系统的运动方程：。2.单轴电力拖动系统和多轴电力拖动系统的运动方程相同吗？相同。3.在电力拖动系统的运动方程中，电磁转矩何时取正号，何时取负号？负载转矩呢？电磁转矩T的方向与转速n同向时取正号，反向时取负号。负载转矩TL的方向与转速n同向时取负号，反向时取正号。1.2.2电力拖动系统的负载与负载特性1.在电力拖动系统中，所有的负载转矩都是阻力矩吗？不是。比如：在重物下放过程中，最主要的负载转矩是重力矩，这时的重力矩就是动力矩。2.三相异步电动机带动起重机提升重物时，起决定作用的负载转矩是什么？它属于何种性质的负载转矩？重物的重力矩。它属于位能性恒转矩负载。3.电力机车下坡时，其电动机所带的负载属于何种类型？包含两种负载：一是机车的重力负载，属于位能性恒转矩负载；二是摩擦力负载，属于反抗性恒转矩负载。1.2.3电力拖动系统的稳定性1.固有机械特性的非线性段属于不稳定运行区，三相异步电动机带哪种类型的负载在不稳定运行区也可能会有稳定运行点？通风机型负载。2.三相异步电动机带额定负载时，在降低定子端电压U1的人为机械特性上运行，与在固有机械特性上运行相比，运行的稳定性有何变化？运行的稳定性变差。因为降低定子端电压U1的人为机械特性比固有机械特性斜率大，在同样的扰动下，转速的变化更加明显。3.三相异步电动机固有机械特性上的哪一段是稳定运行区？线性段。就是在固有机械特性上，从同步转速点D到临界转矩点B之间的那一段。4.电力拖动系统稳定运行的条件是什么？必要条件：电动机的机械特性和负载特性有交点。充分必要条件：在工作点（T=TL）处，满足“(△T/△n)﹤(△TL/△n)”。项目二、认识CW6132型车床的电气原理图2.1.1电磁式接触器和电磁式继电器1.按照结构形式不同，触点通常分为哪两种？其中哪一种自带电动力灭弧功能？双断口桥式触点和指形触点。双断口桥式触点自带电动力灭弧功能。2.触点的接触形式通常有哪三种？其中，哪一种常用于控制小电流电路？点接触、线接触、面接触。点接触常用于控制小电流电路。3.触点上的接触电阻越大越好，还是越小越好？越小越好。接触电阻大会使触点温升增加，容易损坏。4.根据被控制的电路类型不同，接触器的触点分为哪两类？主触点和辅助触点。2.1.2开关、熔断器、控制按钮和热继电器1.三相结构的双金属片式热继电器，对哪种接线方式的三相异步电动机不能进行断相保护？额定接线方式是△的三相异步电动机。2.一只完成了一次短路保护的螺旋式熔断器，该怎么处理？更换统一型号规格的熔体，即可继续使用。3、把一只复合按钮的常开触点和常闭触点串联在电路中，常开触点作启动按钮，常闭触点作停止按钮，可行吗？不行。因为这两个触点总是一个闭合一个断开，二者串联在电路中，电路永远都不会是通路。4.重载启动的三相异步电动机，能用热继电器做长期过载保护吗？为什么？不能。因为重载启动的三相异步电动机启动电流太大，启动过程会导致热继电器误动作而切断电路。5.三相异步电动机的主电路中安装了熔断器，为什么还要安装热继电器？因为二者的保护功能不同，不能相互代替。主电路中出现短路故障时，短路电流很大，短时间内就会对电机和电路造成严重损伤，必须迅速切断电源。熔断器就是进行短路保护的。主电路中出现过载时，过载电流通常不是很大，不足以使熔断器动作，短时间内也不会对电机和电路造成损伤，但是时间长了就会加剧绕组的老化，缩短电动机的使用寿命，严重时甚至会烧毁电动机。这时就要依靠热继电器来切断电源，进行长期过载保护。2.2电气控制系统图1.哪种电气图要采用分散表示法绘制？哪种电气图要采用集中表示法绘制？电气原理图采用分散表示法绘制。电器元件布置图和电气安装接线图都采用集中表示法绘制。2.电气原理图的主要描述对象是什么？电器元件和连接线。3.对一张复杂的电气原理图图幅分区后，电器元件在图中的位置有几种表示方法？分别是用什么表示的？有3种表示法，分别是用行代号表示、用列代号表示和用区代号表示。2.3.1三相异步电动机的点动与连续控制1、用热继电器作长期过载保护的三相异步电动机，稍有过载就会立即停车吗？不会。首先，稍有过载在电动机能承受的过载能力范围内，不需要停车；然后，热继电器在动作参数整定时，已经考虑了电动机的过载能力，稍有过载时不会动作。

2、定子绕组额定接线方式是Y型的三相异步电动机，在连续工作时，通常由哪个低压电器作断相保护？热继电器。热继电器对定子绕组额定接线方式是Y型的三相异步电动机，既作长期过载保护，又兼作断相保护。

3、常用的三相异步电动机连续控制电路中有哪些保护环节？熔断器作短路保护，热继电器作长期过载保护，启动按钮与接触器自锁配合作欠压失压保护。2.3.2三相异步电动机的点动、连续控制安装调试1.安装三相异步电动机的连续控制电路时，控制按钮通常安装在电气控制柜内，还是操作台上？控制按钮需要经常操作，通常安装在操作台上，便于随时操作。而电气控制柜在工作过程中都是关闭甚至是上锁的，控制按钮装在电气控制柜内，操作不便。2.若用电压测量法进行线路检测，应该在通电状态测量，还是断电状态测量？当然是通电状态。断电状态各处电压都为0，有问题也查不出来呀。

3.电阻测量法检测电路的操作方法是：先切断被测电路的电源，然后把万用表的档位调到适当的电阻档，再来测量电路中各接线点之间的电阻值。该操作方法正确吗？正确。电阻测量法有两个要点：一是要先断电再测量，二是万用表要调到合适的电阻档位。题干中的操作遵循了这两个要点，所以是正确的。项目三、送料小车的前进、后退电气控制3.1.1三相异步电动机正反转原理与典型电路1.在三相异步电动机双重互锁正反转电路正转过程中，按下反转启动按钮，电动机仍保持正转，则该电路出现了什么故障？正转接触器主触点熔焊，或者正转接触器触点支架卡阻导致触点不能复位。2.万能转换开关触点状态的转换由哪个部件来控制？是手动控制的还是自动控制的？操作手柄。手动控制。3.三相异步电动机双重互锁正反转控制电路中，设置有哪些保护环节？与三相异步电动机连续控制一样，有最基本的3种保护：短路保护、长期过载保护、欠压失压保护。4、什么是电气互锁？三相异步电动机正反转控制电路中设置电气互锁的目的是什么？电气互锁就是在正转接触器KM1和反转接触器KM2的线圈电路中，互相串联接入对方的一对辅助常闭触点，形成相互制约的控制关系。正反转控制电路中设置电气互锁的目的是：保证正转接触器KM1和反转接触器KM2不会同时通电，以避免KM1和KM2同时通电造成两相电源短路。5、三相异步电动机双重互锁正反转电路中包含哪些互锁环节？与电气互锁正反转电路相比，双重互锁正反转电路有哪个显著优点？双重互锁正反转电路包含两个互锁环节，一是接触器构成的电气互锁，二是按钮构成的机械互锁。与电气互锁正反转电路相比，双重互锁正反转电路的显著优点是能够实现正反转的直接切换。3.1.2三相异步电动机正反转控制安装调试1.三相异步电动机电气互锁正反转电路通电试车时，合上刀开关，按下正转启动按钮后，电动机正转，松开正转启动按钮，电动机就停转，其它方面都正常，故障原因是什么？正转接触器缺少自锁。2.在三相异步电动机电气互锁正反转电路正转过程中，按下反转启动按钮，电动机会怎样？为什么？电动机不会反转，会保持正转。因为电动机正转时，电气互锁切断了反转接触器的线圈电路，反转接触器不会通电，不可能接入反序电让电动机反转。3.2三相异步电动机的自动往复循环控制1.本次课中的三相异步电动机自动往复循环控制电路，有哪些保护措施？熔断器作短路保护，热继电器作长期过载保护，启动按钮与接触器自锁配合作欠压失压保护，行程开关作限位保护。2.在三相异步电动机的自动往复循环控制中，用作限位保护的行程开关动作后，电动机会怎样？运行监护的工作人员该怎么办？电动机会停转。运行监护的工作人员要对用于电路切换的行程开关进行检修。3.3送料小车的前进、后退电气控制原理图设计1.在设计电气控制电路时，若采用熔断器作短路保护，主电路和控制电路必须分别装设各自的熔断器吗？不一定。当电动机的容量大时，主电路和控制电路必须分别装设各自的熔断器；当电动机的容量小时，主电路和控制电路可以共用一组熔断器。2.对频繁操作的可逆运行电气控制电路，正转接触器和反转接触器之间要采用什么环节，来确保电路的安全运行？要采用双重互锁环节。项目四、多级传送带的顺序控制4.1.1三相异步电动机的顺序启、停控制1.当通电延时型时间继电器的线圈通电时，它所有的触点都要延时动作，对吗？不对！延时触点会延时动作，但有些通电延时型时间继电器上也有瞬动触点，瞬动触点不会延时，会立即动作。2.所有时间继电器的延时触点，都会在线圈通电时延时动作，在线圈断电时延时复位。这种说法对吗？不对！通电延时型时间继电器的延时触点只在线圈通电时，延时动作，线圈断电时，立即复位，不会延时；断电延时型时间继电器的延时触点在线圈通电时，立即动作，不会延时，只在线圈断电时，延时复位。3.机床上各台电动机的启停顺序是人为、随机确定的，还是根据实际工作需要确定的？根据实际工作需要确定。4.1.2三相异步电动机顺序控制安装调试1、在接触器控制的两台电动机顺序启动电路检查无误后，给其通电试车时，发现两只接触器都能吸合，但是两台电动机都不能启动，最可能的故障原因是什么？电动机缺相，缺控制电路没有用到的那一相。通常是主电路中该相电源线松脱，或者是该相熔断器的熔体已熔断或接触不良。2、从钮帽颜色上，能区分出启动按钮和停止按钮吗？停止按钮和启动按钮通常用什么颜色？能。按照国标规定，停止按钮的钮帽必须是红色的，启动按钮的钮帽必须是绿色的。4.1.3三段带式运输机顺序控制电气原理图设计1、在进行电气原理图设计时，什么样的电路适用于采用经验设计法？简单电路。2、对初学者而言，电气原理图的哪种设计方法更容易上手？经验设计法。4.2.1三相异步电动机的多地控制与多条件控制1、低压断路器在完成了一次短路保护跳闸后，通常会有零部件损坏而需要更换吗？如果完成的是长期过载保护或者欠压失压保护跳闸呢？不会损坏零部件，也无需更换。后两种保护跳闸同样不会损坏零部件，也无需更换。2、某蓄水池放水的条件是：液位足够高、水压足够大，而一旦液位下降到某一程度、水压降低到某一程度，就自动停止放水。请问：如果为此蓄水池设计电气控制放水电路，需要用多条件启动，还是多保护启动？多保护启动。4.2.2三相异步电动机两地控制安装调试1、安装盒式按钮时，为什么要把按钮上的进线孔朝下？当安装点在户外时，可防止雨水顺着电线流入按钮盒内而引起短路。2、在给两地控制电路通电试车时，发现不论按下哪个启动按钮，电动机都能启动并连续运转，但是不论按下哪个停止按钮，电动机都不能停车，可能的故障原因是什么？可能的故障原因有二：（1）这两个停止按钮的常闭触点都被短路了。（2）这两个停止按钮的常闭触点应该串联的，接成了并联。3、暗配线有哪些特点？优点：配线速度较快，容易长时间保持板面的整洁。缺点：维修时如果线号管脱落，査对线号较困难。项目五、电镀行车电动机的启动控制5.1.1三相笼型异步电动机自耦变压器降压启动1、如果把变压器的一次绕组接在直流电源上，二次侧会产生稳定的直流电压吗？为什么？不会。因为变压器是依据互感原理工作的，互感原理是：线圈中的电流发生变化时，会在临近的另一线圈中产生感应电动势，如果线圈上加的是直流电压，则线圈线圈中的电流就是恒定不变的，就不会在临近的另一线圈中产生感应电动势，所以，变压器的一次绕组接在直流电源上时，二次侧根本不会有电压。也就是说，变压器只能用于交流电不能用于直流电。2、一台380V/220V的单相变压器，如不慎将380V加在了低压绕组上，会产生什么现象？为什么？变压器会发出很大的响声，同时会严重发热，短时间内不会损坏，通常超过10分钟就会烧坏。因为该变压器的变比k=380V/220V≈1.73，将380V加在了低压绕组上时，在高压绕组上产生的感应电压高达：380×k≈380×1.73≈657V，这远远超出了这台变压器的绝缘等级，所以变压器容易被烧坏。3、自耦变压器与普通变压器在结构上的最大区别是什么？普通变压器的一、二次绕组相互独立、彼此绝缘，绕组之间只有磁的耦合，没有有电的联系。自耦变压器的一、二次绕组共用一个线圈，绕组之间不仅有磁的耦合，而且有电的直接联系。4、自耦变压器与普通变压器提供给负载的功率有什么不同？普通变压器提供给负载的功率只有一种，就是感应功率。自耦变压器提供给负载的功率有两种，一种是感应功率，另一种是传递功率。5、自耦变压器的变比k可调吗？为什么？可调。因为自耦变压器一般都备有三个抽头（50%、65%、80%），用户选用不同的抽头，就能获得不同的变比k。5.1.2三相笼型异步电动机Y-△降压启动1、三相异步电动机降压启动时，启动转矩会怎样？为什么？启动转矩会降低。因为降压启动降低的是通入定子绕组的电压，而启动转矩与通入定子绕组的电压的平方成正比，所以降压启动时启动转矩会跟着降低。2、三相异步电动机的降压启动适用于什么场合？为什么？适用于电动机空载或轻载启动的场合。因为启动转矩与启动电压的平方成正比，电压降低，启动转矩会大幅度下降，所以只能用于空载或轻载启动。3、Y/△降压启动的应用是否广泛？为什么？广泛。因为Y/△降压启动限流效果好、运行比较可靠、启动设备简单，成本低，而且容量在4kW及以上的Y系列三相笼型异步电动机，其定子绕组额定接线方式皆为△，具备采用Y/△降压启动的结构条件。5.1.3三相笼型异步电动机启动控制安装调试1、额定功率大于10kW的三相笼型异步电动机，一般采用何种方式启动？该启动方式通常包括哪些具体的启动方法？额定功率大于10kW的三相笼型异步电动机，一般采用减压启动。减压启动方法通常包括定子回路串电阻启动、星-三角换接减压启动、自耦变压器减压启动、软启动、延边三角形减压启动等。2、三相异步电动机采用减压启动的目的是什么？减压启动能在需要重载启动的电动机上应用吗？为什么？三相异步电动机采用减压启动的目的是限制启动电流。减压启动不能在需要重载启动的电动机上应用。因为启动转矩与启动电压的平方成正比，减压启动时，启动转矩随电压的降低而大幅度减小，只能在空载或轻载启动的电动机上使用。3、定子串电阻降压启动的实际应用多吗？很少采用，因为启动电阻要消耗电能，不经济。4、三相笼型异步电动机在什么条件下能够直接启动？通常情况，容量在10kW及以下的三相异步电动机允许直接启动；如果电源容量相对于电动机的容量而言足够大，大容量的电动机也允许直接启动，一般根据经验公式来判断：启动电流倍数KI小于等于（3/4+SN/4PN）时，电动机就允许直接启动，其中KI=Ist/IN。5、在自动控制的三相异步电动机Y-△降压启动电路通电试车时，若原定的5秒钟启动结束，可是5秒到了却没有进行由Y接线到△接线的切换，直到30秒后才切换，应该是哪里出问题了？该怎么解决？时间继电器的延时时间没有调整好，原定的5秒钟被调整成了30秒钟。把时间继电器的延时时间调整到5秒钟就行了。5.2三相绕线型异步电动机的启动控制1、已知CW6132型车床的主轴电动机是额定容量为4kW的三相笼型异步电动机，该主轴电动机的最佳启动方式是什么？为什么？直接启动。因为直接启动操作方便，简单经济，一般10kW及以下的三相异步电动机可以采用。而主轴电动机的额定容量为4kW，刚好在直接启动的允许范围内。2、如果对起重机提升机构上的三相绕线型异步电动机实施降压启动，情况会怎样？为什么？肯定会启动失败。因为降压启动能够提供的启动转矩小，只能用于轻载或空载启动，而起重机提升机构上的三相绕线型异步电动机需要重载启动，启动转矩小的话，根本就带不动。3、三相绕线转子异步电动机，一般采用何种启动方式？采用该启动方式的目的是什么？该启动方式通常应用在什么场合？三相绕线转子异步电动机，一般采用转子串电阻启动或者转子串频敏变阻器启动。采用该启动方式的目的是：减小启动电流、增大启动转矩。该启动方式通常应用在要重载启动的场合。项目六、T68型卧式镗床的电气控制阅读赏析6.1.1三相异步电动机的反接制动1、速度继电器为什么又被称为反接制动继电器？速度继电器是依靠转速的快慢来动作的，主要作用是与接触器配合实现对电动机的反接制动控制，故又称为反接制动继电器。2、电源反接制动有哪些优缺点？优点：制动设备简单，制动转矩大，制动迅速。缺点：机械冲击强烈，易损坏传动部件，能量损耗大，不宜频繁使用。3、三相异步电动机的倒拉反接制动通常应用在什么场合？它是怎样实现的？应用在三相绕线型异步电动机拖动位能性负载，低速下放的场合。实现方法：给电动机定子绕组接入与提升重物时相序相同的三相交流电，在电动机的转子电路中串接大阻值的电阻。4、三相异步电动机制动停车的方法分为机械制动和电气制动。何谓机械制动？常用的机械制动装置有哪些？何谓电气制动？常用的电气制动方法有哪些？机械制动是指在切断电源后，利用机械装置使电动机迅速停转。常用的机械制动装置有电磁抱闸和电磁离合器。电气制动是指让电动机产生一个与原转子转动方向相反的制动转矩，迫使电动机迅速减速或停转。常用的电气制动方法有反接制动、能耗制动和回馈制动。6.1.2三相异步电动机的能耗制动与回馈制动1、与电源反接制动相比，三相异步电动机的能耗制动有哪些优点？（1）制动平稳，能实现准确、快速停车。（2）制动过程消耗的主要是动能，而非电能，经济性好。（3）转子转速降为0时，电磁转矩也为0，不会反向启动。2、三相异步电动机定子绕组的三相交流电被切除后，迅速接入直流电，电动机能实现何种制动？该制动方法适用于何种场合？定子绕组的三相交流电被切除后，迅速接入直流电，电动机能实现能耗制动。能耗制动适用于较大容量的三相异步电动机频繁制动的场合。3、三相异步电动机的正向回馈制动，通常发生在何种情况下？正向回馈制动发生在变极调速或变频调速时，电动机由高速档变为低速档的降速过程中。4、三相异步电动机的反向回馈制动，通常发生在何种情况下？反向回馈制动，发生在三相绕线型异步电动机拖动位能性负载，高速稳定下放的过程中。6.1.3三相异步电动机的制动控制安装调试1、在三相异步电动机电源反接制动通电试车过程中，电路若出现异常，应该怎么做？立即断开电源，进行故障检测和排除。2、去掉三相异步电动机电源反接制动中的速度继电器，在反接制动结束时不切除反相序电源，这样的三相异步电动机电源反接制动电路，能否作为电动机正反转电路而长期使用？为什么？不能。因为在电源反接制动电路主电路中，接通反相序电源的接触器主触点串联了反接制动电阻，在电动机反转时，反接制动电阻的分压作用会使定子绕组上的电压低于额定电压，电动机处于欠压过载运行状态，时间一长，热继电器就会动作，实现长期过载保护，让电动机脱离电源而停转。6.2.1三相异步电动机的变极调速1、在变极调速时，三相异步电动机的同步转速是否会改变？为什么？会改变。因为同步转速n1=60f1/p，而变极调速改变的是磁极对数p，所以同步转速n1肯定会改变。2、一台△/YY改接变极调速的三相异步电动机，为什么在需要高速运转时，不直接采用高速启动，而是先低速启动，再切换到高速运转？因为YY连接对应高速，△连接对应低速，而YY连接时的启动转矩仅为△连接时的2/3，也就是说高速启动不如低速启动的启动能力强，所以要采用低速启动，而不用高速启动。3、为什么变极调速通常只用于三相笼型异步电动机，而不对三相绕线型异步电动机使用？变极调速改变的是电动机定子磁场的极数。只有转子极数和定子极数相等时，电动机才能产生平均电磁转矩，也才能运转。笼型异步电动机的转子极数能自动与定子磁场的极数相适应，变极调速时无需改变转子的极数，比较方便。绕线型异步电动机的转子极数是固定的，不会随定子磁场极数的改变而改变，在变极调速时，必须同时改变转子的极数，比较麻烦。4、三相异步电动机的电气调速方法有哪些？其中，哪一种调速方法能保持同步转速n1不变？三相异步电动机的电气调速方法包括三种，分别是：变极（改变磁极对数p）调速、变频（改变频率f1）调速和变转差率（改变转差率s）调速。其中，变转差率调速能保持同步转速n1不变。6.2.2三相异步电动机的变极调速安装调试1、在三相异步电动机△/YY变极调速通电试车时，发现转子的转速升高了，但是其转向也发生了改变，最大的可能是电路哪里接错了？在主电路变极接线时，没有调换通入定子绕组任意两相的电源相序。2、视频中的△/YY变极调速是靠手动按下按钮来切换的，原电路怎样修改可以实现由△连接到YY连接的自动切换？主电路不用修改。在控制电路中，去掉手动切换按钮，换用通电延时型时间继电器来控制△连接到YY连接的自动切换。线路具体连接是：用控制△连接的接触器的常开触点去控制通电延时型时间继电器的线圈，利用这个时间继电器的延时断开常闭触点去控制△连接的接触器线圈，利用这个时间继电器的延时闭合常开触点去控制YY连接的接触器线圈。这样，延时时间到，时间继电器的延时断开常闭触点就能拆除△连接，时间继电器的延时闭合常开触点就能接通YY连接，实现由△连接到YY连接的自动切换了。6.2.3三相异步电动机的变频调速1、与额定转速相比，基频以下调速时，三相异步电动机的转速是升高还是降低了？基频以上调速呢？基频以下调速转速降低，基频以上调速转速升高。2、保持变频器输出电压与频率成正比是电动机得到充分利用的必要条件，但是基频以上调速时，为什么必须保持变频器输出电压U1=UN，而不能让U1随频率升高而升高？因为电动机的绝缘等级是由其额定电压确定的，在设计制造时就已经定型。如果电动机所加的电压高于其额定电压，就容易造成绝缘击穿而损坏。6.2.4三相异步电动机变转差率调速1、变转差率调速有三种方式：转子串电阻调速、转子串附加电动势调速与定子调压调速，哪一种能使电动机的转速高于额定转速？转子串附加电动势调速。2、变转差率调速有三种方式：转子串电阻调速、转子串附加电动势调速与定子调压调速，它们在三相笼型异步电动机和三相绕线型异步电动机上都能用，对吗？不对。三种调速方式在三相绕线型异步电动机上都能用，但是转子串电阻调速和转子串附加电动势调速，在三相笼型异步电动机上不能使用。6.3T68型卧式镗电气控制电路赏析1、钻床和镗床都是进行孔加工的机床，二者的孔加工主要有哪些区别？钻床主要是用钻头在工件上加工孔的机床。钻床结构简单，加工精度相对较低，可钻通孔、盲孔，更换特殊刀具后，还可扩孔、锪孔、铰孔或进行攻丝等加工。镗床主要是用镗刀对工件已有的预制孔进行镗削的机床，是大型箱体零件加工的主要设备。镗床加工的是高精度的孔，也可以一次定位完成多个孔的精加工，还可以从事与孔的精加工有关的其它加工面的加工。2、T68型卧式镗床中用到了多个行程开关，请谈谈你对行程开关的认识。行程开关是一种主令电器，是靠机械按压来让触点动作的位置开关，由操作机构、触点系统和外壳组成，用于控制机械设备的行程及限位保护。在实际生产中，行程开关被安装在预先设定好的位置上。当生产机械的运动部件运动到位时，装在运动部件上的模块撞击行程开关，行程开关的触点动作，完成电路的切换。行程开关广泛用于各类机床和起重机械，用以控制其行程、进行终端限位保护。在电梯的控制电路中，还可利用行程开关控制开关轿门的速度、自动开关门的限位、轿厢的上、下限位保护等。项目七、轧钢机电动机的调速控制7.1直流发电机与直流电动机1、直流电机模型中只有一个电枢绕组、一对换向片和一对N、S磁极，实际生产中使用的直流电机也是如此吗？不是的。实际生产中使用的直流电机会根据工作需要布置多个电枢绕组，用多个换向片组成换向器，并交替放置多对磁极。2、直流电机的可逆原理是什么？同一台直流电机，既可作发电机运行，也可作电动机运行，这就是直流电机的可逆原理。3、在直流电机的基本结构中，哪两个部件之间因存在摩擦而容易损坏，需要经常检修和更换？​电刷和换向器。4、所有的直流电机都安装有电刷装置吗？不是的。按结构不同，直流电机分为有刷和无刷两类。直流无刷电机上就没有安装电刷。7.2.1他励直流电动机的机械特性1、直流电动机的输入功率P1能全部转换成转轴上输出的机械功率P2吗？为什么？不能。因为功率传输过程中存在着诸多损耗，比如：铜损PCu、机械损耗Pm、铁损PFe和附加损耗Ps等。输入功率P1减去所有的损耗，得到的才是转轴上输出的机械功率P2。2、直流电动机带负载稳定运行时的转矩平衡方程是：T=T0+TL。为什么在分析直流电动机的实际运行情况时，却常常把空载损耗T0忽略不计？因为空载损耗T0的数值很小，仅为直流电动机额定转矩的2%~5%，在分析直流电动机额定负载下的运行情况时，忽略空载损耗T0并不会影响分析结果。7.2.2他励直流电动机的启动与反转1、直流电动机为什么不能直接启动？如果直接启动会引起什么后果？因为直流电动机直接启动时，启动电流太大。以他励直流电动机为例，其稳定运行时，电枢电流IaN=(UN-Ea)/Ra，给电枢回路加上额定电压UN直接启动时，由于启动瞬间转速n=0，反电动势Ea=CeØn=0，所以启动电流Ist=UN/Ra，由于电枢电阻Ra很小，所以启动电流Ist数值很大，通常可以达到额定电流的10~20倍。直流电动机直接启动的后