智能制造装备电气传动控制系统安装与调试 思考与练习题4参考答案

思考与练习题4参考答案1、简述交流异步感应电动机的结构组成。三相交流异步感应电动机由定子和转子构成，定子和转子之间有气隙。定子由铁心、绕组、机座三部分组成。铁心由0.5mm的硅钢片叠压而成；绕组由漆包线绕制而成，三相电动机有三个绕组，三相绕组连接成星形或三角形；机座一般用铸铁作成，主要用于固定和支撑定子铁心。转子由铁心和绕组组成。转子同样由硅钢片叠压而成,压装在转轴上；转子绕组分为鼠笼式和线绕式两种。线绕式异步电动机还有滑环、电刷机构。在电动机的两端还有端盖，尾部还有风扇及风扇罩等。2、简述三相交流异步感应电动机的工作原理。（1）三相正弦交流电通入电动机定子的三相绕组,产生旋转磁场，将旋转磁场的速度称为同步转速；（2）旋转磁场切割转子导体,产生感应电势；（3）转子绕组中感生电流；（4）转子电流在旋转磁场中产生力,形成电磁转矩,电动机就转动起来了。改变三相交流电的相序，可改变电动机旋转方向。3、图4.40、图4.41是两台三相交流电动机的铭牌实例，讨论下面的问题：（1）这两台电动机同步转速各自是多少？各自有几对磁极？各自的转差率是多少？（2）这两台电动机能否采用Y/△降压起动？（3）这两台电动机应该怎么接线？图4.40电动机铭牌1图4.41电动机铭牌2（1）第一台电动机额定转速为1390r/min，所以同步转速为1500r/min，即则P=2，有两对磁极，其转差率为； 第二台电动机的额定转速为2900r/min，所以同步转速为3000r/min，则p=1，有一对磁极，其转差率。（2）第一台电机不能采用Y/△降压起动，因为根据铭牌，正常工作时，当电动机接为Y时，绕组电压为380V，但当接为△时，绕组的电压为220V；第二台电动机可以采用Y/△降压起动，因为根据铭牌，电动机正常工作时，绕组连接为△，额定工作电压为380V。（3）第一台电动机正常工作时，可接为Y，工作电压为380V，当接为△时，工作电压为220V；第二台电动机正常工作时，连接为△，输入电压为380V。4、写出交流异步感应电动机的速度方程，交流异步感应电动机可以有哪些调速方法？工程中常采用哪种调速方法？ ，可以改变磁极对数P、改变转差率S，变频调速等三种方法，工程上常采用变频调速。5、交流电动机变频调速时为什么改变频率的同时要改变电压？变频调速在改变频率的同时也需要改变电压的大小，保持近似为一常数，保持磁通量为额定值，这是交流变频调速的控制核心。只有保持电动机磁通恒定才能保证电动机出力，才能获得理想的调速效果。6、什么是恒压频比控制方式？ 在变频调速的过程中，改变频率的同时，也要改变定子的电压，让，称为恒压频比的控制方式。7、恒压频比控制方式适合基频以下调速，基频以下的调速称为恒转矩调速，基频以上的调速称为恒功率调速。8、变频器的作用是什么？ 变频器是将恒压恒频的交流电源转换成频率和电压都连续可调的三相交流电源的装置，以达到变频调速的目的。9、变频器一般由整流电流、滤波电路、制动电路、逆变电路以及控制电路几部分组成。10、什么是面积等效原理？ 冲量（窄脉冲的面积）相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同，这是面积等效原理。11、什么是脉冲宽度调制（PWM）？ 用一系列等幅等宽的脉冲序列来获得不同频率不同电压的变频调速的方法，称为脉冲宽度调制（PWM）。12、什么是SPWM？ 将一个正弦半波分为N等份，并把正弦曲线每一等份所包围的面积都用一个与其面积相等的等幅矩形脉冲来代替，而脉冲的宽度按正弦规律变化，这种变频调速的方法称为正弦脉冲宽度调制SPWM。13、变频器有哪些类型？ （1）根据变流环节分：交-直-交变频器和交-交变频器；（2）根据直流电路的滤波方式分：电压源型变频器和电流源型变频器；（3）根据控制方式分：恒压频比的变频器、矢量控制方式变频器和直接转矩控制方式变频器；（4）根据输入电源的相数分：单相变频器和三相变频器。14、选择变频器主要考虑哪些方面的因素？ 首先根据变频器的用途和负载类型确定选用变频器类型：通用变频器、高性能变频器还是专用变频器；再根据负载的大小确定变频器的容量；最后需要考虑变频器是室内还是户外使用，是否需要防爆隔爆，是否需要制动电阻或电抗器等辅助配件。15、如果使用发那科0iD系列数控系统，使用G110变频器，设计变频主轴的电气原理图。 （略）16、为抑止变