機(jī)電傳動(dòng)與控制

1、習(xí)題及答案一、填空題1. 多軸拖動(dòng)系統(tǒng)折算為單軸系統(tǒng)時(shí)，轉(zhuǎn)矩折算依據(jù)折算前后功率 不變的原則,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和飛輪轉(zhuǎn)矩與運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)能有關(guān)，可根據(jù)動(dòng)能守恒原則進(jìn)行折算。2. 生產(chǎn)機(jī)械的典型機(jī)械特性可以歸納為以下幾種：恒轉(zhuǎn)矩型、恒功率型、離心式通風(fēng)機(jī)型和直線型。3. 要有效地縮短機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程的時(shí)間， 應(yīng)設(shè)法減小 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 和提高動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩 。4. 機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)中，低速軸的轉(zhuǎn)矩大，高速軸的轉(zhuǎn)矩小。5. 生產(chǎn)機(jī)械對(duì)電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)提出的主要靜態(tài)技術(shù)指標(biāo)有調(diào)速范圍、靜差度、和平滑性。6. 直流電動(dòng)機(jī)通過(guò)改變電源的正負(fù)極性 來(lái)改變旋轉(zhuǎn)方向，交流電動(dòng)機(jī)通過(guò)改變定子三相交流電的通電相序 來(lái)改變旋轉(zhuǎn)方向。7.

2、直流電動(dòng)機(jī)常用的調(diào)速方法有 改變電樞電壓 U、改變電樞電路外串電阻Rad和改變電動(dòng)機(jī)主磁通門(mén)。8. 三異步電動(dòng)機(jī)主要由 定子 和 轉(zhuǎn)子 構(gòu)成。定子又稱 磁極，轉(zhuǎn)子又稱 電 樞。9. 一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)接入50Hz三相對(duì)稱電源，額定運(yùn)行時(shí) S=0.04，則此時(shí)轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流的頻率為2 Hz 。10. 三相交流異步電動(dòng)機(jī)按照轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)可分為繞線式異步電動(dòng)機(jī)和鼠籠式 式異步電動(dòng)機(jī)。11. 三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)方法有回饋制動(dòng) 、反接制動(dòng)和能耗制動(dòng)三種。12. 單相異步電動(dòng)機(jī)無(wú)自啟動(dòng)能力，常采用 電容分相 法和 罩極 法進(jìn)行啟動(dòng)。13. 測(cè)速發(fā)電機(jī)是一種將轉(zhuǎn)速信號(hào)變換成電 信號(hào)的元件，它的輸出電壓與

3、轉(zhuǎn)速成 正比 。14. 同步電動(dòng)機(jī)常采用 異步啟動(dòng) 法進(jìn)行啟動(dòng)。15. 晶閘管的導(dǎo)通條件是陽(yáng)極加正向電壓與 控制極加正向電壓,晶閘管由導(dǎo)誦轉(zhuǎn)變?yōu)樽钄嗟臈l件是陽(yáng)極正向電壓降低到一定值（或斷開(kāi)或反向）。16. 變頻調(diào)速系統(tǒng)可以分為交交 變頻調(diào)速與 交直交 變頻調(diào)速兩大類(lèi)。二、判斷題1. 要加快機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程， 應(yīng)設(shè)法減小飛輪慣量和加大動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩。（V）2. 位能性恒轉(zhuǎn)矩是一種轉(zhuǎn)矩方向隨轉(zhuǎn)速方向的改變而改變的轉(zhuǎn)矩。（X ）3. 無(wú)論直流電機(jī)作電動(dòng)機(jī)使用還是作發(fā)電機(jī)使用， 轉(zhuǎn)矩T和電動(dòng)勢(shì)E所起的作用是一樣的。（X ）4. 位能性恒轉(zhuǎn)矩是一種轉(zhuǎn)矩大小和方向都不改變的轉(zhuǎn)矩。（V）5. 直流電動(dòng)機(jī)不允

4、許直接啟動(dòng)，是因?yàn)閱?dòng)電流很大。（V）6. 直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，若想采用恒功率調(diào)速，則可改變U。（X ）7. 繞線式異步電動(dòng)機(jī)可以采用轉(zhuǎn)子回路串電阻方法啟動(dòng)。（V）8. 鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的可以采用轉(zhuǎn)子回路串電阻的方法啟動(dòng)。（X ）10. 單相異步電動(dòng)機(jī)可以通過(guò)電源線換接的方法實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)變換。（X ）11. 直流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速范圍越大，則靜差率也越大。（V）12. 測(cè)速發(fā)電機(jī)的輸出電壓與轉(zhuǎn)速成正比。（V）13. 直流它勵(lì)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，要先加勵(lì)磁電流再接通電樞電源。（V）14. 三相異步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)斷了一根電源線，仍能繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。（V）15. 對(duì)直流電動(dòng)機(jī)而言，負(fù)載增加就是指電樞電流增大。（V）1

5、6. 在脈動(dòng)磁場(chǎng)作用下單相異步電動(dòng)機(jī)沒(méi)有啟動(dòng)能力。（V）17. 三相異步電動(dòng)機(jī)正在運(yùn)行時(shí)， 轉(zhuǎn)子突然被卡住，則電動(dòng)機(jī)的電流會(huì)減小。（X）18. 直流電動(dòng)機(jī)不允許直接啟動(dòng)，是因?yàn)閱?dòng)轉(zhuǎn)矩很大。（X ）19. 串勵(lì)電動(dòng)機(jī)不允許空載啟動(dòng)，因?yàn)槔硐肟蛰d轉(zhuǎn)速趨近于無(wú)窮大。（V）20. 單相異步電動(dòng)機(jī)可以通過(guò)電源線換接的方法實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)變換。（X ）21. 能耗制動(dòng)法可以避免反接制動(dòng)存在的電動(dòng)機(jī)反向啟動(dòng)的危險(xiǎn)。（V）22. 直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，要先加勵(lì)磁電流再接通電樞電源。（V）23. 采用積分調(diào)節(jié)器在調(diào)速系統(tǒng)中能夠消除系統(tǒng)的靜態(tài)偏差。（ V）24. 直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)， 若想采用恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速， 則可改變

6、U。（V）25. 三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)在相同的電源電壓下， 空載啟動(dòng)比滿載啟動(dòng)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小。（ X ）26. 反饋制動(dòng)用于下放重物時(shí)， 串接的附加電阻越大， 轉(zhuǎn)速越高。（V）27. 機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)中低速軸的轉(zhuǎn)矩小， 高速軸的轉(zhuǎn)矩大。（ X ）28 .開(kāi)環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的精度比閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的精度大。（X ）29. 同步電動(dòng)機(jī)必須采用異步啟動(dòng)法啟動(dòng)。（V）30. 反饋制動(dòng)法是比較常用的準(zhǔn)確停車(chē)的方法。（ X ）三、分析題1. 在下圖中，曲線 1 和 2 分別為電動(dòng)機(jī)與生產(chǎn)機(jī)械的機(jī)械特性曲線，試采用力 矩平衡方程分析系統(tǒng)工作點(diǎn) A點(diǎn)是否為穩(wěn)定平衡點(diǎn)。要求說(shuō)明原因。(A)T(B)T答：由動(dòng)力學(xué)方程：吟可知:A

7、圖：當(dāng)n,>nA時(shí)，Tm<Tl； nvnA時(shí)，Tm>Tl，所以A點(diǎn)是穩(wěn)定平衡點(diǎn)。B圖：當(dāng)n,>nA時(shí)，Tm<Tl ； n,<nA時(shí)，Tm>Tl，所以A點(diǎn)是穩(wěn)定平衡點(diǎn)。C圖：當(dāng)n,>nA時(shí)，Tm<Tl ； nvnA時(shí)，Tm>Tl，所以A點(diǎn)是穩(wěn)定平衡點(diǎn)。D圖：當(dāng)n>nA時(shí)，Tm>Tl ； n,<nA時(shí)，Tm<Tl，所以A點(diǎn)不是穩(wěn)定平衡點(diǎn)。2. 如圖所示，試問(wèn)：在開(kāi)關(guān) S閉合前燈泡亮不亮？為什么？在開(kāi)關(guān)S閉合后燈泡亮不亮？為什么？再把開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)后燈泡亮不亮？為什么？答：1）在開(kāi)關(guān)S閉合前燈泡不亮。晶閘管的導(dǎo)通 條件是

8、晶閘管陽(yáng)極和控制極同時(shí)加正向電壓，開(kāi)關(guān) S閉合前，控制極無(wú)控制信號(hào)，晶閘管不導(dǎo)通。2）在開(kāi)關(guān)S閉合后燈泡會(huì)亮。晶閘管的陽(yáng)極 和控制極同時(shí)加正向電壓，晶閘管導(dǎo)通。3. 可控硅的導(dǎo)通條件是什么？如圖所示, 關(guān)S,試畫(huà)出負(fù)載電阻R上的電壓波形<若在11時(shí)刻合上開(kāi)關(guān)S，12時(shí)刻斷開(kāi)開(kāi)3）再把開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)后，燈泡仍舊亮。晶閘管 導(dǎo)通以后，控制極就失去控制作用。晶閘管仍舊導(dǎo) 通。直到晶閘管承受反壓，回復(fù)截至狀態(tài)。答：1）晶閘管的導(dǎo)通條件是陽(yáng)極和 控制極同時(shí)加正向電壓，導(dǎo)通以后， 控制極就失去控制作用。當(dāng)陽(yáng)極正 向電壓降低到一定值，晶閘管關(guān)斷。2） ti時(shí)刻VS的陽(yáng)極，控制極都 承向正電壓，所以VS導(dǎo)通

9、，U2加到 電阻R 上,當(dāng)U2為負(fù)時(shí)，VS關(guān)斷。 下一個(gè)周期，當(dāng)U2為正時(shí)，陽(yáng)極與 控制極都承向正壓，VS又再次導(dǎo)通，Ur= U2。4. 試分析如圖所示系統(tǒng)，當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)自我調(diào)節(jié)？該系統(tǒng)能否實(shí) 現(xiàn)無(wú)靜差調(diào)節(jié)，為什么？答：該系統(tǒng)為直流單閉環(huán)無(wú)靜差調(diào)速系統(tǒng)，當(dāng)負(fù)載Tlnjf UTgUf J,因給定電壓 ug 不變，所以 U=U Uf 會(huì)Uff Ukff a Jf Udff nT。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)靜差調(diào)節(jié)，因?yàn)橄到y(tǒng)中的調(diào)節(jié)器采用了 PI調(diào)節(jié)器，PI調(diào) 節(jié)器是一個(gè)典型的無(wú)差元件，它在系統(tǒng)出現(xiàn)偏差時(shí)動(dòng)作以消除偏差.當(dāng)偏差為零 時(shí)停止動(dòng)作。在調(diào)節(jié)過(guò)程結(jié)束時(shí)，可控整流電壓Ud穩(wěn)定在一個(gè)大于Ud

10、i的新的數(shù) 值Ud2上,增加的那一部分電壓正好補(bǔ)償由于負(fù)載增加引起的那部分主回路壓降。四、問(wèn)答題1、直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，為什么一定要先把勵(lì)磁電流加上？若忘了先合勵(lì)磁 繞組的電源開(kāi)關(guān)就把電樞電源接通，這是會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象（試從TL=0和tl=tn兩種情況加以分析）？答：直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，一定要先把勵(lì)磁電流加上，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的主磁極需 要依靠外電源來(lái)產(chǎn)生磁場(chǎng)。如果忘了先合勵(lì)磁繞組的電源開(kāi)關(guān)就把電樞電源接 通，因?yàn)槎ㄗ予F芯有剩磁，剩磁磁通 G較小，由直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性方程：UKeRa TKeQ 2，T = Kt Ia可知剩磁較小，剩磁所產(chǎn)生的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也較小，理想空載轉(zhuǎn)速會(huì)很大。當(dāng)T L =0時(shí)，

11、理論上電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速將上升到機(jī)械強(qiáng)度所不允許的值，甚至趨 近于無(wú)限大，引起飛車(chē)現(xiàn)象；當(dāng)T l = Tn時(shí)，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)無(wú)法啟動(dòng)， 將使電動(dòng)機(jī)電流大大增加，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于額定電流，而使電機(jī)嚴(yán)重過(guò)載，出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)（悶 車(chē)）現(xiàn)象。2. 直流電動(dòng)機(jī)能否直接啟動(dòng)？為什么？可以采用哪些方法啟動(dòng)? 答：直流電動(dòng)機(jī)不能直接啟動(dòng)。因?yàn)閱?dòng)瞬間,n=0, E=0,由電壓平衡方程 U=E+IRa可知啟動(dòng)電流 心=UnRa因Ra很小，則1st將很大，能達(dá)到額定電流的1020倍。過(guò)大的啟動(dòng)電流會(huì)產(chǎn)生 以下不良影響：1）換向困難，產(chǎn)生危險(xiǎn)火花；2）產(chǎn)生過(guò)大的電動(dòng)應(yīng)力和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，易損壞傳動(dòng)部件；3）可能使

12、電網(wǎng)上的保護(hù)裝置動(dòng)作，造成事故，或使電網(wǎng)電壓下降，影響其他用 電器。所以直流電動(dòng)機(jī)不允許直接啟動(dòng)。由Ist=U/Ra可知，直流電動(dòng)機(jī)可采用兩種方法啟動(dòng): 降壓?jiǎn)?dòng) 電樞電路串接外加電阻啟動(dòng)。3. 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)有哪些方法進(jìn)行調(diào)速？它們的特點(diǎn)是什么？ 答：他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有：改變電樞電路外串電阻血，改變電動(dòng)機(jī)電樞供電電壓，改變電動(dòng)機(jī)主磁通。第一改變電樞電路外串接電阻，特點(diǎn)：在一定負(fù)載轉(zhuǎn)矩下，串接不同的電阻 可以得到不同的轉(zhuǎn)速，機(jī)械特性較軟，電阻越大則特性越軟，穩(wěn)定性越低，空載 或輕載時(shí)，調(diào)速范圍不大，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速困難，在調(diào)速電阻上消耗大量電量。第二改變電動(dòng)機(jī)電樞供電電壓，特點(diǎn)：機(jī)械特性曲線與

13、固有特性曲線相互平 行，機(jī)械特性硬度不變，調(diào)速的穩(wěn)定度較高，調(diào)速范圍較大，當(dāng)電壓連續(xù)變化時(shí), 轉(zhuǎn)速可以平滑無(wú)級(jí)調(diào)速。一般只能在額定轉(zhuǎn)速以下調(diào)節(jié)，調(diào)速時(shí)因電樞電流與電 壓無(wú)關(guān)，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，適合于恒轉(zhuǎn)矩型負(fù)載?？梢钥空{(diào)節(jié)電樞電壓來(lái)啟動(dòng)電 機(jī)，不用其它啟動(dòng)設(shè)備。第三改變電動(dòng)機(jī)主磁通，特點(diǎn)：機(jī)械特性較軟，穩(wěn)定性較低，可以平滑無(wú)級(jí) 調(diào)速，但只能弱磁調(diào)速，即在額定轉(zhuǎn)速以上調(diào)節(jié)，調(diào)速范圍不大。調(diào)速時(shí)，維持 電樞電壓和電流不變，屬恒功率調(diào)速。4. 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)有哪些制動(dòng)方法？它們的特點(diǎn)是什么？答：直流電動(dòng)機(jī)常用的制動(dòng)方法有三種：反饋制動(dòng)，反接制動(dòng)和能耗制動(dòng)。反饋制動(dòng)：當(dāng)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行速度高于它的同步轉(zhuǎn)速，

14、即 n i>no時(shí)電動(dòng)機(jī)處于 發(fā)電狀態(tài)，這時(shí)電樞切割磁場(chǎng)的方向與電動(dòng)狀態(tài)時(shí)的方向相反， 電流改變了方向， 電磁轉(zhuǎn)矩也隨之改變方向。回饋電能給電網(wǎng)。反接制動(dòng)：電源反接制動(dòng)，改變電動(dòng)機(jī)的電源極性，電流改變了方向，電磁 轉(zhuǎn)矩也由正變到負(fù)，這種方法容易造成反轉(zhuǎn)， 制動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，常用于快速正反轉(zhuǎn) 的場(chǎng)合。倒拉反接制動(dòng)出現(xiàn)在位能負(fù)載轉(zhuǎn)矩超過(guò)電磁轉(zhuǎn)矩時(shí)候，例如起重機(jī)放下重物時(shí)。能耗制動(dòng)：首先將電源斷開(kāi)，接著立即將一個(gè)大電阻串入電樞繞組，加快能 量的消耗。所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降，此時(shí)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)儲(chǔ)存的機(jī)械能被消耗在轉(zhuǎn)子 電路的電阻中。機(jī)械特性曲線過(guò)原點(diǎn)，轉(zhuǎn)速為 0時(shí)，轉(zhuǎn)矩也為0，制動(dòng)準(zhǔn)確，耗 能，常用于準(zhǔn)確

15、停車(chē)。5. 三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)方法有哪些？各有何特點(diǎn)？ 答：異步電動(dòng)機(jī)有三種制動(dòng)方式：反饋制動(dòng)，反接制動(dòng)和能耗制動(dòng)反饋制動(dòng)：當(dāng)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行速度高于它的同步轉(zhuǎn)速，即 n i.>no時(shí)，電動(dòng)機(jī)處于發(fā) 電狀態(tài)，感生電流方向改變，電磁轉(zhuǎn)矩也隨之改變方向，形成制動(dòng)。特點(diǎn)：轉(zhuǎn)速 較高，回饋電能給電網(wǎng)。反接制動(dòng)：電源反接制動(dòng)，改變定子三相電流的相序，就改變了旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向， 電磁轉(zhuǎn)矩由正變到負(fù)。特點(diǎn)：制動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，可快速制動(dòng)，但容易造成反轉(zhuǎn)，常用 于快速正反轉(zhuǎn)的場(chǎng)合。倒拉反接制動(dòng)出現(xiàn)在位能負(fù)載轉(zhuǎn)矩超過(guò)電磁轉(zhuǎn)矩時(shí)，特點(diǎn)：可以不同的速度下放 重物，但對(duì)負(fù)載估計(jì)不足可使位能負(fù)載上升，速度穩(wěn)定性差。能耗

16、制動(dòng)：首先將三相交流電源斷開(kāi)，接著將一個(gè)低壓直流電源通入定子繞組，在電動(dòng)機(jī)內(nèi)部建立了一個(gè)固定的磁場(chǎng)， 旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流與恒定 磁場(chǎng)相互作用，產(chǎn)生作用方向與轉(zhuǎn)子實(shí)際旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)矩， 形成制動(dòng)。特點(diǎn): 速度穩(wěn)定性好，制動(dòng)準(zhǔn)確，常用于準(zhǔn)確停車(chē)，但耗能。6請(qǐng)問(wèn)直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的人為機(jī)械特性有哪幾種？請(qǐng)說(shuō)明每種人為機(jī)械特性的特點(diǎn)答：由電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性方程：門(mén)=上企丁= n0n知：可通過(guò)改變電K沖心心護(hù)樞電壓，改變勵(lì)磁磁通，改變電樞電路串電阻三種方法來(lái)獲得人為機(jī)械特性。(1) 改變電樞外加電壓理想空載轉(zhuǎn)速nO隨著電壓的降低而降低。機(jī)械特性曲線與固有特性相互平行， 機(jī)械特性硬度不變，是一組平

17、行線。(2) 改變勵(lì)磁磁通理想空載轉(zhuǎn)速nO隨著主磁通的降低而增加，調(diào)速特性較軟。(3) 電樞電路串電阻理想空載轉(zhuǎn)速nO不變，機(jī)械特性硬度變軟，是一組射線，在一定負(fù)載轉(zhuǎn)矩下， 串接不同的電阻可以得到不同的轉(zhuǎn)速，機(jī)械特性較軟，電阻越大則特性越軟，穩(wěn)定性越低。7. 結(jié)合交流異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線分析，在負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變的情況下，若電 源電壓降低了，此時(shí)電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)矩、電流及轉(zhuǎn)速如何變化？T答：當(dāng)電源電壓降低時(shí)，電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性曲線如圖所 示，此時(shí)電壓U降低，轉(zhuǎn)速下降，但在穩(wěn)態(tài)時(shí)，因負(fù)載 轉(zhuǎn)矩TL不變，所以電磁轉(zhuǎn)矩TN =TL不變；因n降低, s增加，所以電流I增加。當(dāng)電源電壓U下降較多時(shí)，機(jī)械特

18、性曲線與負(fù)載特性曲 線無(wú)交點(diǎn)，此時(shí)，電動(dòng)機(jī)將無(wú)法拖動(dòng)負(fù)載，電機(jī)轉(zhuǎn)速下 降直至停車(chē)，造成堵轉(zhuǎn)，電流很大，會(huì)燒壞電機(jī)。8. 一般同步電動(dòng)機(jī)為什么要采用異步啟動(dòng)法？答：同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子加以直流勵(lì)磁，產(chǎn)生固定磁場(chǎng)；當(dāng)定子接上三相交流電, 產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，并以同步轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)開(kāi)始啟動(dòng)時(shí)，兩者相吸，定子旋轉(zhuǎn) 磁場(chǎng)欲吸著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)， 但由于轉(zhuǎn)子的慣性， 它還沒(méi)有來(lái)得及轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)卻已 轉(zhuǎn)到了極性相反的方向， 兩者又相斥，所以平均轉(zhuǎn)矩為零， 同步電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)， 所以同步電動(dòng)機(jī)要采用異步啟動(dòng)法來(lái)啟動(dòng)。9. 晶閘管的導(dǎo)通與關(guān)斷的條件是什么？ 答：若晶閘管的控制極(門(mén)極)不加電壓，則晶閘管的陽(yáng)極無(wú)論加正向電壓

19、還是 反向電壓，晶閘管均不導(dǎo)通。晶閘管陽(yáng)極和控制極同時(shí)加正向電壓，才能導(dǎo)通。 晶閘管導(dǎo)通以后，控制極就失去控制作用， 當(dāng)陽(yáng)極正向電壓降低到一定值 (或斷 開(kāi)或反向)，晶閘管關(guān)斷。10. 三相異步電動(dòng)機(jī)斷了一根電源線后，為什么不能啟動(dòng)？而在運(yùn)行時(shí)斷了一 線，為什么仍能繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)？這兩種情況會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生什么影響？ 答：三相異步電動(dòng)機(jī)斷了一根電源線后， 相當(dāng)于接了一個(gè)單相電源， 此時(shí)電動(dòng)機(jī) 定子繞組產(chǎn)生的磁場(chǎng)為脈動(dòng)磁場(chǎng)。 脈動(dòng)磁場(chǎng)可以分解為兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向相反， 大小 相等的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分別作用于轉(zhuǎn)子而產(chǎn)生兩個(gè)方向相反的電磁轉(zhuǎn) 矩。在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為 0 時(shí)，方向相反的兩個(gè)轉(zhuǎn)矩大小相等，合轉(zhuǎn)矩為零

20、，因而轉(zhuǎn) 子不能自行啟動(dòng)。而在運(yùn)行時(shí)斷了一線，電機(jī)已偏離啟動(dòng)點(diǎn)，合轉(zhuǎn)矩不為零，在 合轉(zhuǎn)矩作用下，電機(jī)能自行加速到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，所以電機(jī)仍能繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)， 這兩 種情況都會(huì)使電動(dòng)機(jī)的電流增加。11. 三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法有哪些？ 答：三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方式主要有兩種：(1) 全壓直接啟動(dòng) 即將電動(dòng)機(jī)的定子繞組通過(guò)閘刀開(kāi)關(guān)直接接入電源， 在額定電壓下進(jìn)行啟動(dòng)。 該 法適用于中、小容量的異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。(2) 降壓?jiǎn)?dòng)啟動(dòng)時(shí)先降低電壓，當(dāng)轉(zhuǎn)速接近額定值時(shí)， 再恢復(fù)到額定電壓。 適用于啟動(dòng)時(shí)負(fù) 載轉(zhuǎn)矩不大的情況，如輕載或空載。 常用的降壓?jiǎn)?dòng)方式有： 定子串電阻或電抗 器降壓?jiǎn)?dòng)； Y

21、降壓?jiǎn)?dòng)；自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)。12. 一臺(tái)電扇通電后不能啟動(dòng)， 但經(jīng)外力撥動(dòng)下可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)， 你認(rèn)為可能是什 么故障，為什么？答：電扇中的電動(dòng)機(jī)為單相異步電動(dòng)機(jī)， 單相異步電動(dòng)機(jī)接單相電源后產(chǎn)生的磁 場(chǎng)為脈動(dòng)磁場(chǎng)， 可以分解為兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向相反的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)， 兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分別作 用于轉(zhuǎn)子而產(chǎn)生兩個(gè)方向相反的轉(zhuǎn)矩，而且轉(zhuǎn)矩大小相等。故其作用相互抵消， 合轉(zhuǎn)矩為零，因而單相異步電動(dòng)機(jī)沒(méi)有啟動(dòng)能力，轉(zhuǎn)子不能自行啟動(dòng)， 必須采用 電容分相或罩極等方法啟動(dòng)， 但單相電動(dòng)機(jī)一旦啟動(dòng)， 它能自行加速到穩(wěn)定運(yùn)行 狀態(tài)。該風(fēng)扇不能啟動(dòng)是因?yàn)閱?dòng)電容發(fā)生故障，無(wú)法啟動(dòng)， 但經(jīng)外力撥動(dòng)下可 以正常運(yùn)轉(zhuǎn)， 是因?yàn)橥饬Φ淖?/p>

22、用使電動(dòng)機(jī)偏離啟動(dòng)點(diǎn)， 電動(dòng)機(jī)在磁場(chǎng)的作用下可 以自行加速到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。五、計(jì)算題1. 一臺(tái)直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)，其額定數(shù)據(jù)如下：Pn =5.5KW, Un =220V,In =31.25A，Ra=0.4門(mén)，nN =1000r/min，如果這臺(tái)電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載下運(yùn)行，試 求：（1）電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性；（2）當(dāng)電動(dòng)機(jī)電樞電壓降為110V時(shí)，電動(dòng)機(jī) 的轉(zhuǎn)速是多少？KeUn 1 N RanN220 -31.25* 0.41000=0.2075Kt = 9.55Ke = 9.55* 0.2075 二 1.9829.55Pnn N9.55* 55001000二 52.525TnRT22004 T= 106

23、0-0.97TKeKt 20.20750.2075*1.982TTl = Tn =52.525,當(dāng) U=Un/2=110 時(shí)U NRa TKJKeKt 210602-0.97T =11731173 -0.97* 52.525 二 47922. 一臺(tái)直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)，其額定數(shù)據(jù)如下：PN =2.2kW， UN = 220V，IN =12.4A,Ra =1.71 , nN =1500r/min如果這臺(tái)電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)矩下運(yùn)行，試求：(1) 電動(dòng)機(jī)的電樞電壓降至180V時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是多少？(2) 電樞回路串入附加電阻Rad =2"時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是多少？P2 2 疋 103解：T 二 Tn

24、 二 9.55 -二 9.55N m 二 14N mnN1500(1)此時(shí) U =180V,Ra =17UInRa 220 12.4 1.711K e K e j N - -V / r min 0.13V / r minnN1500K& 二 K：n =9.55Ke：=9.550.13N m/A =1.24N m /A則KeKt：2 =KeKtG 2 =0.13 1.24N m" / r min -0.16N m" / r min 一1URa1801.7故 nT-14 r/min = 1236r/minKeGN KeKt20.130.16(2)電樞回路總電阻R =Ra Rad二1.72門(mén)=37而 Ke二 Ke：N =0.13V/ r min，貝U KeK