電機拖動復(fù)習(xí)資料

本文格式為Word版，下載可任意編輯——電機拖動復(fù)習(xí)資料電機拖動思考題及作業(yè)題

第三章直流電機原理

知識點：

1、結(jié)構(gòu)、原理、特點

1）定子：磁極（繞組、鐵芯）、電刷（鐵芯的目的是增大磁通）2）轉(zhuǎn)子：電樞（繞組、鐵芯）、換向片3）原理：

定子供電產(chǎn)生主磁極磁場。

轉(zhuǎn)子通過電刷和換向片供電，使得同一極性下的導(dǎo)體電流方向保持不變，獲得恒定轉(zhuǎn)矩使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。（注意，電樞元件中的感應(yīng)電勢和電流方向是改變的）4）特點：調(diào)速性能好。但是制作工藝繁雜，成本高，維護量大2、

勵磁方式：他勵、并勵、串勵，復(fù)勵

3、機械特性性

1）固有特性2）人為特性

思考題：

3.1換向器在直流電機中起什么作用？

在直流發(fā)電機中，換向器起整流作用，即把電樞繞組里的交流電整流為直流電，在正、負(fù)電刷兩端輸出。在直流電動機中，換向器起逆變作用，即把電刷外電路中的直流電經(jīng)換向器逆變?yōu)榻涣麟娸斎腚姌性小?/p>

3.4直流電機主磁路包括哪幾部分？磁路未飽和時，勵磁磁通勢主要消耗在哪一部分？

直流電機的主磁路由以下路徑構(gòu)成：主磁極N經(jīng)定、轉(zhuǎn)子間的空氣隙進入電樞鐵心，再從電樞鐵心出來經(jīng)定、轉(zhuǎn)子間的空氣隙進入相鄰的主磁極S，經(jīng)定子鐵心磁軛到達主磁極N，構(gòu)成閉合路徑。

磁路未飽和時，鐵的導(dǎo)磁率是空氣的幾百到上千倍，所以盡管定轉(zhuǎn)子間的空氣隙很小，但磁阻比磁路中的鐵心部分大得多，所以，勵磁磁通勢主要消耗在空氣隙上。3.5填空

(1)直流電機單疊繞組的支路對數(shù)等于主磁極對數(shù)，單波繞組的支路對數(shù)等于1(2)為了使直流電機正、負(fù)電刷間的感應(yīng)電動勢最大，只考慮勵磁磁場時，電刷應(yīng)放置在對準(zhǔn)主磁極中心線換向器的表面。3.6說明以下狀況下無載電動勢的變化：(1)每極磁通減少，其他不變；(2)勵磁電流增大，其他不變；(3)電機轉(zhuǎn)速增加，其他不變。

根據(jù)直流電機感應(yīng)電動勢與主磁通的大小成正比，與電機轉(zhuǎn)速成正比的關(guān)系，可得出以下結(jié)論：

(1)每極磁通減小10%，其他不變時，感應(yīng)電動勢減小10%。

(2)勵磁電流增大10%，其他不變時，假定磁路不飽和，則每極磁通量增大10%，因此感應(yīng)電動勢增大10%。

(3)電機轉(zhuǎn)速增加20%，其他不變時，感應(yīng)電動勢增加20%。3.8指出直流電機中以下哪些量方向不變，哪些量是交變的：(1)勵磁電流是直流電流，不交變

(2)電樞電流指的是電刷端口處的總電流，為直流電流，不交變

(3)電樞感應(yīng)電動勢指的是電刷端口處的總感應(yīng)電動勢，為直流電動勢，不交變

(4)電樞元件感應(yīng)電動勢電樞元件有效導(dǎo)體不斷交替切割N極磁力線和S極磁力線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢為交流電動勢，交變(5)電樞導(dǎo)條中的電流為交變電流，交變

(6)主磁極中的磁通勵磁繞組通入直流勵磁電流形成主磁通，不交變

(7)電樞鐵心中的磁通主磁通本身不交變，但電樞鐵心的旋轉(zhuǎn)使得電樞鐵心中的任意一點都經(jīng)歷著交變的磁通，所以電樞鐵心中的磁通為交變磁通

習(xí)題：

3.1某他勵直流電動機的額定數(shù)據(jù)為：PN=17kW，UN=220V，nN=1500r/min，

η

N=0.83

。計算IN，T2N及額定負(fù)載時的P1N。

(1)額定電流

IN=PN/(ηN·UN)=17000/(0.83×220)=93.1A（2）額定輸出轉(zhuǎn)矩

T2N=9550PN/nN=9550×17/1500=108.2N·m

(3)額定輸入功率P1N=PN/η

N=17/0.83=20.5kW

3.4某他勵直流電動機的額定數(shù)據(jù)為：

PN=6kW,UN=220V,nN=1000r/min，PCua=500W,P0=395W。計算額定運行時電動機的T2N，T0,TN,PM,ηN及Ra。解：

額定輸出轉(zhuǎn)矩T2N=9550PN/nN=9550×6/1000=57.3N·m空載轉(zhuǎn)矩T0=9.55P0/nN=9.55×395/1000=3.77N·m額定電磁轉(zhuǎn)矩TN=T2N+T0=57.3+3.77=61.1N·m額定電磁功率PM=PN+P0=6+0.395=6.395kW額定輸入功率P1N=PM+PCua=6.395+0.5=6.895kW額定效率η

N

=PN/P1N×100%=6/6.895×100%=87.1%

額定電樞電流Ia=P1N/UN=6.895/200=31.3A電樞電阻Ra=PCua/Ia=500/31.3=0.51Ω

2

2

第四章他勵直流電動機

啟動方式：

1、電樞回路串電阻啟動

2、降電壓啟動（降低電源電壓）

調(diào)速方法：1、電樞串電阻調(diào)速2、降低電源電壓調(diào)速3、弱磁調(diào)速

思考題：

習(xí)題：

(1)電源電壓降低了，但電動機轉(zhuǎn)速還來不及變化的瞬間，電動機的電樞電流及電磁轉(zhuǎn)矩各是多大?電力拖動系統(tǒng)的動轉(zhuǎn)矩是多少?(2)穩(wěn)定運行轉(zhuǎn)速是多少?

解：(1)電源電壓降低，轉(zhuǎn)速來不及變化時電樞電流和電磁轉(zhuǎn)矩的計算。電

樞

感

應(yīng)

電

動

勢

在

降

壓

瞬

間

保

持

不變，即

電樞電流電磁轉(zhuǎn)矩

(2)穩(wěn)定運行時轉(zhuǎn)速的計算。

因電動機帶恒轉(zhuǎn)矩額定負(fù)載，所以穩(wěn)定運行時的電樞電流為

電樞感應(yīng)電動勢

(1)電動機帶額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩時的最低轉(zhuǎn)速；(2)調(diào)速范圍；

(3)電樞需串入的電阻最大值；

(4)運行在最低轉(zhuǎn)速帶額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩時，電動機的輸入功率、輸出功率，及外串電阻上的損耗。

（4）運行在最低轉(zhuǎn)速帶額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩時，電動機輸入功率、輸出功率及外串電阻損

耗的計算。

(1)若采用能耗制動停車，電樞應(yīng)串入多大電阻；(2)若采用反接制動停車，電樞應(yīng)串入多大電阻；(3)兩種制動方法在制動開始瞬間的電磁轉(zhuǎn)矩；(4)兩種制動方法在制動到n=0時的電磁轉(zhuǎn)矩。解(1)能耗制動停車電樞應(yīng)串入電阻計算。取額定電樞感應(yīng)電動勢

電動機電樞電阻

制動前電樞電流

制動前電樞電動勢

能耗制動停車時電樞應(yīng)串入的最小制動電阻為

（2）若用反接制動停車，電樞應(yīng)串入的最小制動電阻為

（3）制動開始瞬間的電磁轉(zhuǎn)矩計算。

開始制動瞬間，能耗制動與反接制動的電磁轉(zhuǎn)矩大小一樣，為

（4）制動到n=0時電磁轉(zhuǎn)矩的計算能耗制動時

反接制動時

電樞電流為

反接制動n=0時的電磁轉(zhuǎn)矩為

(1)若電源電壓反接、電樞回路不串電阻，電動機的轉(zhuǎn)速；(2)若用能耗制動運行下放重物，電動機轉(zhuǎn)速絕對值最小是多少？

(3)若下放重物要求轉(zhuǎn)速為-，可采用幾種方法?電樞回路里需串入電阻是多少?解：(1)電源電壓反接、電樞回路不串電阻，電動機的轉(zhuǎn)速計算。

電動機的轉(zhuǎn)速

（2）能耗制動運行下放重物，電動機轉(zhuǎn)速絕對值最小量計算。

（3）下放重物要求轉(zhuǎn)速為-380r/min，可采用的方法和電樞需串入的電阻大小。若采用能耗制動法，則電樞回路串電阻

若采用倒拉反接制動法，電樞回路串電阻

第五章變壓器

知識點：

結(jié)構(gòu)：鐵芯（硅鋼片，加大磁通，減小渦流），原副繞組變壓器額定數(shù)據(jù)：

（1）額定容量SN：單位為V·A或kV·A

（2）額定電壓U1NU2N：線電壓，U1N為一次繞組額定電壓，U2N一次繞組加上額定電壓后二次繞組開路（即空載運行時）二次繞組端電壓。（3）額定電流I1NI2N：線電流。（4）額定頻率f：f=50Hz。公式：

單項雙繞組變壓器SN=U1NI1N=U2NI2N

三相雙繞組變壓器SN=√3U1NI1N=√3U2NI2NP113——P131

思考題：

5.1變壓器能否用來直接改變直流電壓的大?。?/p>

不能。變壓器是利用電磁感應(yīng)原理實現(xiàn)變壓的。假使變壓器一次繞組接直流電壓，繞組中則產(chǎn)生大小一定的直流電流，建立直流磁通勢，鐵心中磁通也就是恒定不變的，因此繞組中就沒有感應(yīng)電動勢，輸出電壓為零。

5.12試驗時，變壓器負(fù)載為可變電阻，需要加大負(fù)載時，應(yīng)當(dāng)怎樣調(diào)理電阻值？增大負(fù)載需要減小電阻值，加大電流I2。

5.15選擇正確結(jié)論。

(1)變壓器采用從二次側(cè)向一次側(cè)折合算法的原則是(C)

A.保持二次側(cè)電流I2不變B.保持二次側(cè)電壓為額定電壓C.保持二次側(cè)磁通勢不變D.保持二次側(cè)繞組漏阻抗不變

(2)分析變壓器時，若把一次側(cè)向二次側(cè)折合，則下面說法中正確的是(B)

(3)額定電壓為220/110V的單相變壓器，高壓側(cè)漏電抗為0.3Ω。折合到二次側(cè)后大

小為（D）

大小為（C）

、

應(yīng)當(dāng)是（C）

（D）

5.16變壓器運行時，一次側(cè)電流標(biāo)幺值分別為0.6和0.9時，二次側(cè)電流標(biāo)幺值應(yīng)為多大？

當(dāng)一次側(cè)電流標(biāo)幺值分別為0.6和0.9時，二次側(cè)電流標(biāo)幺值分別為0.6和0.9。

習(xí)題：

解：一次側(cè)額定電流

二次側(cè)額定電流

(1)求兩種接法時揚聲器獲得的功率；

(2)欲使放大器輸出功率最大，變壓器變比應(yīng)設(shè)計為多少?(3)變壓器在電路中的作用是什么?

解：

(1)兩種接法時揚聲器獲得的功率計算。揚聲器直接接入時獲得的功率

揚聲器經(jīng)變壓器接入時獲得的功率

（2）欲使放大器輸出功率最大，變壓器變比k的計算。輸出功率表達式

對上式求導(dǎo)，根據(jù)導(dǎo)數(shù)為0時k取最大值可求得

（3）變壓器在電路中的作用是：

利用變壓器的阻抗變換作用實現(xiàn)揚聲器阻抗與功率放大器內(nèi)阻的阻抗匹配，使揚聲器獲得最大功率。

解：

一次側(cè)相電壓額定值

一次側(cè)相電流額定值

一次側(cè)相阻抗基值

短路阻抗實際值

二次側(cè)每相電壓

變壓器變比

負(fù)載阻抗折合值

每相總阻抗

一次側(cè)電流二次側(cè)電流二次側(cè)電壓

解：

(1)低壓側(cè)勵磁參數(shù)的計算。

勵磁阻抗

勵磁電阻

勵磁電抗

（2）勵磁參數(shù)折算到高壓側(cè)的計算。

變比

勵磁電阻勵磁電抗

（3）高壓側(cè)短路參數(shù)的計算。

短路阻抗

短路電阻短路電抗

短路電阻折算到標(biāo)準(zhǔn)溫度75℃后

第六章交流電機電樞繞組的電動勢與磁通量

概念題

第七章異步電機原理

知識點：

1、機械特性參數(shù)表達式：P239（固有機械特性，人為機械特性）2、P247——P250

思考題：

7.27填空。

(1)忽略空載損耗，拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運行的三相異步電動機，其

電

磁功率若運行時轉(zhuǎn)速n=1455r/min，,輸出機械功率

6.0kW，9.7kW，

2.0kW，轉(zhuǎn)差率

s越大，電動機效率越小。

(2)三相異步電動機電磁功率為

機械功率為輸出功率為

同步角速度為Ω1，機械角速度為Ω，那么

T，稱為電磁轉(zhuǎn)矩；

T，稱為電磁轉(zhuǎn)矩；

T2，稱為輸出轉(zhuǎn)矩。

(3)三相異步電動機電磁轉(zhuǎn)矩與電壓U1的關(guān)系是與電壓平方成正比.

(4)三相異步電動機最大電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子回路電阻成無關(guān)關(guān)系，臨界轉(zhuǎn)差率與轉(zhuǎn)子回路電阻成正比關(guān)系。

習(xí)題：

(1)轉(zhuǎn)差率；(2)轉(zhuǎn)子銅耗；(3)效率；(4)定子電流；(5)轉(zhuǎn)子電流的頻率。解：

(1)轉(zhuǎn)差率

（2）轉(zhuǎn)子銅耗

（3）效率

（4）定子電流

(5)轉(zhuǎn)子電