電力拖動基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題

1、電力拖動基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題一、填空題：1。 直流電機(jī)的機(jī)械特性方程為n = Ua/Ce-RaT/CaCT2，各項的意義為 同步轉(zhuǎn)速no=Ua/Ce 轉(zhuǎn)速將n=-RaT/CaCT2 斜率=-Ra/CaCT2 。2。 他勵直流電機(jī)的自然（固有）特性的條件 UaUN =N (If=IfN) 電樞不串電阻。3。 他勵直流電機(jī)的人為特性與自然特性相比較，降壓人為 ß 特性的斜率 不變 理想空載轉(zhuǎn)速 變化；串電阻n0不變ß變化；弱磁人為n0、ß均 變化。4。 直流電機(jī)直接啟動時，Ist=（1020）IN ，帶來影響 巨大的電磁力損壞繞組 保護(hù)裝置的動作無法起動 換向的條件惡化 電網(wǎng)電

2、的波動影響其它電機(jī)的正常工作 巨大的沖擊力損壞減速裝置 。5。 直流電機(jī)起動的方法有 電樞串電阻或降低供電電壓 .。6。 直流電機(jī)的制動有電壓反接，電勢反接，能耗制動，回饋制動.7。 電機(jī)的電動狀態(tài)和制動狀態(tài)的區(qū)別為是 視n與T方向；相同為電動，相反為制動 。8。 電機(jī)的回饋制動除了n與T方向相反 還要 |n|>|n0|。9。 電機(jī)的調(diào)速指標(biāo)： 靜差率， 調(diào)速范圍， 平滑性， 調(diào)速方法與負(fù)載轉(zhuǎn)矩的配合 ， 調(diào)速的經(jīng)濟(jì)性 .。10。 直流電機(jī)的恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速有 調(diào)壓調(diào)速，電樞串電阻，恒功率調(diào)速有 弱磁調(diào)速.11。 直流電機(jī)的n = f（t）為 動態(tài)特性，n = f（T）為 靜態(tài)特性。12。 判

3、斷電力拖動系統(tǒng)的穩(wěn)定條件為 dTdn < dTL / dn 。13。 產(chǎn)生電力拖動系統(tǒng)過渡（動態(tài)）過程的內(nèi)因有機(jī)械慣性、電磁慣性、熱慣性外因有要求電機(jī)起動、制動、反向、調(diào)速。14。 電力拖動系統(tǒng)過渡（動態(tài)）過程有：機(jī)械過渡過程（只考慮機(jī)械慣性的一階動態(tài)特性）和 機(jī)械電磁過渡過程（同時考慮機(jī)械慣性和電磁慣性的二階動態(tài)特性）。15. 電力拖動系統(tǒng)的運動狀態(tài)為加速，減速，勻速是由 運動方程 中的T與TL之差 為 >0，<0，=0確定。16. 三相交流異步電動機(jī)機(jī)械特性的轉(zhuǎn)矩方程有：物理方程為， 參數(shù)表達(dá)式為，工程實用公式為 。17. 異步電機(jī)的自然特性的條件為 U1 = UN f1

4、= fN 定子按規(guī)定接法 定轉(zhuǎn)子不串R L C .18. 三相異步電機(jī)的靜態(tài)曲線的三個特殊點為 同步轉(zhuǎn)速點T (n=ns T=0) 最大轉(zhuǎn)矩點D (S=Sm T=Tm) 起動點Q (n=0 T=Tst).19. 異步電機(jī)直接起動時I=( 4 7 ) I1N ,一般不小于7.5KW容量可直接起動,若大容量電機(jī)需直接起動須滿足經(jīng)驗公式 KT =Ist/IN 1/43+ S(KVA)/P(KW) .20. 異步電機(jī)起動方法有 直接、降壓(定子串R、自耦變壓器、Y-)、轉(zhuǎn)子串電阻、特殊電機(jī)、變頻起動 .21. 異步電機(jī)的調(diào)速方法有 變極 降壓 串級 轉(zhuǎn)子串電阻 滑差調(diào)速 變頻調(diào)速等 .22. 改善起動

5、性能的特殊異步電機(jī)有 深槽式異步電機(jī) 雙籠型異步電機(jī) 高轉(zhuǎn)差異步電機(jī) .23. 運用異步電機(jī)可達(dá)無級調(diào)速的方法有 串級、滑差、變頻調(diào)速等 。24. 電機(jī)的機(jī)械特性為硬特性是指：特性曲線的斜率小，負(fù)載轉(zhuǎn)矩T的變化対轉(zhuǎn)速n影響小。25. 直流電機(jī)空載時能否直接起動 不能 ；半載呢 不能 ；滿載呢 不能 。26. 電動機(jī)在額定電動運行時進(jìn)行電壓反接制動瞬間nnN ;若在0.5額定轉(zhuǎn)速時進(jìn)行電壓反接制動瞬間n0.5nN ;27. 交流異步電機(jī)的轉(zhuǎn)差率為： ；當(dāng)S0時表示：電機(jī)處回饋制動狀態(tài)；當(dāng)S1時表示：電機(jī)處反接制動狀態(tài)；電機(jī)在電動狀態(tài)是轉(zhuǎn)差率應(yīng)為：大于0和小于1之間 。28. 電機(jī)拖動負(fù)載是否穩(wěn)定

6、的必要條件是：電機(jī)機(jī)械特性和負(fù)載特性在nT平面有交點；充分條件是：電機(jī)拖動負(fù)載能運行在一個穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，當(dāng)干擾來了能改變轉(zhuǎn)速達(dá)到新的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，干擾消除后能夠回到原來的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速點。29. 當(dāng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速超過 理想空載轉(zhuǎn)速n0或同步轉(zhuǎn)速ns 時，出現(xiàn)回饋制動。30. .拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載進(jìn)行調(diào)速時，應(yīng)采 恒轉(zhuǎn)矩 調(diào)速方法，而拖動恒功率負(fù)載時應(yīng)采用恒功率 調(diào)速方法。31. .異步電動機(jī)變極調(diào)速時，欲使轉(zhuǎn)向不變應(yīng) 改變接線相序 。32. 某他勵直流電動機(jī)帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，當(dāng)電樞串電阻后電機(jī)的轉(zhuǎn)速將降低 電樞電流 不變 。33. 一臺6極三相異步電動機(jī)接于50Hz的三相對稱電源，其s=0.05，則此時轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為_9

7、50_ r/min，定子旋轉(zhuǎn)磁通勢相對于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為_1000_r/min。34. 三相異步電動機(jī)帶額定負(fù)載運行時，其轉(zhuǎn)差率一般在_大于0和小于1_范圍內(nèi)。35. 繞線式三相異步電動機(jī)，如果電源電壓一定，轉(zhuǎn)子回路電阻適當(dāng)增大，則起動轉(zhuǎn) 矩_增大 ，最大轉(zhuǎn)矩_不變_，臨界轉(zhuǎn)差率 變大 。36. 當(dāng)S在大于0和小于1范圍內(nèi)，三相異步電動機(jī)運行于電動機(jī)狀態(tài)，此時電磁轉(zhuǎn)矩性質(zhì)為 拖動轉(zhuǎn)矩 ，S在小于0范圍內(nèi)，運行于發(fā)電機(jī)狀態(tài)，此時電磁轉(zhuǎn)矩性質(zhì)為制動轉(zhuǎn)矩 。37. 三相繞線式異步電動機(jī)的起動采用轉(zhuǎn)子 回路串電阻 和 頻敏變阻器 。38. 三相異步電動機(jī)降低定子電壓, 則最大轉(zhuǎn)矩Tm 按降低定子電壓倍數(shù)的

8、平方 ，起動轉(zhuǎn)矩Tst 按降低定子電壓倍數(shù)的平方，臨界轉(zhuǎn)差率Sm 不變 。39. 恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速適用于 恒轉(zhuǎn)矩 負(fù)載，恒功率調(diào)速適用于 恒功率 負(fù)載。二、簡答題：1、電機(jī)的靜態(tài)特性和動態(tài)特性分別指什么？答：電機(jī)的靜態(tài)特性就是機(jī)械特性，表示電機(jī)的轉(zhuǎn)速n與轉(zhuǎn)矩T的函數(shù)關(guān)系（nf(T)）；動態(tài)特性是指電機(jī)的各電磁量與時間的函數(shù)關(guān)系，如：nf(t)、Tf(t)、Iaf(t) 2、電力拖動系統(tǒng)的各量正方向應(yīng)該怎樣確定？答：先確定轉(zhuǎn)速n的方向：若定順時針為正，則逆時針為負(fù)；然后確定電機(jī)轉(zhuǎn)矩T的方向：與轉(zhuǎn)速n的方向一致取正，反之取負(fù)；負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL的方向與轉(zhuǎn)速n方向相反取正，相同取負(fù)。3、為什么說交流異步電機(jī)的轉(zhuǎn)

9、差率能夠表示運動狀態(tài)？答：異步電機(jī)的轉(zhuǎn)差率為當(dāng)S1時，表示n0電機(jī)剛起動或停止；當(dāng)S0時，表示nns電機(jī)為回饋制動狀態(tài)；當(dāng)1S0時，表示nsn0電機(jī)為電動運行狀態(tài)；S1時，表示n0電機(jī)為電壓（勢）反接制動。4、直流電機(jī)的那種調(diào)速方法比較好？為什么？答：改變電樞電壓的調(diào)速方法比較好，因為那樣只改變理想空載轉(zhuǎn)速，而機(jī)械特性的斜率不變，和自然特性的硬度一致，相對穩(wěn)定性好；且調(diào)速范圍寬，能做到無級調(diào)速。5、他勵直流電機(jī)的改變磁通調(diào)速有什么特點？答：改變磁通一般只能從額定磁通往下降，因此稱為弱磁調(diào)速，此時理想空載轉(zhuǎn)速上升，機(jī)械特性的斜率加大。所以弱磁調(diào)速只能將轉(zhuǎn)速向上調(diào)，受到機(jī)械強(qiáng)度的限制，調(diào)速范圍不大

10、，另外機(jī)械特性的陡峭，相對穩(wěn)定性差。6、交流異步電機(jī)的串級調(diào)速是什么原理？答：交流異步電機(jī)的串級調(diào)速是在轉(zhuǎn)子回路串入附加電勢Ef,與轉(zhuǎn)子電勢E2的頻率相同，相位相同或相反，調(diào)節(jié)附加電勢的幅值便能等效的改變轉(zhuǎn)差率S，達(dá)到改變轉(zhuǎn)速的目的，7、為什么交流電機(jī)的變頻調(diào)速特性最佳？答：因為交流電機(jī)的電源頻率的變化，只改變同步轉(zhuǎn)速ns，而電機(jī)機(jī)械特性的硬度（斜率）同自然特性一致，調(diào)節(jié)速度的相對穩(wěn)定性好，且調(diào)速范圍寬，調(diào)節(jié)速度的平滑性好，能做到無級調(diào)速。8、交流異步電機(jī)的變極調(diào)速是怎樣進(jìn)行的？答：改變異步電機(jī)定子繞組的極對數(shù)，則改變電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速；異步電機(jī)的變極有雙繞組和單繞組的方法：雙繞組是不同

11、極對數(shù)的兩組繞組，每次只用其中一組。單繞組中有幾個繞組的抽頭，聯(lián)接不同的接線端子便組成不同的極對數(shù)。9、并勵式直流發(fā)電機(jī)的起始發(fā)電要注意什么？答：勵磁電流產(chǎn)生磁通和剩磁極性一定要相同，10、他勵直流電動機(jī)的起動時發(fā)生勵磁回路斷線會發(fā)生什么？答：他勵直流電動機(jī)的起動時發(fā)生勵磁回路斷線時，相當(dāng)很弱的剩磁特性下起動，理想的空載轉(zhuǎn)速會極高，但特性很陡峭；空載起動時極易使電機(jī)飛車！負(fù)載起動時堵轉(zhuǎn)而使電機(jī)發(fā)熱嚴(yán)重，長時間會燒壞電機(jī)繞組！11、他勵直流電動機(jī)和三相交流異步電機(jī)在進(jìn)行電壓反接制動時都要在轉(zhuǎn)子回路串電阻，作用分別是什么？答：對直流電機(jī)需要串電阻限制制動電流，而異步電機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻的目的主要是提高制

12、動轉(zhuǎn)矩，因為異步電機(jī)的自然特性的制動轉(zhuǎn)矩過小。12、深槽式異步電機(jī)是根據(jù)什么原理有利于起動特性的提高？答：深槽式異步電機(jī)的槽深與槽寬之比達(dá)12（而一般電機(jī)只有56），因此在異步電機(jī)起動瞬間，趨膚效應(yīng)使轉(zhuǎn)子繞組的通電流的有效面積減少電阻增大起動轉(zhuǎn)矩增大；而正常運行時則不影響。13、雙鼠籠異步電機(jī)是根據(jù)什么原理有利于起動特性的提高？答：雙鼠籠異步電機(jī)的外籠采用電阻率大的鋁銅合金，內(nèi)籠采用純銅（紫銅）；異步電機(jī)起動初，轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電勢的頻率高，趨膚效應(yīng)使電流大部分經(jīng)過外籠，外籠的電阻大使起動轉(zhuǎn)矩大；正常運行時轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電勢的頻率低（通常只有23HZ），趨膚效應(yīng)消失，工作電流大部分出內(nèi)籠通過。14、

13、簡述異步電機(jī)能耗制動的原理？如何能提高制動轉(zhuǎn)矩？答：異步電機(jī)的定子三相電流拆除后，失去了定子磁場，旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子無法將系統(tǒng)的動能轉(zhuǎn)換成電能消耗掉，因此要在任兩相定子繞組中輸入直流電流，形成恒定的定子磁場，使系統(tǒng)動能轉(zhuǎn)換為電能消耗盡后讓電機(jī)停轉(zhuǎn)。為了提高制動轉(zhuǎn)矩須在轉(zhuǎn)子繞組中串電阻。15、異步電動機(jī)長期運行在欠載狀態(tài)是什么原因？帶來的影響有那些？答：原因是選擇電機(jī)的功率過大，使電機(jī)的負(fù)荷不足，功率因數(shù)低，無功損耗嚴(yán)重。16、直流電動機(jī)為什么不能直接起動 ？ 如果直接起動會造成什么后果 ？答：直流電機(jī)直接啟動時，起動電流Ist=（1020）IN ，帶來影響：巨大的電磁力損壞繞組，保護(hù)裝置的動作無法起動

14、，換向的條件惡化，電網(wǎng)電的波動影響其它電機(jī)的正常工作，巨大的沖擊力損壞減速裝置 。17、寫出電力拖動系統(tǒng)運動方程式，分析其運行狀態(tài)？答：電力拖動系統(tǒng)運動方程式為： 當(dāng)上式0為加速狀態(tài)；0為減速狀態(tài)；0時為勻速或停止?fàn)顟B(tài)。三、繪制機(jī)械特性：1、寫出下圖他勵直流電動機(jī)的各條機(jī)械特性曲線的名稱（或根據(jù)名稱繪機(jī)械特性）JEAFGBA 固有特性 B 降壓人為特性 CC轉(zhuǎn)子串電阻人為特性 D 轉(zhuǎn)速反轉(zhuǎn)反接制動 E 弱磁人為特性 F 能耗制動 IDG 電壓反接制動 H 回饋制動 HI 反向電動特性 J 正向回饋制動 nnn2、試?yán)L出異步電動機(jī)的人為特性曲線（圖中已畫出自然特性）：TTT 定子降壓人為特性 轉(zhuǎn)

15、子串電阻人為特性 定子串電抗人為特性TTT 變頻人為特性 變極人為特性 滑差人為特性四、計算題：1、一臺他勵直流電動機(jī)的額定功率PN90kW，額定電壓UN440V，額定電流IN224A，額定轉(zhuǎn)速nN1500 rmin，電樞回路總電阻Ra0.0938 ，電機(jī)原帶位能負(fù)載工作在額定電動狀態(tài)。試求： 要求制動開始時限止最大制動電流為2.2IN，采用能耗制動和電壓反接制動時，電樞回路分別應(yīng)串多大電阻？穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速分別是多少？ 分別繪出上述情況下的靜態(tài)特性和轉(zhuǎn)速n及轉(zhuǎn)矩T的動態(tài)特性曲線。解: 額定時的感應(yīng)電勢：電動勢系數(shù)：（1）能耗制動應(yīng)串電阻值：穩(wěn)定時轉(zhuǎn)速是：（2）電壓反接制動時穩(wěn)定時轉(zhuǎn)速是： 分別繪出

16、上述情況下的靜態(tài)特性和轉(zhuǎn)速n及轉(zhuǎn)矩T的動態(tài)特性曲線。2、一臺三相八極異步電動機(jī)，額定功率PN250KW，額定電壓UN380V，額定轉(zhuǎn)速nN730r/min，過載能力m2.6。試求：額定轉(zhuǎn)差率SN，額定轉(zhuǎn)矩TN，最大轉(zhuǎn)矩Tm和所對應(yīng)的臨界轉(zhuǎn)差率Sm；當(dāng)S0.015時的轉(zhuǎn)速n及轉(zhuǎn)矩T。解: 額定轉(zhuǎn)差率，額定轉(zhuǎn)矩，最大轉(zhuǎn)矩臨界轉(zhuǎn)差率 當(dāng)S0.015時的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩3、已知他勵直流電動機(jī)的額定功率PN15kW，額定電壓UN230V，額定電流IN75A，額定轉(zhuǎn)速nN1200 rmin，電樞回路總電阻Ra0.25 ，電機(jī)原帶反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載工作在額定電動狀態(tài)。試求： 要求制動開始時限止最大制動電流為2IN，電

17、壓反接制動時電樞回路應(yīng)串RF？ 若采用能耗制動，允許最大的制動轉(zhuǎn)矩為2.5TN，應(yīng)在電樞回路接入的電阻Rn？穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速分別是多少？分別繪出上述情況下的靜態(tài)特性和轉(zhuǎn)速n及轉(zhuǎn)矩T的動態(tài)特性曲線。解: 此電機(jī)的電勢系數(shù)為：能耗制動時的穩(wěn)定時轉(zhuǎn)速是：電壓反接制動時的穩(wěn)定時轉(zhuǎn)速是：4、一臺三相四極異步電動機(jī)，額定功率PN22KW，額定轉(zhuǎn)速nN1440r/min，f1N50Hz；當(dāng)此電機(jī)用在60Hz頻率的電源上，且U1、I2cos2，轉(zhuǎn)差率SN保持不變，也不考慮磁路飽和影響。試求電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和功率？解: 50HZ時：同步轉(zhuǎn)速為： 額定轉(zhuǎn)差率： 額定轉(zhuǎn)矩為：當(dāng)f60HZ時：由于U1、I2cos2，轉(zhuǎn)差率SN保持不變，則U1E14.44f1kw1N1m不變， 但f1提高了1.2倍，在U1不變的情況下只有m下降1.2倍。轉(zhuǎn)矩為：轉(zhuǎn)速為：功率為： 5、他勵直流電動機(jī)的數(shù)據(jù)為： UN440V， IN76A， nN1000 rmin，電樞回路總電阻Ra0.065RN，帶0.8TN位能負(fù)載運行在電動狀態(tài)。試求： 若以2TN制動轉(zhuǎn)矩進(jìn)行電壓反接制動，需串電阻RF？ 在上述制動到1.5TN時再改換2.5TN制動轉(zhuǎn)矩進(jìn)行能耗制動，需串電阻Rn？定性繪出上述情況下的靜態(tài)特性和轉(zhuǎn)速n及轉(zhuǎn)矩T的動態(tài)特性曲線。解: