《電力拖動》知識重點

1、精品文檔（ P1）根據(jù)電動機的分類， 電力拖動分為交流拖動系統(tǒng)和直流拖動系統(tǒng)。 用交流異步電動機和交流同步電動機拖動生產(chǎn)機械的系統(tǒng)稱為交流拖動系統(tǒng)；以直流電動機拖動生產(chǎn)機械的系統(tǒng)稱為直流拖動系統(tǒng) 。根據(jù)系統(tǒng)中電動機的數(shù)量， 電力拖動又分為單機拖動系統(tǒng)和多機拖動系統(tǒng)。單機拖動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用較廣；多機拖動常用于大功率和有特殊控制要求的系統(tǒng)中。什么是電力拖動？電力拖動系統(tǒng)由哪幾部分組成？各部分有何作用？電力拖動是以電力為原動力， 通過電氣設(shè)備 （如電動機等） 帶動生產(chǎn)機械來完成一定的生產(chǎn)任務(wù)。 電力拖動系統(tǒng)由電源、電動機、生產(chǎn)機械和控制設(shè)備等 4 個基本部分組成。電源的作用是用以向拖動系統(tǒng)提供能

2、源。電動機是生產(chǎn)機械的原動力， 它的作用是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能帶動生產(chǎn)機械工作。 生產(chǎn)機械是電動機拖動的對象， 如提升機、通風(fēng)機、水泵等。有時生產(chǎn)機械需要改變運行方式傳遞動力， 電動機通過傳動裝置拖動生產(chǎn)機械完成生產(chǎn)工藝。 控制設(shè)備是按照生產(chǎn)機械的要求去控制電動機的啟動、調(diào)速、制動等運行過程的。采用電動機拖動有哪些優(yōu)點？（ 1）電能輸送方便、經(jīng)濟、便于分配（ 2）可滿足不同類型生產(chǎn)機械的需要，并且拖動效率高；（ 3）拖動性能好，能達到生產(chǎn)工藝要求的最佳工作狀態(tài)；（ 4）能進行遠距離監(jiān)視、測量和控制，便于集中管理，容易實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化。1歡迎下載精品文檔（ P3）機械特性：拖動系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)矩改變

3、時，將導(dǎo)致系統(tǒng)速度的變化， 它們之間的這種關(guān)系稱為系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速特性，也稱為機械特性。電動機的機械特性可用特性方程式或特性曲線圖表示，它是生產(chǎn)機械選配電動機和分析拖動系統(tǒng)的重要依據(jù)。(P4)固有機械特性： 固有機械特性也稱為自然特性， 它是在電動機額定電壓、額定頻率（交流電動機） 、額定勵磁電流（直流電動機）的條件下，電動機回路無附加電阻或電抗時得到的機械特性。人為機械特性： 人為機械特性也稱人工特性， 是通過改變電動機的電壓、頻率、勵磁電流以及串接電阻、電抗的方法而得到的機械特性。利用人為特性可以滿足不同生產(chǎn)工藝過程的需要。穩(wěn)定工作點是指當(dāng)拖動系統(tǒng)受到瞬時外來干擾后， 系統(tǒng)能自動恢復(fù)到原來的

4、靜態(tài)工作點；否則為不穩(wěn)定工作點。工作點的穩(wěn)定性是由電動機的機械特性和生產(chǎn)機械的機械特性二者之間的配合關(guān)系所決定的。（ P7）直流電動機可將直流電轉(zhuǎn)換為機械能，所以它需要直流電源供電。直流電動機的結(jié)構(gòu)主要由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。 定子用于產(chǎn)生磁場；轉(zhuǎn)子通過換向器輸入直流電流與磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。 直流電動機的轉(zhuǎn)子通常稱為電樞。根據(jù)定子勵磁繞組和電樞繞組連接方式的不同， 直流電動機可分為他。2歡迎下載精品文檔勵、串勵、并勵和復(fù)勵 4 種。他勵電動機的勵磁繞組與電樞繞組分別由兩組電源供電，串勵、并勵和復(fù)勵電動機的兩個繞組分別接成串聯(lián)、并聯(lián)和混合串并聯(lián)形式，由同一個電源供電。直流電動機具有良好的

5、調(diào)速性能。 不同類型的直流電動機其機械特性不同。只要人為地改變電動機電樞端電壓 U、改變磁通 或在電樞回路串接附加電阻 RA, 都可以改變電動機的機械特性。（ P10）啟動：電動機從靜止到穩(wěn)定運行的過程稱為啟動。電動機拖動生產(chǎn)機械正常啟動的條件是： 在啟動的全過程應(yīng)滿足電動機的啟動轉(zhuǎn)矩大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，其次是要有平穩(wěn)的啟動過程。他勵直流電動機常用的啟動方法有： 直接啟動、電樞回路串接電阻啟動及降低電樞端電壓啟動。他勵直流電動機直接啟動： 直接啟動是不采取任何限流措施， 將額定電壓直接加在電樞兩端， 使電動機在較大的電流下啟動。 這種啟動方法只用于小容量直流他勵電動機。電動機對電力拖動系統(tǒng)的制動一般

6、分為兩類， 即限速制動和減速制動。限速制動：為了限制下放速度， 應(yīng)使電動機產(chǎn)生一個與系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)矩，當(dāng)這個轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩相等時， 系統(tǒng)達到穩(wěn)定的下放速度。這種狀態(tài)稱為限速制動運行狀態(tài)。(P12)電動機是一種電能與機械能相互轉(zhuǎn)換的電氣設(shè)備。電動狀態(tài)和制動狀。3歡迎下載精品文檔態(tài)是電動機可以相互轉(zhuǎn)換的兩種基本工作狀態(tài)。直流他勵電動機常用的三種制動方式是發(fā)電反饋制動、動力制動、反接制動。它們都是通過改變電樞電流方向的方法實現(xiàn)的。當(dāng)電動機的轉(zhuǎn)速在生產(chǎn)機械的作用下超過理想空載轉(zhuǎn)速時（如提升機下放重物），電動機由電動狀態(tài)變?yōu)榘l(fā)電反饋制動狀態(tài)。所以，產(chǎn)生發(fā)電反饋制動的條件是n>n0。發(fā)電反饋制

7、動的優(yōu)點是不改變電動機的接線方式，而且能將機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芊答伝仉娋W(wǎng)，因此經(jīng)濟效益好。在電動機制動過程中，電樞回路串接的電阻越小，制動轉(zhuǎn)矩越大，但對電動機的沖擊也越大。所以，在制動時可以逐漸減小附加電阻，以增大制動轉(zhuǎn)矩縮短制動時間。(P14)電樞反接制動： 工作在電動狀態(tài)下的電動機， 制動時突然改變電樞電壓極性，使電動機工作在發(fā)電狀態(tài)產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩， 由于這種制動方法是改變電樞電壓極性，故稱電樞反接制動。(P16) 直流他勵電動機有兩種工作狀態(tài)：電動狀態(tài)與發(fā)電狀態(tài)。電動狀態(tài)又分正轉(zhuǎn)工作狀態(tài)和反轉(zhuǎn)工作狀態(tài)， 其特點是電動機產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩與其轉(zhuǎn)速方向相同， 工作在機械特性的第一象限和第三象限， 電樞

8、電流與電源電壓方向相同， 電動機將電能轉(zhuǎn)換為機械能帶動負(fù)載轉(zhuǎn)動。調(diào)速：根據(jù)生產(chǎn)過程的要求， 人為或自動地改變電動機的轉(zhuǎn)速稱為調(diào)速。4歡迎下載精品文檔調(diào)速的實質(zhì)是改變拖動系統(tǒng)的穩(wěn)定運行點，即從某一穩(wěn)定轉(zhuǎn)速過渡到另一穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。實現(xiàn)調(diào)速的方法是改變電動機的運行條件。靜差率是反映系統(tǒng)的負(fù)載變化時引起電動機轉(zhuǎn)速變化的程度，即反映電動機的相對穩(wěn)定性。 靜差率越小，相對穩(wěn)定性越好。靜差率的大小，與電動機機械特性的硬度和理想空載轉(zhuǎn)速有關(guān)。(P18) 直流串勵電動機電路的特點是勵磁繞組與電樞繞組串聯(lián)，所以勵磁電流就是電樞電流，因而磁通 將隨電樞電流而變化。根據(jù)直流串勵電動機的機械特性方程 n=K1U/M - K

9、2R可知，當(dāng)轉(zhuǎn)矩M為零時，串勵電動機的轉(zhuǎn)矩 n 趨于無窮大。實際上由于電動機鐵心總有剩磁存在和機械摩擦阻力的影響， 電動機的空載轉(zhuǎn)速可達到額定轉(zhuǎn)速的 56 倍。這樣高的轉(zhuǎn)速會造成電動機及其拖動設(shè)備的損壞。 因此串勵電動機不允許空載啟動和空載運行。 為保證這一點， 串勵電動機將不得采用皮帶傳動或鏈傳動， 以防止皮帶斷裂或鏈脫落造成電動機的空載運行。 同時在串勵電動機檢修后， 不能在額定電壓下進行空載試運轉(zhuǎn)。（ P23）交流異步電動機也稱為感應(yīng)電動機。它可將交流電能轉(zhuǎn)換為機械能，所以采用正弦交流電源供電。 異步電動機的結(jié)構(gòu)主要包括轉(zhuǎn)子和定子兩部分。按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同，異步電動機可分為鼠籠式和繞線式兩

10、種。鼠籠式異步電動機具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、價格低、運行中不產(chǎn)生火花等優(yōu)點。繞線式異步電動機的轉(zhuǎn)子繞組通過滑環(huán)引出， 可外接附加電阻，用以改善電動機的調(diào)速性能。5歡迎下載精品文檔為了防止電動機過載，定義 Mm與 MN之比為電動機的過載倍數(shù)，一般電動機的取 1.62.2 。過載倍數(shù)也稱為過載能力，它反映電動機在額定轉(zhuǎn)矩時的過載極限。（ P27）交流異步電動機的啟動電流可達到額定工作電流的47 倍。啟動瞬間，電動機產(chǎn)生的沖擊電流將會影響電網(wǎng)的正常運行。因此，與直流電動機一樣，限制啟動電流也是異步電動機啟動必須考慮的問題。異步電動機常用的啟動方法有直接啟動、 降壓啟動和轉(zhuǎn)子回路串電阻或阻抗啟動。直接

11、啟動和降壓啟動常用于鼠籠型電動機； 轉(zhuǎn)子回路串電阻或阻抗啟動用于繞線式電動機。交流異步電動機直接啟動： 直接啟動也稱為全壓啟動， 是一種最簡單的啟動方法。啟動時將額定電壓直接加在定子繞組上使電動機啟動。這種方法對容量較大的電動機將會產(chǎn)生很大的啟動電流， 所以要求電網(wǎng)有足夠大的容量；否則，直接啟動只能用于小容量異步電動機。交流異步電動機降壓啟動： 降壓啟動是在啟動瞬間， 采用不同的方式將加在電動機定子繞組上的電壓降低， 使電動機在低于額定電壓的條件下啟動，從而減小啟動電流。當(dāng)轉(zhuǎn)速升高到一定程度時，再投入全壓使電動機在額定電壓下正常運行。交流異步電動機常用的降壓啟動方式有定子串接電阻或電抗降壓啟動

12、、自耦變壓器降壓啟動、星形 - 三角（ Y - ）變換降壓啟動、延邊三角形降壓啟動等。（ P28）。6歡迎下載精品文檔繞線式異步電動機啟動電阻根據(jù)分段切除的方式不同， 分為三相平衡切除和不平衡切除兩類。轉(zhuǎn)子回路所使用的電阻多為金屬電阻， 它是由一箱箱電阻片構(gòu)成。 根據(jù)所計算的電阻值， 選用不同規(guī)格的電阻箱。 電阻值的改變由控制電器將金屬電阻逐段短接來實現(xiàn)。啟動電阻的級數(shù)確定以后，各段電阻確定的原則是每次切除電阻后，轉(zhuǎn)子電流和啟動轉(zhuǎn)矩的變化幅度應(yīng)保持恒定， 以滿足啟動過程的平穩(wěn)性。（ P34）異步電動機有哪些工作狀態(tài)？各有什么特點？異步電動機和直流電動機一樣也有兩種工作狀態(tài)， 即電動狀態(tài)和發(fā)電狀

13、態(tài)。電動狀態(tài)的特點是異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩 M與其轉(zhuǎn)速 n 的方向相同，工作在機械特性曲線的第一、第三象限。第一象限表示電動機正轉(zhuǎn)運行，第三象限表示電動機反轉(zhuǎn)運行。 工作在電動狀態(tài)的電動機是將電能轉(zhuǎn)換為機械能。 發(fā)電狀態(tài)的特點是異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩M與轉(zhuǎn)速 n 方向相反，工作在機械特性曲線的第二、第四象限。這時電動機產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩將阻止拖動系統(tǒng)的運動，故稱為制動轉(zhuǎn)矩。交流異步電動機的動力制動是將運行中的異步電動機三相交流電源斷開，在其中兩相接入直流電源，同時在轉(zhuǎn)子回路串入附加電阻。第二章（ P51）接觸器與繼電器的相同點與不同點？。7歡迎下載精品文檔接觸器和繼電器都是拖動系統(tǒng)常用的控制電器，主要

14、用于接通和斷開電路，但接觸器主要用于頻繁切換大功率（大電流）電路，而繼電器主要用于傳遞控制信號，即切換小電流電路。接觸器主要由電磁系統(tǒng)、主觸頭、輔助觸頭、滅弧裝置、支架及外殼等幾部分組成。按主觸頭接通和斷開電流的種類， 接觸器可分為交流接觸器和直流接觸器。(P56)接觸器使用注意事項？接觸器屬頻繁操作的控制電器，使用時應(yīng)注意以下事項：(1) 接觸器的工作條件必須與銘牌相符， 包括觸頭的控制容量和鐵心線圈的電壓等級、電流種類等。(2) 要定期檢查接觸器各活動部分是否靈活， 各固定部分有無松脫，接線端頭是否緊固。發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時修理或更換。(3) 接觸器觸頭要經(jīng)常保持清潔， 不允許涂油，觸頭表面的電

15、弧燒蝕痕跡應(yīng)及時打磨。當(dāng)觸頭磨損至原厚度 1/3 時，應(yīng)及時更換。鍍銀或銀合金觸頭表面生成的黑色氧化膜不能磨去，以免影響觸頭壽命。(4) 鐵心圈應(yīng)通風(fēng)良好， 避免受潮， 以保持其應(yīng)有的絕緣性能， 防止匝間短路。(5) 有滅弧裝置的接觸器，禁止不帶滅弧裝置使用，以防發(fā)生電弧短路事故或燒毀接觸器。8歡迎下載精品文檔（ P57）滅弧罩應(yīng)及時清掃，除去積于內(nèi)表面的金屬粒子，保證滅弧裝置能夠有效地熄滅電弧。繼電器是一類以某種物理為輸入，具有跳躍輸出特性的電器組件。繼電器的輸入量可以是電壓、電流、光、熱、壓力、速度、機械位移等物理量。其輸出是處于不同狀態(tài)的觸點。(P61)主令電器：是按生產(chǎn)工藝的要求發(fā)出控

16、制指令的操作電器， 主要用于閉合或斷開各種控制電路。 常用的主令電器有按鈕開關(guān)、 行程開關(guān)等。(P65)組合電器是由多種作用的電器組合在一起的開關(guān)。常用的組合電器有刀形開關(guān)、自動空氣開關(guān)和磁力起動器等。 刀形開關(guān)也稱閘刀開關(guān)，不能平裝和倒裝，用于不經(jīng)常操作的電路中。（ P89）為什么電路圖要采用統(tǒng)一的符號、 字母繪制？電路圖和接線圖各有何作用？電路元件的可動部分按什么情況繪制？解：為了表達各電氣元件及其之間的關(guān)系，電氣線路圖中所有元器件必須采用統(tǒng)一的圖形符號和文字符號表示。 電路圖的主要作用是分析電路、設(shè)備或成套裝置及其組成部分的工作原理， 并為測試和尋找故障提供信息；還可作為安裝電氣設(shè)備及接

17、線的依據(jù)。 接線圖主要用于電路的安裝接線、 線路檢查、線路維護和故障處理， 在實際應(yīng)用時常與電路圖一起使用。 接線圖是按照各電氣元件的實際位置繪制的，。9歡迎下載精品文檔以便于實際安裝、 接線和尋找故障。電路圖中各電氣元件的可動部分，一般應(yīng)表示在非激勵或不工作狀態(tài)的位置。如接觸器、繼電器的觸頭是在未通電（非激勵）時的狀態(tài)；斷路器、隔離開關(guān)在斷開位置；帶零位的手動開關(guān)在零位位置； 不帶零位的手動開關(guān)在圖中規(guī)定的位置；行程開關(guān)在非工作狀態(tài)或非工作位置。(P91)根據(jù)用途不同，電氣線路圖分為系統(tǒng)圖、功能圖、邏輯圖、電路圖和接線圖等幾種。電路圖用于詳細表示電路、 設(shè)備或成套裝置的全部基本組成部分和連接

18、關(guān)系。電路圖主要作用是分析電路、 設(shè)備或成套裝置及其組成部分的工作原理，并為測試和尋找故障提供信息； 還可作為安裝電氣設(shè)備及接線的依據(jù)。電路圖又稱電氣原理圖， 電路圖是根據(jù)讀圖方便， 圖形簡單、清晰的原則，將所有電器元件按展開的形式繪制。(P92)電路圖中的電路中各電氣元件應(yīng)盡可能按元件功能和工作順序排列。其布局應(yīng)從上到下和從左到右，一般主電路在左，輔助電路在右。（ P94）電動機為什么要采用降壓啟動？什么情況下允許電動機直接啟動？解：電動機直接啟動時電流較大， 是額定電流的 4-7 倍，因而對電網(wǎng)、電動機及其拖動設(shè)備產(chǎn)生較大沖擊，特別是會影響電網(wǎng)的正常運行。10歡迎下精品文檔為了避免電動機啟

19、動對電網(wǎng)的沖擊， 通常規(guī)定不經(jīng)常啟動的鼠籠式電動機單機容量不大于電源容量的 30%，經(jīng)常啟動的鼠籠式電動機單機容量不大于電源容量的 20%。(P98)在電動機降壓啟動控制， 電動機定子繞組構(gòu)成星形連接時。 每相繞組承受的電壓為額定電壓的 1/ 3 倍，故啟動電流將降為全壓啟動時的 1/3 ，達到減小啟動電流的目的，由于電動機啟動轉(zhuǎn)矩正比于電壓平方，故它的啟動轉(zhuǎn)矩僅為額定狀態(tài)時的 1/3 ，所以只能適用于輕載啟動。（P100）延邊三角形啟動方式適用用于定子繞組在正常運行時為三角形連接，且有 9 個連接頭的電動機。延邊三角形啟動時， 電壓高于 Y 接時的電壓， 所以電動機啟動轉(zhuǎn)矩要比 Y- 啟動時

20、高。（P107）繞線式異步電動機與鼠籠式電動機相比， 具有較好的啟動特性和調(diào)速性能，并有維護方便、控制系統(tǒng)簡單、便于實現(xiàn)自動控制等優(yōu)點，因而被廣泛用于各種礦山機械設(shè)備的拖動。繞線式異步電動機常用轉(zhuǎn)子回路串頻敏變阻或串電阻等方法進行啟動或調(diào)速。（P180）排水設(shè)備的主要任務(wù)是及時、 迅速地排除礦井涌水，以確保礦井安全。11歡迎下精品文檔對于涌水量較大的礦井， 常需要多臺大流量水泵同時工作， 是礦山生產(chǎn)的主要用電設(shè)備， 因此要求排水設(shè)備的電控系統(tǒng)做到運轉(zhuǎn)安全， 工作可靠，技術(shù)合理，運行經(jīng)濟水泵集中排水的控制要求是什么？解：（1）水泵必須能夠保證連續(xù)工作。當(dāng)運轉(zhuǎn)中的水泵發(fā)生故障時，另一臺水泵能迅速啟

21、動。 特別是涌水量較大使水倉水位上升至危險水位時，應(yīng)能使多臺水泵及時啟動投入運行。（ 2）水泵控制系統(tǒng)應(yīng)能根據(jù)水倉水位的高低，自動按水泵的操作程序開停水泵。（ 3）為避免水泵拖動電動機和電控設(shè)備長期停用而受潮，并使各臺水泵磨損均衡， 在正常水位時， 各臺水泵應(yīng)能自動輪換工作， 以保證各臺水泵都能得到正常的維修。(4) 為使礦井用電負(fù)荷均勻，在正常情況下，可根據(jù)水倉水位變化，按照移峰填谷的供電原則，確定各臺水泵的工作時間?？諌簷C的基本控制要求有哪些？解：（ 1）空壓機的潤滑油壓、 油溫超出規(guī)定范圍時， 應(yīng)有相應(yīng)的保護。（2）空壓機的冷卻水出現(xiàn)間斷時，應(yīng)有斷水保護。 （3）各級排水溫度超過規(guī)定范圍

22、時，要有溫度保護。（4）空壓機氣壓超過規(guī)定范圍時，要有壓力保護。礦井主通風(fēng)機電控系統(tǒng)有哪些基本要求？解：（1）通風(fēng)機房必須設(shè)在地面，并裝設(shè)兩臺同等能力的通風(fēng)機（包括電動機），一臺運行，一臺備用。12歡迎下精品文檔(2) 通風(fēng)機房應(yīng)有兩回直接由變（配）電所饋出的線路供電，線路上不應(yīng)分接任何負(fù)載。機房應(yīng)設(shè)置防雷保護。 （3）通風(fēng)機控制設(shè)備和輔助設(shè)備必須采用與主要設(shè)備同等可靠的備用電源。 （4）供電和控制系統(tǒng)必須保證工作風(fēng)機在發(fā)生故障時能自動停車，并能在規(guī)定時間（10min）內(nèi)自動啟動備用通風(fēng)機和開、閉相應(yīng)的風(fēng)門。 （5）電氣控制系統(tǒng)應(yīng)保證反風(fēng)設(shè)施在規(guī)定時間（ 10min）內(nèi)改變巷道中的風(fēng)流方向。（

23、6）自動控制系統(tǒng)應(yīng)能對通風(fēng)機必須裝設(shè)的水柱計、電流表、電壓表、功率表、 軸承溫度計等儀表進行監(jiān)視和報警，并能監(jiān)控通風(fēng)機和電動機的軸承潤滑系統(tǒng)，保證通風(fēng)設(shè)備的正常運行。 （7）對短路及電動機過負(fù)荷、誤啟動、電網(wǎng)電壓的較大波動等故障能進行自動保護，并有通風(fēng)機運行、停車、故障等指示信號。 (8) 采用同步電動機拖動時，應(yīng)有失步保護和勵磁線路開路保護。第八章（ P327）各種類型的變頻器都是由主電路和控制電路、操作鍵盤等部分組成。(P329)變頻器多為箱柜式結(jié)構(gòu)。 不同型號的變頻器， 根據(jù)所帶負(fù)荷大小的不同，其體積相差較大，接線端子的數(shù)量和功能也不相同。電動機啟動時，首先閉合隔離開關(guān) QS，使控制回路有電。按下啟動按鈕 SB1，有電流從電源 L13 經(jīng)停止按鈕。13歡迎下精品文檔SB2、接觸器線圈 KM、按下的啟動按鈕SB1回到電源 L11，使觸電器有電吸合，其主觸頭