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1、二1650r / min電氣傳動(dòng)技術(shù)及應(yīng)用復(fù)習(xí)題一、填空(每空1分,共20分)1 .交流異步電動(dòng)機(jī)常用的調(diào)速方法有變極對(duì)數(shù)、變轉(zhuǎn)差率、變頻 。p752 .三相線繞式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法有 一逐級(jí)切除啟動(dòng)電阻法 一頻敏變阻器啟動(dòng)法 。p723 .直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行,若電樞回路串電阻,則此時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩不變。4 .他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī),現(xiàn)正運(yùn)行在正向電動(dòng)狀態(tài),現(xiàn)采用電源反接制動(dòng)停車,則應(yīng)把電動(dòng)機(jī)電 樞電壓的方向換一下即午”,“極性交換P 3 5。5 .異步電動(dòng)機(jī)采用能耗制動(dòng)時(shí),首先將定子繞組從三相電源斷開(kāi),并立即在電樞中串接一個(gè)電阻將電樞短接 通入直流電流。P 3 86 .在
2、脈動(dòng)磁場(chǎng)作用下的單相異步電動(dòng)機(jī)是沒(méi)有啟動(dòng) 能力,所以為了解決這一問(wèn)題,通常采用電容分相式或罩極式單相異步電動(dòng)機(jī)。P 8 97 .我國(guó)生產(chǎn)的重復(fù)短時(shí)工作制電動(dòng)機(jī),工作情況通常用暫載率(或持續(xù)率)來(lái)表征工作= tp*100%15%25%40% 60%p4428 .電動(dòng)機(jī)在懶速過(guò)程中 聯(lián)為電樞電流不變情況下,輸正轉(zhuǎn)短至變而I速而恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速,輸出功率不變的調(diào)速稱為恒功率調(diào)速。在直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法中,調(diào)壓麗美一黃應(yīng) 調(diào)速,弱磁調(diào)速是 恒功率 調(diào)速。P 3 09 .在單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中,放大器采用PI調(diào)節(jié)器的系統(tǒng)稱為 比例積分調(diào)節(jié)系統(tǒng),采用 P調(diào)節(jié)器的系統(tǒng)稱為比例 調(diào)節(jié)系統(tǒng)。10 .調(diào)速系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)
3、有靜態(tài)指標(biāo)、動(dòng)態(tài)指標(biāo)。11 .調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)指標(biāo)有 靜差度、調(diào)速范百詞速的平滑性。12 .調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)最大超調(diào)量、過(guò)渡過(guò)程時(shí)間、振蕩次數(shù)。p30513 .在單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中,若閉環(huán)和開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的理想空載轉(zhuǎn)速一樣,則閉環(huán)系統(tǒng)給定信號(hào) 應(yīng)為開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的給定信號(hào)1 +K倍。P 3 1 014 .在給定電壓相同時(shí),閉環(huán)理想空載轉(zhuǎn)速為開(kāi)環(huán)理想空載轉(zhuǎn)速1/(1+K)倍。P31015 .晶閘管導(dǎo)通之后,要恢復(fù)其阻斷狀態(tài),必須把陽(yáng)極正向電壓降低到一定值 或 斷開(kāi)或反方向。P 2 2 916 .直流調(diào)速系統(tǒng)中,常采用的反饋形式有轉(zhuǎn)速負(fù)反饋、電動(dòng)勢(shì)負(fù)反饋 、 電壓負(fù)反饋 、電流正反饋。,17 .在開(kāi)環(huán)控
4、制系統(tǒng)中,控制量(輸入量)對(duì)被控制量(輸出量)只有 單向的控制。P 3 0 018 .電動(dòng)機(jī)調(diào)速范圍 D是定義為電機(jī)在額度負(fù)載下所允許的最高轉(zhuǎn)速Nma冰口在保證生產(chǎn)機(jī)械對(duì)轉(zhuǎn)速變化率要求前提下所能金到的最低轉(zhuǎn)速nmin之比 .靜差率S定義為 電機(jī)由9j空載到額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速降 Nn與理想空載轉(zhuǎn)速 n0的比值。P30119 .機(jī)電時(shí)間常數(shù)是反映機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械慣性的物理量.加快系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程的主要措施減小GD2 (系統(tǒng)飛輪轉(zhuǎn)矩)、 加大動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩T d p47。20 .直流電動(dòng)機(jī)常用的調(diào)速方法有電樞電路外串電阻 、 的變電機(jī)中磁通 、 改變電機(jī)電樞供電電壓 p30。21 .三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方
5、法有直將啟動(dòng)、電阻或電流目降壓?jiǎn)?dòng)、向偶孌壓降壓一啟動(dòng)軟啟動(dòng)器、降壓?jiǎn)?dòng).22 .直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法有由樞回胳內(nèi)串接外加由陽(yáng)啟動(dòng)、 降壓?jiǎn)?dòng) 。23 .直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行,若電源電壓降低,則此時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降:電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩不變 。24 .我國(guó)生產(chǎn)的短時(shí)工作制電動(dòng)機(jī)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行時(shí)間為10min、30min、60min、90min。p44125 .我國(guó)將電動(dòng)機(jī)運(yùn)行方式(亦稱工作制)分為三類,它們是連續(xù)T作制、短時(shí)T作制一、重復(fù)工作制 p438 =26 .改變直流電動(dòng)機(jī)的電樞電壓極性或 勵(lì)磁繞組電壓極性就可改變電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。P27nSo27 .調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)中,系統(tǒng) D、S、nN
6、和 nN N間的關(guān)系為 D= p311。:nN(1 - S2)28 .伺服電動(dòng)機(jī)是將用 信號(hào)轉(zhuǎn)換成 軸上的轉(zhuǎn)角或轉(zhuǎn)速信號(hào)的控制電機(jī)。P9729 .改變交流電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向 就可改變電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。30 .電動(dòng)機(jī)調(diào)速是指 在一定負(fù)載條件下,人為地改變電動(dòng)機(jī)的電路參數(shù),以改變電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定 轉(zhuǎn)速 p30 。31 .測(cè)速發(fā)電機(jī)是將轉(zhuǎn)速 信號(hào)轉(zhuǎn)換 電壓 信號(hào)。P11232 .一般雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)由電流調(diào)節(jié)環(huán)(內(nèi)環(huán))、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)環(huán)(外環(huán))組成P32633 .轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中,從反饋結(jié)構(gòu)上看,電流調(diào)節(jié)環(huán)是內(nèi)環(huán),轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)環(huán)為處環(huán)。P32634 .在轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中,由于電流調(diào)節(jié)環(huán)、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)環(huán)都采
7、用 PI調(diào)節(jié)器,所以是 無(wú)靜差調(diào)速系統(tǒng)。P32635 .晶閘管導(dǎo)通條件為陽(yáng)極加正向電壓、控制極加正向電壓。36 .在閉環(huán)控制系統(tǒng)中,不僅輸入量與輸出量之間有正向 控制作用,而且又有反向的反饋控制作用 控制作用。P30237 .單相可控整流電路控制角值是從坐標(biāo)原點(diǎn)算起。38 .三相可控整流電路控制角 色是從自然換相點(diǎn)算起。簡(jiǎn)答題(20分)1 . 一臺(tái)直流他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī) Pn=2.2KW、Un=110V、In=25A、nN=1500r/min、Ra=0.4 Q試問(wèn):nO、Tn、anN為多大?(5分)nNUN1500*110n0 =Un -INRa 110-25*0.4PN2200TN =9.55
8、N =9.5514N.MnN1500nN=n0 -nN = 1650 -1500 = 150r2 .何謂逆變,何謂無(wú)源逆變? (5分)或何謂有源逆變?變流裝置?或要使整流電路實(shí)現(xiàn)有源逆變條件是什么?p2743 .機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行的含義是什么? (10分)如圖所示,曲線1和曲線2分別為電動(dòng)機(jī)和負(fù)載的機(jī)械特性, 試問(wèn)電動(dòng)機(jī)在 A點(diǎn)能否穩(wěn)定運(yùn)行? 為什么?或多軸系統(tǒng)中,轉(zhuǎn)矩折算原則及飛輪矩折算原則是什么?(10分)如圖所示,試說(shuō)明下列幾種情況下,電動(dòng)機(jī)各運(yùn)行在什么狀態(tài)(電動(dòng)、制動(dòng))?是加速、減速、 還是勻速運(yùn)行?P362.一臺(tái)直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)一臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu),現(xiàn)正在勻速上升,欲使重物勻速下降可采
9、用那些方 法實(shí)現(xiàn)?若下放速度低于額定轉(zhuǎn)速,應(yīng)采用什么方法?若要高于理想空載轉(zhuǎn)速下放,又應(yīng)采用什么 方法?試從機(jī)械特性曲線來(lái)加以說(shuō)明。欲使重物勻速下降可采用反饋制動(dòng),倒拉反接制動(dòng)、電源反接制動(dòng)、能耗制動(dòng)若下放速度低于額定轉(zhuǎn)速,可采用倒拉反接制動(dòng)P 36 若下放一理想轉(zhuǎn)矩:則用反饋制動(dòng)。P 34(b) 電動(dòng)、勻速T m=T l(c) 制動(dòng)、減速Tm=Tl4.有一臺(tái)鼠籠三相異步電動(dòng)機(jī),正常運(yùn)行時(shí)為接法,在額定電壓 UN下啟動(dòng),其啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩TST=1.2TN,若現(xiàn)采用Y-換接啟動(dòng),負(fù)載轉(zhuǎn)矩 TL=0.35TN ,試問(wèn)電動(dòng)機(jī)能否啟動(dòng)?為什么?丁1 丁1,C,丁C CLTT styTst1.2T n = 0
10、.4Tn0.35T3 3或現(xiàn)采用40%、60%、80%三個(gè)抽頭的自耦變壓器降壓起動(dòng),試問(wèn)應(yīng)選用哪個(gè)抽頭?5 5分)T = K Tst =K *1一 2,T1 =0.4 1.2TN =0.192TNN1N2v2T2T32= 0.6 *1.2Tn =0.432Tn2= 0.8*1.2Tn =0.768Tn3.某調(diào)速系統(tǒng)如圖所示(或如P312圖11-13,圖11-9、圖11-10、圖11-11所示),試分析這是何種調(diào)速系統(tǒng)?有哪些反饋 初載變化時(shí),系統(tǒng)調(diào)整過(guò)程。(10分)Uf金n-RU k圖中所示為單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng),是典型的晶閘管Ub 一直流電動(dòng)機(jī)有靜差調(diào)速系統(tǒng)。有轉(zhuǎn)速負(fù)反饋,電流截止負(fù)反饋。負(fù)載變化
11、時(shí),系統(tǒng)調(diào)整過(guò)程如下:直流電動(dòng)機(jī)有晶閘管可控整流器經(jīng)過(guò)平波電抗器流電壓Ud由控制角 a來(lái)改變。觸發(fā)器的輸入控制電壓為 Uk O而放大器的輸入信號(hào)為L(zhǎng)供電。整 U ,為給下降,但Uga減小,整定電壓Ug與速度反饋信號(hào) Uf的差值。Uf當(dāng)負(fù)載增加時(shí),Ia加大,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降,測(cè)速電機(jī)電壓下降,導(dǎo)致反饋電壓不變,于是偏差信號(hào)增加,AU上升,放大器輸出 Uk上升,它使晶閘管整流器的控制角5.交流異步電動(dòng)機(jī)(或直流電動(dòng)機(jī))其主要特征是什么?(5分)常用的電氣制動(dòng)方式有那些?若電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在制動(dòng)狀態(tài)下,直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)狀態(tài)時(shí),電機(jī)發(fā)出的轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)速n方向相反,電動(dòng)機(jī)工作在發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài),電機(jī)吸收或消耗機(jī)械
12、能,并將其轉(zhuǎn)化為電能反饋回電網(wǎng)或消耗在電樞電路的電阻中。6.試述變頻調(diào)速時(shí),采用脈寬調(diào)制變頻器的工作原理(10分)或生產(chǎn)機(jī)械典型的負(fù)載機(jī)械特性有哪種?畫出它們的機(jī)械特性曲線。、分析題(20分)一臺(tái)直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)一臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu),在電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)重物勻速上升時(shí),將電樞電路突然短接 并串入電阻,(或采用電源反接制動(dòng),倒拉反接制動(dòng))試?yán)脵C(jī)械特性從機(jī)電過(guò)程上說(shuō)明,從系統(tǒng)開(kāi) 始短接到達(dá)到新的穩(wěn)定平衡狀態(tài)之間,電動(dòng)機(jī)經(jīng)歷了幾種運(yùn)行狀態(tài)?最后在什么狀態(tài)下建立系統(tǒng)新 的穩(wěn)定平衡點(diǎn)? ( 10分)(1)短接并串入電阻為能耗制動(dòng)電動(dòng)機(jī)在電動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行時(shí),若將電樞電路突然短接并串入電阻,(或采用電源反接制動(dòng),倒拉反接制
13、動(dòng)),便得到能耗制動(dòng)狀態(tài)。制動(dòng)時(shí),由于機(jī)械(2)電流反接制動(dòng)P 36 (3)倒拉制動(dòng) 流電壓上升,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速又回到原來(lái)轉(zhuǎn)速附近。電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)正常時(shí)不起作用,應(yīng)該截止。在過(guò)流時(shí)起作用,使電機(jī)轉(zhuǎn)速降低直到停止 運(yùn)轉(zhuǎn),從而防止電樞電流過(guò)大而燒壞電動(dòng)機(jī)。具體過(guò)程如下:電流截止放反饋信號(hào)有串聯(lián)在回路中 的電阻R上取出,電流正常時(shí),IaRUb,二極管V不導(dǎo)通,電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)不起作用,當(dāng) 主回路電流增加時(shí),致使IaRUb時(shí),二極管V導(dǎo)通,電流截止負(fù)反饋信號(hào)經(jīng)過(guò)二極管與比較電 壓Ub比較后,送到放大器,其極性與 Ug相反,經(jīng)過(guò)放大后控制 & ,使a增大,輸出電壓 Ud減小, 電機(jī)轉(zhuǎn)速下降。若電流一直
14、增加,則電機(jī)繼續(xù)降速最后到零。起到了限流作用。四、計(jì)算題(26分)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=110V ,nN=1500r/min , 4N=0.8 , Ra=0.4Q,試求:1)固有機(jī)械特性曲線2)當(dāng)TL=0.8TN時(shí),電樞電壓降到 80V則電機(jī)轉(zhuǎn)速為多少?3)若啟動(dòng)電流不超過(guò) 2IN,求啟動(dòng)電阻為多少?PnU n22000.8*110=25(A)n=UN-Ia(Ra R)/10-25*。42)= 7501/minKe: N1/15e:N-UN -I NRa _ 110 -25*0.43)若啟動(dòng)電流不超過(guò) 3IN,啟動(dòng)時(shí)電樞電壓應(yīng)為多大?n。UnnN15001
15、5IST = 3In = 3*25 =75AU =Ist*R =75*0.4 =3CVsi a=110*15 =1650r/min2.一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī),其技術(shù)數(shù)據(jù)如下:PN=3KW、UN=220/380V、連接方法 /Y ,TnKe: NPm2200= 9.55 N =9.55=14N.M2)當(dāng)TL=0.8TN ,電樞電壓降到 80V時(shí):方法一:因?yàn)椋篢l =0.8Tn,所以 I a =0.8IN= 20AE1 =U -IaRa =80-20*0.4 =72方法二KE1= 72*15 =1080r/mine: NU n 二Ke:RaN 9.55(白丁)2T =80*150.49.55(1/1
16、5)2*0.8*14IN=12.8/7.2A、nN=960r/min、nN=0.83、COS中N=0.75、/st=1.2、Zm=2.0、KI=6.5試問(wèn):1)線電壓為380V (或220V)時(shí),三相定子繞組應(yīng)如何正確連接?線電壓為380V時(shí),三相定子繞組為“ Y”連接。線電壓為220V時(shí),三相定子繞組2)求 nO、SN、TN、TST、(或 Tmax、1ST、P、sm)TN =9.55PN =9.553000=29.8N.M nN960Tst = st*Tn =1.2*29.8 =35.76N.mTMax = m*TN =2*29.8 = 59.6N.mIST =KI *IN =6.5*7.2
17、 =46.8A一般 nN =(0.94 0.98)n0,所以 n0on-nN 1000 -960Sn 0.04n0100060 f 60*50p = = = 3n01000n010943) R2I-一Ra 二N110110-0.4 =182*25或試求:1)固有機(jī)械特性曲線。同上2)電樞附加電阻 R=2Q、TL=TN時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速為多少?-n = 1000r /min 0.963)額定負(fù)載時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸入功率是多少?電動(dòng)機(jī)的額定效率多少輸入功率方法一:輸入功率方法二:電動(dòng)機(jī)的額定效率:P1=-pN =30000.83=3610( w)p1 = : 3U1I1 cosT = ; 3*380*7.2*0
18、.75 = 3.55Kw =0.833.有一直流開(kāi)環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在高速時(shí),n01=1850r/min,低速時(shí)n02=150r/min ,額定負(fù)載時(shí)靜態(tài)速降 50r/min試求:求出該系統(tǒng)調(diào)速范圍D和系統(tǒng)的靜差度S2onMaxn01 - -mND =nMinn02- nN1800 _18100又因?yàn)?d = nMax * ,所以 18 = 1800* s2i-nN (1 - s2)50(1 -s2)4.有一直流調(diào)速系統(tǒng),速度調(diào)節(jié)范圍75r/min1500r/min ,要求靜差度 S=2%,該系統(tǒng)允需的額定靜態(tài)速降為多少?nMax =1500n Min -75n * sn Max s2二20nN(1-
19、S2)n Max * S 2D (1 - S2)30=1.5320 * (1 - 0.02)5.有一開(kāi)環(huán)調(diào)速系統(tǒng),調(diào)速范圍D=10,最高轉(zhuǎn)速為 nmax=1000r/min,額定負(fù)載是靜態(tài)速降是100r/min,試求系統(tǒng)的靜差度。因?yàn)?D = nMax s2,所以 10= 1000 s2 , s2=0.5nN(1 -S2)100(1 -s2)五、設(shè)計(jì)題(14分)1.試設(shè)計(jì)三相異步電動(dòng)機(jī)控制線路圖(畫出主電路、控制電路)要求:1.可正反轉(zhuǎn)(或具有點(diǎn)動(dòng)和連續(xù)工作)2.有短路和長(zhǎng)期過(guò)載保護(hù)2.具有點(diǎn)動(dòng)和連續(xù)工作2.試設(shè)計(jì)1M和2M兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)、停車的控制線路(畫出主電路、控制電路)要求:1.1
20、M啟動(dòng)后,2M才可啟動(dòng),同時(shí)停車(或 2M在1M啟動(dòng)后方可啟動(dòng),2M可單獨(dú)停車,1M停車則2M同時(shí)停車;或1M啟動(dòng)后,2M才可啟動(dòng),2M停車后1M才可停車)2.有短路和長(zhǎng)期過(guò)載保護(hù)主電路如下:解2: 2M在1M啟動(dòng)后方可啟動(dòng),2M可單獨(dú)停車,1M停車則2M同時(shí)停車;加Q-KN2解3 : 1M啟動(dòng)后,2M才可啟動(dòng),2M停車后1M才可停車KI1KH2KM21、直流電機(jī)定轉(zhuǎn)子各由哪些主要部件組成?各部件的主要作用是什么?直流電機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。 包括:(1)主磁極由主極鐵心和套在鐵心上的勵(lì)磁繞組組成, 它的作用是建立主磁場(chǎng)。(2)換向(附加)極由換向極鐵心和套在上面的換向極繞組組成,用來(lái)改
21、善直流電機(jī)的換向。(3)電刷裝置由電刷、刷握和匯流條組成,它是將直流電引人或引出電樞的裝 置。(4)機(jī)座即電機(jī)定子外殼,起固定與支撐的作用,同時(shí)又是主磁路的一部分。圖1-1直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)1-風(fēng)扇 2-機(jī)座 3-電樞4-主磁極5-電刷裝置6-換向器7-接線板8-出線盒向磁極10-端蓋11-軸2、直流電機(jī)銘牌上的額定功率、額定電壓、額定電流,對(duì)于發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)各指什么?直流電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù):對(duì)發(fā)電機(jī)額定功率指能夠輸出的最大電功率,額定電壓和額定電流指輸 出最高電壓和最大電流(Pn。UnIn);而對(duì)電動(dòng)機(jī)額定功率指能夠輸出的最大機(jī)械功率,額電流指允 許輸人的最高電壓和最大電流(PN=UuInH n)。
22、3、直流電機(jī)有哪幾種勵(lì)磁方式?不同勵(lì)磁方式的電動(dòng)機(jī)如何實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)?流電機(jī)的勵(lì)磁方式分為:他勵(lì)、并勵(lì)、串勵(lì)、復(fù)勵(lì)。單獨(dú)改變勵(lì)磁繞組極性或者電樞繞組極性 都可使用機(jī)實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn),如果兩者極性同時(shí)改變,電機(jī)仍將沿原方向運(yùn)轉(zhuǎn)。4、什么叫電樞反應(yīng)?它對(duì)電機(jī)產(chǎn)生哪些影響?“電樞反應(yīng)”就是電樞磁場(chǎng)對(duì)主磁場(chǎng)的影響。產(chǎn)生的影響包括:使主磁場(chǎng)發(fā)生畸變,磁力線不再對(duì)稱于磁極軸線;物理中線偏離幾何中線不再重合,幾何中線處磁場(chǎng)不再為 些影響將對(duì)直流電機(jī)的正常運(yùn)行產(chǎn)生惡劣作用,必須設(shè)法消除。5、串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)有哪些特點(diǎn)?串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線是一條非線性的軟特性,當(dāng)軸上負(fù)載為0;削弱了主磁場(chǎng)。這0時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速8,所以串勵(lì)直
23、流電動(dòng)機(jī)不允許輕載工作;由于它的電磁轉(zhuǎn)矩與電樞電流的平方成正比,所以起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大, 過(guò)載能力強(qiáng);由于電樞與勵(lì)磁繞組串聯(lián),通人直流或交流電流電機(jī)都不受影響,所以在交流電源情 況下亦可正常工作。6.直流發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與原動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩,電動(dòng)機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電樞電壓之間的方向相同還是相反?各有何物理意義?直流發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與原動(dòng)機(jī)輸人的拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩方向相反,是一對(duì)作用力和反作用力的關(guān)系。隨發(fā)電機(jī)輸出電流的增大,電磁轉(zhuǎn)矩增大(T=Cr叫a),所需的輸人轉(zhuǎn)矩也隨著增大,才能維持輸人轉(zhuǎn)矩與阻轉(zhuǎn)矩之間的平衡,使電機(jī)勻速運(yùn)轉(zhuǎn)。直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)功割磁場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電樞外加電壓方向相反,故為反電勢(shì),它維持了電
24、壓平衡關(guān)系,限制了電樞電流的大小Ia= (UaEa) / (Ra+RL),不致使電動(dòng)機(jī)電流過(guò)大。7 .直流發(fā)電機(jī)的外特性受哪幾個(gè)因素影響?直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速特性受哪幾個(gè)因素影響?直流發(fā)電機(jī)的輸出特性(Ua = Ea-IaRa)受轉(zhuǎn)速的高低、主磁場(chǎng)的強(qiáng)弱以及電樞回路電阻大小的 影響(Ea= CeG沖n):直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速特性,受外加電樞電壓通人勵(lì)磁電流所建立的主磁場(chǎng)以 及電樞回路電阻大小的影響。8 .二負(fù)載的機(jī)械特性有哪幾種?負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速之間各有什么關(guān)系?負(fù)載的機(jī)械特性分為三大類,即恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載、恒功率負(fù)載、泵類和通風(fēng)機(jī)負(fù)載。其中恒轉(zhuǎn)矩負(fù) 載又分為反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載和位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載兩種。反抗性恒轉(zhuǎn)
25、矩負(fù)載轉(zhuǎn)矩大小不變而與轉(zhuǎn)速的方向永遠(yuǎn)相反。而位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載大小不變方向 也不變,當(dāng)電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí),負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速方向相反;當(dāng)電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí),負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速方向相同。恒功率負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大小與轉(zhuǎn)速之間成反比。(T= K/n )泵類和通風(fēng)機(jī)負(fù)載的大小與轉(zhuǎn)速的平方成正比(T = Kn2)9 .改變他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電樞電壓、電樞回路電阻或勵(lì)磁電流時(shí),機(jī)械特性將如何變化?改變他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電樞電壓,機(jī)械特性的斜率不變,理想空載轉(zhuǎn)速no與電壓成正比變化,所以特性平行移動(dòng);增大電樞回路電阻,no不變,特性的斜率 p隨阻值正比增大,所以特性變軟減小勵(lì)磁電流,主磁場(chǎng)減弱,n0上升,特性的斜率 P也增大。10.電動(dòng)機(jī)的調(diào)
26、速性能指標(biāo)有哪些?各如何定義?電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能指標(biāo)有:(1)調(diào)速范圍電動(dòng)機(jī)帶額定負(fù)載時(shí)的最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速之比。(2)調(diào)速精度(靜差率)在調(diào)速范圍內(nèi)最低轉(zhuǎn)速所對(duì)應(yīng)的機(jī)械特性曲線上的額定速降nN。與VO-該曲線上的比值B1-11 itUHmsn.通發(fā)電機(jī)加章邱H 1*和蚓帙1 (3)平滑性 定義為相鄰兩級(jí)轉(zhuǎn)速之比。11 .直流發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的功率流程圖有何不同?可變損耗和不變損耗各指什么?直流發(fā)電機(jī)的功率流程是原動(dòng)機(jī)輸人機(jī)械功率,減去空載損耗,轉(zhuǎn)化成電磁功率,再減去電樞(與勵(lì)磁)損耗,輸出電功率。圖l 11直流電機(jī)的功率流程圖a)直流發(fā)電機(jī)的功率關(guān)系 b)直流電動(dòng)機(jī)的功率關(guān)系直流電動(dòng)機(jī)的功率流程
27、是從電源輸人電功率,減去電樞(與勵(lì)磁)損耗,轉(zhuǎn)化成電磁功率,再 減去空載損耗,在軸上輸出機(jī)械功率??勺儞p耗指的是電樞(與勵(lì)磁)損耗,也叫銅損耗,它與電 樞(勵(lì)磁)電流的平方成正比。不變損耗指的是空載磨擦損耗和鐵心損耗,它們與電流大小無(wú)關(guān)。12 .他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)為什么不允許直接起動(dòng)?可采用什么方法起動(dòng)?他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí),由于轉(zhuǎn)速為0,反電勢(shì)亦為0Ea= Ea = C n ,電源電壓全部加在電樞電阻上,電流過(guò)大,所以不允許直接起動(dòng)??梢圆捎媒档碗娫措妷夯螂姌谢芈冯娮璐娮璧?方法起動(dòng)。13 .決定電動(dòng)機(jī)起、制動(dòng)過(guò)渡過(guò)程的三要素是什么?決定電動(dòng)機(jī)起、制動(dòng)過(guò)渡過(guò)程的三要素是:起始值、穩(wěn)態(tài)值和機(jī)電
28、時(shí)間常數(shù)。14 .如何判斷電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)、發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)、制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)?口,- - E.+ /.r, + jx.y判斷電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)要看電磁轉(zhuǎn)矩 T與轉(zhuǎn)速n的方向相同還是相反,電磁轉(zhuǎn)矩是拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩還 是阻轉(zhuǎn)矩;同時(shí)還要看感應(yīng)電勢(shì) Ea與電樞電壓Ua的方向相同還是相反,感應(yīng)電勢(shì)是輸出電勢(shì)還是 反電勢(shì)。電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài) T與n同向,T表現(xiàn)為拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩,Ea與Ua反向,Ea表現(xiàn)為反電勢(shì)。發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)T與n反向,T表現(xiàn)為阻轉(zhuǎn)矩,Ea與Ua同向,Ea表現(xiàn)為輸出電勢(shì)。制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)與發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)相同,只不過(guò)慣性動(dòng)能或位能所發(fā)出的電沒(méi)有輸出,而是全部消 耗在電樞回路的電阻上,變?yōu)闊崮苌l(fā)掉。15 .三相異步電
29、動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)有哪些特點(diǎn)?其轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向、幅值和極對(duì)數(shù)各取決于什么? 三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)性質(zhì)如下:轉(zhuǎn)速:為同步速n160fl / p ,與電源頻率成正比,與定子極對(duì)數(shù)成反比。轉(zhuǎn)向:取決于輸人電流的相序,電機(jī)總是由超前相向滯后相的方向旋轉(zhuǎn)。幅值大?。夯ù艅?shì) Fi1.35WiKwIi/P瞬時(shí)位置:哪相電流達(dá)正最大值時(shí),旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)的幅值恰好 轉(zhuǎn)到該相繞組的軸線處。極對(duì)數(shù):取決于定子繞組在定子槽中的布置,或者說(shuō)取決于定于繞組元件 的節(jié)距。16 .畫出三相異步電動(dòng)機(jī)的 T型等值電路,寫出基本方程式。17 .改變?nèi)喈惒诫妱?dòng)機(jī)定于端電壓或轉(zhuǎn)子回路串人電阻將使機(jī)械特性如何變化?改變?nèi)喈惒诫妱?dòng)機(jī)定子端電
30、壓時(shí),同步速nl不受影響,根據(jù)參數(shù)表達(dá)式可看出,臨界轉(zhuǎn)差的大小不變,電磁轉(zhuǎn)矩的平方與電源電壓成正比,所以當(dāng)降低定子電壓時(shí),電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和臨界 轉(zhuǎn)矩都會(huì)成平方倍減小,這顯然會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行造成重要影響,在拖動(dòng)重載時(shí)甚至無(wú)法正常工作。當(dāng)轉(zhuǎn)子回路串人電阻時(shí),同步速n1也不受影響,根據(jù)參數(shù)表達(dá)式臨界轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子電阻大小無(wú)關(guān), 而臨界轉(zhuǎn)差的大小與轉(zhuǎn)子電阻成正比變化,所以串人適當(dāng)電阻可以增大電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,常用于 三相異步電動(dòng)機(jī)帶重載起動(dòng)。18 .三相異步電動(dòng)機(jī)有哪些起動(dòng)方法?各有什么特點(diǎn)?三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)可以分為兩大類(1)小容量電機(jī)輕載起動(dòng)時(shí)電流不大可直接起動(dòng);重載 時(shí)需采用特殊制造的電機(jī),即
31、深槽轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)或雙鼠籠異步電動(dòng)機(jī),利用趨膚效應(yīng)以獲得大的 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。(2)大容量電機(jī)輕載起動(dòng)時(shí)必須降低定子端電壓,以減小起動(dòng)電流。常用的降壓方法有 定子串電阻或電抗,定子串自耦變壓器,星-三角變換等;重載起動(dòng)時(shí)可采用轉(zhuǎn)子串電阻或者串頻敏變阻器的起動(dòng)方法。19 .三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有哪些?各有什么優(yōu)缺點(diǎn)?三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有(1)定子調(diào)壓,調(diào)速范圍窄,若加轉(zhuǎn)速負(fù)反饋可得到較好的調(diào)速 特性。(2)定子調(diào)頻,調(diào)速范圍寬,調(diào)速性能好,應(yīng)用越來(lái)越廣。(3)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速,方法簡(jiǎn)單易行,但由于特性變軟,低速時(shí)損耗大且運(yùn)行不穩(wěn)定,只用于要求不高的場(chǎng)合。(4)轉(zhuǎn)子串電勢(shì)調(diào)速也叫串級(jí)調(diào)速,是一種
32、節(jié)能的調(diào)速方法,它將轉(zhuǎn)差損耗回收加以利用,因增加設(shè) 備較多,所以只適用于大功率電機(jī)的調(diào)速。(5)變極調(diào)速,利用改變定子繞組接線進(jìn)行調(diào)速,無(wú)須投入其他設(shè)備,但需特殊制造電機(jī),只有少數(shù)幾級(jí)速度。(6)轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速,由于特性軟,要加負(fù)反饋環(huán)節(jié),調(diào)速性能好,但只適用于小功率電機(jī)的調(diào)速。20 .他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)和三相異步電動(dòng)機(jī)的能耗制動(dòng)有什么不同?他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的能耗制動(dòng)是將電樞電源斷開(kāi),給電樞串人適當(dāng)電阻,使慣性旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子槽導(dǎo) 體切割主磁場(chǎng)發(fā)電,即將動(dòng)能轉(zhuǎn)為電能,再變成消耗在轉(zhuǎn)子回路電阻上的熱能,同時(shí)產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。 而三相異步電動(dòng)機(jī)的能耗制動(dòng)是斷開(kāi)定子三相電源的同時(shí),給任意兩相繞組通人一個(gè)直流電流,建
33、 立一個(gè)極性不變的磁場(chǎng),使慣性旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子切割這個(gè)磁場(chǎng),產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。21 .一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的銘牌額定數(shù)據(jù)為:17KW 220V 90A 1500r/min Ra= 0.376。,拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩額定負(fù)載運(yùn)行。求:1)這臺(tái)電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械特性上的理想空載點(diǎn)、額定工作點(diǎn)、堵轉(zhuǎn)點(diǎn)的電樞電流和轉(zhuǎn)速?(2)將電樞電壓降為150V ,電動(dòng)機(jī)的電樞電流和轉(zhuǎn)速各為多少?(3)若把磁通減小到0.89n,電動(dòng)機(jī)的電樞電流和轉(zhuǎn)速各變?yōu)槎嗌伲拷猓?1)CeGN =(UN -I NRa)/nN =(220 90x0 376/1 5000 124理想空載點(diǎn) no =UN/Ce:,N =220/0.124 =1774(r/mi
34、n); la =0額定工作點(diǎn) nN =1500/min; In = 90(A)堵轉(zhuǎn)點(diǎn)n=os =un / Ra =220/0.3763 =585 (A)Ia=IN 90A;n =(Ua -INRa)/Ce:DN =(150 -90 0.3786)/0.124 =935(r / min)(3)負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變,磁通減小 20%則Ia增加20% ; Ia =1 .2 M 90 =108nW -依90&4 N220900376/08M012=1875/min)22、一臺(tái)他勵(lì)直流 電動(dòng)機(jī) 的銘牌額定數(shù) 據(jù)為:13KW 220V68.7A1500r/minRa =0.224C,要求調(diào)整精度3 1,機(jī)械特性處
35、于II、IV象限,當(dāng)交流伺服電動(dòng)機(jī)的控制電壓為0時(shí),轉(zhuǎn)子承受制動(dòng)性轉(zhuǎn)矩,迫使轉(zhuǎn)子停轉(zhuǎn),這樣就消除了自轉(zhuǎn)現(xiàn)象。12 .為什么永磁式同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上通常裝有鼠籠繞組?永磁式同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上裝的鼠籠繞組繞組。因?yàn)樾D(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步速很高,不能將靜止的轉(zhuǎn)子 牽人同步運(yùn)行,需要在轉(zhuǎn)子上安裝鼠籠繞組,使旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割鼠籠轉(zhuǎn)子導(dǎo)條產(chǎn)生異步轉(zhuǎn)矩而起動(dòng), 當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速接近同步速時(shí),就很容易地被牽人同步運(yùn)行。13 .轉(zhuǎn)子上安裝鼠籠繞組的永磁式同步電動(dòng)機(jī),轉(zhuǎn)速不等于同步速時(shí),鼠籠繞組和永久磁鐵是否都起作用?轉(zhuǎn)速等于同步速時(shí),鼠籠繞組和永久磁鐵是否都起作用?為什么?轉(zhuǎn)子上安裝鼠籠統(tǒng)組的永磁式同步電動(dòng)機(jī),轉(zhuǎn)速不等于同步這時(shí),鼠
36、籠繞組起作用,永久磁鐵 不起作用;而當(dāng)轉(zhuǎn)速等于同步速時(shí),永久磁鐵起作用,而鼠籠繞組不再起作用。因?yàn)榇藭r(shí)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 等于同步速,旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子相對(duì)靜止,不再切割鼠籠轉(zhuǎn)子導(dǎo)條,也就沒(méi)有轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生。14 .將無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)與永磁式同步電動(dòng)機(jī)及直流伺服電動(dòng)機(jī)作比較,分析它們之間有哪些相 同和不同點(diǎn)?無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)由電子開(kāi)關(guān)電路、永磁式同步電動(dòng)機(jī)及位置傳感器組成,它去掉了普通直流伺 服電動(dòng)機(jī)的電刷和換向器,避免了滑動(dòng)機(jī)械接觸影響電機(jī)的精度、性能和可靠性以及火花引起的無(wú) 線電干擾,增長(zhǎng)了電機(jī)壽命,也避免了結(jié)構(gòu)復(fù)雜、噪音大、維護(hù)困難的缺點(diǎn),卻保留了直流電動(dòng)機(jī) 調(diào)速和起動(dòng)性能好、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩大的優(yōu)點(diǎn);同時(shí)還具有交流永
37、磁式同步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、 維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。15 .位置傳感器的作用如何?位置傳感器是一種無(wú)機(jī)械接觸的檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置的裝置,其作用是檢測(cè)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)相對(duì)于定子繞組 的位置,代替普通直流電動(dòng)機(jī)的電刷和換向器,實(shí)現(xiàn)電子換向。它有多種結(jié)構(gòu)形式,常見(jiàn)的轉(zhuǎn)換方 式有電磁轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換和磁敏轉(zhuǎn)換。16 .簡(jiǎn)述無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的工作原理。如何使無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)?無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)是由電子開(kāi)關(guān)電路、永磁式同步電動(dòng)機(jī)及位置傳感器組成的電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。直流 電源經(jīng)開(kāi)關(guān)線路向電動(dòng)機(jī)定于繞組供電,位置傳感器檢測(cè)出轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)相對(duì)于定子繞組的位置,并提 供信號(hào)去觸發(fā)開(kāi)關(guān)線路中的功率開(kāi)關(guān)元件使之導(dǎo)通或截止,各相依次通人電流,和轉(zhuǎn)子
38、磁極主磁場(chǎng) 相互作用,產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。要實(shí)現(xiàn)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn),可采取以下幾種辦法:(1)改變位置傳感器的輸出電壓信號(hào),采用正反轉(zhuǎn)兩套位置傳感器。(2)使每相繞組兩端頭互換,改變繞組中電流的方向。(3)用霍爾元件作位置傳感器的,可將每片霍爾元件一對(duì)電流端或電勢(shì)端端頭互換。(4)在控制電路中用一邏輯信號(hào)(正反轉(zhuǎn))指令改變電機(jī)各相繞組的導(dǎo)通順序。17 .如何控制反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)輸出的角位移和轉(zhuǎn)速?怎樣改變步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向?反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)輸出的角位移與輸人的脈沖數(shù)成正比,其轉(zhuǎn)速與輸人脈沖的頻率成正比,改 變輸人脈沖的數(shù)目或改變輸人脈沖的頻率就可以控制反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)輸出的角位移和轉(zhuǎn)速。反
39、應(yīng) 式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向取決于輸人脈沖的相序,改變輸人脈沖的相序就可以使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。18 .簡(jiǎn)要說(shuō)明步進(jìn)電動(dòng)機(jī)靜穩(wěn)定區(qū)和動(dòng)穩(wěn)定區(qū)的概念。不改變步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制繞組通電狀態(tài)時(shí)獲得的矩角特性中0 =0時(shí)T=0,這一點(diǎn)為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定平衡點(diǎn),當(dāng) 0=冗。時(shí)同樣T=0,但這兩點(diǎn)是不穩(wěn)定的平衡點(diǎn)。兩個(gè)不穩(wěn)定的平衡點(diǎn)之間 即為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的靜態(tài)穩(wěn)定區(qū)域。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)穩(wěn)定區(qū)是指使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)從一種通電狀態(tài)切換成另一種通電狀態(tài)而不失步區(qū) 域。19 . 一臺(tái)反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī),已知相數(shù)m=6,單拍運(yùn)行步距角為 3 ,單雙拍運(yùn)行步距為1.5求轉(zhuǎn)子齒數(shù).解:0sc =3600/6 MZr M1 = 30或 0se=3600/mZr =3600/6父 Zr M 2 = 1.50則:Zr =20 (個(gè)齒)20、一臺(tái)采用五相十拍通電的步進(jìn)電動(dòng)機(jī),測(cè)得上動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為100r/min ,己知轉(zhuǎn)子
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