電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)項(xiàng)目化教程（第2版）思考與練習(xí)題參考答案匯 項(xiàng)目1-4

項(xiàng)目一任務(wù)1練習(xí)題參考答案電刷與換向器配合可以把轉(zhuǎn)動(dòng)的電樞繞組電路和外電路相連接，并把電樞繞組中的交流電轉(zhuǎn)變成電刷兩端的直流電。主要作用是改善直流電機(jī)的換向，盡可能地消除電火花。2．轉(zhuǎn)子部分包括電樞鐵心、電樞繞組、換向器、轉(zhuǎn)軸、軸承、風(fēng)扇等。電樞鐵心是電機(jī)磁路的一部分，電樞繞組是用絕緣銅線繞制的線圈按一定規(guī)律嵌放到電樞鐵心槽中，并與換向器作相應(yīng)聯(lián)接。電樞繞組是電機(jī)的核心部件，電機(jī)工作時(shí)在其中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量的轉(zhuǎn)換。換向器的作用是與電刷一起，起轉(zhuǎn)換電動(dòng)勢(shì)和電流的作用。3.直流電動(dòng)機(jī)的換向裝置主要由電刷和換向器等構(gòu)成，是電樞電路的引出（或引入）裝置，在直流發(fā)電機(jī)中，換向器起整流作用，在直流電動(dòng)機(jī)中，換向器起逆變作用。4.換向器裝在定子上，電刷裝在轉(zhuǎn)子上。5.直流電動(dòng)機(jī)按勵(lì)磁方式分可以分為：他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、串勵(lì)電動(dòng)機(jī)、并勵(lì)電動(dòng)機(jī)、復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)。圖見書上1-126.1）他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)圖1他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)工作原理圖勵(lì)磁電流與電樞電流、線路輸入電流無關(guān)，且，如圖1所示。2）并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)圖2并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)工作原理圖線路輸入電流等于勵(lì)磁電流與電樞電流之和，即：I=If+I7.直流電動(dòng)機(jī)的拆裝步驟及注意事項(xiàng)：（1）拆除電動(dòng)機(jī)的所有外部接線，并作好標(biāo)記；（2）拆卸皮帶輪或聯(lián)軸器；（3）拆除換向器端的端蓋螺栓和軸承蓋螺栓，并取下軸承外蓋；（4）打開端蓋的通風(fēng)窗，從刷握中取出電刷，再拆下接到刷桿上的連接線；（5）拆卸換向器端的端蓋，取出刷架；（6）用厚紙或布包好換向器，以保持換向器清潔及不被碰傷；（7）拆除軸伸端的端蓋螺栓，把電樞同端蓋從定子內(nèi)小心地取出或吊出，并放在木架上，以免擦傷電樞繞組；（8）拆除軸伸端的軸承蓋螺栓，取下軸承外蓋及端蓋。如軸承已損壞或需清洗，還應(yīng)拆卸軸承，如軸承無損壞則不必拆卸。8.滾動(dòng)軸承的拆卸：1）用拉碼拆卸如圖3這種方法簡(jiǎn)單、實(shí)用，專用工具的尺寸可隨軸承直徑任意調(diào)節(jié)，只要轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，軸承就被拉出。操作時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）拉腳的拉鉤應(yīng)鉤住軸承的內(nèi)圈，不能鉤在外圈上，因?yàn)槔馊_(dá)不到拆卸目的，還可能損壞軸承。（2）拉軸承時(shí)軸承拉腳與地面的高度一定要用木塊或其他東西墊得適當(dāng)，使拉腳螺桿對(duì)準(zhǔn)軸承的中心孔，不要歪斜，扳轉(zhuǎn)要慢，用力要均勻。圖3拉碼法（3）要防止拉腳的拉鉤滑脫，如果滑脫會(huì)使軸承的外圈或其他機(jī)件損壞。2）用銅棒拆卸如圖4用端部呈楔形的銅棒以傾斜方向頂著軸承內(nèi)圈，然后用手錘敲打銅棒，把軸承敲出。敲擊時(shí)，應(yīng)沿著軸承內(nèi)圈四周相對(duì)兩側(cè)輪流均勻敲擊，不可只敲一邊，不可用力過猛。圖4銅棒敲擊法擱在圓筒上拆卸如圖5在軸承的內(nèi)圈下面用兩塊厚鐵板夾住轉(zhuǎn)軸，并用能容納轉(zhuǎn)子的圓筒支住，在轉(zhuǎn)軸上端墊上厚木板或銅板，敲打取下軸承。圖5圓筒拆卸法4）加熱拆卸如裝配過緊或軸承氧化而不易拆卸時(shí)，可將軸承內(nèi)圈加熱，使其膨脹而松脫。加熱前，用濕布包好轉(zhuǎn)軸，防止熱量擴(kuò)散，用100℃左右的機(jī)械油澆在軸承內(nèi)圈上，趁熱用上述方法拆卸。滾動(dòng)軸承的清洗方法：用防銹油封存的軸承，可用溶劑型清洗劑清洗。對(duì)于使用厚油和防銹油脂如工業(yè)用凡士林防銹的軸承，可先用變壓器油加熱溶解清洗（油溫不得超過90℃），待防銹油脂溶化取出冷卻后，再用水基型金屬清洗劑沖洗。凡用氣相劑、防銹水和其他水溶性防銹材料防銹的軸承，亦可用皂類堿性清洗劑清洗。使用環(huán)保溶劑型清洗劑清洗時(shí)，應(yīng)一手捏住軸承內(nèi)圈，另一手慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)外圈，直至軸承的滾動(dòng)體、滾道、保持架上的油污完全洗掉之后，再清洗凈軸承外圈的表面。清洗時(shí)還應(yīng)注意，開始時(shí)宜緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，往復(fù)搖晃，不得過分用力旋轉(zhuǎn)，否則，軸承的滾道和滾動(dòng)體易被附著的污物損傷。軸承清洗數(shù)量較大時(shí)，為了保證清洗質(zhì)量，可分粗、細(xì)清洗兩步進(jìn)行。滾動(dòng)軸承的質(zhì)量檢查：軸承清洗完畢后需要仔細(xì)觀察，在軸承內(nèi)外圈滾道里、滾動(dòng)體上及保持架的縫隙里可能會(huì)有一些殘留油脂。檢驗(yàn)時(shí)，可先用干凈的塞尺將剩余的油刮出，涂于拇指上，用食指去搓，若有沙沙響聲，說明軸承未清洗干凈，應(yīng)再洗一遍。最后將軸承拿在手上，捏住內(nèi)圈，撥動(dòng)外圈水平旋轉(zhuǎn)（大型軸承可放在裝配臺(tái)上，內(nèi)圈墊墊，外圈懸空，壓緊內(nèi)圈子，轉(zhuǎn)動(dòng)外圈），以旋轉(zhuǎn)靈活、無阻滯、無跳動(dòng)為合格。9.IN=250AP1=61.11kW10．IN=93.1AP1=20.48kW項(xiàng)目一任務(wù)2練習(xí)題參考答案：1.他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)在額定電壓和額定磁通下，電樞電路沒有外接電阻時(shí)，得到固有機(jī)械特性。一臺(tái)他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性有1條，人為機(jī)械特性有3類，有無數(shù)條。2.（1）固有機(jī)械特性方程：（2）電樞串電阻的人為機(jī)械特性方程：額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速：磁通為額定值的80%時(shí)的人為特性方程：額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速:電壓降低至50%時(shí)的人為特性方程:額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速:3.理想空載轉(zhuǎn)速：實(shí)際空載轉(zhuǎn)速：4.（1）電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速：（2）電樞回路串入0.3Ω電阻時(shí)的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速：（3）電壓降至188V時(shí)，降壓瞬間的電樞電流：-192.6A降壓后的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速：（4）將磁通減弱至80%時(shí)的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速：5.（1）固有機(jī)械特性：（2）電樞回路串入1.6Ω的電阻時(shí)的機(jī)械特性：（3）電源電壓降至原來的一半時(shí)的機(jī)械特性：（4）磁通減少30%時(shí)的機(jī)械特性：項(xiàng)目一任務(wù)3練習(xí)題參考答案1.因?yàn)橹绷麟妱?dòng)機(jī)在起動(dòng)瞬間（n=0時(shí)），此時(shí)電樞電流Ist=UN2.如果不切除直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)電樞回路的外串電阻，將會(huì)使起動(dòng)電流變小，使起動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低，有可能使電動(dòng)機(jī)無法帶負(fù)載起動(dòng)。如果電機(jī)空載起動(dòng)了，將使電機(jī)的運(yùn)行速度低于額定轉(zhuǎn)速，使電機(jī)的損耗增大，從而降低電機(jī)的運(yùn)行效率。3．直流電動(dòng)機(jī)的最大起動(dòng)電流一般為額定電流的（1.5~2）的額定電流。起動(dòng)電流選得過大，會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)的換向帶來不利的影響，還會(huì)引起電網(wǎng)電壓的下降，影響電網(wǎng)上其他用戶的正常的用電，另外過大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩還會(huì)損壞傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。起動(dòng)電流選的過小，使起動(dòng)轉(zhuǎn)矩很小，從而使電動(dòng)機(jī)無法帶負(fù)載起動(dòng)。4．除了極小容量的直流電動(dòng)機(jī)可以采用直接起動(dòng)外，直流電動(dòng)機(jī)一般采用電樞回路串電阻起動(dòng)和降低電樞電壓起動(dòng)的方法。5．由電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的表達(dá)式T=C6．電樞回路串電阻調(diào)速、降壓調(diào)速、弱磁調(diào)速。1）電樞回路串電阻調(diào)速特點(diǎn)：（1）設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便；（2）低速時(shí)，機(jī)械特性很軟，當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，轉(zhuǎn)速波動(dòng)很大。靜態(tài)穩(wěn)定性差，調(diào)速范圍不大；（3）由于電阻的不連續(xù)調(diào)節(jié)，因此速度調(diào)節(jié)不平滑，屬有級(jí)調(diào)速。（4）電樞電流在調(diào)節(jié)電阻上消耗的能量大，調(diào)速時(shí)效率低，效率與轉(zhuǎn)速成正比。2）改變端電壓調(diào)速特點(diǎn)：（1）降壓的人為特性是一簇與固有特性平行的直線，無論是滿載、輕載還是空載都有明顯的調(diào)速效果；（2）由于人為特性硬度不變，低速時(shí)由于負(fù)載變化引起的轉(zhuǎn)速波動(dòng)不大。靜態(tài)穩(wěn)定性好，調(diào)速范圍大；（3）可平滑調(diào)節(jié)端電壓，使轉(zhuǎn)速平滑調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速；（4）調(diào)節(jié)過程能量損耗小。3）減弱磁通的調(diào)速：優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)方便，能耗小。缺點(diǎn)：?jiǎn)畏较蛘{(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)速調(diào)得過高，勵(lì)磁過弱，電樞電流變大，換向變壞，出現(xiàn)不穩(wěn)定。7．能耗制動(dòng)、反接制動(dòng)，回饋制動(dòng)。其中反接制動(dòng)又分為：倒拉反接制動(dòng)、電壓反接制動(dòng)。回饋制動(dòng)又稱為再生發(fā)電制動(dòng)。他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的能耗制動(dòng)：斷開電機(jī)的直流電源，同時(shí)在電樞回路中串接制動(dòng)電阻；他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)：對(duì)調(diào)電樞回路電源極性，要使他勵(lì)電動(dòng)機(jī)在低于理想空載轉(zhuǎn)速下運(yùn)行采用倒拉反轉(zhuǎn)制動(dòng)，在高于理想空載轉(zhuǎn)速下運(yùn)行采用回饋制動(dòng)。8.（1）IST=1692.3A9.（1）15.8（2）0.64Ω項(xiàng)目一任務(wù)4練習(xí)題參考答案1.電樞繞組的局部短路，比如一個(gè)或兩個(gè)線圈有短路時(shí)，可以切斷短路線圈，在兩個(gè)換向片上接以跨接線，繼續(xù)使用。電樞繞組的局部斷路，緊急處理方法，在疊繞組中，將有斷路的繞組所接的兩相鄰換向片用跨接線連起來，在波繞組中，也可以用跨接線將有斷路的繞組所接的兩換向片接起來，但這兩個(gè)換向片相隔一個(gè)極距，而不是相鄰的兩片。換向器片間短路，只要刮掉片間短路的金屬屑、電刷粉末、腐蝕性物質(zhì)及塵污等，直到用萬用電表檢驗(yàn)無短路為止。再用云母粉末或者小塊云母加上膠水填補(bǔ)孔洞使其干燥。若上述方法不能消除片間短路，需拆開換向器，檢查其內(nèi)表面。換向器對(duì)地短路故障，需把換向器上的緊固螺帽松開，取下前面的端環(huán)，把因接地而燒毀的云母片刮去，換上同樣尺寸和厚薄的新云母片，裝好即可。更換電刷時(shí)，要使其型號(hào)與舊碳刷相一致，嚴(yán)禁兩塊及以上碳刷同時(shí)更換。在更換時(shí)，首先用專用扳手松動(dòng)刷辮緊固螺絲，松動(dòng)緊固螺絲時(shí)不宜松動(dòng)過度，防止螺絲脫落；取下碳刷刷辨；再將碳刷和均壓彈簧同時(shí)取下。裝碳刷時(shí)，先將碳刷放入刷握；壓好均壓彈簧；再用專用扳手緊固刷辮緊固螺絲，緊固螺絲時(shí)不宜用力過大，防止將螺絲損壞；檢查碳刷在刷握內(nèi)活動(dòng)自如，彈簧應(yīng)壓在碳刷中心位置，壓力正常；裝、取壓緊彈簧時(shí)，動(dòng)作應(yīng)緩慢，要用力捏住均壓彈簧嚴(yán)防其滑落。測(cè)量和調(diào)節(jié)電刷對(duì)換向器的壓力：電刷壓力不均勻或不符合要求，可能有電刷過短、彈簧由于過熱變軟老化失去彈性等原因。應(yīng)使用彈簧秤檢查電刷壓力。恒壓彈簧應(yīng)完整無機(jī)械損傷，壓力應(yīng)符合其產(chǎn)品的規(guī)定，同一極上的彈簧壓力偏差不宜超過5％；非恒壓的電刷彈簧，有規(guī)定時(shí)壓力應(yīng)符合其產(chǎn)品的規(guī)定，當(dāng)無規(guī)定時(shí)，應(yīng)調(diào)整到不使電刷冒火的最低壓力，一般為140～250g/cm2，同一刷架上每個(gè)電刷的壓力應(yīng)均勻。4.直流電機(jī)的換向器是用來改變電流方向的。以直流發(fā)電機(jī)為例，電機(jī)輸入機(jī)械能，電樞繞組里產(chǎn)生交變電流，在電刷和換向器的作用下，輸出方向不變的直流電，所以如果沒有換向器，直流電機(jī)就不能發(fā)出直流電。5.并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中，若勵(lì)磁繞組斷線，則主磁通下降到剩磁磁通值，而電樞電流將迅速增大，轉(zhuǎn)速迅速上升，可能大大超過額定轉(zhuǎn)速，造成“飛車”，使換向器、電樞繞組和轉(zhuǎn)動(dòng)部件損壞，甚至造成人身事故。電機(jī)空載時(shí)勵(lì)磁繞組斷開最容易發(fā)生這種危險(xiǎn)情況。項(xiàng)目一思考與練習(xí)參考答案思考與練習(xí)一、填空題1.直流電機(jī)具有可逆性，既可作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，又可作發(fā)電機(jī)運(yùn)行。作發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，將機(jī)械能（其他形式的能）變成電能輸出，作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，則將電能變成機(jī)械能輸出。2.直流電動(dòng)機(jī)根據(jù)勵(lì)磁方式的不同可分為他勵(lì)電動(dòng)機(jī)、串勵(lì)電動(dòng)機(jī)、并勵(lì)電動(dòng)機(jī)和復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)。3.直流電機(jī)的換向極數(shù)安裝在相鄰兩個(gè)主磁極之間的幾何中心線處，其作用是改善換向，消除火花。4.并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，當(dāng)電源反接時(shí)，其中Ia的方向改變，轉(zhuǎn)速方向不變。5.直流電機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。直流電動(dòng)機(jī)的基本工作原理是電磁力定律：直流發(fā)電機(jī)的工作原理是電磁感應(yīng)原理。6.直流電機(jī)定子繞組常見的故障有勵(lì)磁繞組過熱、勵(lì)磁繞組匝間短路、定子繞組接地、定子繞組斷路。7.直流電機(jī)電樞繞組常見的故障有電樞繞組短路、電樞繞組斷路、電樞繞組接地。8.直流電機(jī)換向器常見的故障有片間短路、接地、換向片凹凸不平、云母片凸出。9.直流電機(jī)的起動(dòng)方法有：電樞回路串電阻分級(jí)起動(dòng)、降壓起動(dòng)。10.直流電機(jī)的調(diào)速方法有：電樞回路串電阻調(diào)速、降低電樞電壓調(diào)速、減弱磁通調(diào)速。二、判斷題1.?；2.?；3.?；4.?；5.?；6.?；7.?；8.?；9.?；10.?選擇題1．A；2．C；3．A；4．C；5．B；6．C；7.B；8.A；9.C;10.B項(xiàng)目二任務(wù)1練習(xí)題思考與練習(xí)1.三相異步電動(dòng)機(jī)名稱中，“異步”的含義:轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n總是略小于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n1，這兩個(gè)轉(zhuǎn)速之間是存在差異的，所以這種電動(dòng)機(jī)被稱為異步電動(dòng)機(jī)；又因?yàn)槿喈惒诫妱?dòng)機(jī)是通過電磁感應(yīng)的原理來工作的，所以這種電機(jī)又稱為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。若轉(zhuǎn)子突然被卡住，電動(dòng)機(jī)的n=0,s=1，切割磁力線的速度大大增加，定子及轉(zhuǎn)子電流均很大，電動(dòng)機(jī)的溫升大大增加，電機(jī)將發(fā)熱嚴(yán)重，如果時(shí)間過長(zhǎng)，有可能燒毀電機(jī)。異步電動(dòng)機(jī)定子上有三相對(duì)稱的交流繞組，三相對(duì)稱交流繞組通入三相對(duì)稱交流電流時(shí)，將在電機(jī)氣隙空間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向取決于電流的相序，要改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向只有任意改變?nèi)娫催M(jìn)線中的兩根。由可知，三組異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速取決于電源的頻率和電機(jī)的磁極對(duì)數(shù)。工頻下的2、4、6、8、10極的三相異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速分別為3000r/min、1500r/min、1000r/min、750r/min、600r/min。當(dāng)三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電路開路時(shí)，電動(dòng)機(jī)不能轉(zhuǎn)動(dòng)，雖然轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，切割磁力線，在轉(zhuǎn)子回路產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，但因?yàn)檗D(zhuǎn)子回路開路，不會(huì)有電流產(chǎn)生，也就不會(huì)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，因此轉(zhuǎn)子就不會(huì)旋轉(zhuǎn)。同步轉(zhuǎn)速n1與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n之差對(duì)同步轉(zhuǎn)速n當(dāng)三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械負(fù)載增加時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速下降,轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度增加，切割磁力線的速度增加，在轉(zhuǎn)子回路電流增加，根據(jù)磁通勢(shì)平衡原則，定子電流回路電流也將變大。電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y112S-2的含義是：Y：代表三相異步電動(dòng)機(jī)112：代表機(jī)座中心高112mmS：機(jī)座長(zhǎng)度代號(hào)(S一短機(jī)座，M一中機(jī)座，L一長(zhǎng)機(jī)座)2：電機(jī)的極數(shù)是兩極電機(jī)它們的區(qū)別主要在轉(zhuǎn)子上。繞線異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組像定子繞組一樣為三相對(duì)稱繞組，可以聯(lián)結(jié)成星形或三角形。繞組的三根引出線接到裝在轉(zhuǎn)子一端軸上的三個(gè)集電環(huán)上，用一套三相電刷引出來，可以自行短路，也可以接三相電阻。串電阻是為了改善起動(dòng)特性或?yàn)榱苏{(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。

鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組與定子繞組大不相同。它是在轉(zhuǎn)子鐵心上的槽里都放一根導(dǎo)條，在鐵心兩端有兩個(gè)端環(huán)，分別把所有導(dǎo)條伸出槽外的部分都聯(lián)結(jié)起來，形成了短路回路，不可以接三相電阻。異步電動(dòng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子之間的氣隙盡可能地小。異步電動(dòng)機(jī)氣隙小的目的是為了減小其勵(lì)磁電流(空載電流)，從而提高電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)。因異步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流是由電網(wǎng)供給的，故氣隙越小，電網(wǎng)供給的勵(lì)磁電流就小。而勵(lì)磁電流又屬于感性無功性質(zhì)，故減小勵(lì)磁電流，相應(yīng)就能提高電機(jī)的功率因數(shù)。異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向始終與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向一致，而旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向又取決于通入交流電的相序，因此只要改變定子電流相序，即任意對(duì)調(diào)電動(dòng)機(jī)的兩根電源線，便可使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。因?yàn)槿喈惒诫妱?dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速略低于速度，所以這兩臺(tái)電機(jī)的同步速度分別是1500r/min、3000r/min，因此第一臺(tái)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)差率為：第二臺(tái)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)差率為：15.（1）星形連接時(shí)：三角形形連接時(shí)：同步轉(zhuǎn)速是1500r/min，定子的磁極對(duì)數(shù)為2額定轉(zhuǎn)差率是0.03316.,17.（1）三角形接線時(shí)：星形接線時(shí)：（2）額定轉(zhuǎn)矩：（3）額定轉(zhuǎn)差率：0.087（4）電動(dòng)機(jī)的極數(shù)為4極項(xiàng)目二任務(wù)2練習(xí)題參考答案三相異步電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性：當(dāng)定子的對(duì)稱三相繞組按規(guī)定的接線方式，定子不經(jīng)任何阻抗直接加額定電壓、額定頻率的三相電壓，轉(zhuǎn)子回路不串任何阻抗，直接短路，這種情況下得到的n＝f（T），稱為固有機(jī)械特性。人為機(jī)械特性：人為地改變電動(dòng)機(jī)地任一個(gè)參數(shù)（如U1、f1、p、定子回路電阻或電抗、轉(zhuǎn)子回路電阻或電抗）的機(jī)械特性稱為人為機(jī)械特性。2.過載能力：轉(zhuǎn)差率：0.0373.1）因?yàn)轭~定轉(zhuǎn)速是1440r/min，所以同步轉(zhuǎn)速為1500r/minS臨界轉(zhuǎn)差率：S2）求實(shí)用表達(dá)式：額定轉(zhuǎn)矩：T最大轉(zhuǎn)矩：T固有機(jī)械特性表達(dá)式：T求轉(zhuǎn)速為1300r/min時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩：S=代入機(jī)械特性實(shí)用表達(dá)式T繪制固有機(jī)械特性曲線：（可以畫T-S特性，也可以畫n-T特性）同步點(diǎn)的坐標(biāo)：（0,0）額定工作點(diǎn)的坐標(biāo)：（0.04,49.7）臨界點(diǎn)的坐標(biāo)：（0.166,109.4）把S=1代入固有機(jī)械特性表達(dá)式：T因此起動(dòng)點(diǎn)的坐標(biāo)：（1,35.3）固有機(jī)械特性如下圖所示：4.1）因?yàn)轭~定轉(zhuǎn)速是720r/min，所以同步轉(zhuǎn)速為750r/minS臨界轉(zhuǎn)差率：S額定轉(zhuǎn)矩：T最大轉(zhuǎn)矩：T2）固有機(jī)械特性表達(dá)式：T同步點(diǎn)的坐標(biāo)：（0,0）額定工作點(diǎn)的坐標(biāo)：（0.04,994.8）臨界點(diǎn)的坐標(biāo)：（0.183,2387.5）把S=1代入固有機(jī)械特性表達(dá)式：T因此起動(dòng)點(diǎn)的坐標(biāo)：（1,845.6）3）固有機(jī)械特性如下圖所示：項(xiàng)目二任務(wù)3練習(xí)題參考答案鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法有：定子串電阻或電抗降壓起動(dòng)，優(yōu)點(diǎn)：降低了起動(dòng)電流，缺點(diǎn)：對(duì)大中型異步電動(dòng)機(jī)是不經(jīng)濟(jì)的，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小了，適合空載或輕載起動(dòng)；Y/△降壓起動(dòng)，優(yōu)點(diǎn)：降低了起動(dòng)電流，缺點(diǎn)：起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小了，適合空載或輕載起動(dòng)；自耦變壓器降壓起動(dòng)，優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：降低了起動(dòng)電流，缺點(diǎn)：起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小了，適合空載或輕載起動(dòng)。繞線型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法：轉(zhuǎn)子回路串電阻起動(dòng)，優(yōu)點(diǎn)：降低了起動(dòng)電流，電阻選擇合適，增大了起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，缺點(diǎn)：起動(dòng)過程不平穩(wěn)；轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動(dòng)，優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：降低了起動(dòng)電流，增大了起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，起動(dòng)過程平穩(wěn)，缺點(diǎn)：損耗較大。繞線式異步電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)子回路串電阻增加了轉(zhuǎn)子回路阻抗，起動(dòng)電流隨所串電阻的增大而減小，選擇適當(dāng)電阻可使起動(dòng)轉(zhuǎn)矩增大，直至達(dá)到最大值，故可以允許電動(dòng)機(jī)在重載下起動(dòng)，但轉(zhuǎn)子回路串入的電阻不是越大越好。如果所串電阻太大，使起動(dòng)電流太小，同時(shí)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也將減小。線繞式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入電阻，改變電阻的大小，即可調(diào)速。串接的電阻越大，則轉(zhuǎn)速越低。轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低，缺點(diǎn)是低速時(shí)機(jī)械特性軟，轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，電能浪費(fèi)多，電動(dòng)機(jī)的效率低，輕載時(shí)調(diào)速效果差。主要用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載如起重運(yùn)輸設(shè)備中。當(dāng)電網(wǎng)頻率一定、電機(jī)參數(shù)不變，如定轉(zhuǎn)子電阻電抗值不發(fā)生變化的情況下，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和外施電壓的平方成正比?；\型異步電動(dòng)機(jī)全壓起起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)瞬間，轉(zhuǎn)子速度等于0，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以同步速度切割轉(zhuǎn)子，在短路的轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)很大的電動(dòng)勢(shì)和電流，引起與它平衡的定子電流的負(fù)載分量急劇增加，以致定子電流也很大，所以起動(dòng)電流大。但起動(dòng)時(shí)，功率因數(shù)很小，轉(zhuǎn)子電流的有功分量并不大，而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩正比于轉(zhuǎn)子電流的有功分量，所以使得起動(dòng)轉(zhuǎn)矩并不大。變極調(diào)速時(shí)，改變定子繞組的接線方式有不同，但其共同點(diǎn)是：改變了定子繞組中半相繞組的電流方向，從而改變了電機(jī)的磁極數(shù)和磁極對(duì)數(shù)。變極調(diào)速時(shí)，改變異步電動(dòng)機(jī)定子繞組的接線的方法來改變定子的極對(duì)數(shù)。因?yàn)樽儤O前后三相繞組的相序發(fā)生了變化。若要保持電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向不變，所以應(yīng)把接到電動(dòng)機(jī)的３根電源線任意對(duì)調(diào)兩根。Y/YY變極調(diào)速方法屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，電梯電動(dòng)機(jī)變極調(diào)速定子繞組應(yīng)采用Y/YY變極調(diào)速方案。這種接法極數(shù)減少一半，轉(zhuǎn)速增加一倍，功率增加一倍，接近恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，適宜帶起重電葫蘆、運(yùn)輸傳送帶等恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載?！?YY屬于恒功率調(diào)速，車床切削電動(dòng)機(jī)的變極調(diào)速，定子繞組應(yīng)采用△/YY變極調(diào)速方案，這種接法極數(shù)減少一半，轉(zhuǎn)速增加一倍，轉(zhuǎn)矩減小了近一半，而功率僅變化了15%，接近恒功率調(diào)速，應(yīng)用于各種機(jī)床的粗加工和精加工。①②如果采用Y-△起動(dòng)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩變?yōu)椋浩饎?dòng)瞬間考慮過載能力，電機(jī)產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)矩為：大于1250N·m的負(fù)載，所以能帶動(dòng)該負(fù)載起動(dòng)。三相異步電動(dòng)機(jī)當(dāng)電源電壓降低時(shí)，電動(dòng)機(jī)的最大電磁轉(zhuǎn)矩變小，若電源電壓下降20%，電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩都將下降為原來的64%。項(xiàng)目二任務(wù)4練習(xí)題參考答案三相異步電動(dòng)機(jī)的絕緣性能檢查主要檢查，一是相間絕緣，二是對(duì)地絕緣。兩個(gè)絕緣性能的檢測(cè)都需要用到兆歐表。判別定子繞組在裝配過程中是否造成線頭斷裂、松動(dòng)、絕緣不良等現(xiàn)象?？梢詼y(cè)量三相繞組的直流電阻是否平衡，要求誤差不超過平均值的4％。可以根據(jù)電動(dòng)機(jī)功率大小，分別采用萬用表測(cè)量（高電阻）或精度較高的電橋測(cè)量（低電阻），應(yīng)測(cè)量三次，取其平均值。三相異步電動(dòng)機(jī)做空載試驗(yàn)，應(yīng)該在低壓側(cè)接線，主要是為了便于選擇儀表和實(shí)驗(yàn)人員的安全，因?yàn)樽鲎儔浩骺蛰d時(shí)，電壓要加到額定電壓，甚至略大于額定電壓。三相異步電動(dòng)機(jī)空載損耗主要包含定子空載銅耗、鐵耗和機(jī)械損耗。首先從空載損耗中減去定子空載銅耗，再根據(jù)機(jī)械損耗的大小僅與轉(zhuǎn)速有關(guān)，和端電壓無關(guān)，而鐵耗與磁通的平方成正比，即與電壓的平方成正比，畫出特性曲線，延長(zhǎng)曲線交縱軸于A點(diǎn)，A點(diǎn)的縱坐標(biāo)即為機(jī)械損耗。從三相異步電動(dòng)機(jī)空載損耗中減去定子空載銅耗、減去機(jī)械損耗，就得到了鐵耗。項(xiàng)目二思考與練習(xí)參考答案思考與練習(xí)一、填空題1.三相異步電動(dòng)機(jī)的定子由定子鐵心、定子繞組和機(jī)座等三部分組成。2.某4極50HZ的電動(dòng)機(jī)，其三相定子磁場(chǎng)的速度為1500r/min，若額定轉(zhuǎn)差率為0.04，則額定速度為1440r/min。3.三相異步電動(dòng)機(jī)按轉(zhuǎn)子繞組的結(jié)構(gòu)可以分為：籠型電機(jī)、繞線型電機(jī)兩大類。4.三相旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)的轉(zhuǎn)速與電源頻率f成正比，與磁極對(duì)數(shù)P成反比。5.異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率范圍是0～1。二、判斷題1.?2.?3.?4.?5.?6.?7.?8.?9.?10.?三、選擇題 1.C2.C3.B4.C5.A6.A7.C項(xiàng)目三任務(wù)1練習(xí)題參考答案1.變壓器的鐵心構(gòu)成變壓器的磁路，同時(shí)又起著器身的骨架作用。為了減少鐵心損耗，采用0.35mm厚、表面涂的絕緣漆的硅鋼片迭成。2.不會(huì)。因?yàn)榻又绷麟娫?，穩(wěn)定的直流電流在鐵心中產(chǎn)生恒定不變的磁通，其變化率為零，不會(huì)在繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。3.變壓器二次額定電壓U2N是指變壓器一次側(cè)加額定電壓，二次側(cè)空載時(shí)的端電壓。4.根據(jù)可知，，由于電壓增高，主磁通將增大，磁密將增大,磁路過于飽和，根據(jù)磁化曲線的飽和特性，磁導(dǎo)率μ降低，磁阻增大。于是，根據(jù)磁路歐姆定律可知,產(chǎn)生該磁通的勵(lì)磁電流必顯著增大。再由鐵耗可知，由于磁密增大,導(dǎo)致鐵耗增大，銅損耗也顯著增大，變壓器發(fā)熱嚴(yán)重，可能損壞變壓器。5.由于磁通所經(jīng)路徑不同，把磁通分成主磁通和漏磁通，便于分別考慮它們各自的特性，從而把非線性問題和線性問題分別予以處理

區(qū)別：1）在路徑上，主磁通經(jīng)過鐵心磁路閉合，而漏磁通經(jīng)過非鐵磁性物質(zhì)磁路閉合。

2）在數(shù)量上，主磁通約占總磁通的99%以上，而漏磁通卻不足1%。

3）在性質(zhì)上，主磁通磁路飽和，φ0與I0呈非線性關(guān)系，而漏磁通磁路不飽和，φ1σ與I1呈線性關(guān)系。

4）在作用上，主磁通在二次繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，接上負(fù)載就有電能輸出，起傳遞能量的媒介作用，而漏磁通僅在本繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，只起了漏抗壓降的作用。

空載時(shí)，有主磁通和一次繞組漏磁通，它們均由一次側(cè)磁動(dòng)勢(shì)激勵(lì)。負(fù)載時(shí)有主磁通，一次繞組漏磁通，二次繞組漏磁通。主磁通由一次繞組和二次繞組的合成磁動(dòng)勢(shì)即激勵(lì)，一次繞組漏磁通由一次繞組磁動(dòng)勢(shì)激勵(lì)，二次繞組漏磁通由二次繞組磁動(dòng)勢(shì)激勵(lì)。6.根據(jù)可知，電源電壓不變，從60Hz降低到50Hz后，頻率下降到原來的（1/1.2），主磁通將增大到原來的1.2倍，磁密也將增大到原來的1.2倍，磁路飽和程度增加，磁導(dǎo)率μ降低，磁阻增大。于是，根據(jù)磁路歐姆定律可知,產(chǎn)生該磁通的激磁電流必將增大。

再由討論鐵損耗的變化情況。

60Hz時(shí)，

50Hz時(shí)，

因?yàn)?，，所以鐵損耗增加了。

漏電抗，因?yàn)轭l率下降，所以原邊漏電抗，副邊漏電抗減小。又由電壓變化率表達(dá)式可知，電壓變化率將隨，的減小而減小。7.要從電網(wǎng)取得功率，供給變壓器本身功率損耗，它轉(zhuǎn)化成熱能散逸到周圍介質(zhì)中。小負(fù)荷用戶使用大容量變壓器時(shí)，在經(jīng)濟(jì)技術(shù)兩方面都不合理。對(duì)電網(wǎng)來說，由于變壓器容量大，勵(lì)磁電流較大，而負(fù)荷小，電流負(fù)載分量小，使電網(wǎng)功率因數(shù)降低，輸送有功功率能力下降，對(duì)用戶來說，投資增大，空載損耗也較大，變壓器效率低。8.變壓器的變比：45.65一次繞組的額定電流：4.76A二次繞組的額定電流：217.39A一臺(tái)SN=5000kVA，U1N/U2N=10/6.3kV，Y，d聯(lián)結(jié)的三相變壓器，試求：（1）變壓器一次側(cè)的額定電壓：10kV，額定電流288.7A；變壓器二次側(cè)的額定電壓：6.3kV，額定電流458.2A（2）變壓器一次繞組的額定電壓：5.78kV，額定電流288.7A；變壓器二次繞組的額定電壓：6.3kV，額定電流264.6A項(xiàng)目三任務(wù)2練習(xí)題參考答案變壓器的同名端又稱同極性端，又稱同名端，變壓器線圈的極性是指一次側(cè)、二次側(cè)兩線圈的相對(duì)極性，即在每瞬間，一次側(cè)線圈的某一端電位為正時(shí)，二次側(cè)線圈也一定在同一瞬時(shí)有一個(gè)為正的對(duì)應(yīng)端，我們把這兩個(gè)對(duì)應(yīng)端稱為變壓器的同名端，或者同極性端，通常用“※”或“●”來表示。當(dāng)某一瞬間，電流從繞組的某一端流入（或流出）時(shí)，若兩個(gè)繞組的磁通在磁路中方向一致，則這兩個(gè)繞組的電流流入（或流出）端就是同極性端。2.變壓器的同一相繞組的兩個(gè)端子可以用萬用表的電阻檔來判定，如果萬用表的兩個(gè)表棒所接的正好是同一個(gè)線圈的兩個(gè)端子,那它一定是通路的或者說電阻是比較小的。3.同極性端的判定方法通常有三種：觀察法、直流法和交流法。4.直流法來判別變壓器同名端：用1.5V或3V的直流電源，按下圖所示連接，直流電源接入高壓繞組，直流毫伏表接入低壓繞組。當(dāng)合上開關(guān)S的一瞬間，如毫伏表指針向正方向偏轉(zhuǎn)，則接直流電源正極的端子與接直流毫伏表正極的端子為同名端5.將高壓繞組一端與低壓繞組一端用一根導(dǎo)線連接起來，同時(shí)將高壓繞組的另一端與低壓繞組的另一端接入交流電壓表，如下圖所示。在高壓繞組兩端接入低壓交流電源，測(cè)量U1、U2的值，若U1﹥U2，則A與a為同名端；若U1﹤U2，則A與a為異名端也可以分別測(cè)量UAX、UAa、Uax三個(gè)電壓值，若UAa=UAX-Uax，則A與a、X與x為同極性端。如得出:UAa=UAX+Uax，則A與a、X與x為異極性端。6.變壓器的同名端如果接錯(cuò)，有可能燒毀變壓器。項(xiàng)目三任務(wù)3練習(xí)題參考答案1.單相變壓器的組別用來反映單相變壓器兩側(cè)繞組電動(dòng)勢(shì)或電壓之間的相位關(guān)系。影響組別的因素有繞組的繞向（決定同極性端子）和首、末端標(biāo)記。用時(shí)鐘法表示時(shí)，把高壓繞組的電動(dòng)勢(shì)相量作為時(shí)鐘的長(zhǎng)針，并固定在12點(diǎn)。低壓繞組的電動(dòng)勢(shì)相量作為短針，其所指的數(shù)字即為單相變壓器的連接組別號(hào)。單相變壓器僅有兩種組別，記為II0（低壓繞組電動(dòng)勢(shì)與高壓繞組電動(dòng)勢(shì)同相）或II6（低壓繞組電動(dòng)勢(shì)與高壓繞組電動(dòng)勢(shì)反相）。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定II0為單相變壓器的標(biāo)準(zhǔn)組別。2.三相心式變壓器省材料，效率高，占地少，成本低，運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單，但它具有下列缺點(diǎn)：1）在電站中，為了防止因電氣設(shè)備的損壞而造成停電事故，往往一相發(fā)生事故，整個(gè)變壓器都要拆換，但如果選用三相組式變壓器，一相出了事故只要拆換該相變壓器即可，所以三相心式變壓器的備用容量是三相組式變壓器的三倍，增加了電站成本。

2）在巨型變壓器中，選用三相組式變壓器，每個(gè)單臺(tái)變壓器的容量只有總?cè)萘康娜种?，故重量輕，運(yùn)輸方便。

3）由于心式變壓器三相磁路不對(duì)稱，中間鐵心柱磁路短，磁阻小，在電壓對(duì)稱時(shí)，該相所需勵(lì)磁電流小。3.

答：1）變比相等；

2）組別相同；3）短路阻抗的標(biāo)么值相等，短路阻抗角相等

具體分析：

1）變比不等時(shí)的并聯(lián)運(yùn)行：

（1）空載運(yùn)行時(shí)，即使變比K相差不大，它也能引起較大環(huán)流。

（2）負(fù)載運(yùn)行

負(fù)載運(yùn)行時(shí)，變比小的變壓器所分擔(dān)的電流大，而變比大的變壓器所分擔(dān)的電流小，因此，變比不等影響變壓器的負(fù)荷分配，若變比小的變壓器滿載，則變比大的變壓器就達(dá)不到滿載，故總?cè)萘烤筒荒艹浞直焕谩?/p>

2）連接組別不同時(shí)的并聯(lián)運(yùn)行

連接組別不同時(shí)，二次側(cè)線電動(dòng)勢(shì)的相位差很大，因?yàn)樽儔浩鞫搪纷杩股跣?，必然產(chǎn)生很大環(huán)流，它將燒毀變壓器繞組，故連接組別不同的變壓器絕對(duì)不允許并聯(lián)運(yùn)行。

3）短路阻抗標(biāo)么值不等時(shí)的并聯(lián)運(yùn)行

短路阻抗標(biāo)幺值不等的結(jié)果，使短路阻抗標(biāo)幺值大的變壓器所分配的負(fù)載小，而使短路阻抗標(biāo)幺值小的變壓器所分配的負(fù)載大，致使總有一臺(tái)變壓器的容量不能被充分利用。為使各臺(tái)變壓器所承擔(dān)的電流同相，還要求各臺(tái)變壓器的短路阻抗角相等。4.為了避免制造和使用上的混亂，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對(duì)單相雙繞組電力變壓器只有ⅠⅠ0聯(lián)結(jié)組別一種。對(duì)三相雙繞組電力變壓器規(guī)定只有Yyn0、Yd11、YNd11、YNy0和Yy0五種。5.Yy6，Yd7項(xiàng)目三思考與練習(xí)參考答案思考與練習(xí)一、填空題1.電壓互感器使用時(shí)副邊不允許短路電流互感器使用時(shí)副邊不允許開路。2.變壓器鐵心導(dǎo)磁性能越好，其勵(lì)磁電流越小。3.變壓器中接電源的繞組稱為原邊（一次）（初級(jí)）繞組，接負(fù)載的繞組稱為副邊（二次）（次級(jí)）繞組。4.變壓器油既是絕緣介質(zhì)又是冷卻介質(zhì)。5.變壓器的鐵心是磁路部分，變壓器的繞組是電路部分。二、判斷題1．?2．?3．?4．?5．?6．?7．?8．?9．?10．?項(xiàng)目四任務(wù)1練習(xí)題參考答案1.交流伺服電動(dòng)機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，噪音小，但控制特性為非線性并且因轉(zhuǎn)子電阻大而使損耗大，效率低。與同容量直流伺服電動(dòng)機(jī)相比體積大，質(zhì)量大，所以只適用于0.5W～100W的小功率自動(dòng)控制系統(tǒng)中。直流伺服電動(dòng)機(jī)過載倍數(shù)大，時(shí)間長(zhǎng)；具有大的轉(zhuǎn)矩/慣量比，響應(yīng)快。低速轉(zhuǎn)矩大，慣量大，可與絲桿直接相聯(lián)，省去了齒輪等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，提高了機(jī)床的加工精度。調(diào)速范圍大，與高性能的速度控制單元組成速度控制系統(tǒng)時(shí)，調(diào)速范圍超過1∶2000。2.交流伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電阻比單相異步電動(dòng)機(jī)大得多，所以伺服電動(dòng)機(jī)與單機(jī)異步電動(dòng)機(jī)相比，有三個(gè)顯著特點(diǎn)：1）起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大：由于轉(zhuǎn)子電阻大，與普通異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性曲線相比，具有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。因此，當(dāng)定子一有控制電壓，轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動(dòng)，即具有起動(dòng)快、靈敏度高的特點(diǎn)。2）運(yùn)行范圍較廣3）無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象：正常運(yùn)轉(zhuǎn)的伺服電動(dòng)機(jī)，只要失去控制電壓，電機(jī)立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)。交流伺服電動(dòng)機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、噪音小，但由于轉(zhuǎn)子電阻大，損耗大，效率低3.交流伺服電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)主要可分為兩大部分，即定子部分和轉(zhuǎn)子部分。在定子鐵心中安放著空間互成90°電角度的兩相繞組，所以交流伺服電動(dòng)機(jī)是一種兩相的交流電動(dòng)機(jī)。由于交流伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速總是低于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步速，而且隨著負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩值的變化而變化，因此交流伺服電動(dòng)機(jī)又稱為兩相異步伺服電動(dòng)機(jī)。與一般交流異步電動(dòng)機(jī)不同的是，交流伺服電機(jī)為了便于控制轉(zhuǎn)速，把轉(zhuǎn)子電阻設(shè)計(jì)的很高，使電機(jī)的機(jī)械特性變得很軟（不是很硬），即轉(zhuǎn)速低時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩較大。信號(hào)系數(shù)αe不但可以表示控制電壓的值，而且也可表示電機(jī)不對(duì)稱運(yùn)行的程度。如當(dāng)αe=1，氣隙中合成磁場(chǎng)是一個(gè)圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，電機(jī)處于對(duì)稱運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)αe=0，對(duì)應(yīng)的是一個(gè)脈振磁場(chǎng)，電機(jī)不對(duì)稱程度最大；αe越接近0，磁場(chǎng)的橢圓度就越大，不對(duì)稱程度也就越大。如果伺服電動(dòng)機(jī)控制電壓消失后像一般單相異步電動(dòng)機(jī)那樣繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，則出現(xiàn)失控現(xiàn)象，我們把這種因失控而自行旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象稱為自轉(zhuǎn)。為消除交流伺服電動(dòng)機(jī)的自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，必須加大轉(zhuǎn)子電阻r2。5．交流伺服電動(dòng)機(jī)的控制方式（1）幅值控制保持控制電壓與勵(lì)磁電壓間的相位差不變，僅改變控制電壓的幅值。（2）相位控制保持控制電壓的幅值不變，僅改變控制電壓與勵(lì)磁電壓間的相位差。（3）幅-相控制同時(shí)改變控制電壓的幅值和相位。6．交流伺服電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)差率s(或轉(zhuǎn)速n)的關(guān)系曲線，即T=f(s)曲線［或T=f(n)曲線］稱為機(jī)械特性。7．交流伺服電動(dòng)機(jī)在沒有控制電壓時(shí)，定子內(nèi)只有勵(lì)磁繞組產(chǎn)生的脈動(dòng)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子靜止不動(dòng)。當(dāng)有控制電壓時(shí)，定子內(nèi)便產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子沿旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向旋轉(zhuǎn)，在負(fù)載恒定的情況下，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速隨控制電壓的大小而變化，當(dāng)控制電壓的相位相反時(shí)，伺服電動(dòng)機(jī)將反轉(zhuǎn)。單相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子是普通鼠籠型的，通常在定子上有兩相繞組，一主一副，副繞組配合主繞組啟動(dòng)電機(jī)，電機(jī)啟動(dòng)達(dá)一定轉(zhuǎn)速后副繞組電源切斷，不會(huì)再產(chǎn)生磁場(chǎng)，如果只有主繞組，電機(jī)不會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)起來。項(xiàng)目四任務(wù)2練習(xí)題參考答案1.步進(jìn)電機(jī)步距角的計(jì)算公式是：Q=360o/N.Zr，Zr為轉(zhuǎn)子的齒數(shù)，N為運(yùn)行拍數(shù)，N=km(k=1,2；m為相數(shù))，所以步進(jìn)電機(jī)的步距角和定子繞組的的相數(shù)、轉(zhuǎn)子的齒數(shù)、以及通電方式有關(guān)。2.步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速可以用頻率來控制，步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行頻率跟轉(zhuǎn)速成正比，可以通過計(jì)算公式，計(jì)算出步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為n=60f/NZr，得到每分鐘多少轉(zhuǎn)，由于可能采用的頻率過高，或者調(diào)節(jié)頻率占空比所引起的變化，所以特別強(qiáng)調(diào)是平均轉(zhuǎn)速。3．步進(jìn)電機(jī)可以采用三相單拍、雙拍、單雙拍等各種通電方式，不同通電方式主要影響電機(jī)的步距角和矩頻特性。4．控制繞組每改變一次通電狀態(tài)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度叫步距角。步進(jìn)電機(jī)步距角的計(jì)算公式是：Q=360o/N.Zr，其步距角與拍數(shù)成反比，而步進(jìn)電機(jī)可以采用三相單三拍控制方式或三相六拍控制方式運(yùn)行，因此，一臺(tái)步進(jìn)電機(jī)由于采用三拍或六拍不同的運(yùn)行方式就會(huì)有兩個(gè)步距角。5．（1）電機(jī)的步距角：0.75°；（2）轉(zhuǎn)速：75r/min。6．步進(jìn)電機(jī)中，控制繞組的通電狀態(tài)每切換一次叫做“拍”，若每次只有一相控制繞組通電，切換三次為一個(gè)循環(huán)為“三拍”，叫三相單三拍控制方式。雙三拍控制方式是指每次同時(shí)有兩相控制繞組通電，通電方式是UV→VW→WU→UV，切換三次為一個(gè)循環(huán)，故稱三相雙三拍控制。三相六拍控制方式的通電順序是U→UV→V→VW→W→WU→U。每改變一次通電狀態(tài)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的角度只有雙三拍通電方式的一半。定子三相繞組經(jīng)六次換接完成一個(gè)循環(huán)，故稱“六拍”控制。項(xiàng)目四任務(wù)3練習(xí)題參考答案1.無刷直流電動(dòng)機(jī)由電子開關(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)。2.位置傳感器是組成無刷直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的三大部分之一，也是區(qū)別于有刷直流電動(dòng)機(jī)的主要標(biāo)志。其作用是檢測(cè)主轉(zhuǎn)子在運(yùn)動(dòng)過程中的位置，將轉(zhuǎn)子磁鋼磁極的位置信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，為邏輯開關(guān)電路提供正確的換相信息，以控制它們的導(dǎo)通與截止，使電動(dòng)機(jī)電樞繞組中的電流隨著轉(zhuǎn)子位置的變化按次序換向，形成氣隙中步進(jìn)式的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，驅(qū)動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子連續(xù)不斷地旋轉(zhuǎn)。3.位置傳感器的基本功能是在電動(dòng)機(jī)的每一個(gè)電周期內(nèi)，產(chǎn)生出所要求的開關(guān)狀態(tài)數(shù)。也就是說電動(dòng)機(jī)傳感器的永磁轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)過一對(duì)磁極（N、S極）的轉(zhuǎn)角，就要產(chǎn)生出與電機(jī)邏輯分配狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的開關(guān)狀態(tài)數(shù)，以完成電動(dòng)機(jī)的一個(gè)換流全過程。如果轉(zhuǎn)子充磁的極對(duì)數(shù)越多，則在360°機(jī)械角度內(nèi)完成該換流全過程的次數(shù)也就越多。其充磁的極對(duì)數(shù)一般設(shè)計(jì)成和電動(dòng)機(jī)的主轉(zhuǎn)子一樣，以確保換向節(jié)拍和主轉(zhuǎn)子磁極處在換向位置的時(shí)間是同步的。這樣可提高平均轉(zhuǎn)矩，同時(shí)降低轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)值。4.無刷直流電機(jī)的電機(jī)本體在結(jié)構(gòu)上與永磁同步電機(jī)類似，只是沒籠型繞組和它的啟動(dòng)裝置。它的定子繞組可以是簡(jiǎn)單的單相，也可以是三相以上的結(jié)構(gòu)，電樞繞組的連接方式主