电机及拖动基础
例 1: 在直流电机中,右行单叠绕组的合成节距为多少?
1
例2:一直流电动机拖动一台他励直流发电机,当电动机的外电压,励磁电流不变时,增加发电机的负载,则电动机的电枢电流 是怎么变化的?
增大。
例3:直流电动机起动时电枢回路串入电阻 的目的是什么?
限制起动电流 。
例4:负载转矩不变时,在直流电动机的励磁回路串入电阻,稳定后,转速将 怎么变化? 下降
例5 如将额定电压为220/110V的变压器的低压边误接到220V
电压,则激磁电流将怎么变化?
增加很多倍 。
例6:三相变压器的变比是指什么之比 ?
原副边相电势
例7 :国产额定转速为1450r/min的三相感应电动机的主磁极个数为多少?
4。
例8:交流电机定、转子的极对数有什么要求?
相 等。
例9:异步电动机运行时,若转轴上所带的机械负载愈大则转差率是怎样变化的? 在临界转差率范围内愈大。
例10:三相绕线式感应电动机拖动恒转矩负载运行时,采用
转子回路串入电阻调速,运行时在不同转速上时,其转子回路电流的大小与转差率的关系是什么?
与转差率无关。
例11:直流电机电刷放置原则是什么?
在确定直流电机电刷的安放原则上就考虑:(1)应使电机正、负电刷间的电动势最大:(2)应使被短路元件的电动势最小,以利于换向。两者有一定的统一性,一般以空载状态为出发点考虑电刷的安放。因此,电刷的合理位置是在换向器的几何中性线上。无论叠绕组还是波绕组,元件端接线一般总是对称的,换向器的几何中性线与主极轴线重合,此时电刷的合理位置是在主极轴线下的换向片上。
例12:变压器二次侧接电阻、电感和电容性负载时,从一次侧输入的无功功率有何不同?为什么?
因为变压器等效电路是感性的,因此当二次侧接电感性负载时,从一次侧输入的无功功率最大,电阻性负载次之,电容性负载时最小,若负载电容足够大时甚至可能向电网发送感性无功功率。
例13:异步电动机的转子有哪两种类型,各有何特点?
•一种为绕线型转子,转子绕组像定子绕组一样为三相对称绕组,可以联结成星形或三角形。绕组的三根引出线接到装在转子一端轴上的三个集电环上,用一套三相电刷引出来,可以自行短路,也可以接三相电阻。串电阻是为了改善起动特性或为了调节转速。 另一种为鼠笼型转子。转子绕组与定子绕组大不相同,在转子铁心上也有槽,各槽里都有一根导条,在铁心两端有两个端环,分别把所有导条伸出槽外的部分都联结起来,形成了短路回路,所以又称短路绕组。具有结构简单、运行可靠的优点。但不能通过转子串电阻的方式改善起动特性或调节转速。
例14: 交流电机的调速方法主要有哪些?
交流电机的调速方法主要有:降电压调速、绕线式异步电动机转子回路串电阻调速、鼠笼式三相异步电动机变极对数调速、变频调速、电磁转差离合器。
例15:三相感应电动机运行时,若负载转矩不变而电源电压下降,电机的主磁通、电机的转子转速将怎样变化?
都将下降
例16:三相感应电机转速为n,定子旋转磁场的转速为n1,当n
例17:一台三相八极感应电动机的电网频率50Hz,空载运行时转速为735转/分,当转差率为0.04时,转子的电势频率为 多少?
2Hz
例18:变压器的结构参数包括哪些?
激磁电阻,激磁电抗,绕组电阻,漏电抗及变比。
例19:电磁功率与输入功率之差,对于直流电动机来说主要是什么损耗?
绕组铜损耗
例20:感应电动机起动时,起动转矩是大还是小?
不大
例21:直流电动机调速时,在励磁回路中增加调节电阻,电机转速怎么变化?
升高
例22:一台三相八极感应电动机的电网频率50Hz,空载运行时转速为735转/分,此时转差率为多少?
0.02
例23: 绕线式三相感应电动机,转子串电阻起动时起动转
矩和起动电流将怎样变化?
起动转矩增大,起动电流减小
例24:一台三相感应电动机拖动额定恒转矩负载运行时,若电源电压下降,稳定后电机的电磁转矩 怎么变化?
电磁转矩 仍然等于负载转矩。
例25:一台50三相感应电动机的转速为720r/min,该电机的级数和同步转速为多少? 8极 750r/min
例26:变压器负载呈容性,负载增加时,副边电压怎么变化?
可能上升或下降
例27: 一台50HZ的变压器接到60Hz的电网上,外接电压的大小不变,激磁电流将怎样变化?
减少
例28:起动直流电动机时,磁路回路应在什么时候接入电源 ?
比电枢回路先接入
例29:若并励直流发电机转速上升20%,则空载时发电机的端电压U0将怎么变化? 升高大于20%
例30:在直流电机中换向器-电刷的作用是什么?
在直流电机中,电枢电路是旋转的,经换向器-电刷作用转换成静止电路,即构成每条支路的元件在不停地变换,但每个支路内的元件数及其所在位置不变,因而支路电动势为直流,支路电流产生的磁动势在空间的位置不动。
例31: 变压器二次侧接电阻、电感和电容性负载时,从一次侧输入的无功功率有何不同?为什么?
因为变压器等效电路是感性的,因此当二次侧接电感性负载时,从一次侧输入的无功功率最大,电阻性负载次之,电容性负载时最小,若负载电容足够大时甚至可能向电网发送感性无功功率。
例32:异步电动机为什么又称为感应电动机?
异步电动机工作原理是由于定子绕组接上电源后,建立旋转磁场,依靠电磁感应作用在转子绕组中感应电势,并产生电流,转子电流与磁场互相作用,产生电磁转矩,从而实现能量变换。由于转子电流是感应而生的,因此又称为感应电机。
例33:普通笼型感应电动机在额定电压下起动时,为什么起动电流很大,而起动转矩并不大? 异步电动机在启动瞬间,定子绕组已接通电源,但转子的惯性转速从零开始增加的瞬间转差率s=1,转子绕组中感应电流很大,使定子绕组中流过的启动电流大,但功率因数很低,所以转矩并不大。
例34:一台他励直流电动机数据:PN=18.5kW,UN=440V,IN=50.5A,nN=1000r/min,Ra=0.862Ω。已知TL=TN,如果采用调压和弱磁调速,要求最高理想空载转速n0max=1500r/min,低速区静差率δ=24% 。试计算:
(1)额定负载下的最高转速nmax和最低转速nmin;
(2)高速区静差率δ。
解(1)在低速区,电机是通过降低电压调速。
UNRaIN4400.86250.50.3965C eN1000nN
UN440nn0nN1111111 n0CeN0.3956
低速区的静差率为最大静差率:
n111 nminn11135224%max
在高速区,电机通过弱磁升速,由最高理想转速n0max=1500r/min可求得最低磁通,即:
440UN0.2933TeCTIaTN Cen0max1500
由于电机额定负载不变,由
得弱磁后高速区电枢电流为:
0.3965CCITNINeNIN50.568.27 0.2933CTCe
例35:一台他励直流电动机以速度下的放位能性能额定负载的重物。电动机额定数据 为
求:
(1)采用倒拉反接制动时,电枢回路串入的电阻应为多大?
(2)采用能耗制动时,电枢回路串入的电阻应为多大?
(3)采用回馈制动时,电枢回路不串电阻,电源电压应降为多大? 。
(4)在以上三种制动情况下,电枢回路上的损耗功率有多大?