電力拖動習題

1、 1，什么是電力拖動系統(tǒng)(書第一頁第三行)電力拖動系統(tǒng)由哪幾部分組成每一部分的功能是什么(第三頁第一行)答：1.以電動機為原動機，通過傳動機構(gòu)帶動生產(chǎn)機械運轉(zhuǎn)的動力學整體稱為電力拖動系統(tǒng)2. 電力拖動系統(tǒng)是由電動機、生產(chǎn)機械、傳動機構(gòu)、控制設(shè)備和電源等五大部分組成。3. 電動機：電能轉(zhuǎn)換為機械動力，用以施動生產(chǎn)機械。生產(chǎn)機械：是生產(chǎn)機械為執(zhí)行某一任務(wù)的機械部分。傳動機構(gòu)：是把電動機的運動經(jīng)中間變速或變速運動方式后，再傳給生產(chǎn)機械的工作機構(gòu)?？刂圃O(shè)備：控制電動機的運行，對工作機械的運動實現(xiàn)自動控制電源：為發(fā)動機和其他電器設(shè)備供電。2， 1. M-ML=GD2/375*dn/dt 2. M-電動機

2、的電磁轉(zhuǎn)速；ML-靜負載轉(zhuǎn)矩；GD2-物體的飛輪矩，它是實際工程中用來描述旋轉(zhuǎn)物體慣性的物理量；常數(shù)375-加速度量綱。3，從電力拖動系統(tǒng)的運動方程如何看出電機運動的方式(第五頁)MML加速答: 當時，系統(tǒng)加速；當時，系統(tǒng)減速。當 時，轉(zhuǎn)速不變，系統(tǒng)以恒定的轉(zhuǎn)速運行，或者靜止不動。4，多軸系統(tǒng)為什么要等效為單軸系統(tǒng)？(如果以每一根軸分析會非常復雜計算量會很大)折算原則是什么答: 1.要全面研究一個多軸系統(tǒng)，必須對每一根軸列出相應(yīng)運動方程，再列出各軸之間相互關(guān)聯(lián)方程式，再將方程聯(lián)立，較復雜；而等效則算后，運算比較簡單。2. 多軸等效單軸，負載按功率不變的原則算，折算原則是保持拖動系統(tǒng)在折算后其傳

3、遞的功率和貯存的功能不變；各軸的飛輪矩按功能不變原則折算。5，凈負載折算的原則（功率不變），反輪矩折算原則（動能不變）。答：1.從已知的實際靜負載轉(zhuǎn)矩計算出折算到電動機軸上的等效負載轉(zhuǎn)矩。2. 從已知的各轉(zhuǎn)軸飛輪矩GD2d、GD21和GD2m，計算出系統(tǒng)的總飛輪矩。6，什么是負載折算原則？答：生產(chǎn)機械的靜負載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的關(guān)系稱為生產(chǎn)機械的負載轉(zhuǎn)矩特性。7，負載機械特性有哪幾類？3類 各類負載有什么特點？機械特性必考答：恒轉(zhuǎn)矩負載特性：與n無關(guān)，總是恒值；恒功率負載特性：與n 成反比例變化；通風機負載特性：與n2成正比例變化。1. 他勵直流電動機的機械特性是什么？他勵直流電動機的機械特性方程中各

4、個參數(shù)的含義是什么？答：電動機的機械特性是指電動機在穩(wěn)定運動狀態(tài)下轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系U-電樞外加電壓 -磁通量 Cm-常數(shù) M 電磁轉(zhuǎn)矩2. 他勵直流電動機的機械特性的斜率和那些量有關(guān)？什么叫硬特性？什么叫軟特性？答：與所串電阻RC及勵磁磁場有關(guān)；值較小的機械特性稱硬特性，反之為軟特性3. 為什么n0稱為理想空載轉(zhuǎn)速？轉(zhuǎn)點是否意味著電動機轉(zhuǎn)速為零？為什么？答：因為實際中空載轉(zhuǎn)矩T0不可避免，故n0達不到。堵轉(zhuǎn)就是n=0的點。4. 什么叫人為機械特性？答：人為機械特性指通過改變u、R參數(shù)得到的機械特性。5. 為什么降低電源電壓的人為機械特性是互相平行的？為什么減損氣隙有機械特性會變軟？答：

5、u與值無關(guān)；因為減小，增大，特性邊軟。6. 什么是電力拖動系統(tǒng)的穩(wěn)定運行？能夠穩(wěn)定運行的充分必要條件是什么？答：系統(tǒng)在某種外界擾動下離開原的平衡狀態(tài)，在新的條件下獲得的新的平衡；或當擾動消失后系統(tǒng)能自動恢復到原來的平衡狀態(tài)。滿足上述條件，系統(tǒng)就是穩(wěn)定的。系統(tǒng)穩(wěn)定運行的充分必要條件是：1）電機的機械特性與負載轉(zhuǎn)矩特性必須有交點，在交點處；2）在交點附近應(yīng)有。7. 他勵直流電動機穩(wěn)定運行的電樞電流的大小由什么決定？改變電樞電阻或電源電壓的大小時，能否改變電樞電流的大??？答：Ia由負載TL決定。不能。8. 試分析能耗制動的物理過程9. 電壓反接制動與電動勢反接制動有何異同點？答：相同點：兩種狀態(tài)都是

6、制動狀態(tài)，即電磁轉(zhuǎn)矩都與轉(zhuǎn)向相反。 不同點：電壓反接制動中，電流方向發(fā)生改變；而電動勢方向制動中電流流向不變。10. 他勵直流電動機有哪幾種調(diào)速方法，各有什么特點？答：1）電樞串電阻調(diào)速特點：優(yōu)點：設(shè)備簡單、初投資少；缺點：1、有級調(diào)速，級數(shù)有限，平滑性差2、輕載時，調(diào)速范圍小3、低速時，低，電能損耗大4、低速運行，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性差適用于調(diào)速性能要求不高的場合。2）降低電壓調(diào)速特點：優(yōu)點：1、電源電壓能連續(xù)調(diào)節(jié)，調(diào)速的平滑性好，可達到無級調(diào)速；2、無論是高速或低速，機械特性硬度不變，低速時穩(wěn)定性好；3、低速時電能損耗小，效率高。缺點：設(shè)備的初投資大。適用于對調(diào)速性能要求較高的設(shè)備上。3）減弱勵磁磁

7、通調(diào)速特點：優(yōu)點：1、電流較小的勵磁電路中進行調(diào)節(jié)、控制方便，功率損耗小2、用于調(diào)速的變阻器功率小，可較平滑調(diào)速，實現(xiàn)無級調(diào)速。缺點：調(diào)速范圍較小。11. 調(diào)速范圍與靜差率有什么關(guān)系？為什么要同時提出才有意義？答：調(diào)速范圍，其中nmin受到調(diào)速相對穩(wěn)定性限制，而穩(wěn)定性則通過（靜差率）反映，故同時考察D與對調(diào)速系統(tǒng)才有意義。12. 采用能耗制動何電壓反接制動為什么要在電樞回路中串電阻？哪些情況串入電阻更大些？答：如果不串入制動電阻的話，會使制動電流過大，馬達發(fā)熱；另外，還會使馬達停下來的速度太快，造成沖擊，加快設(shè)備的損壞。但如果電阻太大時，制動的功率不足，達不到效果，電阻太小時，會使制動電流過大

8、，馬達發(fā)熱。一般來說，電壓反制動時電阻會大一些13. 提升機下放可以采用哪些方案？哪種好能最大？哪種最??？14. 分析降低電樞電壓調(diào)速的原理以及特點？降低電樞電壓調(diào)速，電樞回路必須有可調(diào)壓的直流電源，電樞回路及勵磁回路電阻盡可能小，電壓降低轉(zhuǎn)速下降，人為特性硬度不變、運行轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，可無級調(diào)速。15. 畫出能耗制動電路，并分析其物理過程。1. 什么是啟動倍數(shù)？什么是過載倍數(shù)？答：入m=Mm/Mn Km=Mm/Mn2. 人為機械特性及其內(nèi)容人為特性：人為改變電動機參數(shù)或電源參數(shù)而得到的機械特性。 降壓異步電動機的人為機械特性 轉(zhuǎn)子電路串電阻3. P95 例題3-1 3.為什么三相異步電動機啟動電流

9、大啟動轉(zhuǎn)矩不大的原因？答：啟動時，S=1，由cos02=（r2/s）/根號（r2/s）2+X22很小，約0.2左右另一方面，Ist大，引起定子漏阻抗壓降打，電動勢E減小，主磁通減小。由于這兩方面原因所致。4. 鼠籠式異步電動機啟動方法有哪些？（5種）繞線式電機的啟動方法有哪些？答：鼠籠式啟動方法1自耦變壓器降壓啟動2Y降壓啟動3. 延邊三角形啟動4. 變頻啟動5. 軸啟動繞線式電機啟動方法1是采用頻敏變阻器降壓啟動。2轉(zhuǎn)子電路串電阻啟動。3轉(zhuǎn)子電路串電抗啟動5. 什么電機制動？電機制動的方法有哪些？答：解釋：電動機制動是指制止電動機在停電后的慣力運行。電動機制動方法有兩種：1、機械制動：在切斷

10、電源后，利用機械裝置使電機迅速停轉(zhuǎn)的方法稱為機械制動。應(yīng)用較普遍的機械制動裝置有電磁抱閘和電磁離合器兩種。2、電力制動：使電機在切斷電源后，產(chǎn)生一和電機實際旋轉(zhuǎn)方向相反的電磁力矩（制動力矩），迫使電機迅速停轉(zhuǎn)的方法稱為電力制動。常用的電力制動方法有反接制動和能耗制動等。6. 制動有哪幾種方案？P116表3-4如何實現(xiàn)制動運行？ 方法性能能耗制動反轉(zhuǎn)制動回饋制動轉(zhuǎn)速反向兩項反接方法條件斷開定子交流電源，通入直流電流轉(zhuǎn)子串電阻轉(zhuǎn)子串入較大電阻轉(zhuǎn)子串入電阻nn1能量關(guān)系機械能轉(zhuǎn)換為電能在外串電阻上的消耗機械能轉(zhuǎn)化為電能1S2，機械能與定子輸入的電磁能均被外串的轉(zhuǎn)子電阻消耗機械功率轉(zhuǎn)化為電功率S0機械

11、能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔軆?yōu)點制動平穩(wěn)，便于實現(xiàn)，準確停車能級位能負載獲得穩(wěn)定下放速度制動強烈減速迅速能向電源回饋電能，比較經(jīng)濟缺點制動慢能量損耗大能量損耗大，控制復雜在nn1時才能實現(xiàn)回饋應(yīng)用場合準確停車位能負載穩(wěn)定下放位能負載穩(wěn)定下放迅速停車或反轉(zhuǎn)時nn1下放重物7. 能耗制動是如何實現(xiàn)的？其用在什么場合？答：能耗制動是在電動機定子繞組斷電后，將直流電通入電動機定子繞組，使之產(chǎn)生靜止的磁場，用來克服運行轉(zhuǎn)動慣性，達到停止的目的。能耗制動可與時間繼電器配合，在電動機速度為零時，及時切斷能耗制動電源。8. 異步電動機有哪些制動方式？答：機械制動，能耗制動，反接制動9. 三相異步電動機的調(diào)速方案有哪三大類？答

12、：1.改變定子極對數(shù)-變極調(diào)速2. 改變定子電源頻率-變頻調(diào)速3. 改變電動機轉(zhuǎn)差率-改變定子電壓調(diào)速，轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速，電磁離合器調(diào)速和串級調(diào)速。10. 高速的調(diào)效方式有哪幾種？低速的調(diào)效方式有哪幾種？高效：串級調(diào)速，變極調(diào)速，變頻調(diào)速低效：降低定子電壓調(diào)速，轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速，定子串電阻調(diào)速11. 變頻調(diào)速有什么特點？1、 調(diào)速效率高，屬于高效調(diào)速方式。 2、調(diào)速范圍寬，一般可達20:1。 3、機械特性較硬 4、變頻裝置萬一發(fā)生故障，可以退出運行。 5、能兼作啟動設(shè)備，即通過變頻電源將電動機啟動到某一轉(zhuǎn)速，再斷開變頻電源，電動機可直接接到工頻電源使泵或風機加速到全速。12. 異步電動機最大轉(zhuǎn)

13、矩與哪些參數(shù)有關(guān)？臨界轉(zhuǎn)差率與哪些參數(shù)有關(guān)？1） 保持u/f=常數(shù)的目的是維持電動機的轉(zhuǎn)矩不變,它能保證電動機在工頻以下具有恒轉(zhuǎn)矩輸出特性。 書上的公式抄起來很煩，簡化后，頻率較高時，U1/（f1*根號Mm）=常數(shù)。頻率較低時，U12/（f1*根號Mm）=常數(shù)，所以u/f=常數(shù)可維持電動機的轉(zhuǎn)矩不變2） 異步電動機轉(zhuǎn)速即指其轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n，異步電動機的同步轉(zhuǎn)速指其定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n1，其轉(zhuǎn)差率s=( n1-n)/ n1。啟動開始瞬間n=0時，s=1；空載啟動后有這個可能的瞬間n= n1時，s=0.這兩種狀態(tài)都不能維持（一是受電磁力作用要即刻運行，二是因達到同步轉(zhuǎn)速而失去轉(zhuǎn)子電流需要即刻慢下來才

14、能切割磁力線），維持運行的轉(zhuǎn)差率s只能在01之間。由異步電動機轉(zhuǎn)矩公式MN=kPN/nN式中PN:額定功率；nN：額定轉(zhuǎn)速nN越小即對應(yīng)s越大，PN越大，顯然s有一個最大值，把滿足上述公式的s稱之為臨界轉(zhuǎn)差率sN綜上所述，我們把異步電動機能夠維持穩(wěn)定運行的最大轉(zhuǎn)差率叫做臨界轉(zhuǎn)差率。13. 快速停車用什么方法？（能耗制動、反接制動）重物下放有哪幾種方法？（發(fā)點反饋、轉(zhuǎn)子反接的反接制動、能耗制動）若轉(zhuǎn)速不超過n1有幾種？（轉(zhuǎn)子反向制動、反接制動、能耗制動）14. 電動機的選擇包括哪些內(nèi)容？P145（種類結(jié)構(gòu)形式）1） 類型的選擇：生產(chǎn)機械對電動機的要求：機械特性，起動性能，調(diào)速性能，制動方法，過載能力以及經(jīng)濟效益2） 功率的選擇：既不能過載，也不能長期輕載。3） 電壓的選擇4） 轉(zhuǎn)速的選擇5） 外形結(jié)構(gòu)的選擇，開啟式，防護式，封閉式，密封式，防爆式15. 電機容量的選擇包括那三個內(nèi)容？P146（三個方面，發(fā)熱、過載、制動）1. 發(fā)熱：電動機在運行過程中發(fā)生能量轉(zhuǎn)換，必有能量損耗，損耗的能量會變成熱能而使電動機發(fā)熱，溫度升高。而溫度超過一定數(shù)值，必定使繞組的絕緣損壞。因此，應(yīng)保證電動機的工作溫度小于或等于電機絕緣允許的最高溫度。電動機的溫度上升和下降都有一個過程，溫升上升的快慢與散熱條件有關(guān)，溫升大