电机与拖动词汇表及答疑库.docx
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电机与拖动词汇表及答疑库
词汇表
(一)电机原理部分
1、磁路
磁通通过的路径。
2、直流电机
发出直流电或者通直流电旋转的电机。
3、电枢
直流电机的转子,包括铁心和绕组两部分。
4、励磁方式
形成主磁场的方法。
5、磁极中心线
磁极的几何中心对称线。
6、几何中心线
磁极之间的平分线,也就是物理磁场强度为0的位置。
7、极距
铁心表面一个磁极所占的距离,一般用槽数来表示。
8、换向器
直流电机中的一个特殊装置,完成线圈电流的方向转换。
9、电刷
直流电机中的一个特殊装置,与换向器接触,完成电流的接入和引出。
10、电枢反应
电枢磁场对主极磁场的影响。
11、电势系数
单位转速、单位磁通产生的电动势的大小。
12、转矩系数
单位电枢电流转速、单位磁通产生的电动势的大小。
13、自励过程
并励直流发动机建立输出电压的过程。
14、变压器
通以交流电,实现变压的电磁设备。
15、额定值
又叫铭牌值,指电气设备正常使用时必须满足的一些条件。
16、等效电路
把电气设备的主要问题突出出来,用电路参数等效表示的电路。
17、相量图
电机中各物理量稳态变化时,各量之间相位关系得表示图。
18、归算
电机分析中为了简化运算采用的一种等效变换方法。
19、标幺值
某一物理量的实际值与选择的基准值之比,是个相对量。
20、电压变化率
电气设备带负载以后,与空载相比电压变化的相对比例。
21、连接组
三相变压器表示一二次绕组连接方法和电势相位关系的参数。
22、脉振磁场
磁场分布的对称轴线在空间位置不动,幅值周期性变化的磁场。
23、旋转磁场
磁场分布的对称轴线在空间连续移动,幅值不变化或单方向有所变化的磁场。
24、铜损
电机通电时,导线上产生的损耗。
25、铁损
电机通电时,铁心里面产生的损耗。
26、工作特性
电机正常工作时,转矩、转速、电流、效率等参数随负载的变化规律。
27、感应电机
定子绕组通交流电,转子上不通电,采用短路绕组方式工作的交流电机。
27、同步电机
定子绕组通交流电,转子上有固定磁场,以同步转速旋转的交流电机。
28、隐极同步电机
转子作成圆柱形,无突出磁极形式的同步电机。
29、凸极同步电机
转子上有明显突出的磁极的同步电机。
30、内功率因数角
同步电机中激磁电动势和负载电流之间的相角差。
(二)电机拖动部分
31、传动
动力的传送,包括气动、液动和电动。
32、电力传动
以电动机作为原动机,带动生产机械运行的动力传动方式。
33、负载转矩特性
生产机械工作机构的负载转矩与转速之间的关系TL=f(n)。
34、恒功率负载
负载的转速与转矩的乘积为常数,即负载的机械功率为常数。
35、机械特性
电动机的电磁转矩与转速之间的关系。
36、固有机械特性
当电动机电枢接额定电压,正常接线,磁通为额定磁通,电枢回路无附加电阻时,电动机的机械特性。
37、人工机械特性
当固有机械特性不能满足生产机械不同的工作要求,改变某些参数所得到的机械特性。
38、电气调速
通过改变电动机相关参数而改变系统运行转速的调速方法。
39、电力传动系统的调速范围D
是指系统所能给出的最高转速nmax与最低转速nmin的比值。
40、静差率s
指电机由理想空载到满载(额定负载)时的转速落差与理想转速的比值。
41、静差率s与调速范围D的关系是什么?
调速范围D是指满足静差率要求时的最大速度与最小速度之比。
静差率s与调速范围D是两个互相制约的指标,不能脱离静差率来谈论调速范围。
当要求静差率sarN小的时候,调速范围D不可能大。
42、调压调速
通过调整加在电机电枢侧的电压来改变电机的运行速度的调速方法,一般采用降压调速。
43、电动机的负载能力
指在合理运用电动机的前提条件下,电动机所能输出的转矩和功率的大小。
44、交流电机直接起动
又称全压起动,即异步电动机不采取任何措施,直接通过闸刀开关或接触器把全部电源电压加到异步电动机的定子绕组上的起动方法。
45、星形—三角形(Y—△)降压起动
起动时把异步电动机三相定子绕组接成星形(Y),当转速接近稳定时在换接为三角形(),从而达到起动时降压的目的。
46、交流电机制动工作状态
指电磁转矩的方向与转速的方向相反,工作于机械特性的第II、IV象限。
异步电动机也可工作于三种制动工作状态:
回馈制动、反接制动和能耗制动。
47、交流电机回馈制动
当异步电动机由于某种原因使其转速超过旋转磁场的转速(即同步转速),异步电机就把轴上的机械能或系统储存的动能转变为电能回馈给电网,此时,对拖动系统而言产生制动作用,这就是回馈制动。
48、异步电动机的转速
异步电动机的转速为n=n0(1-s)=60f1/p.(1-s)
即有三大类调速方法:
(1)变极调速:
改变定子绕组极对数p,以改变同步转速n0;
(2)变频调速:
改变供电电源频率f1,以改变同步转速n0;
(3)改变转差率s调速。
49、负载图
在一整个工作循环中,把电力传动系统的基本参量对时间的变化情况绘成曲线,即称为“负载图”。
例如:
功率、转矩、转速、电流等对时间的变化,即P,T,n,I=f(t)
50、断续周期性工作方式
电动机在一系列完全相同的工作周期内运行。
每一工作周期包括一个带有不变负载的工作时间和电动机的停歇时间,在停歇时间内电动机要断电。
同时,不论工作时间或停歇时间都相当短((3~4)TH),不能使电动机各部分的温升达到稳定值。
51、负载持续率
工作时间与工作周期之比称为负载持续率,标准的负载持续率为15%、25%、40%和60%。
52、短时工作方式
电动机承担不变负载工作时间(a(3~4)TH)相当短,不能使电动机各部分的温升达到实际的稳定值,而电动机停歇时间(b.(3~4)TH)又相当长,使它各发热部分都能回复到实际的冷却状态。
短时工作的标准时限为15、30、60及90分钟。
短时工作的水闸闸门启闭机等应该使用短时工作方式电动机。
答疑库
答疑库
1、试判断下列情况,电刷两端电压的性质:
(1)磁极固定,电刷与电枢同时旋转;
(2)电枢固定,电刷与磁极同时旋转。
答:
①交流:
因为电刷与磁极相对运动。
②直流:
因为电刷与磁极相对静止。
2、一台四极直流电机,采用单迭绕组,问:
若取下一只或相邻两只电刷,电机是否可以工作?
答:
若取下一只或相邻两只电刷,使并联支路数减少一半,若是发电机,使输出功率减小一半,若是电动机,则转矩和功率均减半。
对发电机仍能运行,对电动机,在轻载时尚能运行,重载或满载不能运行,不管怎样,它们的工作状态均属正常。
3、一台四极直流电机,采用单迭绕组,问:
若只用相对两只电刷,是否可以工作?
答:
若只用相对两只电刷(如A1、A2),此时A1、A2间虽形成两条并联支路,每条支路下均有六个元件,其中三个元件的电动势方向与另三个元件的电动势方向恰相反,故每条支路总电动势为零,所以不论发电机还是电动机均不能工作。
4、把一他激发电机的转速提高20%,空载电压会提高多少(激磁电阻保持不变)?
若是一台并激发电机,则电压升高得多还是少(激磁电阻保持不变)?
答:
①他励发电机空载电压增加1.2倍。
②并励发电机:
若
=C情况同上,空载电压Uo增加1.2倍,但由于Uo增加的同时,从而导致
也增大。
所以并励发电机空载电压增加的程度比他励发电机大。
5、电势和转矩公式中的
应是什么磁通?
答:
为每个极面下的气隙磁通,它由励磁磁动势和电枢磁动势共同产生的.
6、在实际应用中,如果并激直流发电机不能自激建压,试分析可能产生的原因,怎样检查,应采取哪些措施?
答:
根据并激直流发电机建压的条件,首先检查励磁回路电阻是否在最小位置、然后检查励磁绕组和电枢绕组之间的接线是否正确。
如果励磁回路电阻是不在最小位置,则应放在最小位置,如果励磁绕组和电枢绕组之间的接线不正确,调换励磁绕组两端头。
7、并激直流电动机起动时,常把串接于激磁回路的磁场变阻器短接,为什么?
若在起动时,激磁回路串入较大电阻,会产生什么现象?
8、并激直流电动机的起动电流取决于什么?
正常工作时的电枢电流又决定于什么?
9、从物理意义上说明变压器为什么能变压,而不能变频率?
10、变压器一次线圈若接在直流电源上,二次线圈会有稳定直流电压吗?
为什么?
答:
不会。
因为接直流电源,稳定的直流电流在铁心中产生恒定不变的磁通,其变化率为零,不会在绕组中产生感应电动势。
11、变压器铁芯的作用是什么,为什么它要用0.35毫米厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片迭成?
答:
变压器的铁心构成变压器的磁路,同时又起着器身的骨架作用。
为了减少铁心损耗,采用0.35mm厚、表面涂的绝缘漆的硅钢片迭成。
12、变压器空载运行时,原线圈加额定电压,这时原线圈电阻r1很小,为什么空载电流I0不大?
如将它接在同电压(仍为额定值)的直流电源上,会如何?
13、变压器制造时迭片松散,片数不足,对变压器性能有何影响?
14、变压器制造时接缝增大;对变压器性能有何影响?
15、在交流发电机定子槽的导体中感应电动势的频率、波形、大小与哪些因素有关?
这些因素中哪些是由构造决定的,哪些是由运行条件决定的?
16、若在对称的两相绕组中通入对称的两相交流电流
,试用数学分析法和物理图解法分析其合成磁动势的性质?
17、试述“同步”和“异步”的含义?
答:
“同步”和”异步”是个相对概念,是指交流旋转电动机的转速n对旋转磁场的转速n1而言,若n=n1为同步电机,n≠n1为异步电机。
18、何谓感应电动机的转差率?
在什么情况下转差率为正,什么情况为负,什么情况下转差率小于1或大于1?
如何根据转差率的不同来区别各种不同运行状态?
答:
感应电机转差率s是指旋转磁场转速n1与转子转速n之间的转速差(n1-n)与旋转磁场转速n1的比率,即
。
当n
当n1>n>0时,转差率s<1;当0>n>∞时,转差率s>1;
当+∞>s>1时为电磁制动运行状态,当1>s>0时为电动机运行状态,当0>s>-∞时为发电机运行状态。
19、感应电动机的气隙为什么要尽可能地小?
它与同容量变压器相比,为什么空载电流较大?
答:
感应电动机气隙小的目的是为了减小其励磁电流(空载电流),从而提高电动机功率因数。
因异步电动机的励磁电流是由电网供给的,故气隙越小,电网供给的励磁电流就小。
而励磁电流又属于感性无功性质,故减小励磁电流,相应就能提高电机的功率因数。
20、增大感应电动机的气隙对空载电流、漏抗、最大转矩和起动转矩有何影响?
答:
气隙增大:
(1)空载电流增大,当电源电压一定,
(N1一定),气隙大,磁阻Rm大,故I0大。
(2)漏抗减小,因气隙大,漏磁路径增长,其磁阻增大,,故漏抗减小。
(3)最大转矩、起动转矩减小。
21、普通鼠笼感应电动机在额定电压下起动,为什么起动电流很大,而起动转矩却不大?
22、什么叫同步电机?
其感应电动势频率和转速有何关系?
怎样由其极数决定它的转速?
答:
转子的转速恒等于定子旋转磁场的转速的电机称为同步电机,其感应电动势的频率与转速之间的关系是:
,当电机的磁极对数p一定时,f∝n,即:
频率f与转速n之间保持严格不变的关系。
23、说明汽轮发电机的基本结构,为什么汽轮发电机的转子采用隐极式,而水轮发电机的转子采用凸极式?
答:
汽轮发电机的基本结构由定子、转子两部分组成,定子由定子铁心、电枢绕组、机座及端盖等部件组成;转子由转子铁心、励磁绕组、护环、集电环、中心环、阻尼绕组和风扇等组成。
隐极式发电机转子的励磁绕组嵌放在转子表面各槽内,气隙均匀,机械强度好,适用于少极、高转速的汽轮发电机,凸极式发电机转子气隙不均匀,对着极弧气隙小,而极间气隙大,励磁绕组嵌放在极弧下,适用于多极低转速的水轮发电机。
24、与无限大容量电网并联运行的同步发电机如何调节无功功率?
答:
调节励磁电流即可调节无功功率的大小。
25、与无限大电网并联运行的同步发电机,如何调节有功功率?
答:
改变原动机的输出功率或转矩,以改变功率角δ的大小。
26、电力传动系统由哪几部分组成?
答:
电力传动系统是电气与机械综合的系统。
由以下四部分组成:
(1)电动机及其供电电源——把电能转换成机械能
(2)传动机构——把机械能转化成所需要的运动形式并进行传递与分配
(3)工作机构——完成生产工艺任务(或称为执行机构)
(4)电气控制装置——控制系统按照生产工艺的要求来工作,并对系统起保护作用或进行更高层次的自动化控制。
27、负载的转矩特性有哪三种典型类型?
答:
(1)恒转矩负载的转矩特性;
(2)通风机负载的转矩特性;
(3)恒功率负载特性。
28.恒转矩负载有哪两类?
答:
(1)反抗性恒转矩负载
(2)位能性恒转矩负载
29、多轴传动系统折算的原则是什么?
答:
保持系统的功率传递关系及系统贮存的动能不变。
30、在起重机传动系统中,电动机的转速n=980r/min,GD2M=70N?
m2,卷筒转速n?
=100r/min,GD2?
=3000N?
m2,重物质量m=1000kg,提升速度v=1.5m/s,卷筒至电动机轴的传动效率?
=0.8,减速器的飞轮惯量和钢绳质量忽略不计。
试求:
(1)重物的作用力折算到电动机轴上的转矩;
(2)电动机轴上的总飞轮惯量。
31、直流电机有哪三种人工机械特性?
答:
(1)电枢串接电阻时的人工机械特性;
(2)改变电源电压时的人工机械特性;
(3)减弱电动机磁通时的人工机械特性。
32、直流他励电动机的起动方法有哪两种?
答:
(1)降压起动;
(2)电枢回路中串接电阻起动。
33、电动机的工作状态可分为哪两大类?
答:
(1)电动工作状态:
电机把电网的电能转变成机械能,并且发出与系统运动方向一致的转矩;
(2)制动工作状态:
电机把系统的机械能转变成电能,并且发出与系统运动方向相反的转矩。
34、电气制动有哪三种方法?
答:
(1)回馈制动:
把电机轴上的机械能或传动系统储存的动能,变成电能回馈给电网;
(2)反接制动:
电机同时吸收机械能和电能,把这些能量消耗在电枢或转子回路的电阻上;
(3)能耗制动:
把机械能变成电能,并把这些能量消耗在电枢或转子回路的电阻上。
35、画出直流电机四象限运行的机械特性。
答:
36、直流他励电动机铭牌参数为:
PN=10kW,UN=440V,IN=26A,nN=1500r/min。
电动机拖动位能负载,在额定负载下工作,在固有机械特性上以回馈制动下放重物,求下放速度。
37、绘出直流他励电动机串电阻调速的机械特性。
答:
串电阻的机械特性是一条下垂的特性,所串附加电阻愈大,斜率b愈大,特性愈软。
38.试绘出交流异步电动机降低电源电压U1时的人工机械特性
39、试绘出绕线式交流异步电动机转子电路串接对称电阻时的人工机械特性
40、异步电动机降压起动的方法
答:
(1)定子串接对称电阻起动;
(2)定子串接对称电抗起动;(3)自耦变压器降压起动;(4)星形—三角形(Y—Δ)降压起动
41、三相异步电动机变频调速有哪些特点?
答:
(1)从基频向下调速,为恒转矩调速;从基频向上调速,近似为恒功率调速;
(2)调速范围大;(3)稳定性好;(4)频率可连续调节,为无级调速;(5)运行时s小,效率高。
42、对电机起动过程的一般要求
答:
(1)电动机能发出足够大的起动转矩以克服负载转矩,保证系统在规定时间内正常起动;
(2)起动电流限定在一定范围内,不会引起电机过热,供电电源电压跌落也在允许范围内;(3)起动设备结构简单、操作方便、能量损耗小。
43、说明自耦变压器降压起动的原理
44、说明交流异步电动机倒拉反接制动的原理
45、试绘出三相异步电动机在四个象限内的各种运行状态
答:
46、改变交流异步电动机转差率s的方法有哪些?
答:
(1)转子电路串接电阻调速;
(2)改变定子电压调速;
(3)电磁滑差离合器调速(滑差电机或电磁调速异步电动机);
(4)串级调速。
47、试说明交流电机变频调速的原理
48、试画出变频调速的机械特性
答:
49、电力传动系统有哪三种惯性?
答:
(1)电磁惯性:
是由线圈或绕组的电感引起的,使其中流过的电流不能突变。
对于直流他励电动机,主要反映在电枢回路电感La和励磁回路电感Lf上,它们分别使电枢电流和励磁电流不能突变,从而使磁通不能突变。
(2)机械惯性:
是由旋转体或直线运动体的质量所引起的,使转速n不能突变。
(3)热惯性:
是由电机发热时,吸收热量提高温度和散热同时存在所引起的,使电机的温度不能突变。
50、电动机的选择主要包括哪些内容?
答:
电力拖动系统中电动机的选择主要包括以下内容:
电动机的种类、电动机的型式、电动机的额定电压、额定转速以及额定功率的选择。
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