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1、精品文档第一章 电机与拖动基础1、直流电机定转子各由哪些主要部件组成？各部件的主要作用是什么？直流电机由定子和转子两部分组成。包括：（l）主磁极由主极铁心和套在铁心上的励磁绕组组成，它的作用是建立主磁场。（2）换向（附加）极由换向极铁心和套在上面的换向极绕组组成，用来改善直流电机的换向。（3）电刷装置由电刷、刷握和汇流条组成，它是将直流电引人或引出电枢的装置。（4）机座即电机定子外壳，起固定与支撑的作用，同时又是主磁路的一部分。 图1-1直流电机的结构1-风扇 2-机座 3-电枢 4-主磁极 5-电刷装置 6-换向器 7-接线板 8-出线盒 9-换向磁极 10-端盖 11-轴2、直流电机铭牌上
2、的额定功率、额定电压、额定电流，对于发电机和电动机各指什么？直流电机的铭牌数据：对发电机额定功率指能够输出的最大电功率，额定电压和额定电流指输出最高电压和最大电流（PN。UNIN）；而对电动机额定功率指能够输出的最大机械功率，额电流指允许输人的最高电压和最大电流（PN=UUINN）。3、直流电机有哪几种励磁方式？不同励磁方式的电动机如何实现反转？流电机的励磁方式分为：他励、并励、串励、复励。单独改变励磁绕组极性或者电枢绕组极性都可使用机实现反转，如果两者极性同时改变，电机仍将沿原方向运转。4、什么叫电枢反应？它对电机产生哪些影响？“电枢反应”就是电枢磁场对主磁场的影响。产生的影响包括：使主磁场
3、发生畸变，磁力线不再对称于磁极轴线；物理中线偏离几何中线不再重合，几何中线处磁场不再为0；削弱了主磁场。这些影响将对直流电机的正常运行产生恶劣作用，必须设法消除。5、串励直流电动机有哪些特点？串励直流电动机的机械特性曲线是一条非线性的软特性，当轴上负载为0时电机转速，所以串励直流电动机不允许轻载工作；由于它的电磁转矩与电枢电流的平方成正比，所以起动转矩大，过载能力强；由于电枢与励磁绕组串联，通人直流或交流电流电机都不受影响，所以在交流电源情况下亦可正常工作。6直流发电机的电磁转矩与原动机的拖动转矩，电动机的感应电动势与电枢电压之间的方向相同还是相反？各有何物理意义？直流发电机的电磁转矩与原动机
4、输人的拖动转矩方向相反，是一对作用力和反作用力的关系。随发电机输出电流的增大，电磁转矩增大（T=），所需的输人转矩也随着增大，才能维持输人转矩与阻转矩之间的平衡，使电机匀速运转。直流电动机运转时功割磁场产生的感应电动势与电枢外加电压方向相反，故为反电势，它维持了电压平衡关系，限制了电枢电流的大小Ia（UaEa）/（RaRL），不致使电动机电流过大。 7直流发电机的外特性受哪几个因素影响？直流电动机的转速特性受哪几个因素影响？ 直流发电机的输出特性（UaEa-IaRa）受转速的高低、主磁场的强弱以及电枢回路电阻大小的影响（EaCe冲n）：直流电动机的转速特性，受外加电枢电压通人励磁电流所建立的主
5、磁场以及电枢回路电阻大小的影响。 8二负载的机械特性有哪几种？负载转矩与转速之间各有什么关系？ 负载的机械特性分为三大类，即恒转矩负载、恒功率负载、泵类和通风机负载。其中恒转矩负载又分为反抗性恒转矩负载和位能性恒转矩负载两种。 反抗性恒转矩负载转矩大小不变而与转速的方向永远相反。而位能性恒转矩负载大小不变方向也不变，当电机正转时，负载转矩与转速方向相反；当电机反转时，负载转矩与转速方向相同。 恒功率负载转矩的大小与转速之间成反比。（TK/n）泵类和通风机负载的大小与转速的平方成正比（TKn2）9改变他励直流电动机的电枢电压、电枢回路电阻或励磁电流时，机械特性将如何变化？改变他励直流电动机的电枢
6、电压，机械特性的斜率不变，理想空载转速n。与电压成正比变化，所以特性平行移动；增大电枢回路电阻，no不变，特性的斜率p随阻值正比增大，所以特性变软;减小励磁电流，主磁场减弱，上升，特性的斜率也增大。10电动机的调速性能指标有哪些？各如何定义？电动机的调速性能指标有：（l）调速范围电动机带额定负载时的最高转速与最低转速之比。（2）调速精度（静差率）在调速范围内最低转速所对应的机械特性曲线上的额定速降nN。与该曲线上的比值。（3）平滑性 定义为相邻两级转速之比。11直流发电机和电动机的功率流程图有何不同？可变损耗和不变损耗各指什么？直流发电机的功率流程是原动机输人机械功率，减去空载损耗，转化成电磁
7、功率，再减去电枢（与励磁）损耗，输出电功率。图l11直流电机的功率流程图a）直流发电机的功率关系b）直流电动机的功率关系直流电动机的功率流程是从电源输人电功率，减去电枢（与励磁）损耗，转化成电磁功率，再减去空载损耗，在轴上输出机械功率。可变损耗指的是电枢（与励磁）损耗，也叫铜损耗，它与电枢（励磁）电流的平方成正比。 不变损耗指的是空载磨擦损耗和铁心损耗，它们与电流大小无关。 12他励直流电动机为什么不允许直接起动？可采用什么方法起动？他励直流电动机在起动时，由于转速为0，反电势亦为0Ea=，电源电压全部加在电枢电阻上，电流过大，所以不允许直接起动。可以采用降低电源电压或电枢回路电阻串电阻的方法
8、起动。13决定电动机起、制动过渡过程的三要素是什么？决定电动机起、制动过渡过程的三要素是：起始值、稳态值和机电时间常数。 14如何判断电动机处于电动运行状态、发电运行状态、制动运行状态？判断电动机的运行状态要看电磁转矩T与转速n的方向相同还是相反，电磁转矩是拖动转矩还是阻转矩；同时还要看感应电势Ea与电枢电压Ua的方向相同还是相反，感应电势是输出电势还是反电势。电动运行状态T与n同向，T表现为拖动转矩，Ea与Ua反向，Ea表现为反电势。发电运行状态T与n反向，T表现为阻转矩，Ea与Ua同向，Ea表现为输出电势。制动运行状态与发电运行状态相同，只不过惯性动能或位能所发出的电没有输出，而是全部消耗
9、在电枢回路的电阻上，变为热能散发掉。 15三相异步电动机的旋转磁场有哪些特点？其转速、转向、幅值和极对数各取决于什么？三相异步电动机的旋转磁场性质如下：转速：为同步速，与电源频率成正比，与定子极对数成反比。转向：取决于输人电流的相序，电机总是由超前相向滞后相的方向旋转。幅值大小：基波磁势F11.35W1KWI1/P瞬时位置：哪相电流达正最大值时，旋转磁势的幅值恰好转到该相绕组的轴线处。极对数：取决于定子绕组在定子槽中的布置，或者说取决于定于绕组元件的节距。16画出三相异步电动机的T型等值电路，写出基本方程式。 17改变三相异步电动机定于端电压或转子回路串人电阻将使机械特性如何变化？ 改变三相异
10、步电动机定子端电压时，同步速nl不受影响，根据参数表达式可看出，临界转差的大小不变，电磁转矩的平方与电源电压成正比，所以当降低定子电压时，电动机的起动转矩和临界转矩都会成平方倍减小，这显然会对电动机的运行造成重要影响，在拖动重载时甚至无法正常工作。当转子回路串人电阻时，同步速n1也不受影响，根据参数表达式临界转矩与转子电阻大小无关，而临界转差的大小与转子电阻成正比变化，所以串人适当电阻可以增大电动机的起动转矩，常用于三相异步电动机带重载起动。18三相异步电动机有哪些起动方法？各有什么特点？三相异步电动机的起动可以分为两大类（l）小容量电机轻载起动时电流不大可直接起动；重载时需采用特殊制造的电机
11、，即深槽转子异步电动机或双鼠笼异步电动机，利用趋肤效应以获得大的起动转矩。（2）大容量电机轻载起动时必须降低定子端电压，以减小起动电流。常用的降压方法有定子串电阻或电抗，定子串自耦变压器，星-三角变换等；重载起动时可采用转子串电阻或者串频敏变阻器的起动方法。19三相异步电动机的调速方法有哪些？各有什么优缺点？三相异步电动机的调速方法有（l）定子调压，调速范围窄，若加转速负反馈可得到较好的调速特性。（2）定子调频，调速范围宽，调速性能好，应用越来越广。（3）转子串电阻调速，方法简单易行，但由于特性变软，低速时损耗大且运行不稳定，只用于要求不高的场合。（4）转子串电势调速也叫串级调速，是一种节能的
12、调速方法，它将转差损耗回收加以利用，因增加设备较多，所以只适用于大功率电机的调速。（5）变极调速，利用改变定子绕组接线进行调速，无须投入其他设备，但需特殊制造电机，只有少数几级速度。（6）转差离合器调速，由于特性软，要加负反馈环节，调速性能好，但只适用于小功率电机的调速。 20他励直流电动机和三相异步电动机的能耗制动有什么不同？他励直流电动机的能耗制动是将电枢电源断开，给电枢串人适当电阻，使惯性旋转的转子槽导体切割主磁场发电，即将动能转为电能，再变成消耗在转子回路电阻上的热能，同时产生制动转矩。而三相异步电动机的能耗制动是断开定子三相电源的同时，给任意两相绕组通人一个直流电流，建立一个极性不变
13、的磁场，使惯性旋转的转子切割这个磁场，产生制动转矩。 21一台他励直流电动机的铭牌额定数据为：17KW 220V 90A 1500r/min Ra0.376，拖动恒转矩额定负载运行。求：(1)这台电动机固有机械特性上的理想空载点、额定工作点、堵转点的电枢电流和转速？ (2)将电枢电压降为150V，电动机的电枢电流和转速各为多少？ （3）若把磁通减小到0.8，电动机的电枢电流和转速各变为多少？解：（1） 理想空载点 额定工作点 堵转点 （A） （3）负载转矩不变，磁通减小20%则Ia增加20%；22、一台他励直流电动机的铭牌额定数据为：13KW 220V 68.7A 1500r/min ，要求调
14、整精度，试求： （1）采用电枢串电阻调速时的调速范围有多少？最低转速时串多大电阻？（2）采用降低电枢电压调速的调速范围有多少？最低转速时的电压为多少？解： (1) 调速范围(2)23、一台他励直流电动机的电枢额定电压220V、额定电流74A，额定电流74A，额定转速1500r/min电枢额定电动势204.6V，电机铁损耗PFe=326W，机械械磨擦损耗Pm=240W，忽略杂散损耗，求这台电动机额定运行时的电磁转矩、输入功率和效率各为多少？解： 24、一台并励直流电动机的额定数据如下：17KW 220V 300r/min 88.9A ，励磁电阻，忽略电枢反应，试求：额定负载时电动机的输出转矩、电
15、磁转和效率？解： 25、一台他励直流电动机用于吊重物，其额定数据如下：29KW 440V 76A 1000r/min, ，忽略空载损耗，负载转矩试求：（1）电动机以500r/min的速度吊起重物，电枢回路需串多大电阻？（2）有哪几种方法可使负载以500r/min的速度下放？电枢回路各需串多大电阻？（3）当以500r/min的速度吊起重物时，将电枢电压突然反接，并使电流不超过，最后稳定下放速度为多少？解：（1） 电枢回路需串电阻： （2）采用倒拉下放重物： 电枢回路需串电阻采用能耗下放重物：电枢回路需串电阻（3） 26、一台三相四极异步电动机，150KW 38V/50HZ 1460 r/min,
16、过载能力，求这台电动机的固有机械特性。解：固有机械特性的四个殊点(1)同步点 T=0，S=0， (2)额定工作点， （3）临界点 （4）起动点 27、一台三相极异步电动机，10KW 38V50HZ 21.6A，定子绕组Y接，额定运行时，定子铜耗，转子铜耗，铁耗， 机械磨擦损耗，附加损耗试求其额定转速、输出转矩和电磁转矩各为多少？解：7.作出评价结论28、一台三相六极异步电动机，28KW 380V/50HZ 950r/min ,定子铜耗、铁耗共2.2KW，机械损耗1.1KW，忽略附加损耗。试求其额定运行时的转差率、转子铜耗、效率、定子电流、转子电流的频率？（2）综合规划环境影响篇章或者说明的内容
17、。解：按照国家规定实行审批制的建设项目，建设单位应当在报送可行性研究报告前报批环境影响评价文件。按照国家规定实行核准制的建设项目，建设单位应当在提交项目申请报告前报批环境影响评价文件。按照国家规定实行备案制的建设项目，建设单位应当在办理备案手续后和开工前报批环境影响评价文件。 （1）内涵资产定价法 疾病成本法和人力资本法将环境污染引起人体健康的经济损失分为直接经济损失和间接经济损失两部分。直接经济损失有：预防和医疗费用、死亡丧葬费；间接经济损失有：影响劳动工时造成的损失（包括病人和非医务人员护理、陪住费）。这种方法一般通常用在对环境有明显毒害作用的特大型项目。29某绕线转子异步电动机的额定数据
18、为：5KW 960r/min 380V/50HZ 14.94A E2N=164V，I2N=20.6A，2.3，定子绕组Y接，拖动恒转矩负载TL=0.75TM，采用反接制动停车，要求超始制动转矩为1.8TN，求转子每相需串人多大电阻？二、环境影响评价的要求和内容解：SN（n1-nN）/n1=(1000-960/1000=0.04 r2=SN E2N/3I2N=0.04164320.6=0.184()（2）疾病成本法与人力资本法（1）规划和建设项目环境影响评价。=0.04(2.3+)=0.175意愿调查评估法（简称CV法）是指通过调查等方法，让消费者直接表述出他们对环境物品或服务的支付意愿（或接受
19、赔偿意愿），或者对其价值进行判断。在很多情形下，它是唯一可用的方法。如用于评价环境资源的选择价值和存在价值。0.75TN=解出S=0.029 n=n1(1-S)=1000(1-0.029)=972(r/min)一、环境影响评价的发展与管理体系、相关法律法规体系和技术导则的应用S=(-ni-n)/-n1=(-1000)-972/-1000=1.972=1.972=4.0880.184=4.11()11( .= .=0 -0- /- 用则和规律、理管价影 ( =. 0 - .= 0值存择选资于如方一它形很在进其者，偿接意的或境们述接者让方过指法简法 ). 0价响环建划本本与成( 0= / =000
20、 0- ） ：和求评阻阻多相转， 为始求，接用 负转拖接定 . . 0 0 为定动异转绕。型特作显环对常法。住陪护务病包失时工影损济间丧、医防失经直分济接损接直损康人起环法人本价产内 件响环批和后理在位建项的备规国按价影批前目交应设目建制实家按文响境前告性可当设，设批实家解容的说章影划合率率电流电效铜、差时定试损略， 耗， 共铁耗, 0 0 ，步六台结评解少多各电出速转损附损械，铁铜耗定时额接子 0 机步极一 点 界 点定 0 = 殊个特有性特固动台，载 / 0 动异三、 电需路物重电需回 物物拉）（阻阻回 少少放稳，超电接然电，物度的/0当阻大需路电度 /0以可法哪阻大需枢物吊的 0以电求试
21、负损空 0 下定，重于动他 解率效电转输电负定，应忽阻， 0 ：数额动励台 解少为各率入磁的定额电求散略 =损磨械 损电 势定电 0转额流定 电、0电定的电励一 范 (解少多的转低少范的压电用阻电串低少有调时电串用 求，精要 0 ：数铭机电励%0 % 磁不矩负 堵作额载空 少多速流电机 0通把 ？为转枢的， 降电？转流的点、额点空的机机台求求载矩恒， ：为定铭流直。转生产这子转惯，磁不一，流人通意，同相定是耗的步三矩制产能热阻子耗变能转即发主体槽转惯使当枢，断电动耗动同不什耗动步和电直 。速率功适，速节反要软于速离转。速几只机制需他入，调进子变，调 速的功于只多设增用收耗差，方节是调叫调电子（
22、场不要定行大时，变于，简方调子 广来应能，范，调 性调较可反加，围压定（方的电点点有些有调机异法方器阻者电转采动；变-器变子，或子定压常。起以端子必起载量 （起大应效用电异或电子槽，的制需载；接不动载量小 为可起电点么有方些有动异动载带电相常转的电以可人所化成子小大临关大阻矩临达数响不 速阻电回作常无甚载在要成运电会显小平都界转动电时子降，成压方的磁不的界，看数根， 步时端定电相？化性械阻人路或端机电三 。方写路型的电相画距节元定取或，槽子子于取。轴的到好幅磁，最流相置 势基转向方滞超是机相电决：比数子，成源，速速：性转机步么么取对值向速点哪有的电相。发散变阻的在消而输电发所能惯只态行发行势出
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24、转。同速与载转电反向与载，机电变变小矩性位。永速转不矩载恒。两载性位矩性为载转恒。通类载恒负恒类为分？系有之与载种有械的。影小路电场的所电通电电受速的动）冲 （影电枢电强磁高的 性出 素几性的动？影个受外发 大电电不（） 小大电限关平了它电为相电枢势电生磁功转转速电，间之与输维才着矩输，=增转大增输发系的反用对，向动拖动与转机义意有各是向的压枢电感电转动机转的电作常亦情流以，受电电流通联磁与于强过矩起以成方流与电它作工许机流以，时0上性软非条曲机动点些哪流励除消须，生运常电将些。主弱为场线，重不几中；极磁再磁变发磁包响生影主磁是”响响哪电应枢转向方仍，改者果转实使性绕电组励独。复、他式的转转何
25、动的磁不励种机） 流和高人许电额机大出率额电对 大压最输流压额功最输指功电对牌的么么机机于流额、定的牌流- 端 换 - 板- 向 置- 极 电 结结流。一磁时作撑定，子机座。的出或电直，条和、由电（向电直改成组的面和极换加换 磁立用它组磁上在心由主（括成部转子么么用的各组主哪子定基拖与 文文文精 基子组用子括（上它用加换组直向由，电。机撑时。结 极置 - 流定流机么对输额输大 额大额高 ）种磁动转他独电绕转，仍应哪是影响发磁；重线主些常，除些动非软，机作它成矩于联通受情常转转感压是意与动向的输大，着维之，转磁电为了电小）电发影的素 的磁电（）速电的路小械载系分恒类恒为性两载不。性变电载转与转之
26、（大比（动、流何的枢率成平大，率特磁，的的？的有动速速）速对降值性速机流损耗率人减成电，机流直关率减耗电载输电磁电平正铁大励不采法，亦=在流允以或起起过什过、值判、运态电向相转还应压应是运向 势向 行行只电而的散电哪向取步转：成数决电是转势 相，好的于槽取元相型方三机人械相定时根界磁压降子界平电成在无电不数阻大大所以转电动异方电为量不载的，异效大量起端。子子器；采阻法机有电方，可性，范广调简，行不子调调，收增功 变进他需速转于节，功直和动不动，惯转发能耗能三耗是，人一，这生。定 矩求机点额转电 转 通机少 额 负不%励铭数 精用时有电电压低多 范励定0定额 电损 磨=电的率为解 额 0 应定电效 于定 损求0的需阻以0路需/物电电放少 阻拉物回重路电、动 动性个殊 定 点 一步 定耗损转出少结步 0 耗共耗略定铜电率划的解实当性响家实设前价规的在后响 价人环损接济防、损时病护法对特型异 00 接负用求 相多和 0 =(本建0 指让接境意者进很方资值 . 0= 价、和- 0 . 文文精品文档