电机与拖动基础总复习ppt课件.ppt

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1、第一部分第一部分 直流电机直流电机一、基本知识点一、基本知识点(一一) 直流电机的原理、结构和额定值直流电机的原理、结构和额定值1. 原理原理直流发电机直流发电机 (1) 原动机拖动转子以原动机拖动转子以n旋转；旋转； (2) 电机内部须有磁场存在（直流励磁或永磁）；电机内部须有磁场存在（直流励磁或永磁）； (3) 转子上的电枢导体切割磁场转子上的电枢导体切割磁场交流交流e=Blv(右手法则判定其右手法则判定其方向方向) 电刷电刷直流直流E。直流电动机直流电动机 (1) 直流电源直流电源电刷电刷在电枢中产生在电枢中产生ia ； (2) 电机内部须有磁场存在（直流励磁或永磁）；电机内部须有磁场存

2、在（直流励磁或永磁）； (3) 电枢导体受到电磁力电枢导体受到电磁力f=Blia(左手法则判定其方向左手法则判定其方向)T转子旋转转子旋转负载。负载。2. 结构结构 凡是旋转电机，其基本结构总是由定子和转子两大部分组凡是旋转电机，其基本结构总是由定子和转子两大部分组成。直流电机结构参见教材成。直流电机结构参见教材2929页图页图3.4 3.4 。 其定子和转子的基本构成如下其定子和转子的基本构成如下 3. 额定值额定值额定值是电机长期运行时允许的各物理量的值。主要有额定值是电机长期运行时允许的各物理量的值。主要有 额定电压额定电压(V)NU 额定励磁电压额定励磁电压(V)fNU 额定电流额定电

3、流(A)NI 额定励磁电流额定励磁电流(A)fNI 额定转速额定转速(r/min)Nn 励磁方式励磁方式(他励方式；自励方式他励方式；自励方式并励、串励、复励并励、串励、复励) 额定功率额定功率(kw)(为额定输出功率为额定输出功率)NP 额定效率额定效率 (对电动机，指额定运行时输出机械功率对电动机，指额定运行时输出机械功率 与电源输入电功率之比与电源输入电功率之比)N电机的效率公式中，电机的效率公式中，P1泛指输入功率，泛指输入功率，P2泛指输出功率。泛指输出功率。12PP(1) 对直流电动机，有对直流电动机，有 (2) 对直流发电机，有对直流发电机，有 NNNNIUPNNNIUP 电动机

4、轴上输出的额定转矩电动机轴上输出的额定转矩)()(55. 9)(55. 96022mNnkWPnWPnPPTNNNNNNNNN4. 电枢绕组电枢绕组 电枢绕组一般装在直流电机的转子上。有电枢绕组一般装在直流电机的转子上。有叠绕组叠绕组(单叠、复单叠、复叠叠)、波绕组波绕组(单波、复波单波、复波)和和混合绕组混合绕组。最基本的是单叠绕组、。最基本的是单叠绕组、单波绕组。单波绕组。各种绕组的规律常用绕组各种绕组的规律常用绕组展开图展开图来表示。来表示。(二二) 直流电机的磁场分析直流电机的磁场分析1. 励磁方式励磁方式 直流电机绕组，一般包括定子磁极上的励磁绕组和转子上直流电机绕组，一般包括定子磁

5、极上的励磁绕组和转子上的电枢绕组。两个绕组的不同连接方式，决定直流电机的励磁的电枢绕组。两个绕组的不同连接方式，决定直流电机的励磁方式。励磁方式有两大类四种：方式。励磁方式有两大类四种：他励方式他励方式；自励方式自励方式并励、并励、串励、复励。串励、复励。 不同励磁方式电机的运行特性也不同。特别是并励电机的不同励磁方式电机的运行特性也不同。特别是并励电机的电流关系：电流关系：(1) 对直流电动机对直流电动机(2) 对直流发电机对直流发电机 faIIIfaIII分别为电枢电流、负载电流和励磁电流。分别为电枢电流、负载电流和励磁电流。 faIII、2. 空载磁通空载磁通 空载磁通密度空载磁通密度B

6、ox分布呈分布呈“平顶波平顶波”。主磁通。主磁通的路径为闭的路径为闭合磁路：气隙合磁路：气隙电枢齿电枢齿电枢轭电枢轭电枢齿电枢齿气隙气隙主磁极主磁极定定子轭子轭主磁极主磁极气隙。气隙。励磁磁势的绝大部分是消耗在气隙中。励磁磁势的绝大部分是消耗在气隙中。3. 电枢反应电枢反应 电枢磁通密度电枢磁通密度Box分布呈分布呈“马鞍形马鞍形”。在负载运行时，电枢。在负载运行时，电枢磁场对空载磁场的影响称作电枢反应。磁场对空载磁场的影响称作电枢反应。( (三三) ) 直流电机的电动势、功率、转矩平衡直流电机的电动势、功率、转矩平衡 1. 直流电动势表达式直流电动势表达式nCnapzEea60(1) 对直流

7、电动机：它为反电势（对直流电动机：它为反电势（Ea与与Ia反向）反向）(2) 对直流发电机：它为正电势（对直流发电机：它为正电势（Ea与与Ia同向）同向） 结构参数结构参数p、a、z 分别为极对数、并联支路数、电枢绕组总分别为极对数、并联支路数、电枢绕组总导体数。导体数。 2. 电磁转矩表达式电磁转矩表达式6022aIEPICIapzTaaMata(1) 对直流电动机：它为拖动性转矩（对直流电动机：它为拖动性转矩（T与与n同向）同向）(2) 对直流发电机：它为制动性转矩（对直流发电机：它为制动性转矩（T与与n反向）反向） 结构参数结构参数p、a、z 分别为极对数、并联支路数、电枢绕组总分别为极

8、对数、并联支路数、电枢绕组总导体数。导体数。注意公式注意公式 的应用的应用dtdnGDTTL37523. 电动势平衡方程式（电动势平衡方程式（参看下页模型参看下页模型）(1) 对直流电动机对直流电动机 (U Ea):(2) 对直流发电机对直流发电机 (U IN TS CT N IS TN Ra直流电动机直流电动机通常有两种通常有两种起动方法：起动方法：（1）降压起动）降压起动 （2）电枢回路串电阻起动）电枢回路串电阻起动14.14.直流电动机的调速优点及其调速方法各有哪些直流电动机的调速优点及其调速方法各有哪些？ 直流电动机的调速的突出优点是能在较大的范围内直流电动机的调速的突出优点是能在较大

9、的范围内具有平滑、平稳的无级调速性能。具有平滑、平稳的无级调速性能。 直流电动机的调速适用于那些对调速性能要求较高直流电动机的调速适用于那些对调速性能要求较高的场合。的场合。（2）直流电动机调节转速的电气方法主要有：）直流电动机调节转速的电气方法主要有：（1 1）直流电动机的调速优点）直流电动机的调速优点）电枢回路串电阻）电枢回路串电阻 ）改变励磁电流）改变励磁电流）改变电枢回路的电源电压）改变电枢回路的电源电压15.15.已知某直流电动机铭牌数据如下，额定功率已知某直流电动机铭牌数据如下，额定功率 ，额定电压额定电压 ，额定转速，额定转速 ，额定效率，额定效率 ，试求该电机的额定电流。，试求

10、该电机的额定电流。kwPN75VUN220mrnN/1500%5 .88NNNNNIUP)(385%5 .8822075000AUPINNNN 解：对于直流电动机，解：对于直流电动机，故该电机的额定电流故该电机的额定电流)(240 kwPN)(460 VUN)/(600mrnN16.16.已知某直流发电机的额定功率已知某直流发电机的额定功率 ，额定电压额定电压，额定转速额定转速，试求该电机的试求该电机的额定电流额定电流。IUPNNN解：因为解：因为)(522460240000AUPINNN故该电机的额定电流故该电机的额定电流 （请参见教材（请参见教材P32P32页例题页例题3-13-1、3-2

11、3-2） 17. 17.一台直流发电机额定容量一台直流发电机额定容量180kw180kw，额定电压，额定电压230230伏，额定转伏，额定转速速1450r/m1450r/m，额定效率，额定效率89.5%,89.5%,求额定输入功率和额定电流求额定输入功率和额定电流。)(201%5 .891801kwNNPP)(782230180000AUPINNN解：此电机的额定输入功率解：此电机的额定输入功率额定电流额定电流18.18.何谓主磁通？何谓漏磁通？漏磁通大小与那些因素有关何谓主磁通？何谓漏磁通？漏磁通大小与那些因素有关？答：要通过空气隙与主磁极和电枢（绕组）交链的磁通，就答：要通过空气隙与主磁极

12、和电枢（绕组）交链的磁通，就是主磁极磁通。是主磁极磁通。 只与励磁绕组交链而不通过气隙与电枢绕组交链的磁通只与励磁绕组交链而不通过气隙与电枢绕组交链的磁通称为漏磁通。称为漏磁通。 漏磁通与电机磁极结构、励磁绕组、气隙等有关。漏磁通与电机磁极结构、励磁绕组、气隙等有关。19.19.电动机与机械之间有哪些传动方式电动机与机械之间有哪些传动方式？ 答：、靠背轮式直接传动；答：、靠背轮式直接传动； 、皮带传动；、皮带传动； 、齿轮传动；、齿轮传动； 、蜗杆传动；、蜗杆传动； 、链传动；、链传动； 、摩擦轮传动。、摩擦轮传动。 20. 教材教材P50：例题：例题3-5 （注意是并励、发电机！）（注意是并

13、励、发电机！）21. 教材教材P54-55：例题：例题3-6、3-722. 一台一台15千瓦、千瓦、220伏的并励电动机，额定效率伏的并励电动机，额定效率N85.3，电枢回路总电阻，电枢回路总电阻Ra=0.2欧，并励回路电阻欧，并励回路电阻Rf=44欧，今欲使所电枢起动电流限制为额定电流的欧，今欲使所电枢起动电流限制为额定电流的1.5倍，试倍，试求在求在电枢回路应串接的电枢回路应串接的起动电阻应为多少？其电流容量起动电阻应为多少？其电流容量为多少？若起动时不接启动电阻，则起动电流为额定电为多少？若起动时不接启动电阻，则起动电流为额定电流的多少倍？流的多少倍？串接起动电阻以后呢？串接起动电阻以后

14、呢？ 解：并励电动机的额定电流解：并励电动机的额定电流 安80NNNNUPI 设电枢起动变阻器电阻为设电枢起动变阻器电阻为RS，则有起动时，则有起动时，)(5 . 1RUIRRUfNNSaN)2 . 0(5 . 1220RS756. 1RS若不用起动器而直接起动，则起动电流若不用起动器而直接起动，则起动电流直接起动电流与额定电流倍数关系直接起动电流与额定电流倍数关系其电阻的电流容量其电阻的电流容量 A A1205 . 1IINSNARUIaNst11002 . 022075.13801100IINst串接起动电阻以后，起动电流与额定电流倍数关系串接起动电阻以后，起动电流与额定电流倍数关系5 .

15、 180120IINSN 23. 一并励电动机，一并励电动机，PN=5.5kw，UN110伏，伏，nN=1470r/m,If=58A, Rf=138欧欧, Ra=0.15欧，额定负载时突然在电枢电路中欧，额定负载时突然在电枢电路中串入串入0.5欧的电阻，当不计电枢电路中的电感并略去电枢反应欧的电阻，当不计电枢电路中的电感并略去电枢反应的影响时，试计算瞬间的：（的影响时，试计算瞬间的：（1）电枢电势；（）电枢电势；（2）电枢电流；）电枢电流；（3）电磁转矩；（）电磁转矩；（4）当总制动转矩不变时，试求达到稳定）当总制动转矩不变时，试求达到稳定状态的转速。状态的转速。 解解（1 1）电枢电势）电枢

16、电势EaEa和（和（2 2）电枢电流）电枢电流IaIa ARUIfNfN797. 0AIIIfNNaN2 .57797. 058VRIUEaaNNaN42.10115. 02 .57110额定状态时，各电量为额定状态时，各电量为 当忽略串入电阻当忽略串入电阻Rj后，瞬间后，瞬间n未及改变，而未及改变，而也不变也不变VEENa42.101此时此时)(RjRIEUaaaN由于电枢电压方程为由于电枢电压方程为AERRUIjaaNa2 .135 . 015. 042.101110所以所以 （3 3）电磁转矩）电磁转矩T Tm m )(69.37260.mNnIEPTNaNNNemNN额定时额定时串入电

17、阻串入电阻Rj瞬间瞬间)(7 . 869.372 .572 .13.mNTIITNaNamAIIaNa2 .57VRRIUEjaaNN82.72)5 . 015. 0(2 .57110)(mrnEEnNaN/5 .1055147042.10182.72（4）当总制动转矩不变时，即）当总制动转矩不变时，即Tc=Tm=TN时，有时，有此时此时所以所以24. 某直流电动机，某直流电动机，PN125kw，UN220V，n N1500rmin，N89.5，试求：，试求：(1)额定时的输入功率额定时的输入功率P1；(2)额定电流额定电流IN 。25. 某直流发电机的主要额定值为某直流发电机的主要额定值为:

18、PN67kw，UN115V，nN960rmin， N87。试求额定电流。试求额定电流IN。26. 某台直流发电机额定功率为某台直流发电机额定功率为11kw，极数为，极数为4，额定转，额定转速为速为l 450 rmin，电枢绕组形式为单叠绕组，总导体数，电枢绕组形式为单叠绕组，总导体数N620根，每极磁通根，每极磁通0.00834wb，试求该台发电机，试求该台发电机的空载电势的空载电势Ea。27. 某台直流电机，电枢绕组为单叠绕组，磁极数某台直流电机，电枢绕组为单叠绕组，磁极数2P4，槽数槽数Z35槽，每槽有槽，每槽有10根导体，转速根导体，转速nN1450 rmin，并测得感应电势为并测得感应

19、电势为230V，问每极下的磁通，问每极下的磁通是多少是多少?28. 某并励直流发电机，额定功率某并励直流发电机，额定功率PN82kw，UN230V，nN970 rmin，磁极数：，磁极数：2P4极电枢回路极电枢回路总电阻总电阻R a0.026，励磁回路总电阻，励磁回路总电阻Rf26.3 。试。试求额定运行时的求额定运行时的:1)电磁功率电磁功率PM，(2)电磁转矩电磁转矩T。30. 某并励直流发电机，某并励直流发电机，UNl15V，IaN15A，nNl 000rmin，电枢回路总电阻，电枢回路总电阻Ra1 ，励磁回路总电阻，励磁回路总电阻Rf600 ，若将这台电机作为电动机运行，接在，若将这台

20、电机作为电动机运行，接在110 V的直流电源的直流电源上，当电动机的上，当电动机的IaN也等于也等于15A时，求电动机的转速时，求电动机的转速n为多少为多少(分析时略去电枢反应分析时略去电枢反应)?31. 某并励直流电动机，某并励直流电动机，PN17kw，UN220V，nN3000rmin，IN88.9A，电枢回路总电阻，电枢回路总电阻Ra0.0896 ，励磁回路总电阻励磁回路总电阻Rf181.5 ，略去电枢反应影响，试求：，略去电枢反应影响，试求：(1)额定输出转矩额定输出转矩T2N；(2)额定时的电磁转矩额定时的电磁转矩T；(3)额定效额定效率率N ；(4)理想空载转速理想空载转速n01；

21、 (5)设负载为恒转矩，则电枢设负载为恒转矩，则电枢回路串入电阻回路串入电阻R0.15 稳定后的转速稳定后的转速n。29. 某并励直流发电机，某并励直流发电机，PN27kw，UN115V，nNl460 rmin 。满载时电枢绕组铜耗。满载时电枢绕组铜耗pa0.6kw，励磁回路总损耗，励磁回路总损耗pf0.3kw，电刷的接触压降，电刷的接触压降2ub2V。试求：。试求：IN，If，Ia，Ra，Rf和和T分别为多少分别为多少?32. 某并励直流电动机，某并励直流电动机，PNl0 kw，UN=220V，nN1500rmin, N 84.5, 电枢回路总电阻电枢回路总电阻Ra0.316 ，励磁回，励磁

22、回路总电阻路总电阻Rf178 。现欲使电枢起动电流限制为额定电。现欲使电枢起动电流限制为额定电枢电流的枢电流的l.5倍，试求起动变阻器的电阻倍，试求起动变阻器的电阻RS应为多大应为多大?33. 某并励直流电动机，某并励直流电动机，UN220V，电枢回路总电阻，电枢回路总电阻Ra0.032 ，励磁回路总电阻，励磁回路总电阻Rf27.5 。现将电机装在起重。现将电机装在起重机上，当使重物上升时，机上，当使重物上升时，UUN，Ia350A， n N795rmin。而将重物下放时。而将重物下放时(重物负载不变，重物负载不变，T也不变也不变)，U和和If保保持不变，转速持不变，转速n300rmin，问电

23、枢回路中串的电阻，问电枢回路中串的电阻Rtj?34. 某台他励直流电动机：某台他励直流电动机：PN40kw，UN220V，IN206A，电枢回路总电阻，电枢回路总电阻Ra0.067 ，试求：，试求： (1) 若电枢回路不串接电阻起动，则起动电流倍数若电枢回路不串接电阻起动，则起动电流倍数IsIN？ (2) 若起动电流限制到若起动电流限制到1.5IN，求电抠回路外串电阻，求电抠回路外串电阻Rs值。值。35. 某他励直流电动机数据：某他励直流电动机数据：PN=12kw，UN=220 V，IN=62A，Nn=1340 rmin，电枢回路总电阻，电枢回路总电阻Ra=0.25 。试分析：。试分析： (1

24、) 额定转矩时，开始在电动机状态下运行，为使电动机额定转矩时，开始在电动机状态下运行，为使电动机降速采用电源反接，允许的最大制动转矩为降速采用电源反接，允许的最大制动转矩为2TN，求反接时，求反接时的外串制动电阻的外串制动电阻RF； (2) 电源反接后，当转速降低到电源反接后，当转速降低到0.2nN时时, 换接成能耗制动换接成能耗制动以便使其可靠停转以便使其可靠停转,能耗制动的最大转矩也为能耗制动的最大转矩也为2TN，求能耗，求能耗制动时外串制动电阻制动时外串制动电阻RZ； (3) 画出上述情况的机械特性。画出上述情况的机械特性。题题35（3）的机械特性曲线图（见下页）的机械特性曲线图（见下页

25、） 。工作点应从曲线工作点应从曲线A点点B点点 C点点 D点，最后停止。点，最后停止。1-固有特性固有特性2-串电阻反接制动串电阻反接制动3-能耗制动能耗制动1 、一台三相变压器，SN20 kvAU1NU2N1000400V，Y / d 接法，当此变压器额定运行时，二次侧的每相电流值为( )。 (1) 50A； (2) 28.87A； (3) 16.67A2 、一台变压器原设计的频率为50 Hz，现将它接到60 Hz的电网上运行，当额定电压不变时，铁心中的磁通将( )。 (1) 增加； (2) 不变； (3) 减少； (4) 为零变压器低压方电流将非常大，易烧坏副绕组变压器低压方电流将非常大，

26、易烧坏副绕组二、变压器部分二、变压器部分（选择、填空、简答题）（选择、填空、简答题）(2)(3) 3、 一台单相变压器，U1NU2N6300400V，其低压方误接在400V的直流电源上，高压方开路，此时将造成 。4、 一台单相变压器，U1NU2N22010V，若原方接在110V的三相电源上空载运行，电源频率不变则变压器的主磁通将( )。 (1)增大 (2)减小 (3)不变5、一台变压器进行空载实验，当高压侧加额定电压或低压侧加额定电压分别进行测量，所得空载损耗( )。 (1) 前者大 (2) 后者大 (3) 相等 (4) 不能这样测6、变压器(稳态)短路实验所测损耗( ) (1) 主要为铜耗

27、(2) 主要为铁耗 (3) 全部为铜耗 (4) 全部为铁耗(2)(3)(1)7、变压器主磁通起 作用； 漏磁通起 作用。8、变压器的铁心导磁性能越好，其励磁电抗Xm就越 ，励磁电流Im就越 。9、变压器运行时，当 时效率最高。10、变压器负载运行时，若负载电流增大，其铁心损耗 pFe将 ，铜耗pCu将 。不变不变能量转换能量转换产生漏抗压降以平衡电源电压产生漏抗压降以平衡电源电压大大小小不变损耗等于可变损耗时不变损耗等于可变损耗时增大增大11、电压互感器和电流互感器在使用上应注意什么问题?为什么？答：互感器实质上是一种大变比的变压器，又是测量高电压或大电流的辅助装置。特别要注意的是，使用电压互

28、感器时，二次侧绝不能短路，二次侧连同铁心必须可靠接地；使用电流互感器时，二次侧绝不能开路，二次侧还要可靠接地。（解析略）12、在描述变压器的一些参数时，采用、在描述变压器的一些参数时，采用“标幺值标幺值”的有的有什么优越性？什么优越性？13、为了满足理想运行，变压器并联时应该满足哪些条件？、为了满足理想运行，变压器并联时应该满足哪些条件？其中最重要条件的是什么？其中最重要条件的是什么？14 、母线的相序排列及涂漆颜色是怎样规定的？、母线的相序排列及涂漆颜色是怎样规定的？ 答：母线的答：母线的相序排列相序排列（观察者从设备正面所见）原则如下：（观察者从设备正面所见）原则如下： (1)从左到右排列

29、：左侧为相,中间为相,右侧为相。 (2)从上到下排列: 上侧为相,中间为相,下侧为相。 (3)从远至近排列时:远为相，中间为相，近为相。 涂色涂色：黄色，绿色，红色，中性线不接地紫色，正极褚色，负极兰色，接地线黑色。 1515、变压器为什么不能使直流电变压？、变压器为什么不能使直流电变压？ 答：变压器能够改变电压的条件是，原边施以交流电势产生交变磁通，交变磁通将在副边产生感应电势，感应电势的大小与磁通的变化率成正比。当变压器以直流电通入时，因电流大小和方向均不变，铁芯中无交变磁通，即磁通恒定，磁通变化率为零，故感应电势也为零。这时，全部直流电压加在具有很小电阻的绕组内，使电流非常之大，造成近似

30、短路的现象。 而交流电是交替变化的，当初级绕组通入交流电时，铁芯内产生的磁通也随着变化，于是次级圈数大于初级时，就能升高电压；反之，次级圈数小于初级时就能降压。因直流电的大小和方向不随时间变化，所以恒定直流电通入初级绕组，其铁芯内产生的磁通也是恒定不变的，就不能在次级绕组内感应出电势，所以不起变压作用。 6.6.为什么变压器低压绕组在里边，而高压绕组在外边？为什么变压器低压绕组在里边，而高压绕组在外边？ 答：变压器高低压绕组的排列方式，是由多种因素决定的。但就大多数变压器来讲，是把低压绕级布置在高压绕组的里边。这主要是从绝缘方面考虑的。理论上，不管高压绕组或低压绕组怎样布置，都能起变压作用。但

31、因为变压器的铁芯是接地的，由于低压绕组靠近铁芯，从绝缘角度容易做到。如果将高压绕组靠近铁芯，则由于高压绕组电压很高，要达到绝缘要求，就需要很多多的绝缘材料和较大的绝缘距离。这样不但增大了绕组的体积，而且浪费了绝缘材料。 再者，由于变压器的电压调节是靠改变高压绕组的抽头，即改变其匝数来实现的，因此把高压绕组安置在低压绕组的外边，引线也较容易。 17. 变压器空载时，一方加额定电压，虽然线圈（铜耗）变压器空载时，一方加额定电压，虽然线圈（铜耗）电阻很小，电流仍然很小，为什么？电阻很小，电流仍然很小，为什么？答：因为一方加压后在线圈中的电流产生磁场，使线圈有很大的自感电势（接近额定电压，比额定电压小

32、），所以虽然线圈电阻很小，电流仍然很小。 18. 变压器的额定电压为变压器的额定电压为220/110伏，若不慎将低压方误接到伏，若不慎将低压方误接到220伏电源上，试问激磁电流将会发生什么变化？变压器将伏电源上，试问激磁电流将会发生什么变化？变压器将会出现什么现象？会出现什么现象？答：误接后,由 可知，磁通增加近一倍，使激磁电流增加很多（饱和时大于一倍）。此时变压器处于过饱和状态，副边电压440伏左右，使效率降低，绝缘可能被击穿等现象发生。 WfEU144. 419、变压器并联时具有哪些优点？、变压器并联时具有哪些优点？变压器并联运行的优点可提高运行效率；能提高供电可靠性；能适应用电量的增多。

33、2020、与普通的双绕组变压器相比较，自耦变压器有哪些优、与普通的双绕组变压器相比较，自耦变压器有哪些优缺点缺点? ?答：在交流电机中，凡是转子速度与电机同步转速相同的电机叫做同步电机，反之，转子速度与电机同步转速不一致的叫做异步电机。同步机磁极由直流励磁。同步发电机工作原理就是，转子磁极被原动机带动旋转起来，使磁场相对定子旋转，切割定子绕组产生感应电势发出交流电。异步电动机当在三相对称绕组中通入对称的三相交流电流后，它们共同作用产生一个旋转磁场，这个磁场的励磁是由交流电流产生。旋转磁场切割转子导体产生感应电势，通过短路环形成感生电流，这个电流在磁场中受力，使电动机转动，这就是异步机工作原理。

34、1.1.在交流电机中，那类电机叫同步电机？那类电机叫异在交流电机中，那类电机叫同步电机？那类电机叫异步电机？它们的基本工作原理和励磁方式有什么不同？步电机？它们的基本工作原理和励磁方式有什么不同？三、异步电机部分三、异步电机部分2.2.三相异步电动机是怎样转起来的？三相异步电动机是怎样转起来的？( (可以参见可以参见P214)P214) 答：当三相交流电流通入三相定子绕组后，在定子腔内便产生一个旋转磁场。转动前静止不动的转子导体在旋转磁场作用下，相当于转子导体相对地切割磁场的磁力线，从而在转子导体中产生了感应电流（电磁感应原理）。这些带感应电流的罢了子导体在产场中便会发生运动（电流的效应电磁力

35、）。由于转子内导体总是对称布置的，因而导体上产生的电磁力正好方向相反，从而形成电磁转矩，使转子转动起来。由于转子导体中的电流是定子旋转磁场感应产生的，因此也称感应电动机。又由于转子的转速始终低于定子旋转磁场的转速，所以又称为异步电动机。 3.3.中小容量异步电动机一般都有哪些保护？中小容量异步电动机一般都有哪些保护？ 4.4.绕线型异步电动机和鼠笼型异步电动机相比，它具有哪绕线型异步电动机和鼠笼型异步电动机相比，它具有哪些优点？些优点？ 答：、短路保护：一般熔断器就是短路保护装置；、失压保护：磁力起动器的电磁线圈在起动电动机控制回路中起失压保护作用。自动空气开关，自耦降压补偿器一般都装有失压脱

36、扣装置，以便在上述两种情况下对电动机的起过载保护作用；、过载保护：热继电器就是电动机的过载保护装置。 答：绕线型异步电动机优点是可以通过集电环和电刷，在转子回路中串入外加电阻以改善起动性能,并可改变外加电阻在一定范围内调节转速。但绕线型，比鼠笼型异步电动机结构复杂，价格较贵运行的可靠性也较差。 5.5.三相交流异步电动机的电磁关系、功率与转矩等计算。三相交流异步电动机的电磁关系、功率与转矩等计算。6.6.三相交流异步电动机的启动方法、参数计算。三相交流异步电动机的启动方法、参数计算。7.7.三相交流异步电动机的运行。三相交流异步电动机的运行。8.8.三相交流异步电动机的调速问题（方法、参数计算

37、）。三相交流异步电动机的调速问题（方法、参数计算）。9.9.单相交流异步电动机的工作原理和启动问题。单相交流异步电动机的工作原理和启动问题。10. 10. 一些常用控制电机的工作原理。一些常用控制电机的工作原理。1111、为什么恒转矩变频调速时，要求电源电压应随频率变、为什么恒转矩变频调速时，要求电源电压应随频率变化而成正比变化化而成正比变化? ?若电源电压固定不变，而电源频率升高，若电源电压固定不变，而电源频率升高，会产生什么结果会产生什么结果? ?答：恒转矩变频调速时，应保证电压与频率之比等于常数，这样就可使主磁通为常数，使转矩基本不变。如果电源电压固定，(在基频以下的范围内)电源频率升高

38、时，主磁通将减小，使转矩减小，有可能带不动负载转矩。12、一台JQ2526异步电动机，额定电压380伏，定子三角形接法，频率50Hz，额定功率7.5kw，额定转速960r/m，额定负载时cos=0,824，定子铜耗474W，铁耗231W，机械损耗45w，附加损耗37.5w，试计算额定负载时，（1）转差率；(2)转子电流的频率；（3）转子铜耗；（4）效率；（5）定子电流。mrPnf/100035060601104. 01000960100011nnnS 解解(1)(1)HzSff25004. 012wppPPmsNm5 .7582455 .377500wSSPPmcu94.31512 (2)(2

39、)(3)(3)pppPPFecucum121w44.860323147494.3155 .7582%17.87%10044.86037500%10012PPACosUPI86.15824. 0380344.860331111(4)(4)(5)(5)1313、一台、一台50Hz50Hz、380380伏的异步电动机的数据为：伏的异步电动机的数据为：P PN N260kw260kw，U U1N1N380380伏，伏，f f1 150Hz50Hz，n nN N722r/m722r/m，过载能力，过载能力2.132.13。试求：（试求：（1 1）产生最大转矩时的转差率；（）产生最大转矩时的转差率；（2

40、2）S S0.020.02时的时的电磁转矩。电磁转矩。 解：（解：（1）n1750r/m， 所以所以 0373. 075072275011nnSnN 2SSSSNmmN0222SSSSNmNm 00373. 013. 220373. 022SSmm000139. 0159. 02SSmmSm0.15或或Sm 0.0093（舍去）（舍去） 故故Sm 0.15mNnPTNNN.8 .3438722226000060602mNSSTSSTNmmm.1 .19198 .343813. 202. 015. 015. 002. 022（2） 14 14、某台三相感应电动机，、某台三相感应电动机，P PN

41、N7575kwkw，n nN N975 975 r rminmin，U UN N30003000V V，I IN N18.518.5A A，coscos0.870.87，f f5050HzHz，试求：，试求：(1)(1)该电机的极数该电机的极数2p2p；(2)(2)转差率转差率S SN N ；(3)(3)效率效率N N。1515、 某三相某三相8 8极异步电动机，极异步电动机，f f5050HzHz，S SN N0.04670.0467，试求：，试求：(1)(1)额定转速额定转速n nN N；(2)(2)额定运行时改变相序瞬时的转差率额定运行时改变相序瞬时的转差率S S 。1616、某台、某台

42、8 8极三相异步电动机，极三相异步电动机，f f5050HzHz，S SN N0.0430.043，试求：，试求： (1) (1) 旋转磁势的转速旋转磁势的转速n n1 1； (2) (2) 额定转速额定转速n nN N； (3) (3) 转子转速转子转速n n为为700 700 r rminmin时的转差率时的转差率 ； (4) (4) n n800 800 r rminmin时的时的S S； (5) (5) 起动瞬间的起动瞬间的S S 。1717、某三相异步电动机，输入功率、某三相异步电动机，输入功率P P1 18.68.6kwkw，p pCulCul425425W W，p pFeFe21

43、0210W W，转差率，转差率S S0.0340.034，试求：，试求：(1)(1)电磁功率电磁功率P PM M；(2)(2)转转子铜耗子铜耗p pCu2Cu2；(3)(3)总机械功率总机械功率P P 。 18 18、某、某8 8极异步电动机，极异步电动机，P PN N6060kwkw，U UN N380380V V，f fN N5050HzHz，n nN N730 730 r rminmin，额定负载时，额定负载时coscosN N0.830.83，定子铜耗和铁，定子铜耗和铁耗之和即耗之和即p pCulCul+p+pFeFe4.4884.488kwkw，机械损耗，机械损耗p pm m1.25

44、1.25kwkw，略去附，略去附加损耗加损耗Ps Ps 。试求在额定负载时的：。试求在额定负载时的： (1) (1) 转差率转差率S SN N； (2) (2) 转子铜耗转子铜耗p pCu2Cu2； (3) (3) 效率效率； (4) (4) 定子电流定子电流I IN N； (5) (5) 转子绕组感应电势的频率转子绕组感应电势的频率f f2 2。1919、有一台三相绕线式异步电动机，、有一台三相绕线式异步电动机，f f5050HzHz，P PN N1010kwkw，n nN N14751475r rminmin，机械损耗，机械损耗p pm m1 1P PN N，若在负载转矩保持，若在负载转矩

45、保持不变的情况下，在转子绕组中接入电阻，使转速下降到不变的情况下，在转子绕组中接入电阻，使转速下降到n n1100 1100 r rminmin。试求消耗在这个电阻中的功率。试求消耗在这个电阻中的功率p pR R 。2020、有一台三相异步电动机，、有一台三相异步电动机，f f50Hz50Hz，2 2p p4 4极，极，n nN N14751475r rminmin，转子绕组为绕线式，转子绕组为绕线式，R R2 20.020.02。若负载转矩。若负载转矩不变，要把转速降低到不变，要把转速降低到1200 1200 r rminmin，试求：在每相转子，试求：在每相转子绕组中应外串的电阻值绕组中应

46、外串的电阻值R Rtj tj 。0.22121、下图为一个由继电、下图为一个由继电- -接触器构成的自动往复循环控制的接触器构成的自动往复循环控制的接线图，请指出设计中存在的错误并改正。用接线图，请指出设计中存在的错误并改正。用S7-200S7-200西门西门子可编程序控制器对改正后的正确电路进行设计改变，画子可编程序控制器对改正后的正确电路进行设计改变，画出出PLCPLC硬件接线原理示意图并编写控制程序梯形图。硬件接线原理示意图并编写控制程序梯形图。L1SB2SB1KM1KM1L2KM2KM2SB3SQ2SQ2SQ1SQ1L1 L2 L3QSKM1KM2U V WM31 1）、三相异步电动机

47、的电磁转矩的大小与）、三相异步电动机的电磁转矩的大小与( )( )成正比。成正比。 (1) 总机械功率； (2) 输出功率； (3) 电磁功率； (4) 输入功率2 2）、某三相异步电动机最大转矩的大小与（）、某三相异步电动机最大转矩的大小与（ ）。）。 (1) 转子电阻无关； (2) 转子电阻有关； (3) 转子漏电抗成正比；(4) 励磁电抗成反比3 3）、）、 三相异步电动机空载时基波主磁通的大小主要取三相异步电动机空载时基波主磁通的大小主要取决于（决于（ ）。）。 (1) 气隙大小； (2) 电源电压； (3) 电机铁心材质： (4) 绕组的漏阻抗4 4）、异步电动机的功率因数）、异步电

48、动机的功率因数( )( )。 (1) 总是滞后的； (2) 总是超前的； (3) 负载较小时超前； (4) 负载较大时滞后22、选择题选择题3 31 12 21 15 5）、异步电动机等效电路中的励磁电抗）、异步电动机等效电路中的励磁电抗XmXm为为( )( )。(1)漏磁通引起的电抗；(2)基波旋转磁通引起的电抗；(3)铁耗产生的电抗； (4)机械损耗产生的总电抗6 6）、某三相绕线式异步电动机，当转子绕组中串入调速）、某三相绕线式异步电动机，当转子绕组中串入调速电阻后，当负载转矩为恒值，则调速后的转速和转子电电阻后，当负载转矩为恒值，则调速后的转速和转子电流分别流分别( )( )。 (1)

49、 增大，减小； (2) 减小，增大； (3) 近似不变，减少； (4) 减少，近似不变1 1）、三相绕线式异步电动机，电源电压一定，转子回路）、三相绕线式异步电动机，电源电压一定，转子回路电阻适当增大，则最初起动转矩电阻适当增大，则最初起动转矩 ，最大转，最大转矩矩 。增大增大不变不变2 2）、某台异步电动机带恒转短负载运行，若电源电压适）、某台异步电动机带恒转短负载运行，若电源电压适当增大，则该电动机的转速当增大，则该电动机的转速 ，临界转差率，临界转差率 。增大增大不变不变23、填空题填空题2 24 43 3）三相异步电动机在额定负载运行时，其转差率）三相异步电动机在额定负载运行时，其转差

50、率S SN N一般一般在在 之间。之间。0.010.054 4）若改变三相异步电动机转向应）若改变三相异步电动机转向应 ； 若要改变单相电容运转异步电动机的转向则应该若要改变单相电容运转异步电动机的转向则应该 。改变电源相序改变电源相序主绕组或者是副绕组线圈的两个出线端对调主绕组或者是副绕组线圈的两个出线端对调5 5）某三相绕线式异步电动机，电源电压保持不变，转子）某三相绕线式异步电动机，电源电压保持不变，转子回路外串电阻适当由大变小，则起动转矩将回路外串电阻适当由大变小，则起动转矩将 ；最大转矩将最大转矩将 ；转子转速将；转子转速将 。增大增大减小减小不变不变6）三相异步电动机在变频调速中，