电机与电气控制技术习题解答.docx

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1、电机与电气控制技术习题解答项目一学习直流电动机1 .简述电机的概念、电机的分类。答：电机是发电机（机械能转化为电能）和电动机（电能转化为机械能） 的统称，它是一种利用电磁感应定律和电磁力定律，将能量或信号进行转换或变 换的电磁机械装置。电机主要包括直流电机和交流电机。电机的具体分类如图所示。直流发电机汽流电机I直流I机电机工同步发电机,同步电机（I同步电动机（交流电机 .鼠笼电动机异步电机iI绕线电动机图电机的分类2 .直流电机的基本结构主要包括哪两大部分？他们的作用主要是什么？答:直流电机的基本结构主要包括定子、转子两大部分。定子部分主要由主磁极、 换向极、机座和电刷装置组成。定子用于产生励

2、磁磁场.对处在其中的通电导体 产生力的作用。转子主要由电枢铁心、电枢绕组和换向器组成。转子槽中有电枢 绕组,当电枢绕组通电时，就会在励磁作用下旋转，通过转轴带负载转动。3 .为什么一台电机即可以作为电动机运行又可以作为发电机运行？答:一台直流电机既可以作为电动机运行，也可以作为发电机运行，只是前提条 件不同。当直流电机的电刷接在直流电源上时，电机运行在电动机状态，线圈按 一定方向不停地旋转，通过齿轮或皮带等机构拖动负载工作，把电能转换为机械 和锌等低熔点金属做成圆截面熔丝；在大电流电路中则用银、铜等较高熔点的金 属作成薄片，便于灭弧。熔管是保护熔体的外壳，用耐热绝缘材料制成，在熔体 熔断时兼有

3、灭弧作用。熔座是熔断器的底座，作用是固定熔管和外接引线。7 .交流接触器主要由哪几部分组成？答：交流接触器由以下四部分组成：(1)电磁系统用来操作触头闭合与分断。它包括静铁芯、吸引线圈、动铁芯(衔 铁)。铁芯用硅钢片叠成，以减少铁芯中的铁损耗，在铁芯端部极面上装有短路 环，其作用是消除交流电磁铁在吸合时产生的振动和噪音。(2)触点系统起着接通和分断电路的作用。它包括主触点和辅助触点。通常主 触点用于通断电流较大的主电路，辅助触点用于通断小电流的控制电路。(3)灭弧装置 起着熄灭电弧的作用。(4)其他部件主要包括恢复弹簧、缓冲弹簧、触点压力弹簧、传动机构及外壳 等。8 .中间继电器与交流接触器有

4、什么区别？什么情况下可用中间继电器代替交流 接触器使用？答：中间继电器与交流接触器的区别有以下几点：(1)功能不同。交流接触器可直接用来接通和切断带有负载的交流电路；中间 接触器主要用来反映控制信号。(2)结构不同。交流接触器一般带有灭弧装置，中间继电器则没有。(3)触头不同。交流接触器的触头有主、辅之分，而中间继电器的触头没有主、 辅之分，且数量较多。中间继电器与交流接触器的原理相同，但触头容量较小，一般不超过5A；对于电 动机额定电流不超过5A的电气控制系统，可以代替交流接触器使用。9 .热继电器能否作短路保护？为什么？答：热继电器不能作短路保护。因为热继电器主双金属片受热膨胀的热惯性及操

5、 作机构传递信号的惰性原因，使热继电器从过载开始到触头动作需要一定的时间, 也就是说，即使电动机严重过载甚至短路，热继电器也不会瞬时动作，因此热继 电器不能用作短路保护。项目六电气控制电路技术1 .简述软起动器的结构、原理。答：软起动器的结构主要包括控制模块和电源模块两大部分。软起动器的原理：软起动器采用三相反并联晶闸管作为调压器，将其接入电 源和电动机定子之间O使用软起动器起动电动机时，晶闸管的输出电压逐渐增加, 电动机逐渐加速，直到晶闸管全导通，电动机工作在额定电压的机械特性上，实 现平滑起动，降低起动电流，避免起动过流跳闸。待电机达到额定转速时，起动 过程结束，软起动器自动用旁路接触器取

6、代已完成任务的晶闸管，为电动机正常 运转提供额定电压，以降低晶闸管的热损耗，延长软起动器的使用寿命，提高其 工作效率，又使电网避免了谐波污染。软起动器同时还提供软停车功能，软停车 与软起动过程相反，电压逐渐降低，转数逐渐下降到零，避免自由停车引起的转 矩冲击。2 .简述软起动器的用途。答：软起动器的典型应用如：用三相交流感应电动机来驱动鼓风机，泵和压 缩机的软起动和软制动。也可用它来控制带有变速机构，皮带或链条带传动装置 的设备，如传送带、磨床、刨床、锯床、包装机和冲压设备。一般笼型异步电动机凡是不需要调速，起动转矩小于百分之六十额定转矩的 负载的场合，都能使用软起动器。目前的应用范围是交流3

7、80V （也可660V）,电 机功率从几千瓦到800kWo软起动器特别适用于各种泵类负载或风机类负载，需要软起动与软停车的场 合。同样对于变负载工况、电动机长期处于轻载运行，只有短时或瞬间处于重载 场合，应用软起动器（不带旁路接触器）则具有轻载节能的效果。3 .软起动器有哪些功能？起动时主要变化参数是什么？答：软起动器是一种用来控制三相鼠笼型异步电动机的软起动、软停车、轻 载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置。当电动机起动时，软起动器的输出电压迅速增加，直到定子电流达到设定的 限流值，此后将保持定子电流稳定在此限流值上。随着输出电压的逐渐上升，电 动机逐渐加速，当电机达到稳定转速时，旁

8、路接触器的主触点闭合，输出电流迅 速下降至电动机所带负载对应的稳定电流，起动过程完成。4 .简述带有软起动器的三相异步电动机正反转的操作步骤及注意事项。答：以实验电路为例：；检查电路、仪表的连接及仪表的挡位是否正确；(1)先接通主电路电源，合上主电路电源Q,再接通控制电路，合上控制电路 开关S1； (2)按下控制按钮S3,电机正转；电源指示灯亮；继而第二个指示灯 亮，电动机开始转动；经过数秒(所设定的起动时间)，第三个指示灯亮，电动 机的电压达到额定电压，起动过程结束。(3)按下停止按钮S2电机停止运行o(4) 按下控制按钮S4,电机反转；电源指示灯亮；继而第二个指示灯亮，电动机开 始转动；经

9、过数秒(所设定的起动时间)，第三个指示灯亮，电动机的电压达到 额定电压，起动过程结束。(5)按下停止按钮S2电机停止运行；断开控制电路 电源S1；断开主电路电源Q。注意事项(1)首先正确设置软起动的初始电压、起动时间、电流极限制等。(2)在测量过程中，注意电压表、电流表的安装位置。(3)接通电源后要注意观察指示灯，电源指示灯如果闪烁，说明电源部分的连 接有问题，应立即断掉电源，检修电路。注意观察相关的指示灯(起动过程指示 灯、电动机正常运行指示灯)。(4)注意电动机正常运行后，按停止按钮，待电动机停止运行后，再起动反转。(5)注意观察电动机起动过程中电压、电流的变化趋势。5 .比较电动机软起动

10、与你所知道的其他起动方式。答:软起动是电动机起动的一种新技术，完全取代Y一起动、自藕变压器起动 等传统起动器，广泛应用于工业各领域。软起动器一般都是采用16位单片机进行 智能化控制，既能保证电动机在负载要求的起动特性下平滑起动，又能降低对电 网的冲击，同时，还能实现直接计算机通讯控制，为自动化智能控制打下良好的 基础。6 .画出三相异步电动机与软起动器的连接电路(最简单的)。答：电动机与软起动器最简单的连接电路如图5-4所示。动。LIL2L3 N PE3/N/PE50Hz 230/400V具有软起动的三相异步电动机的起动电路7.简述软起动的分类。答：软起动器从原理上分主要包括液阻软起动、磁控软

11、起动，和晶闸管软起8.简述在电气传动中应用软起动的优点。在电气传动中用软起动器有以下优点：(1)活的起动方式选择及优异的起动 特性，限流起动、软起动、脉冲突跳起动。(2)保护系统，软起动器不仅能提供 过载保护，而且可提供各种操作故障状态下的保护。(3)可以读取电机的运行参 数，如：电流、电压、功率.千瓦时及运行时间等。除了拥有强大的保护功能之 外，软起动还具有故障自诊断功能，大大减少了以往故障查找与检修的时间，节 省了人力。(4)运行可靠，维修方便项目七典型电气控制电路实训1 .为什么在C620型车冷却泵电动机M2的起动控制回路中串入KM1的常开触点？参考答案：冷却泵电动机M2采用两台电动机M

12、L M2顺序连锁控制的典型环节，以 满足生产要求，使主轴电动机起动后，冷却泵电动机才能起动，当主轴电动机停 止运行时，冷却电动机也自动停止运行。主轴电动机Ml起动后，即在KM1得电吸 合的情况下，其辅助动合触点KM1闭合，因此合上开关SA1,使接触器KM2线圈 得电吸合，冷却泵电动机M2才能起动。2 .试分析电动葫芦吊钩提升过程电器元件动作的顺序。参考答案：钓钩提升过程电器元件的动作顺序如下：1)按下SB1； 2) SB1常闭点先断开，使KM2不能得电，实现互锁；3) SB1常开点 后闭合；4)KM1得电吸合；5) KM常开点断开，使KM2不能得电，实现双重互锁； 6) KM1主触点闭合；7)

13、 YB得电；8) Ml正向起动。吊钩上升；9)当吊钩提升到 限制高度时，上限行程开关SQ1动作，其动断触点SQ1断开；10) KM1失电释放;11) KM1主触点断开，常闭触点复位闭合；13) YB失电；14) Ml正转停止，吊钩 提升结束。3.试分析Z3040型摇臂钻床的电气控制回路中电器元件的连锁情况以及连锁的 作用。参考答案：在摇臂上升电路中，除了采用按钮SB3和SB4的机械连锁外，还采用 了接触器KM2和KM3的的电气连锁，即对摇臂升降电动机M2实现了正反转复合 连锁。在液压泵电动机M3的正反转控制电路中，接触器KM4和KM5采用了电气连 锁，在主轴箱和立柱的夹紧、放松电路中，为了保证

14、压力油不供给摇臂夹紧油路， 将按钮SB5和SB6的动断触点串联在电磁阀YV线圈的电路中，以达到连锁的目的。项目八变频控制技术1 .什么是变频调速技术？什么是变频器？答：变频技术是将电信号频率按照控制的要求，通过具体的电路实现电信号 频率变换的应用型技术。变频器是变频技术应用的装置，是运动控制系统中的功率变换器。2 .变频器有哪些类型？主要特点是什么？答：变频器常见类型：交一直一交变频器、交一交变频器、矢量变频器、直接转 矩控制变频器等。交一直一交变频器特点：具有结构复杂、效率低、可靠性差等缺点。但由于其发 展较早，技术比较成熟，是目前主要应用形式。交一交变频器设备投资大，适用于低转速大容量的电

15、动机负载。由于交一交变频 技术的主电路开关器件处于自然关断状态，不存在强迫换流问题。矢量变频的特点：对于给定值改变和负载改变有很短的上升时间，有较好的控制 性能；实现极低速时的平滑运行和高力矩高精度的速度和力矩控制；在零速时可 输出全部停车转矩。3 .变频调速技术的发展趋势是什么？答：变频调速技术的发展趋势是：（1）实现高水平的自动控制。（2）开发节能变 频器。（3）能够使得控制装置小型化。（4）实现高速度的数字控制。（5）能够利 用模拟器与计算机辅助设计进行网络现场控制。4 .比较变频器与软起动器，简述各自应用的场合。答：软起动器和变频器是两种完全不同用途的产品。变频器是用于需要调速的地 方

16、，其输出不但改变电压而且同时改变频率；软起动器实际上是个调压器，用于 电机起动时，输出只改变电压并没有改变频率。变频器具备所有软起动器功能, 但它的价格比软起动器贵得多，结构也复杂得多。目前软起动器主要应用在大功 率三相鼠笼型异步电动机的起动，特别是使用最为广泛的鼓风机和水泵等，一般 情况下这些设备都采用软起动方法。5 .简述变频器分类。答：变频器的分类方法有以下几种：（1）按供电电压、相数以及功率分，可分为， 低压变频器、中压变频器和高压变频器（2）变频器按其功能分为恒转矩（恒功 率）通用型变频器、平方转矩风机水泵节能型变频器、简易型变频器、迷你型变 频调速器、矢量型变频器、纺织专用型变频器

17、、高频电主轴变频器、电梯专用变 频器、直流输入型矿山电力机车用变频器、防爆变频器等。（3）按直流电源的性 质分为电流型变频器和电压型变频器。（4）按电压的调制方式分为PAM （脉幅调 制）和PWM （脉宽调制）两种。（5）按变换环节分为交-交变频器和交-直-交变 频器。（6）按控制方式分为U控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变 频器等。项目九可编程控制器简单应用.简述可编程的定义答：可编程控制器是取代继电器控制线路，采用存储器程序指令完成控制而设 计的装置，具有逻辑运算、定时、计数等功能，用于开关量控制、实际能进行逻 辑运算，故称为可编程逻辑控制器，简称PLC。87年新定义：可编程逻辑控

18、制器是专为在工业环境下应用而设计的一种数字运算操作的 电子装置，是带有存储器、可以编制程序的控制器。它能够存储和执行命令，进 行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算操作。并通过数字式和模拟式的 输入、输出、控制各种类型的机械或生产过程。1 .可编程控制器的主要特点有哪些？答：可靠性高，PLC平均无故障时间达10万小时；控制功能强，具有数值运算、 PID调节；数据通信、中断处理，对步进电机、数控机床、工业机器人实施控制； 组建灵活：随时可扩展各种功能；操作方便：三种语言（LAD、STL、FBD）编程。2 .可编程控制器有哪几种分类方法？答：按I/O点数分类：小型机I/0V256点；中型机I/

19、O在2561024之间；大型机1/01024点；按结构分类：整体结构和模块结构；按用途分类：有通用型和专用型。3 .什么是可编程控制器的梯形图？把选用的可编程控制器的等效电器连成的等效控制电路图称为可编程控制器的 梯形图。梯形图是使用可编程控制器时，面向使用者，用来描述可编程控制器的 控制功能的一种形象的图形。梯形图在可编程控制器内体现为程序，即用户程序。项目十电气控制技术项目应用案例.叙述曳引式电梯八个系统的功能及其构件与装置系统构成？电梯八个系统的功能及其构件与装置：曳引系统：功能：输出与传递动力，驱动电梯运行；主要构件与装置：曳引机、曳引钢丝绳、导向轮、反绳轮等。导向系统：功能：限制轿厢

20、和对重的活动自由度,使轿厢和对重只能沿着导轨作上、下运动。主要构件与装置：轿厢的导轨、对重的导轨及其导轨架。轿厢：功能：用以运送乘客和(或)货物的组件。主要构件与装置：轿厢架和轿厢体。(4)门系统：功能：乘客或货物的进出口，运行时层、轿门必须封闭，到站时才能打开。主要构件与装置：轿厢门、层门、开门机、联动机构、门锁等。(5)重量平衡系统：功能：相对平衡轿厢重量以及补偿高层电梯中曳引绳长度的影响。对重和重量补偿装置等。(6)电力拖动系统: 功能：提供动力，对电梯实行速度控制。主要构件与装置：曳引电动机、供电系统、速度反馈装置、电动机调速装置等。（7）电气控制系统：功能：对电梯的运行实行操纵和控制

21、。主要构件与装置：操纵装置、位置显示装置、控制屏（柜）、平层装置、选层器 等。（8）安全保护系统：功能：保证电梯安全使用，防止一切危及人身安全的事故发生。主要构件与装置：限速器、安全钳、缓冲器和端站保护装置、超速保护装置、供 电系统断相错相保护装置、超越上、下极限工作位置的保护装置、层门锁与轿门电气联锁装置等。1 .电梯的安全保护装置有哪些？（1）机械保护装置：蓄能型缓冲器（弹簧式）；层门紧急开锁装置；层门自动关 闭装置；移动轿厢的紧急操作装置；轿顶护栏；轿厢护脚板；底坑对重护栅；通 井道护栅；机械设备的防护罩；档绳装置；对重块压板。（2）电气保护装置：短路保护（自动断路器、熔断器）、过载保护

22、（自动断路器、 热继电器和热敏电阻）、断错相保护、接地保护装置、电梯停止装置。（3）机电联动的保护装置：超速保护装置（上行限速器与制停装置、下行限速器与安全钳）；厅门锁保护装置（锁闭装置、联锁开关）；验证轿门闭合装置（关门到位装置、轿门触点）；轿门安全触板（机械触板、联动开关）；安全窗（安全窗盖板、安全窗停止开关）； 超载保护装置（称量装置、超载开关）;防越程保护【上（下）机械缓速开关、上（下）限位开关，上（下）极限开关】;制动器（电磁线圈工作电路、制动器机械部件）；耗能型缓冲器【缓冲器、动作开关（液压式）】；（4）其它（困人应急装置）：轿厢内紧急报警装置（警铃、电话、对讲机）和轿 厢内应急照

23、明。2 .简述限速器、安全钳的作用、结构及原理？（1）限速器的作用：限速器检测轿厢运行速度，在电梯超速并在超速达到临界 值时发出动作信号。限速器种类很多大致分为：摆锤式和离心式（甩块式、甩球式）两种，离心式限 速器较为常用。如：甩块式限速器的结构：由电器开关、甩块、触杆、绳轮、弹 簧、压杆、压块、制动轮、底板等部件组成。限速器的动作原理：限速器安装在电梯机房内曳引机的一侧，限速器的绳轮垂直 于井道中轿厢的侧面。绳轮上的钢丝绳下放到井道，与轿厢上横粱安全钳连杆相 连接，再通过井道底坑的涨绳轮，返回到限速器绳轮上。这样，电梯限速器的绳 轮就随轿厢运动而转动。当轿厢超过额定速度的115%运行处于危险

24、状态时，限速 器就发生动作。首先，通过限速器上的电气开关切断运行电路，使电梯失去动力； 随后通过限速器的钢丝绳，向安全钳发出动作信号。（2）安全钳的作用：安全钳是由于限速器的作用而引起动作，迫使轿厢或对重 装置制停在导轨上，同时切断电梯控制电路电源的安全装置。所以安全钳是在限 速器操纵下强制使轿厢停住的执行机构。安全钳的结构：安全钳可分为瞬时式安全钳和渐进式安全钳。瞬时式安全钳只能 用于额定速度不大于0. 63m/s的电梯上，而渐进式安全钳用在额定速度lm/s以上 的电梯。两种安全钳在结构上大致相同，只区别于动作元件，瞬时式是钢性夹持 而渐进式是弹性夹持。例如：渐进式安全钳结构：由滚柱组、楔块

25、、蝶形弹簧组、 钳座、钳臂、拉杆等部件组成。安全钳的动作原理：安全钳安装在轿厢架的底粱上，底粱两端各装一副，其位置 在下导靴之上，随着轿厢沿导轨运动。安全钳楔块由连杆、拉杆、弹簧等传动机 构与轿厢上限速器钢丝绳连接。当接到限速器通过钢丝绳动作信号后，连接限速 器的连杆被上提，连杆系统通过拉杆带动安全钳楔块动作，楔进安全钳钳体与导 轨之间，使轿厢制停，并通过连杆机构上的电气开关切断控制电路电源，完全停能；当用原动机拖动直流电机的电枢时，电机运行在发电状态，两电刷引出的是 具有恒定方向的电动势，负载上得到的是具有恒定方向的电压和电流，从而把机 械能转化为电能。3 .已知某直流电动机的额定功率PN=

26、240kW,额定电压Un=460 ,额定转速 n=600r/min,额定效率nN=085,求该电动机的额定电流。解：额定输入功率：片=殳=1 = 282.35KW70.85额定电流:P】_ 282350 口二460= 613.80 A.他励直流电动机常见的起动方式有哪几种？各有什么特点？答：他励直流电动机常见的起动方式有：电枢回路串电阻起动、降压起动。常见的起动方式的特点：(1)直接起动。适合于小型直流电动机。(2)电枢回路串电阻起动。优点：操作简单、可靠；缺点：起动时电阻消耗的 电能较多，效率较低。(3)降压起动。优点：起动过程快、平稳，而且能量消耗小；缺点：需要专用 电源设备，投资大。4

27、.他励直流电动机的制动方法有哪些？适用于什么场合?有何特点？答：他励直流电动机的制动方法有：能耗制动、反接制动、回馈制动。(1)能耗制动的制动电路简单，设备经济、安全，且不需要从电网吸收电功率。 常用于反抗性负载的准确停车和位能性负载的稳定下放。(2)常见的反接制动有电源反接制动和倒拉反接制动两种。倒拉反接制动是指 制动时在电枢回路中串联大电阻，使电磁转矩小于负载转矩的制动过程，倒拉反 接制动只适用于位能性负载。(3)回馈制动常出现在电动机降压调速和增磁通调速的时候。5 .他励直流电动机的调速方式有哪些？各有什么特点？止轿厢运动。（安全钳有双向安全钳和单向安全钳之分，上述是单向安全钳动作 原理

28、。）.电梯对制动器的要求是什么？（1）当电梯动力电源失电或控制电路电源失电时，制动器能自动进行制动。（2）当轿厢载有125%额定载荷并以额定速度运行时，制动器应能使曳引机停止 运转。（3）电梯正常运行时，制动器应在持续通电情况下保持松开状态；断开制动器 的释放电路后，电梯应无附加延迟地被有效制动。（4）切断制动器的电流，至少应用两个独立的电气装置来实现。电梯停止时， 如果其中一个接触器的主触点未打开，最迟到下一次运行方向改变时，应防止电 梯再运行。（5）制动带（衬）应是不易燃的，且有一定的热容量，以保证发热时摩擦系数 基本不变。（6）装有手动盘车手轮的电梯曳引机，应能用手动松开制动器并需要一持

29、续力 去保持其松开状态。一般称“人工开闸”。4 .对重起什么作用？其重量如何确定？对重通过曳引轮与轿厢连接，在电梯运行过程中，和轿厢对应起平衡作用。对重 装置由对重架和对重铁块两部分组成，为对轿厢起最佳平衡作用，应控制好对重 的重量。对重的重量按下式决定：对重重量=轿厢自重+平衡系数（0.4-0. 5） X电梯额定载重量.简述变频恒压供水系统。变频恒压供水系统以管网水压（或用户用水流量）为设定参数，通过微机控制变 频器的输出频率从而自动调节水泵电机的转速，实现管网水压的闭环调节（PID）, 使供水系统自动恒稳于设定的压力值：即用水量增加时，频率升高，水泵转速加 快，供水量相应增大；用水量减少时

30、，频率降低，水泵转速减慢，供水量亦相应 减小，这样就保证了供水效率用户对水压和水量的要求，同时达到了提高供水品 质和供水效率的目的，“用多少水，供多少水”。变频恒压供水系统：一般用电位器设定压力（也可采用面板内部设定压力），采 用一个压力传感器（反馈为420mA或0T0V）检测管网中压力，压力传感器将信 号送入变频器PID回路，PID回路处理之后，送出一个水量增加或减少信号，控 制马达转速。如在一定延时时间内，压力还是不足或过大，则通过PLC作工频/ 变频切换，使实际管网压力与设定压力相一致。答：他励直流电动机的调速方式有电枢回路串电阻、调压和弱磁三种调速方式。串电阻调速。优点：设备简单、操作

31、方便;缺点：调速平滑性差、转速的相对稳 定性差、轻载时调速范围小，额定负载调速范围一般为DW2、不太经济。降低电源电压调速。优点：可实现无极调速、速度稳定性好、无论轻载重载，调 速范围相同，一般可达D=2.5-12倍、电能损耗较小。缺点：需要一套电压可连 续调节的直流电源弱磁通调速。优点：控制方便，能量损耗小、设备简单、调速平滑性好、经济型 比较好。缺点：机械特性斜率变大，特性变软、升速范围不可能太大，一般DW 2o项目二学习变压器1 .变压器分成哪几类？主要用在哪些方面？答:变压器按照功能的不同可分为电力变压器、控制变压器、特殊用途变压 器等，具体分类如图所示。单相变压器厂电力变压器r干式变

32、压器（三相变压器I油浸式变压器变压器控制变压器广整流变压器在7yt由心十LRS,电焊变压器特殊用途变压器自耦变压器I仪表用变压器变压器的分类1）电力变压器电力变压器主要用于供、配电，而三相变压器又分为干式变压器和油浸式变压器。 干式变压器主要用于小型电力变压器，中大型电力变压器都做成油浸式。2）控制变压器控制变压器主要用来为机床电气控制提供不同等级的控制电源，如：控制电器或 机床照明等。3）特殊用途变压器特殊用途变压器包括整流变压器、电焊变压器、自耦变压器、仪表用变压器等。 整流变压器一般用于电力电子设备中，可用于交/直流变换。电焊变压器可用于 电焊机或点焊机使用。自耦变压器（调压器）可用来进

33、行交流电源的调节或鼠笼 型异步电动机的起动。仪表用变压器包扩电压互感器、电流互感器等，主要用来 进行电气信号的测量。2 .变压器是如何进行变压的？为什么只改变电压而不改变频率？答：变压器是利用电磁感应原理工作的。变压器的主要器件是一个铁心和套在铁 心上的两个绕组。其中接于电源侧的绕组称为一次绕组；用于接负载的绕组称为 二次绕组。绕组1接于电源上，绕组中便有交变电流流过，在铁心中产生磁通, 分别在两绕组中感应出电动势。普通的变压器原边与副边之间没有直接的电的联 系，这二者通过磁路联系在一起。基于电磁感应定律，感应电势与磁通量变化是 同步的，所以变压器的原边所产生的交变磁通与原边电压是同频率的，而

34、副边感 应出的电压又与交变磁通是同频率的，所以变压器不能改变频率。3 .变压器的空载运行主要反映哪些指标参数？与负载运行的关系有哪些？答：变压器的空载运行主要反映的指标参数有：一次空载电压、一次空载电流、二次电压、空载损耗。与负载运行的关系有：一次电压、电流；功率（有功功率和无功功率），分析出空载和负载时有功功率和无功功率的变化。4 .一台变压器的电压为220V/110V, 一次绕组线圈的匝数时2800匝，求二次绕 组线圈的匝数。答：由公式：U?九2带入已知参数；得：2 = 1400 （匝）5 .三相心式变压器和三相组式变压器相比，具有哪些优点？答：三相心式变压器和三相组式变压器相比，具有：用

35、材料少占地小。对变 压器负载运行影响小的优点。6 .为什么电压互感器在工作时不允许二次侧短路？电流互感器在工作时不允许 二次侧开路？答：由于电压互感器二次侧所接的电压表或者功率表等仪表，内阻很大，所以实 际上电压互感器工作时相当于一太降压变压器的空载运行，此时二次侧短路，会 产生很大的短路电流，烧坏变压器绕组，所以不允许二次侧短路。电流互感器正常工作时，二次侧相当于短路，二次侧电流所产生的磁动势近似与 一次侧磁动势大小相等，方向相反，所以建立铁芯中主磁通的合成磁动势和励磁 电流很小。但是如果二次侧开路，则一次侧电流全部为励磁电流，在铁芯中产生 的磁通会很大，铁芯过饱和，铁损耗增大，互感器发热。

36、而且二次绕组匝数很多， 将会感应出危险的高电压，危机操作人员安全。项目三学习交流异步电动机.三相异步电动机为什么会旋转？怎样改变它的旋转方向？答：三相异步电动机的定子绕组通电产生磁场使转子以一定的速度沿旋转磁场的 旋转方向转动起来。通过改变定子电流方向改变电机转向，调换电源的任意两根 导线改变电流的方向，这样就可以改变三相异步电动机的旋转方向。1 .异步电动机为什么又称为感应电动机？答：由于电磁感应的关系，在转子绕组中产生电动势、电流，从而产生电磁转矩， 所以异步电动机又称为感应电动机。2 .简述三相异步电动机（鼠笼异步电动机）的基本结构。各部分的主要作用是什 么？答：三相异步电动机由：定子、

37、转子、端盖、轴承、接线柱、接线盒、风扇叶及 风扇罩等组成。具体作用：定子：固定电机、安放电机的定了绕组；转子：在定子旋转磁场作用下转动，输 出转矩；端盖及轴承：支承转子；接线柱及接线盒:固定电机引出线、保护接线 柱及防止触电；风扇叶及风扇罩:冷却电机、保护风扇叶。3 .三相异步电动机的基本工作原理是什么？ 答：三相异步电动机的基本工作原理是：当三相异步电动机的定子绕组通过三相 对称电流时，便在定子和转子之间的气隙中产生圆形旋转磁场；转子导体切割旋 转磁场感应电动势和电流；转子载流导体在磁场中受到电磁力的作用，从而形成 电磁转矩，驱使电动机转子转动。4 . 一台八极交流异步电动机电源频率f=50

38、HZ,额定转差率Sn=O. 04试求额定转速。解：极对数P=4同步转速：二 二 60X50 =750厂/min1 P 4因为：%=比3 = 0.04%所以：nN = 720 r / min6 .三相异步电动机的转向由什么决定？异步的含义是什么？答：三相异步电动机的转向由定子通入三相交流电的相序决定。因为转子的转动 速度总是与磁场的旋转速度有差异，所以称为异步电动机。7 .三相鼠笼异步电动机有哪些降压起动方式？各自的优势是什么？答：三相鼠笼异步电动机降压起动方式有：丫-降压起动、自耦变压器降压 起动、延边三角形降压起动。各自的优势是：电动机丫-降压起动设备比较简 单，运行可靠；自耦降压起动的优点

39、是在限制起动电流的情况下可以获得比较大 的起动转矩；延边三角形起动方式兼容了星形联结起动电流小和三角形联结起动 转矩大的优点，还具有控制结构简单、价格低廉的特点。8 .三相异步电动机常用的制动方式有哪些？它们的主要特点是什么？答：三相异步电动机常用的制动方式有：能耗制动、反接制动、回馈制动。 它们的主要特点：能耗制动的特点是在定子绕组上加上直流电压或电流，产生制 动转矩，使电动机停车。反接制动又分为电源反接制动和倒拉反接制动。电源反接制动时，口与反向，定子电流产生反抗性转矩，7与7.同向，使电动 机迅速停车（当转速为零时，及时关掉电源，防止反转）。倒拉反接制动时，T 与反向，电机反转使重物匀速

40、下降。回馈制动的特点是小，电磁转矩和转差率均为负值，电磁转矩变为制动转矩。 电动机作为发电机运行，将机械功率变成电功率向电网输送电能。9 .三相异步电动机的调速方式有哪些？哪种可实现无级调速?答：三相异步电动机的调速方式有：变极调速、变频调速、变转差率调速。 变频调速及变转差中的降压调速可实现无极调速。项目四常用控制电机.如何控制步进电动机输出的角位移或线位移、转速或线速度？答：步进电动机是一种将电脉冲信号变换成相应的角位移（或线位移）的特殊电动 机。步进电动机的角位移或线位移与脉冲数成正比，控制输入脉冲的数量即可控 制步进电动机输出的角位移或线位移。步进电动机的转速或线速度与输入脉冲 的频率

41、成正比，控制输入脉冲的频率即可控制步进电动机的转速或线速度。1 .反应式步进电动机与永磁式及感应子式步进电动机在作用原理方面有什么共 同点和差异？步进电机与同步电动机有什么共同点和差异？答：（1）反应式步进电动机结构简单、生产成本低，步距角可以做得相当小，但 励磁电流大（最高20A）,断电时没有定位转矩，电机内阻尼较小，单步运行振荡 时间较长，动态性能相对较差。永磁步进电动机步距角较大，相数大多为二相 或四相，起动频率较低，控制功率小，断电时具有一定的保持转矩。 感应子式 步进电动机不仅具有反应式式步进电动机步距小，运行频率高的特点，还具有永 磁步进电动机控制功率小的优点，但其结构和工艺比较复

42、杂。 （2）步进电机 与同步电动机的相同点是其转速都与定子绕组电流的频率成正比，转向由定子绕 组的相序决定。差异在于步进电机是通过输入脉冲信号来进行控制的。2 .何为步进电动机的步距角？它与哪些因素有关？为什么步进电动机一般有两 个步距角？答：步进电动机每输入一个控制脉冲信号，转子转过的角度称为步距角，其大小 由转子齿数和运行拍数决定。由于一台步进电动机既可采用单拍运行方式也可 用单双拍运行方式，所以步进电动机一般有两个步距角。3 .直线感应电动机的工作原理是什么？如何改变直线感应电动机的运动速度和 方向？答：在直线感应电动机初级的多相绕组中通入多相电流后，产生的气隙基波磁场 是沿直线移动的，

43、称为行波磁场。当绕组电流交变一次，气隙磁场在空间移过一 对极。行波磁场切割次级导条，在导条中产生感应电动势和电流，导条电流和气 隙磁场相互作用，产生切向电磁力，次级因此而沿行波磁场运动的方向移动。直 线感应电动机的速度与电机极距及电源频率成正比，改变极距或电源频率即可改 变直线感应电动机运动的速度。改变直线电机初级绕组的通电相序，即可改变次 级的运动方向。4 .直线电动机有哪几种主要结构形式？答：直线电动机主要有扁平式、圆筒式、圆弧式、圆盘式四种结构形式。3.直 线感应电动机的最大缺点是什么？答：直线感应电动机的气隙相对于旋转电机的气隙大得多，因此与同容量旋转电 机相比，直线感应电动机的效率和

44、功率因数较低，这是它最大的缺点。项目五常用低压电器.试举例说明低压电器的分类情况。答：低压电器按照其动作性质不同，可分为自动电器和非自动电器。自动电器是 按照某个信号或某个物理量的变化而自动动作的电器。如电流继电器依照电流的 变化而动作；交流接触器接受控制信号后自动吸合或释放等。非自动电器是指通 过人力操纵而动作的电器。如组合开关、按钮等。按照电器的职能不同，可分为 控制电器和保护电器。控制电器主要用来接通和分断电器及对电器设备进行控制 的电路，如开关电器保护电器是用来对电源、线路及机电设备等起保护作用。如 热继电器可用来防止电动机过负载运行等。有些电器既是控制电器也是保护电器。 另外据工作电

45、压性质不同还可分为交流、直流电器。按执行功能不同还可分为有 触点电器和无触点电器等。1 .在电动机控制线路中，已装有接触器，为什么还要装电源开关？它们的作用 有何不同？答：电源开关如铁壳开关、自动空气开关一般不适宜用来频繁操作和远距离控制， 而一般的电动机控制都有这方面的要求。交流接触器适用于频繁地遥控接通或断 开交流主电路，它具有一般电源所不能实现的遥控功能，并具有操作频率高、工 作可靠和性能稳定等优点。但交流接触器保护功能较差，不具备过载、短路等保 护功能，而这些功能又是通常电动机控制回路所必须的。一般电源开关，特别是 自动空气开关，它的保护机构完善齐全，能对电动机进行有效保护。所以需由两

46、 者配合使用才能做到控制灵活、保护齐备。2 .闸刀开关的熔丝为何不装在电源侧？安装闸刀开关时应注意什么？ 答：如将熔丝装在闸刀开关的电源侧（进线端），则在闸刀拉开后，因熔丝未和 电源分开而仍带电。如果要检查或更换熔丝，则必须带电作业，容易造成触电事 故。为了保障安全，必须将熔丝装于闸刀后面，即负荷侧（出线端）。在安装闸刀开关时，除不能将电源侧与负荷侧反接外，一般说闸刀开关必须垂直 安装在控制屏或开关板上，接通状态手柄应朝上，不能倒装。否则在分断状态的 时候，闸刀如有松动落下会造成误接通的可能。3 .在电动机控制接线中，主电路中装有熔断器，为什么还要加装热继电器？它 们各起何作用，能否互相代替？

47、而在电热及照明线路中，为什么只装熔断器而不 装热继电器？答：熔断器在电气线路中主要起短路保护和严重过载保护作用，而热继电器主要 用于过载保护。两者不能互为代用，但可以互为补充。如果用熔断器作电动机的 过载保护，为了防止电动机在起动过程中熔断器熔断，熔断器熔体的额定电流一 般应取电动机额定电流的2. 5-3倍，这样即使电动机长时间过负荷50%,熔断器也 不会熔断，而电动机可能因长时间过负荷而烧坏。所以不能用熔断器作过负载保 护。而热继电器是利用电流的热效应来工作的，由于热惯性的影响，尽管发生短 路时电流很大，也不可能使热继电器立即动作，这样就延长了短路故障的影响时 间，对供电系统及用电设备会造成

48、危害。所以也不能用热继电器作为短路保护。对于电热及照明设备，由于负载的性质不同于电动机的拖动负载，一般来说, 它们不会出现过负载现象，所以，一般不装热继电器，而只装熔断器，主要起短 路保护作用。4 .如何选用开启式负荷开关？答：开启式负荷开关的选用：（1）用于照明或电热负载时，负荷开关的额定电流等于或大于被控制电路中各 负载额定电流之和。（2）用于电动机负载时，开启时负荷开关的额定电流一般为电动机额定电流的3 倍。而且要将开启式负荷开关接熔丝处用铜导线连接，并在开关出线座后面装设 单独的熔断器作为电动机的短路保护。5 .熔断器主要由哪几部分组成？各部分的作用是什么？答：熔断器主要由熔体、安装熔体的熔管和熔座三部分组成。熔体是熔断器的主