电机拖动ppt
杭州电子科技大学
自动化学院电气工程系电机与拖动基础
第八讲
调速范围与静差率两项性能指标相互制约
1）采用同一种调速方法，静差率越大，可得到越高的调速范围。
2）若静差率一定，降低电压调速要比电枢串电阻调速的范围大。
3）调速范围必须在一定的静差率的约束下，才有意义。4）在一定的静差率的限定下，提高调速范围主要是提高机械特性的硬度。
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4.3他励直流电动机的电动与制动运行
由前面的学习可以知道
1）电动机的稳态工作点是指满足稳定运行条件下，其机械特性与负载转矩特性的交点，电动
机在此点恒速运行；
2）电动机运行在工作点之外的机械特性上时，电磁转矩和负载转矩不相等，系统处在加速或
减速的过渡过程；
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3）他励直流电动机的固有机械特性与各种人
为机械特性分布在直角坐标系的四个象限内；
4）生产负载的转矩特性，有反抗性恒转矩、
位能性恒转矩、泵类等负载转矩特性，也有
由几种负载典型的负载转矩特性同时存在的
情况，它们分布在四个象限内。
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能耗制动过程中电动机运行在发电状态，但是和发电机的不同是：
1）没有原动机输入机械功率，其机械能靠的是系统的转速由高到低，制动时所释放出来的动能；
2）电功率没有输出，而是消耗在电枢回路的总电阻上。
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电机及拖动课后答案
电机及拖动课后答案 1-5 解： cm /A 98H ,T 1002.0002 .0A B === = φ （1） （1） F=Hl=98A/cm ′30cm=2940A; I=F/N=2940/1000=2.94A. (2) 此时，F 总=H 铁l 铁+H d d 其中：H 铁l 铁=98A/cm ′29.9cm=2930.2A; H d d=d ′B/m 0=0.001/(4p ′10-7)=795.8A; 所以：F 总=2930.2+795.8=3726A 1-6 解：（1） ;5.199sin Z x ;1407.0200cos Z r 2005 .0100 Z 1111111Ω?Ω?Ω===?==== （2） ;66.8sin Z x ;55.010cos Z r 1010 100 Z 1221222Ω?Ω?Ω===?==== 1-7 解：每匝电势为： 匝744884 .036 N ;V 4884.00022.05044.4f 44.4e m 1== =??==φ 2-13 解：作直线运动的总质量为： Kg 63966.128022m )1m m (2m =??+++?=总 转动惯量为：2 2 2 L m kg 63964D m m J ?=?==总ρ 系统折算后总转动惯量为：2 M 2m L eq m kg 74.49J i J J 2J J ?=+++= 总负载静转矩为：Nm 127792/D g )Hq m (T 2L =??+= 折算后负载转矩为： Nm 710i T T L 'L == η 转速加速度等于：5 .95dt dv D 60i dt dn i dt dn m ===π 由运动方程的启动转矩： Nm 4.1207 5.9555.974 .49710dt dn 55.9J T T eq ' L k =?+=+ = 3-12 解：因为：n 60Np E a φ= （1）单叠：a=2；60 04.02602N 230????=； N=5750。 （2）单波：a=1；60 04.01602N 230????=； N=2875。
电机与拖动基础试题库及答案
《电机及其应用》自测题 一、填空题 1、变压器的作用是将某一等级的交流( )变换成另一等级的交流( )。 2、变压器一次电势和二次电势之比等于( )和( )之比。 3、电力变压器中的变压器油主要起( )、( )和( )作用。 4、电力变压器的分接开关是用来改变变压器电压( )的装置，以便达到调节副边( )的目的。 5、变压器的额定电压和额定电流均指变压器的( )电压和( )电流。 6、变压器空载时的损耗主要是由于( )的磁化所引起的( )和( )损耗。 7、在测试变压器参数时，须做空载试验和短路试验。为了便于试验和安全，变压器的空载试验一般在( )加压；短路试验一般在
( )加压。 8、变压器铁芯饱和程度愈高，其励磁电抗Xm就愈( )。 9、若将变压器低压侧参数折算到高压侧时，其电势(或电压)应( )、电流应( )、电阻(或电抗)应( )。10、三相组式变压器各相磁路( )，三相芯式变压器各相磁路( )。 11、三相变压器组不能采用( )连接方法，而三相芯式变压器可以采用。 12、变压器并联运行的条件是( )、( )、( )。 13、当三相变压器接成星形(Y)时，其线电压是相电压的( )倍，线电流与相电流( )。 14、当三相变压器接成三角形(D)时，其线电压与相电压( )，线电流是相电流的( )倍。 15、变压器在运行时，当( )和( )损耗相等时，效率最高。 16、有两台变压器，额定电压分别为10kV／和／，两台变压器的变比差值△K为( )，若其它条件满足并联运行，根据计算结果，
这两台变压器( )并联运行。 17、三绕组变压器的额定容量是指( )。 18、自耦变压器与同容量的两绕组变压器比较，它的空载电流( )。 19、自耦变压器适用于一、二次侧( )相差不大的场合，一般在设计时，变比Ka( )。 20、电焊变压器实际上是一台( )的降压变压器，它的外特性( )，短路电流( )。 21、整流变压器的容量一般取一、二次绕组容量的( )，又称为( )。 22、单相绕组的感应电势与( )、( )和( )成正比。 23、线圈的短距系数表示了短距线圈比整距线圈产生的电势( )的程度。 24、线圈的分布系数表示线圈分布放置后，其合成电势比线圈集中放置时电势( )的程度。 25、主极磁场非正弦分布引起的( )，对相电势的大小影响( )，主要影响了电势的( )。
电机与拖动试题参考答案
学年度第一学期 自动化系《电机与电力拖动基础》期末考试试卷（） 年级专业自动化班级学号姓名 注：1、共120分钟，总分100分 2、此试卷适用自动化专业本科 一、选择题（每小题2分，共20分） 1．他励直流电动机的人为特性与固有特性相比，其理想空载转速和斜率均发生了变化，那么这条人为特性一定是：（3） （1）串电阻的人为特性；（2）降压的人为特性；（3）弱磁的人为特性。 2．直流电动机采用降低电源电压的方法起动，其目的是：（2） （1）为了使起动过程平稳；（2）为了减小起动电流；（3）为了减小起动转矩。 3．他励直流电动机拖动恒转矩负载进行串电阻调速，设调速前、后的电枢电流分别为I1和I2，那么：（2） （1）I1
①电源电压；②气隙大小；③定、转子铁心材质；④定子绕组的漏阻抗。 7．三相异步电动机在运行中，把定子两相反接，则转子的转速会：② ①升高；②下降一直到停转；③②下降至零后再反向旋转；④下降到某一稳定转速。 8．三相异步电动机能画出像变压器那样的等效电路是由于：② ①它们的定子或原边电流都滞后于电源电压；②气隙磁场在定、转子或主磁通在原、副边都感应电动势；③它们都有主磁通和漏磁通；④它们都由电网取得励磁电流。 9．三相异步电动机的与固有机械特性相比，人为机械特性上的最大电磁转矩减小，临界转差率没变，则该人为机械特性是异步电动机的：（3） （1）定子串接电阻的人为机械特性；（2）转子串接电阻的人为机械特性；（3）降低电压的人为机械特性。 10．一台三相异步电动机拖动额定转矩负载运行时，若电源电压下降10%，这时电动机的电磁转矩：（1） （1）T em =T N ;(2) T em =0.81 T N ;(3) T em =0.9T N 。 二、填空题：（共20分） 1、（4分）他励直流电动机的固有机械特性是指在_______条件下，_______和_______的关系。 （U=UN 、φ=ΦN ，电枢回路不串电阻；n ；Tem ） 2、（2分）三相变压器的联结组别不仅与绕组的_______和_______有关，而且还与三相绕组的_______有关。 （绕向；首末端标记；联结方式） 3.当s 在_______范围内，三相异步电机运行于电动机状态，此时电磁转矩性质为_______；在_______范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为_______。（0～１；反电动势；－∞～０；制动转矩） 4.三相异步电动机根据转子结构不同可分为___ ____和__ _____两类。（笼型异步电动机和绕线型异步电动机） 5.一台6极三相异步电动机接于50H Z 的三相对称电源；其s=0.05，则此时转子转速为_______r/min ，定子旋转磁势相对于转子的转速为_______r/min 。（950；50） 6. 对于绕线转子三相异步电动机，如果电源电压一定，转子回路电阻适当增大，则起动转矩_______，最大转矩_______。（增大；不变） 7. 三相异步电动机的过载能力是指______。 (N m T T /) 8. 拖动恒转矩负载运行的三相异步电动机，其转差率s 在_______范围内时，电动机都能稳定运行。 (m s 0) 9. 三相异步电动机拖动恒转矩负载进行变频调速时，为了保证过载能力和主磁通不变，则U 1应随f 1按_______规律调节。 (正比)
直流电机的拖动及应用
直流电机的拖动及应用 摘要：近年来，随着电子技术和控制理论的不断发展，相续出现了顺序控制，可编程无触点断续控制，采样控制等多种控制方式。而我的这篇论文则介绍的就是电力拖动在我们生活中和一般工作生产中常用的一些线路控制，它主要利用电动机拖动生产机械的工作机构，使之运转。由于电力在生产，传输，分配，使用和控制方面的优越性，使得电力拖动具有方便，经济，效率高，调节性能好，易于实现生产过程自动化等优点，所以电力控制系统获得了广泛的应用。目前在日常生活中使用的电风扇，洗衣机等家用电器，再生产中大量使用的各种各样的生产机械，如车床，钻床，造纸机，轧钢机等，都采用的是电力拖动。 关键词：直流他励电动机、主要结构、基本工作原理、运行特性、基本参数、应用前景 第一章电机拖动的原理 1.1电力拖动是指电动机拖动生产机械的工作机构 控制设备是用来控制电动机的运转，有各种控制电动机，电器，自动化元件及工业控制计算机组成。 电动机是生产机械的原动机，将电能转化成机械能，分为交流电动机和直流电动机。 传动机构是在电动机和工作机构之间传送动力的机构。如速箱，联轴器，传动器等。 按电动机拖动系统中电动机的组合数量分，电力拖动的发展过程经历了成组拖动，单电动机拖动和多电动机拖动三个阶段。 1.1.1电力拖动的控制方式 可分为断续控制系统和连续控制系统两种。在电力拖动发展的不同阶段两种拖动方式占有不同的地位，且呈现交替发展的趋势。 随着电力拖动的出现。最早产生的是手动控制电器控制电动机运转的手动断
续控制方式。随后逐步发展为有继电器，接触器和主令电器等组成的继电接触式有触点断续控制方式。这种控制系统结构简单，工作稳定，成本低，维护方便，不仅可以方便地实现生产过程自动化，而且可实现集中控制和远距离控制，所以目前生产机械仍广泛使用。但这种控制仅有通和断，这两种状态，其控制是断续的，即只能控制信号的有无，而不能连续控制信号的变化。为了适应控制信号连续变化的场合，又出现了直流电动机连续控制。这种控制方式可充分利用直流电动机调速性能好的优点，得到高精度，宽度范围的平滑调速系统。 第二章电机拖动的发展 近年来，随着电子技术和控制理论的不断发展，相续出现了顺序控制，可编程无触点断续控制，采样控制等多种控制方式。在电动机调速方面，已形成了电子功率器件与自动控制相结合的领域。不但晶闸管-直流电动机调速系统得到了广泛应用，而且交流变频调速技术发展迅速，在许多领域交流电动机变频调速系统有取代晶闸管-直流电动机调速系统的趋势。 三相交流电动机从发明以来，经历了100多年的历程，在这漫长的岁月里，它为奠定与发展这项经典的传动技术树立了丰碑，。又由于其具有结构简单、运行可靠、维护方便、价格低廉，而广泛作用于电力拖动生产机械的动力，在机械、化工、纺织和石化等行业有大量的应用。然而，电动机的起动特性却一直举步维艰。这是因为电动机在恒压下直接起动，其起动电流约为额定电流的4-7倍，其转速要在很短时间内从零升至额定转速，会在起动过程中产生冲击，很容易使电力拖动对象的传动机构等造成严重磨损甚至损坏。在起动瞬间大电流的冲击下，将引起电网电压降低，影响到电网内其它设备的正常运行。同时由于电压降低，电动机本身起动也难以完成，造成电机堵转，严重时，可能烧坏电动机。因而如何减少异步电动机起动瞬间的大电流的冲击，是电动机运行中的首要问题。为此必须设法改善电动机的起动方法，使达到电动机的平滑无冲击的起动，于是各种限流起动方法也就应运而生。 对于鼠笼式异步电机一般采用定子回路串电抗器分级起动，绕线式异步电机则采用转子回路串电抗器起动。定子边串电抗器起动，即增加定子边电抗值，可理解为降低定子实际所加电压，其目的是减少起动电流。此起动方式属降压起动，缺点是起动转矩随定子电压的降低而成平方关系下降，外串电阻中有较大的功率损
电机拖动与控制考试试卷A卷(供参考)
编号D171 适用专业（层次）：自动化（通用）使用学期：通用 山东科技大学200 —200 学年第学期 《电机拖动与控制》考试试卷（A卷）班级姓名学号 一、填空题（每空1分，共20分） 1.变压器空载试验测得的功率近似等于（）损耗。 2.变压器阻抗电压指的是（ )的比值的百分数。 3.三相异步电动机的转子电流频率与转子的转速大小有关，转速越高则转子电流频率越 （），不转时转子频率等于（）。 4.三相异步电动机工作状态与转差率有关，电动状态下转差率在（）范围内； 反接制动状态下转差率在（）范围内。 5.三相异步电动机的临界转差率与转子电阻的关系是（）。 6.三相异步电动机的转速与频率及磁极数有关：频率越高则转速越（）；磁极 数越多则转速越（）。 7.单相异步电动机的机械特性的特点是：转速为零时电磁转矩（），转速为正值时 电磁转矩（）。 8.三相同步电动机的起动方法有（）。 9.直流电动机在（）状态下，电磁转矩与转速方向相反；在 （）状态下，电枢中电动势与电流方向相同。 10.直流他励电动机若电磁转矩和主磁通不变，在不同转速下的电枢电流（）。 11.直流电动机换向器的作用是（）。 12.电动机的过载保护与短路保护区别是（）。 13.所谓零电压保护的含义是（）。 14.电动机的正反转控制设置互锁的作用是（）。 15.中间继电器的用途是（）。 二、选择题（每题1分，共10分） 1、一台电动机有两个电刷和两个集电环，则可能是：（） Ａ、他励直流电动机Ｂ、三相同步电动机Ｃ、绕线转子异步电动机 2、单相异步电动机起动方法有：（） Ａ、电容分相起动Ｂ、频敏变阻器起动Ｃ、转子串电阻起动 3、直流电动机抑制换向火花的措施有：（）
电机拖动复习题(含答案)
电机拖动复习题 一、填空题（每题2分，共20分） 1. 直流电机的电磁转矩是由_______和_______共同作用产生的。（每极气隙磁通量；电枢电流） 2.直流电动机的起动方法有、、。 (直接起动；降低转子端电压；转子回路串电阻) 3.直流电动机的调速有、、三种方法。 (转子串电阻调速；调压调速；弱磁调速) 4.直流发电机输出的额定功率是指。(出线端输出的电功率) 5. 单相罩极式异步电动机的转向_____ 。 (不可改变) 6.额定频率为50HZ的三相异步电动机额定转速为725r/min，该电机的极数为，同步转速为r/min，额定运行时的转差率为。 (8；750；0.03) 7.三相异步电动机的最大转矩与转子电阻。(无关) 8.绕线式异步电动机一般采用的起动方法是。(转子回路串电阻) 9.双鼠笼异步电动机按起动和运行时的情况可将上笼称为。(起动笼) 10.直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向，直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向。(相反；相同) 11.当电动机的转速超过时，出现回馈制动。(理想空载转速) 12.变压器带负载运行时，若负载增大，其铁损耗将，铜损耗将（忽略漏阻抗压降的影响）。(不变；增加) 13.一个脉振磁通势可以分解为两个和相同，而相反的旋转磁通势。(幅值；转速；转向) 14.三相异步电动机根据转子结构不同可分为和两类。 (笼型异步电动机和绕线型异步电动机) 15.三相异步电动机电源电压一定，当负载转矩增加，则转速，定子电流。 (减小；增加) 16.对于绕线转子三相异步电动机，如果电源电压一定，转子回路电阻适当增大，则起动转矩，最大转矩。(增大；不变) 17.星形一三角形降压起动时，起动电流和起动转矩各降为直接起动时的倍。C 18.三相异步电动机拖动恒转矩负载进行变频调速时，为了保证过载能力和主磁通不变，则U1应随f1按规律调节。(正比) 19.他励直流电动机的机械特性是指和的关系。(转速；电磁转矩) 20.异步电动机变频调速中，基速以上的调节属于恒调速。(功率) 21.可用下列关系来判断直流电机的运行状态，当_______时为电动机状态，当_______时为发电机状态。(Ea 〈U；Ea〉U) 22.当s在范围内，三相异步电动机运行于电动状态，此时电磁转矩性质为；在的范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为。 (0~1；驱动性质；小于1；制动性质) 23.直流电动机改变线圈中电流方向是和完成的。(换向器电刷) 24.直流发电机把转换成。(机械能直流电能) 25.三相变压器的原、副绕组都可以接成。(星形或三角形) 26.交流异步电动机的转子绕组有和两种。(鼠笼型绕线型) 27.定子三相绕组中通过三相对称交流电时在空间会产生。(旋转磁场) 28.同步电机可分为、和三类。(同步发电机同步电动机同步补偿机)
电机拖动与控制章节习题及答案(大学期末复习资料)
习题与思考题 第二章机电传动系统的动力学基础 2.1 说明机电传动系统运动方程中的拖动转矩，静态转矩和动态转矩。 拖动转矩是有电动机产生用来克服负载转矩，以带动生产机械运动的。静态转矩就是由生产机械产生的负载转矩。动态转矩是拖动转矩减去静态转矩。 2.2 从运动方程式怎样看出系统是处于加速，减速，稳态的和静态的工作状态。 T M-T L>0说明系统处于加速，T M-T L<0 说明系统处于减速，T M-T L=0说明系统处于稳态（即静态）的工作状态。 2.3 试列出以下几种情况下（见题2.3图）系统的运动方程式，并说明系统的运动状态是加速，减速，还是匀速？（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向） T M T T M=T L T M< T L T M-T L>0说明系统处于加速。 T M-T L<0 说明系统处于减速
T M T L T M T L T M> T L T M> T L 系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速 T M T L T T L T M= T L T M= T L 系统的运动状态是减速系统的运动状态是匀速 2.4 多轴拖动系统为什么要折算成单轴拖动系统？转矩折算为 什么依据折算前后功率不变的原则？转动惯量折算为什么依据 折算前后动能不变的原则？ 因为许多生产机械要求低转速运行，而电动机一般具有较高的 额定转速。这样，电动机与生产机械之间就得装设减速机构，如 减速齿轮箱或蜗轮蜗杆，皮带等减速装置。所以为了列出系统运 动方程，必须先将各转动部分的转矩和转动惯量或直线运动部分 的质量这算到一根轴上。转矩折算前后功率不变的原则是P=Tω, p不变。转动惯量折算前后动能不变原则是能量守恒MV=0.5Jω 2
电机拖动应用技术 形考作业2
电机拖动应用技术 形考作业2 1、起动直流电动机时，励磁回路应（）电源。 选择一项： A. B. 比电枢回路先接入 C. 与电枢回路同时接入 D. 比电枢回路后接入 2、异步电动机变频调速包括恒转矩变频调速和____调速。 选择一项： A. 恒电压 B. C. 恒转矩 D. 恒功率 3、绕线转子三相异步电动机能耗制动时，为了提高高速时的制动转矩，就必须_____转子回路的电阻。 选择一项： A. 不变 B. 减小 C. D. 增大 4、三相绕线异步电动机的反接制动下放重物需要具备两个条件，一个是有位能负载的反拖，另外一个条件是在转子回路中串入足够大的_____。 选择一项： A. B. 电阻 C. 电抗 D. 频敏电阻 5、三相异步电动机处于倒拉反转运行时的能量转换关系是（）。 选择一项： A. 既发出电能又发出机械能 B. 吸收机械能并转换成电能输出 C. 既吸收电能又吸收机械能 D. 吸收电能并转换成机械能输出
6、三相绕线转子异步电动机拖动起重机的主钩，提升重物时电动机运行于正向电动状态，当在转子回路串电阻下放重物时，电动机处于（）。 选择一项： A. 反向回馈制动运行 B. 能耗制动运行 C. 反向电动运行 D. 倒拉反转运行 7、串励直流电动机在一定的负载下运行，若电源电压有所降低，则转子的转速将会（）。 选择一项： A. 保持不变 B. 变大 C. D.变小 8、并励直流电动机带恒转矩负载，当在电枢回路中串接电阻时，其（）。 选择一项： A. 电动机电枢电流减小，转速下降 B. 电动机电枢电流减小，转速升高 C. 电动机电枢电流不变，转速下降 D. 电动机电枢电流不变，转速升高 9、一台并励直流发电机接在电网上运行，在其他条件不变情况下，减小励磁电流，能将此发电机改变为电动机状态下运行。 选择一项： 对 错 10、他励直流电动机能耗制动时，电枢回路串入的电阻越大，则制动转矩越大。选择一项： 对 错 11、他励直流电动机改变电压调速，属于恒转矩调速方式。 选择一项： 对 错 12、一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变。 选择一项： 对 错
电机及拖动
自测题参考答案 （一）填空题： 1. 同步发电机的短路特性为一直线，这是因为在短路时电机的磁路处于不饱和状态。 2. 同步发电机正常情况下并车采用准同期法，事故状态下并车采用自同期法。 3. 同步调相机又称为同步补偿机。实际上就是一台空载运行的同步电动机，通常工作于过励状态。 4. 同步发电机带负载时，如0o<Ψ<90o，则电枢反应磁动势F a可分解为F ad=F a sinΨ，F aq=F a cosΨ。其中F ad电枢反应的性质为去磁性质，F aq电枢反应的性质为交磁性质。 5. 同步发电机与无穷大电网并联运行，过励时向电网输出感性无功功率，欠励时向电网输出容性无功功率。 6. 一台汽轮发电机并联于无穷大电网运行，欲增加有功功率输出，应增大进汽量，欲增加感性无功功率输出，应增加励磁电流。（填如何调节） 7. 汽轮发电机气隙增大时，则同步电抗X t减小，电压调整率?U减小，电机制造成本增加，增加静态稳定性能增加。 8. 当同步电机作发电机运行时，在相位上，超前于；作电动机运行时，滞后于。 （二）判断题： 1. 凸极同步发电机由于其电磁功率中包括磁阻功率，即使该电机失去励磁，仍可能稳定运行。（√） 2. 采用同步电动机拖动机械负载，可以改善电网的功率因数，为吸收容性无功功率，同步电动机通常工作于过励状态。 （√） 3. 同步发电机过励运行较欠励运行稳定，满载运行较轻载运行稳定。（×）
4. 同步发电机采用准同期法并车，当其他条件已满足，只有频率不同时，调节发电机的转速，使其频率与电网频率相等时，合上并联开关，即可并车成功。（×） 5. 汽轮同步发电机与无穷大电网并联运行，只调节气门开度，既可改变有功功率又可改变无功功率输出。（√） （三）选择题： 1. 同步发电机带容性负载时，其调整特性是一条：（③） ①上升的曲线；②水平直线；③下降的曲线。 2. 同步发电机的V形曲线在其欠励时有一不稳定区域，而对同步电动机的V形曲线，这一不稳定区应该在（③）区域。 ①I f>I f0；②I f=I f0；③I f0o负载时端电压下降的原因。 答：磁路方面：带上φ>0o的对称负载，电枢反应的性质有直轴去磁作
电机及拖动授课教案
《电机与拖动》教案08级电子信息科学与技术 皖西学院 机电学院 二〇一二年八月
绪论 §１电机及电力拖动简介 1.什么是电机 在现代，电能是一种广泛应用的能源。电能与其他能源相比，有突出的优点。首先电能的生产与转换比较经济；其次电能传输与分配比较容易；再者电能的使用与控制比较方便，且易于实现自动化。因此，在现代社会中，电能的应用已遍及各行各业中。 在电能的生产、转换、传输、分配、使用与控制等方面，都必须通过能够进行能量(或信号)传递与变换的电磁机械装置，这些电磁机械装置被广义地称为电机。通常所说的电机，是指那些利用电磁感应原理设计制造而成的、用于实现能量(或信号)传递与变换的电磁机械的统称。按电机的功能来分类，电机可分为： (1) 发电机——把机械能转变成电能； (2) 电动机——把电能转变成机械能； (3) 变压器、变频机、变流机、移相器等，是分别用于改变电压、频率、电流及相位的，即把一种类型的电能转变成另一种类型的电能； (4) 控制电机——应用于各类自动控制系统中的控制元件。 值得指出的是，从基本工作原理来看，发电机与电动机只是电机的两种不同的运行方式，从能量转换的观点来看，二者是可逆的。 上述的各种电机中，有些是静止的，如变压器；有些是旋转的，如各种类型的发电机与电动机。按电流的类型及工作原理的某些差异，旋转电机又可分为直流电机、交流异步电机、交流同步电机及各种具有专门用途的控制电机等。 2.电机以及电力拖动的发展概况 始于19 世纪60～70 年代的第二次工业技术革命，是以电力的广泛应用为显著特点的。从此人类社会由蒸汽机时代步入了电气化时代。在法拉第电磁感应定律基础上，一系列电气发明相继出现。1866 年，德国工程师西门子制成发电机；1870 年比利时人格拉姆发明了电动机，电力开始成为取代蒸汽来拖动机器的新能源。随后，各种用电设备相继出现。1882年法国学者德普勒发明了远距离送电的方法。同年，美国著名发明家爱迪生创建了美国第一个火力发电站，把输电线结成网络。从此电力作为一种新能源而广泛应用。那时，电机刚刚在工业上初步应用，各种电机初步定型，电机设计理论和电机设计计算初步建立。随着社会生产的发展和科技的进步，对电机也提出了更高的要求，如：性能良好、运行可靠、单位容量的重量轻体积小等，而且随着自动控制系统的发展要求，在旋转电机的理论基础上，又派生出多种精度高、响应快的控制电机，成为电机学科的一个独立分支。电机制造也向着大型、巨型发展。中小型电机正向多用途、多品种方向发展，向高效节能方向发展。各种响应快速、起停快速的特种电机在各种复杂的计算机控制系统和无人工厂中实现了比人的手脚更复杂而精巧的运动。古老的电机学已经和电力电子学、计算机、控制论结合起来，发展成了一门新的学科。 在我国，电机制造业也发生了巨大的变化。我国的电机生产从1917 年至今已有80 多年的历史，经过改革开放20 多年的发展，特别是近10 年的发展，有了长足的进步，令世人瞩目。目前已经形成比较完整的产业体系，电机产品的品种、规格、性能和产量满足了我国国民经济发展的需要。而且一些产品已经达到或接近世界先进水平。近来世界上电机行业专家纷纷预测，中国将会成为世界电动机的生产制造基地。近年来我国已生产了不少大型直流电动机、异步电动机和同步电动
电机拖动与控制网络试题及答案
电机拖动与控制试卷 一、简答题（共40分） 1、（15分）试说明他励直流电动机的起动方法及其特点。 答:降压起动、电枢串联起动变阻器起动；降压启动的优点是：启动电流小，启动过程平滑，能量消耗少，因而在直流电力拖动系统中得到广泛应用 2、（15分）请简要介绍直流电机的各种励磁方式。 答:直流电机的励磁方式是指对励磁绕组如何供电、产生励 磁磁通势而建立主磁场的问题。不同励磁方式的直流电机有 着不同的特性，一般情况直流电动机的主要励磁方式是并励 式、串励式和复励式。 3、（10分）为什么说交流异步测速发电机是交流侍服电动机的一种逆运行方式？ 答：在交流侍服电动机中，由控制绕组输入的是电压信号，通过电动机变成了转速信号在轴上输出，在交流异步测速发电机中，由外力拖动转轴转动，输入的是转速信号，通过测速发电机，输出与转速成正比的电压信号。所以就信号的转换而言，两者互为可逆运行方式，和一般发电机和电动机的能量转换是一样的，是符合可逆原理的。 二、计算题（共60分） 1、（15分）一台直流电动机改成直流发电机时，是否需要将换向极绕组重新安装？为
什么？ 答:不需改接。因为改向级绕组是与电枢回路串联的，如由电 动机改成发电机运行时，此时如转速ｎ方向不变，则电枢电流反向，而换向极所产生的磁势也反向，仍可抵消在几何中线性处的电枢反应磁势；如转速方向改变，则电流方向不变，换向极产生的作用仍然正确。 2、（15分）某台直流电动机的额定数据为：P N =10kW,U N =220V, n N =1500r/min,ηN =88.6%, 试求该电动机额定运行时的输入功率P 1及额定电流I N 。 答: 该电动机额定运行时的输入功率P 1= P N /ηN =10kw/0.886 =11.29 kW I N = P 1/U N =11290w/220v=51.3A 3、（15分）有一台三相变压器，额定容量S N =50kVA , 高压侧额定电压U 1N =10kV , 低 压侧额定电压U 2N =400V , 高低压绕组都接成星形，试求高低压侧的额定电流I 1N 和I 2N 。 解:由S N =sqrt(3) U 1N I 1N 代入数值解得I 1N =2.89A 由S N =sqrt(3) U 2N I 2N 代入数值解得I 2N =72.17A 4、（15分）某台直流发电机为单叠绕组，每极磁通为3.5×10-2Wb ，电枢总导线为152 根，转速为1200 r/min ，求电机的空载电动势。若改为单波绕组，其他条件不变，问空载电动势为210V 时，电机的转速是多少？ 解：根据公式：E=C e Φn 可知，必须先求Φ， 又由C e Φ=PN /2πa 得： ?=??==Φ35.22 60152260a PN C e 则空载电动势为：
《电机与拖动》课程标准
《电机与拖动》课程标准 一、课程简介 《电机与拖动》是机电一体化技术专业一门专业课程，是学习本专业其它专业课的重要基础。 《电机与拖动》在机电一体化技术专业的课程体系中具有承上启下和举足轻重的地位。先修课程包括高等数学、电工电子技术等。该课程是学生学习“电气控制与PLC技术”、等教学环节的必备理论基础。 《电机与拖动》既具有较强的理论性，又具有很强的实践性，课程内容与电气控制系统生产运行过程密切相关，对于培养学生综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力，全面提高自身素质具有特别重要的作用。。 二、课程性质与定位 《电机与拖动》是机电一体化技术专业的一门主干课，它又是本专业一门重要的必修专业基础课。通过本课程的学习，使学生掌握各类电机的工作原理、基本结构及运行特性，掌握直流和交流电力拖动系统的组成、起动、制动和调速的分析计算方法及必要的测试技能，从而能合理地使用电机以满足后续专业课对该方面知识的需要，同时也为学生在今后从事专业技术工作中，保证电机工作稳定、可靠和经济运行打下扎实基础。 《电机与拖动》是机械类和电气类专业的核心课程，在人才培养方案中起承上启下的作用，具有十分重要的地位，为后续专业课程的学习及班组技术革新打下良好的理论和专业技术基础。 前续课程：《高等数学》、《电工电子技术》、等课程。 后续课程《电气控制与PLC技术》等课程。 三、课程设计思路 通过行为导向的项目式教学，加强学生实践技能的培养，培养学生的综合职业能力和职业素养；独立学习及获取新知识、新技能、新方法的能力；与人交往、沟通及合作等方面的态度和能力。 四、课程培养目标 1.总体目标 线路图的阅读与绘图，电工工具的熟练使用，交直流电动机的原理、电动机铭牌参数与计算、电动机参数与机械特性测试、电动机与变压器的运行、维护、控制电机的选择与使用。 2.知识目标 （1）通过学习，掌握常用交、直流电机、变压器的基本结构和工作原理 （2）掌握电力拖动系统的基本理论，计算方法 （3）掌握基本的实验方法和操作技能以及常用电气仪表（器）的使用。 （4）掌握一定的电磁计算方法，培养学生运算能力。 （5）应用电机基本理论分析电机及拖动的实际问题。 3.能力目标
电机拖动答案
习题解答(供参考) 习题二 2.2系统的调速范围是1000~100r「min ,要求静差率s=2%那么系统允许的静差转速降是 多少？ 解：n 1000 0.02.(10 0.98) 2.04rpm 系统允许的静态速降为2.04rpm。 2.3某一调速系统，在额定负载下，最高转速特性为n0max 1500r..min，最低转速特性为 n0min 150n min，带额定负载时的速度降落n N 15匚min，且在不同转速下额定速降不变，试问系统能够达到的调速范围有多大？系统允许的静差率是多少？ 解：1)调速范围D n max；n min (均指额定负载情况下) 2)静差率 s n N「n0 15 150 10% 2.4直流电动机为 P N=74kW,UN=220Vl N=378A n N=1430r/min，Ra=0.023Q。相控整流器 内阻Rrec=0.022 Q。采用降压调速。当生产机械要求s=20%寸，求系统的调速范围。如果 s=30%寸，贝U系统的调速范围又为多少？？ 解：Ce (U N WR a). n N (220 378 0.023).1430 0.1478V rpm 2.5某龙门刨床工作台采用 V-M调速系统。已知直流电动机 P N 60kW,U N 220V, I N 305A, n N 1000r. min，主电路总电阻 R=0.18Q ,Ce=0.2V?min/r, 求：(1)当电流连续时，在额定负载下的转速降落 n N为多少？ (2)开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率S N多少？ (3)若要满足D=20,s< 5%勺要求，额定负载下的转速降落n N又为多少？ 解：(1) n N l N R.Ce 305 0.18 0.2 274.5r/min (2)S N n N； n。2745 (1000 274.5) 21.5% (3)n n N S.[D(1 s)] 1000 0.05[20 0.95] 2.63r/min 2.6有一晶闸管稳压电源，其稳态结构图如图所示，已知给定电压U u 8.8V、比例调节器放大系
电机及拖动
电机及拖动》课程项目 课程名称：电机及拖动 指导教师：肖莹 项目名称：异步电机的结构及绕线式异步电机制动特性分析班级、组次：15 级过控二班第五组课题组的分工或贡献： 2017年12 月
异步电机的结构及绕线式异步电机制动特性分析 吴永康 (燕山大学电气工程学院) 摘要：主要目的是拆解和观察绕线式异步电机的基本组成部分，熟悉绕线式异步电机的结构、类型及铭牌数据。强 调学生动手操作能力；增强学生对异步电机结构的感性认识，掌握异步电机内部结构及工作原理；掌握异步电机绕组组成、绕制、嵌线及异步电机装配过程。了解异步电机测试、检修方法，并能对异步电动机进行初步的维护保养及常见故障排除与检修；分析异步电机的基本工作原理，分析异步电机的制动特性。最终，对电机的结构及工作特性进一步熟悉并掌握。 前言： (1 )背景及目的: 为了深入了解并掌握电机及其拖动的相关知识，深入分析交流电机的结构及其交流电机的制动特性，提高解决工程实际问题的能力和独立思考问题的基本能力，本组以交流电机为例进行了相关的项目研究。 (2 )范围所研究的范围包括对于交流电机的拆解并记录相关数据；调查交流电动机在实际生化中的应用；研究鼠笼异步电机的结构和四象限运行的特性分析。 (3 )相关领域所做的工作特色：交流电机适用范围广，工作效率高，并向节能环保方向发展，电动机行业成为节能潜力最大的产业之一。同时随着机电一体化的发展，国际上技术领先的国家已经大量采用电力电子技术、计算机技术、传感器技术改造电机产品，新技术的应用给电机行业带来了新出的发展机遇。 (4 )项目切入点：主要研究异步电机的结构及绕线式异步电机制动特性。 1任务实施及内容记录 1.1拆解电机步骤及数据记录 ( 1)复习鼠笼异步电机的结构及工作原理，了解内部基本结构，各部分所起的作用； (2) 观察鼠笼异步电机的结构，记录异步电机的铭牌数据，将有关数据填入下表中。根据名牌数据计算额定转矩并判断电机的极数和同步转速。
电机拖动试题库及答案
《电机及其应用》自测题 一、填空题 1、变压器的主要作用是将某一等级的交流(电压 )变换成另一等级的交流( 电压 )。 2、变压器一次电势和二次电势之比等于(一次侧匝数 )和(二次侧匝数 )之比。 4、电力变压器的分接开关是用来改变变压器电压(变比 )的装置，以便达到调节副边(电压)的目的。 5、变压器的额定电压和额定电流均指变压器的( 线 )电压和( 线 )电流。 6、变压器空载时的损耗主要是由于(铁芯 )的磁化所引起的(磁滞 )和( 涡流 )损耗。 7、在测试变压器参数时，须做空载试验和短路试验。为了便于试验和安全，变压器的空载试验一般在(低压侧 )加压；短路试验一般在( 高压侧 )加压。 8、变压器铁芯饱和程度愈高，其励磁电抗Xm就愈( 小 )。 9、若将变压器低压侧参数折算到高压侧时，其电势(或电压)应(乘以变比 )、电流应(除以变比 )、电阻(或电抗)应( 乘以变比的平方)。 10、三相组式变压器各相磁路(彼此无关)，三相芯式变压器各相磁路(彼此相关)。 11、三相变压器组不能采用( Y/Y )连接方法，而三相芯式变压器可以采用。 12、变压器并联运行的条件是(额定电压与变比相等 )、(连接组别相同)、( 短路阻抗的百分数相等 )。 13、当三相变压器接成星形(Y)时，其线电压是相电压的（3)倍，线电流与相 电流( 相等 )。 15、变压器在运行时，当(不变损耗)和( 可变 )损耗相等时，效率最高。 17、三绕组变压器的额定容量是指( 最大的线圈容量:3I 线U 线 )。 18、自耦变压器与同容量的两绕组变压器比较，它的空载电流( 小 )。 20、电焊变压器实际上是一台(特殊)的降压变压器，它的外特性( 比较软 )，短路电流( 不大 )。 21、整流变压器的容量一般取一、二次绕组容量的(平均值 )，又称为( 计算容量 )。 22、单相绕组的感应电势与(匝数 )、(频率 )和(每极磁通 )成正比。 23、线圈的短距系数表示了短距线圈比整距线圈产生的电势( 减少 )的程度。 24、线圈的分布系数表示线圈分布放置后，其合成电势比线圈集中放置时电势(减少 )的程度。 25、主极磁场非正弦分布引起的(谐波电势 )，对相电势的大小影响( 很小 )，主要影响了电势的(波形 )。 29、一台2p＝8极电机的圆周的二分之一的电角度是( 720° )。 30、单相异步电动机的主、副绕组在空间位置上应相差(90° )电角度；三相异
电机拖动与控制考试试卷卷
编号: D 1 7 2适用专业（层次）：自动化（通用）使用学期：通用 山东科技大学200 —200学年第学期 《电机拖动与控制》考试试卷（B卷）班级__________________ 姓名 __________________ 学号 _______________ 、简答题（共20 分） 1、直流电动机换相器的作用是什么？ 2、直流电动机在电动和制动状态下，电磁转矩与转速方向关系有何不同? 3、为什么直流他励电动机一般不允许直接起动？ 4、继电器与接触器的主要区别是什么？ 5、什么是零压保护？ 6、交流电动机旋转磁场的转速是哪些因素决定的？ 7、三相异步电动机的起动方法有哪几种？ 8、三相异步电动机的最大电磁转矩与什么因素有关？ 9、在异步电动机的电动和制动状态下转差率的取值的范围分别是多少？ 10、什么是电动机的稳态稳升？ 、选择题（共10分） 1、一台电动机有三个电刷和三个集电环, 则可能是：（) A、他励直流电动机E、三相同步电动机C、绕线转子异步电动机 2、三相同步电动机起动方法有：（) A、电容分相起动E、频敏变阻器起动C、异步起动 3、直流电动机改善换相的方法有：（) A、安装补偿绕组E、安装阻尼绕组C、安装换相极 4、常用于过载保护的电器有：（) A、热继电器E、电压继电器C、时间继电器 5、异步电动机额定转差率为0 .04，额定运行时其转子频率为：( ) A、50H z E、2H z C、都不对 6、三相笼型异步电动机可以采用下列方法起动。（) A、转子串电阻E、转子串频敏变阻C、自耦变压器降压 7、交流伺服电动机克服自转的措施是：( ) A、采用空心杯转子E、增大转子电阻C、控制绕组串电容 8、控制式自整角机的接受机输岀信号为: ( ) A、转角E、电压 C 转速 9、电动机的额定功率是在标准环境温度即摄式（）下测岀的
电机拖动答案详解
习题解答（供参考） 习题二 2.2 系统的调速范围是1000~100min r ，要求静差率s=2%，那么系统允许的静差转速降是多少？ 解：10000.02(100.98) 2.04(1) n n s n rpm D s ?= =??=- 系统允许的静态速降为2.04rpm 。 2.3 某一调速系统，在额定负载下，最高转速特性为0max 1500min n r =，最低转速特性为 0min 150min n r =，带额定负载时的速度降落15min N n r ?=，且在不同转速下额定速降 不变，试问系统能够达到的调速范围有多大？系统允许的静差率是多少？ 解：1）调速范围 max min D n n =(均指额定负载情况下） max 0max 1500151485N n n n =-?=-= min 0min 15015135N n n n =-?=-= max min 148513511D n n === 2) 静差率 01515010%N s n n =?==
2.4 直流电动机为P N =74kW,UN=220V ，I N =378A ，n N =1430r/min ，Ra=0.023Ω。相控整流器内阻Rrec=0.022Ω。采用降压调速。当生产机械要求s=20%时，求系统的调速范围。如果s=30%时，则系统的调速范围又为多少？？ 解：()(2203780.023)14300.1478N N a N Ce U I R n V rpm =-=-?= 378(0.0230.022)0.1478115N n I R rpm ?==?+= (1)]14300.2[115(10.2)] 3.1N D n S n s =?-=??-= [(1)]14300.3[115(10.3)] 5.33N D n S n s =?-=??-= 2.5 某龙门刨床工作台采用 V-M 调速系统。已知直流电动机 60,220,305,1000min N N N N P kW U V I A n r ====，主电路总电阻R=0.18Ω,Ce=0.2V ?min/r,求： （1）当电流连续时，在额定负载下的转速降落N n ?为多少？ （2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率N S 多少？ （3）若要满足D=20,s ≤5%的要求，额定负载下的转速降落N n ?又为多少? 解：(1)3050.180.2274.5/min N N n I R Ce r ?=?=?= (2) 0274.5(1000274.5)21.5%N N S n n =?=+= (3) [(1)]10000.05[200.95] 2.63/min N n n S D s r ?=-=??= 2.6 有一晶闸管稳压电源，其稳态结构图如图所示，已知给定电压*8.8u U V =、比例调节器 放大系数2P K =、晶闸管装置放大系数15S K =、反馈系数γ=0.7。求：（1）输出电压d U ；