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1 習(xí)題集 第一章 變壓器 1-1 在分析變壓器時(shí)，對(duì)于變壓器的正弦量電壓、電流、磁通、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的正 方向是如何規(guī)定的？ 答：1）電源電壓 正方向與其電流 正方向采用關(guān)聯(lián)方向，即兩者正方向一致。。U。I 2）繞組電流 產(chǎn)生的磁通勢(shì)所建立的磁通 ，這二者的正方向符合右手螺旋定。I 。φ 則。 3）由交變磁通 φ 產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)，二者的正方向符合右手螺旋定則，即它 的正方向與產(chǎn)生該磁通的電流正方向一致。 1-2 變壓器中的主磁通和漏磁通的性質(zhì)和作用是什么？ 答：交變磁通絕大部分沿鐵心閉合且與一、二次繞組同時(shí)交鏈，這部分磁通稱 為主磁通 ；另有很少的一部分磁通只與一次繞組交鏈，且主要經(jīng)非磁性材料 。φ 而閉合，稱為一次繞組的漏磁通 。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，主磁通中在一、二次 。σφ 1 繞組中分別產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 和 ；漏磁通 ；只在一次繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電 ?E2。σφ 1 動(dòng)勢(shì) ，稱為漏磁感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。二次繞組電動(dòng)勢(shì) 對(duì)負(fù)載而言即為電源電動(dòng)1? ?E 2?E 勢(shì)，其空載電壓為 。20 ?U 1-3 變壓器空載運(yùn)行時(shí)，空載電流為何很??？ 答：變壓器空載運(yùn)行時(shí)，原邊額定電壓不僅降落在原邊電阻 r1 上，而且還有漏 磁壓降，還有主磁通產(chǎn)生的壓降，由于- 很大，或者說(shuō) Zm=rm+jxm 很大，致使 ?1E 勵(lì)磁電流很小。 1-4 一臺(tái)單相變壓器，額定電壓為 220V／110V，如果將二次側(cè)誤接在 220V 電 源上，對(duì)變壓器有何影響？ 答 副邊勵(lì)磁電流將非常非常大。因?yàn)樵吔宇~定電壓時(shí)主磁通 φm 為設(shè)計(jì)值， 鐵心磁路接近飽和，最大磁密 Bm 接近飽和值；這時(shí)副邊電壓為 U2≈E2，即 E2=110V。不慎把到邊接到 220V 時(shí)，副邊漏阻抗也很小，電壓與電勢(shì)近似相等， 因此有 E2≈U2＝220V，與原邊接 220V 時(shí)相比，副邊電勢(shì)大小增大到原來(lái)的二 倍。我們知道，E 2＝4.44fw 2φm 因此 φm 也增大到原來(lái)的二倍，磁密 Bm 也增大到 原來(lái)的二倍。正常運(yùn)行時(shí) Bm 已到了磁化曲線的拐彎點(diǎn)，B m 增加一倍，勵(lì)磁磁 動(dòng)勢(shì)將急劇增加，勵(lì)磁電流由副邊提供，勵(lì)磁電流非常大，會(huì)數(shù)倍于額定電流。 2 l-5 一臺(tái)單相變壓器，額定容量 SN＝250kVA，額定電壓 U1N／U 2N＝10kV／0.4kV，試求一、二次側(cè)額定電流為 I1N、 、I 2N。 解：原邊額定電流 I1N=SN /U1N=250/10=25A 副邊額定電流 I2N=SN /U2N=250/0.4=625A 1-6 有一臺(tái)三相變壓器，S N＝250KvA，U 1N／U 2N＝6kV／0.4kV ，Yyn 聯(lián)結(jié)， 求一、二次繞組的額定電流。 解：原邊額定電流 I1N=SN / U1N=250/ 6=24A33 副邊額定電流 I1N=SN / U2N=250/ 0.4=361A 1-7 有一臺(tái)三相變壓器，S N＝5000kVA，U 1N／U 2N＝10.5kV／6.3kV，Yd 聯(lián)結(jié)， 求一、二次繞組的額定電流。 解：原邊額定電流 I1N=SN / U1N=5000/ 10.5=275A33 副邊額定電流 I1N=SN / U2N=5000/ 6.3=458.2A 1-8 如圖 l-28 為變壓器出廠前的 “極性”試驗(yàn)。在 A-X 間加電壓，將 X、x 相連， 測(cè) A、a 間的電壓。設(shè)定電壓比為 220V／110V，如果 A、a 為同名端，電壓表 讀數(shù)是多少？如 A、a 為異名端，則電壓表讀數(shù)又應(yīng)為多少 解：A、a 為同名端 電壓表讀數(shù)是 110V A、a 為異名端電壓表讀數(shù)是 330V 1-9 試用相量圖判斷圖 1-29 的聯(lián)結(jié)組號(hào)。 解： Yd11 3 1-10 有一臺(tái)三相變壓器，其一、二次繞組同名端及標(biāo)志如圖 1-30 所示，試把該 變壓器聯(lián)結(jié)成 Yd7 和 Yy4。 解： 1-11 三相變壓器的一、二次繞組按圖 l-31 所示聯(lián)結(jié)，試畫出它們的線電動(dòng)勢(shì)相 量圖，并判斷其聯(lián)結(jié)組別。 解：a)Y/△-7 b)Y/Y-4 c) △/Y-3 d) △/△-10 Yd7 Yy4 4 1-l2 三相變壓器并聯(lián)運(yùn)行條件是什么？為什么？ 答：變壓器并聯(lián)運(yùn)行的條件： 1）并聯(lián)運(yùn)行的各臺(tái)變壓器的額定電壓與電壓比要相等。否則，并聯(lián)變壓器 未帶上負(fù)載前（即空載時(shí)）其一、二次繞組內(nèi)都產(chǎn)生環(huán)流。 2）并聯(lián)運(yùn)行變壓器的聯(lián)結(jié)組別必須相同，如果不相同，將引起兩臺(tái)并聯(lián)變 壓器二次繞組線電壓相位不同，致少使其相位差為 300，由此產(chǎn)生很大的電壓差， 于是在變壓器二次繞組中產(chǎn)生很大的空載環(huán)流。 3）并聯(lián)運(yùn)行的各變壓器的短路阻抗的對(duì)應(yīng)值要相等。這樣才能在帶上負(fù)載 時(shí)，各變壓器所承擔(dān)的負(fù)載按其容量大小成比例分配，防止其中某合過(guò)載或欠 載，使并聯(lián)組的容量得到充分發(fā)揮。 l-13 自耦變壓器的主要特點(diǎn)是什么？它和普通雙繞組變壓器有何區(qū)別？ 答：自耦變壓器的主要特點(diǎn)是一、二次繞組共用一個(gè)繞組。 普通雙繞組變壓器，其一、二次繞組是兩個(gè)獨(dú)立的繞組，它們之間只有 磁的聯(lián)系，而沒(méi)有電的直接聯(lián)系。 l-l4 儀用互感器運(yùn)行時(shí)，為什么電流互感器二次繞組不允許開(kāi)路？而電壓互感 器二次繞組不允許短路？ 答：1）電流互感器運(yùn)行時(shí)二次繞組絕不許開(kāi)路。若二次繞組開(kāi)路，則電流互感 器成為空載運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)一次繞組中流過(guò)的大電流全部成為勵(lì)磁電流，鐵心 中的磁通密度猛增，磁路產(chǎn)生嚴(yán)重飽和，一方面鐵心過(guò)熱而燒壞繞組絕緣，另 一方面二次繞組中因匝數(shù)很多，將感應(yīng)產(chǎn)生很高的電壓，可能將絕緣擊穿，危 及二次繞組中的儀表及操作人員的安全。為此，電流互感器的二次繞組電路中 絕不允許裝熔斷器。在運(yùn)行中若要拆下電流表，應(yīng)先將二次繞組短 2）電壓互感器在運(yùn)行時(shí)二次繞組絕不允許短路，否則短路電流很大，會(huì) 將互感器燒壞。為此在電壓互感器二次側(cè)電路中應(yīng)串聯(lián)熔斷器作短路保護(hù)。 l-15 電弧焊對(duì)弧焊變壓器有何要求？如何滿足這些要求？ 答：l）為保證容易起弧，空載電壓應(yīng)在 60－75V 之間。為操作者安全，最高空 載電壓應(yīng)不大于 85V。 2）負(fù)載運(yùn)行時(shí)具有電壓迅速下降的外特征，如圖 l－25 所示。一般在額定 負(fù)載時(shí)輸出電壓在 30V 左右。 3）為滿足不同焊接材料和不同焊件要求，焊接電流可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。 4）短路電流不應(yīng)過(guò)大，且焊接電流穩(wěn)定。 基于上述要求，弧焊變壓器具有較大的電抗，且可以調(diào)節(jié)。為此弧焊變壓 器的一、二次繞組分裝在兩個(gè)鐵心柱上。為獲得電壓迅速下降的外特性，以及 弧焊電流可調(diào)，可采用串聯(lián)可變電抗器法和磁分路法，由此磁生出帶電抗器的 5 弧焊變壓器和帶磁分路的弧焊變壓器。 6 第二章 三相異步電動(dòng)機(jī) 2-1 三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是如何產(chǎn)生的？ 答：在三相異步電動(dòng)機(jī)的定子三相對(duì)稱繞組中通入三相對(duì)稱電流，根據(jù)三相對(duì) 稱電流的瞬時(shí)電流來(lái)分析由其產(chǎn)生的磁場(chǎng)，由于三相對(duì)稱電流其大小、方向隨 正弦規(guī)律變化，由三相對(duì)稱電流建立的磁場(chǎng)即合成磁極在定子內(nèi)膛中隨一定方 向移動(dòng)。當(dāng)正弦交流電流變化一周時(shí)，合成磁場(chǎng)在空間旋轉(zhuǎn)了一定角度，隨著 正弦交流電流不斷變化，形成了旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。 2-2 三組異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速由什么決定？對(duì)于工頻下的 2、4、6、8、10 極的三相異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為多少？ 答：三相異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速由電動(dòng)機(jī)定子極對(duì)數(shù) P 交流電源頻率 f1 決 定，具體公式為 n1=60f1/P。 對(duì)于工頻下的 2、4、6、8、10 極的三相異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速即旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn) 速 n1 分別為 3000r/min、1500r/min、1000r/min、750r/min、600r/min。 2-3 試述三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理，并解釋“異步”的意義。 答：首先，在三相異步電動(dòng)機(jī)三相定子繞組中通入三相交流電源，流過(guò)三相對(duì) 稱電流，在定子內(nèi)膛中建立三相旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，開(kāi)始轉(zhuǎn)子是靜止的，由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)， 轉(zhuǎn)子導(dǎo)體將切割磁場(chǎng)，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，又由于轉(zhuǎn)子導(dǎo)體是閉合 的，將在其內(nèi)流過(guò)轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流，該轉(zhuǎn)子電流與定子磁場(chǎng)相互作用，由左手定 則判斷電磁力方向，轉(zhuǎn)子將在電磁力作用下依旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。 所謂“異步”是指三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n 與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速 n1 之間必須有 差別，且 n?n1。 2-4 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向由什么決定？如何改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向？ 答：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間的旋轉(zhuǎn)方向是由三相交流電流相序決定的，若要改變旋轉(zhuǎn) 磁場(chǎng)的方向，只需將電動(dòng)機(jī)三相定子繞組與三相交流電源連接的三根導(dǎo)線中的 任意兩根對(duì)調(diào)位置即可。如果來(lái)繞組 U1 接電源 L1、V1 接 L2、W1 接 L3 為正 轉(zhuǎn)，要想反轉(zhuǎn) U1 仍接 L1，但 V1 接 L3、W1 接 L2 即可。 2-5 當(dāng)三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電路開(kāi)路時(shí)，電動(dòng)機(jī)能否轉(zhuǎn)動(dòng)？為什么？ 答：三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電路開(kāi)路時(shí)，電動(dòng)機(jī)是不能轉(zhuǎn)動(dòng)的。這是因?yàn)?，三?交流電源接入三相定子繞組，流過(guò)了三相對(duì)稱定子電流，建立起來(lái)了三相定子 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體與三相旋轉(zhuǎn)場(chǎng)相互切割，在轉(zhuǎn)子電路中產(chǎn)生了轉(zhuǎn)子感應(yīng)電 動(dòng)勢(shì)，但由于轉(zhuǎn)子電路開(kāi)路，沒(méi)有轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中無(wú)電流，也就不 會(huì)與定子磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁力，電磁轉(zhuǎn)矩了，轉(zhuǎn)子也就無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)了。 2-6 何謂三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率？額定轉(zhuǎn)差率一般是多少？起動(dòng)瞬間的轉(zhuǎn)差 率是多少？ 答：三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率 S 是指電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速 n1 與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n 之差即轉(zhuǎn) 速差 n1?n 與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)（同步轉(zhuǎn)速）的轉(zhuǎn)速的比值，即 S=（n 1?n）/n 1。 額定轉(zhuǎn)差率 SN=0.01~0.07，起動(dòng)瞬間 S=1。 2-7 試述三相異步電動(dòng)機(jī)當(dāng)機(jī)械負(fù)載增加時(shí)，三相異步電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部經(jīng)過(guò)怎樣 的物理過(guò)程，最終使電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行在更低轉(zhuǎn)速下。 答：三相異步電動(dòng)機(jī)原穩(wěn)定工作在 nA 轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，當(dāng)機(jī)械負(fù)載增加時(shí)，由于負(fù) 載轉(zhuǎn)矩大于電磁轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n 將下降，由于 n 的下降，使轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割 定子磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)加大。轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)與轉(zhuǎn)子電流相應(yīng)加大，電磁轉(zhuǎn)矩加大，直到 電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩相等時(shí)，電動(dòng)機(jī)將在新的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速 nB 下運(yùn)動(dòng)，且 7 nB?nA。 2-8 當(dāng)三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械負(fù)載增加時(shí)，為什么定子電流會(huì)隨轉(zhuǎn)子電流的增 加而增加？ 答 ： 當(dāng) 三 相 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 的 機(jī) 械 負(fù) 載 增 加 時(shí) ， 轉(zhuǎn) 子 電 流 將 增 加 ， 轉(zhuǎn) 子 電 流 所 建 立 的 轉(zhuǎn) 子 磁 通 勢(shì) 總 是 力 圖 削 弱 主 磁 通 ， 而 當(dāng) 定 子 繞 組 外 加 電 壓 和 頻 率 不 變 時(shí) ， 主 磁 通 近 似 為 一 常 數(shù) 。 為 此 ， 定 子 電 流 也 應(yīng) 隨 轉(zhuǎn) 子 電 流 的 增 加 而 增 加 ， 以 增 加 的 定 子 電 流 產(chǎn) 生 的 磁 通 勢(shì) 來(lái) 抵 消 轉(zhuǎn) 子 電 流 增 加 所 產(chǎn) 生 的 去 磁 作 用 。 2-9 三 相 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 在 空 載 時(shí) 功 率 因 數(shù) 約 為 多 少 ？ 當(dāng) 在 額 定 負(fù) 載 下 運(yùn) 行 時(shí) ， 功 率 因 數(shù) 為 何 會(huì) 提 高 ？ 答：三相異步電動(dòng)機(jī)空載時(shí)功率因數(shù)約為 0.2 以下。當(dāng)在額定負(fù)載下運(yùn)行時(shí)， 轉(zhuǎn)子電流有功分量，相對(duì)應(yīng)的定子電流的有功分量也增加，使功率因數(shù)提高。 2-10 電網(wǎng)電壓太高或太低，都易使三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組過(guò)熱而損壞，為 什么？ 答：由 U1?E1=4.44f1N1K1?m，當(dāng)電源頻率一定時(shí)，電動(dòng)機(jī)的每極磁通? m 僅與外 加電壓 U1 成正比。當(dāng)電網(wǎng)電壓太高時(shí)，? m 相應(yīng)加大使電動(dòng)機(jī)磁路飽和，定子 勵(lì)磁電流加大，定子電流加大，在過(guò)大的定子電流作用下將定子繞組燒壞。 當(dāng)電網(wǎng)電壓過(guò)低時(shí)，? m 過(guò)小，電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩過(guò)小，在負(fù)載作用下，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 速 n 迅速下降，甚至發(fā)生堵轉(zhuǎn)，致使電動(dòng)機(jī)定子電流加大，也會(huì)使異步電動(dòng)機(jī) 定子繞組過(guò)熱而損壞。 2-11 三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與電源電壓大小有何關(guān)系，若電源電壓下降 20%，電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩將變?yōu)槎啻螅?答：由公式 可知電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩 T 與電源電壓 U1 平方成 21USRTCfx??????（ ） 正比。 若電源電壓下降 20%，即為額定電壓的 0.8，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩 Tm 隨 U12 成比例下降，即為額定電壓下電動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的 0.64 倍。同理，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 Tst 也與 U12 成正比，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也只為額定電壓下電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的 0.64 倍。 2-12 為什么在減壓起動(dòng)的各種方法中，自耦變壓器減壓起動(dòng)性能相對(duì)較好？ 答：自耦變壓器減壓起動(dòng)不受電動(dòng)機(jī)繞組接線方式的限制，而且可以按容許的 起動(dòng)電流和所需要的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩來(lái)選擇不同的抽頭，適合起動(dòng)容量較大的電機(jī)。 所以其起動(dòng)性能相對(duì)較好。 2-13 三相籠型異步電動(dòng)機(jī)定子回路串電阻起動(dòng)和串電擾起動(dòng)相比，哪一種較 好？ 答：串電阻減壓起動(dòng)在起動(dòng)時(shí)電能損耗較大，對(duì)于小容量電動(dòng)機(jī)采用串電抗減 壓起動(dòng)為好。 2-14 對(duì)于三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串合適電阻起動(dòng)，為什么既能減小起 動(dòng)電流，又能增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩？串入電阻是否越大越好？ 答：轉(zhuǎn)子起動(dòng)電流 22/STIERX?? 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 /StR? 所以串入合適的電阻起動(dòng)時(shí)，能減小起動(dòng)電流，又能增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。串入電阻 8 并不是越大越好，當(dāng)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩達(dá)到最大轉(zhuǎn)矩后再增大串入轉(zhuǎn)子電阻，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 反而減小。 2-15 在橋式起重機(jī)的繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路中串接可變電阻，當(dāng)定子 繞組按提升方向接通電源，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子可變電阻可獲得重物提升或重物下降，原 因何在？ 答：橋式起重機(jī)用于提升重物的繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)，在其轉(zhuǎn)子回路中串接可 變電阻，當(dāng)定子繞組按提升方向接通電源，隨著轉(zhuǎn)子串接可變電阻的加大，電 動(dòng)機(jī)提升重物的速度愈來(lái)愈慢。電動(dòng)機(jī)按提升方向轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)速愈來(lái)愈低。如何繼 續(xù)加大轉(zhuǎn)子串接電阻，轉(zhuǎn)子電流進(jìn)一步減小。電動(dòng)機(jī)提升方向電磁轉(zhuǎn)矩減小， 當(dāng)提升重物產(chǎn)生的重物轉(zhuǎn)矩作用下，將重物按下降方向運(yùn)動(dòng)，而電動(dòng)機(jī)在重物 轉(zhuǎn)矩作用下反轉(zhuǎn)。所以重物提升時(shí)，電動(dòng)機(jī)處于提升電動(dòng)狀態(tài)，而重物下降時(shí)， 電動(dòng)機(jī)處于倒拉反接制動(dòng)狀態(tài)，重物獲得倒拉反接制動(dòng)下降。 2-16 為什么變極調(diào)速時(shí)要同時(shí)改變電源程序？ 答：當(dāng)極對(duì)數(shù)改變時(shí)，將引起三相繞組空間相序發(fā)生變化，也就是說(shuō)變極后繞 組的相序改變了。此時(shí)若不改變外接電源相序，則變極后，不僅電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 發(fā)生了變化，而且連電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向發(fā)生了變化。所以，為保證變極調(diào)速前 后電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不變，在改變?nèi)喈惒诫妱?dòng)機(jī)定子繞組接線的同時(shí)，必須改 變電源的程序。 2-17 電梯電動(dòng)機(jī)變極調(diào)速和車床切削電動(dòng)機(jī)的變極調(diào)速，定子繞組應(yīng)采用什 么樣的改接方式？為什么？ 答 ： 電 梯 電 動(dòng) 機(jī) 的 負(fù) 載 為 恒 轉(zhuǎn) 矩 負(fù) 載 ， 變 極 調(diào) 速 時(shí) 采 用 Y/YY 變 極 調(diào) 速 ， 因 它 具 有 恒 轉(zhuǎn) 矩 調(diào) 速 性 質(zhì) 。 車床切削電動(dòng)機(jī)的負(fù)載為恒功率負(fù)載、變極調(diào)速時(shí)采用??/YY 度極調(diào)速、因它 近似為恒功率調(diào)速性質(zhì) 2-18 試述繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速原理和調(diào)速過(guò)程，有何優(yōu)、缺 點(diǎn)？ 答：書中圖 2-37 為繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速圖，當(dāng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)恒轉(zhuǎn) 矩負(fù)載且 TL=TN 時(shí)，轉(zhuǎn)子回路不串附加電阻時(shí)，電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行在 A 點(diǎn)，轉(zhuǎn)速 為 nA。當(dāng)轉(zhuǎn)子串入 RP1 時(shí)，由于慣性，轉(zhuǎn)速不能突變，則從 A 點(diǎn)過(guò)渡到 A?點(diǎn)， 轉(zhuǎn)子電流 I2 減小，電磁轉(zhuǎn)矩 T 減小，電動(dòng)機(jī)減速，轉(zhuǎn)差率 S 增大，轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)、 轉(zhuǎn)子電流、電磁轉(zhuǎn)矩均增大，直到 B 點(diǎn)，T B=TL 為止，電動(dòng)機(jī)將穩(wěn)定運(yùn)行在 B 點(diǎn)，轉(zhuǎn)速為 nB，顯然 nB?nA。當(dāng)串入轉(zhuǎn)子回路電阻 Rp2、 Rp3 時(shí)，電動(dòng)機(jī)最后將分 別穩(wěn)定運(yùn)行于 C 點(diǎn)和 D 點(diǎn)，獲得 nC和 nD 轉(zhuǎn)速。 線繞轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速為有級(jí)調(diào)速，調(diào)速平滑性差；轉(zhuǎn)速上限為 額定轉(zhuǎn)速，下限受靜差度限制，因而調(diào)速范圍不大；適用于重載下調(diào)速；低速 時(shí)轉(zhuǎn)子發(fā)熱嚴(yán)重，效率低。但這種調(diào)速方法簡(jiǎn)單方便，調(diào)速電阻可兼作起動(dòng)電 阻、制動(dòng)電阻使用，在起重機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)中廣為應(yīng)用。 2-19 對(duì)于一臺(tái)單相單繞組異步電動(dòng)機(jī)若不采取措施，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為什么為零？ 當(dāng)給電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子一個(gè)外力矩時(shí)，電動(dòng)機(jī)為什么就可向該力矩方向旋轉(zhuǎn)？ 答：當(dāng)在單相單繞組異步電動(dòng)機(jī)繞組中通入正弦交流電時(shí)，產(chǎn)生的是脈振磁通 勢(shì)，對(duì)其基波脈振磁通勢(shì)進(jìn)行分解，可分解成為一個(gè)正向旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì) F1+和逆向 旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì) F1?，它們均以同步角速度 W 旋轉(zhuǎn)，但旋轉(zhuǎn)方向相反，它們都切割 轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，產(chǎn)生轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)并產(chǎn)生轉(zhuǎn)子電流，形成正向電磁轉(zhuǎn)矩 T+和反向 電磁轉(zhuǎn)矩 T?。當(dāng)轉(zhuǎn)子靜止時(shí) n=0，T +=T?，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 TST=T+?T?=0，所以不采取 9 措施，電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)。 當(dāng)給電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子一個(gè)外力矩時(shí)，若 T 外 與 T+方向一致，則（T 外 +T+?T?）大于 負(fù)載轉(zhuǎn)矩時(shí)，則電動(dòng)機(jī)便沿外力矩方向旋轉(zhuǎn)了。 2-20 一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)（里接）發(fā)生一相斷線時(shí)，相當(dāng)于一臺(tái)單相電動(dòng)機(jī)， 若電動(dòng)機(jī)原來(lái)在輕載或重載運(yùn)轉(zhuǎn)，在此情況下還能繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)嗎？為什么？當(dāng)停 機(jī)后，能否再啟動(dòng)？ 答：一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)（里接）發(fā)生一相斷線時(shí)，若電動(dòng)機(jī)原來(lái)在輕載下運(yùn) 轉(zhuǎn)，此時(shí)電動(dòng)機(jī)還能繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。若電動(dòng)機(jī)原來(lái)在再載下運(yùn)轉(zhuǎn)因此時(shí) T+與 T?的合 成轉(zhuǎn)矩小于重載轉(zhuǎn)矩，則電動(dòng)機(jī)將停轉(zhuǎn)。 當(dāng)停機(jī)后，不能再起動(dòng)旋轉(zhuǎn)了，因 TST=0。 2-21 一臺(tái)罩極電動(dòng)機(jī)，若調(diào)換磁極上工作繞組的兩個(gè)端點(diǎn)，能改變電動(dòng)機(jī)的 轉(zhuǎn)向嗎？ 答：不能改變電動(dòng)機(jī)（罩極）的轉(zhuǎn)向。它總是從磁極的未罩部分轉(zhuǎn)向磁極被罩 部分，其轉(zhuǎn)向不能改變。 附加補(bǔ)充題 2.1 在額定工作情況下的三相異步電動(dòng)機(jī)，已知其轉(zhuǎn)速為 960r/min，試問(wèn)電動(dòng) 機(jī)的同步轉(zhuǎn)速是多少？有幾對(duì)磁極對(duì)數(shù)？轉(zhuǎn)差率是多大？ 解：∵ nN=960(r/min) ∴n1=1000(r/min) p=3 04.9601???sN 2.2 有一臺(tái)六極三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)，在 f=50HZ 的電源上帶額定負(fù)載動(dòng)運(yùn)行， 其轉(zhuǎn)差率為 0.02，求定子磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速及頻率和轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的頻率和轉(zhuǎn)速。 解：六極電動(dòng)機(jī)，p=3 定子磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速即同步轉(zhuǎn)速 n1=(6050)/3=1000(r/min) 定子頻率 f1=50Hz 轉(zhuǎn)子頻率 f2=sf1=0.0250=1Hz 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n=n1(1-s)=1000(1-0.02)=980(r/min) 2.3 Y180L-4 型電動(dòng)機(jī)的額定功率為 22kw，額定轉(zhuǎn)速為 1470r/min，頻率為 50HZ，最大電磁轉(zhuǎn)矩為 314.6N.M。 試求電動(dòng)機(jī)的進(jìn)載系數(shù)入？ 解： (N.M)143702959502???NNnPT.1436m? 2.4 已知 Y180M-4 型三相異步電動(dòng)機(jī)，其額定數(shù)據(jù)如下表所示。 求：(1)額定電流 IN； (2)額定轉(zhuǎn)差率 SN； 10 (3)額定轉(zhuǎn)矩 TN；最大轉(zhuǎn)矩 TM、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 Tst。 滿 載 時(shí) 啟動(dòng)電 流 啟動(dòng)轉(zhuǎn) 矩 最大轉(zhuǎn) 矩額定 功率 (kw) 額定 電壓 （V） 轉(zhuǎn)速(r/min) 效率 (%) 功率因數(shù) 額定電 流 額定轉(zhuǎn) 矩 額定轉(zhuǎn) 矩 接法 18.5 380 1470 91 0.86 7.0 2.0 2.2 △ 解：（1）額定電流 IN== = =35.9(A)NUP??cos31 91.08635.1 3? （2）額定轉(zhuǎn)差率 SN=(1500-1470)/1500=0.02 （3）額定轉(zhuǎn)矩 TN=955018.5/1470=120(N.m) 最大轉(zhuǎn)矩 TM=2.2120=264(N.m) 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 Tst=2.0120=240(N.m) 2.5 Y225-4 型三相異步電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)如下：380v、50HZ、△接法、定子 輸入功率 P1N=48.75kw、定子電流 I1N=84.2A、轉(zhuǎn)差率 SN=0.013，軸上輸出轉(zhuǎn)矩 TN=290.4N.M，求：(1) 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 n2，(2)軸上輸出的機(jī)械功率 P2N，(3)功率 因數(shù) （4）效率 ηN。?cos 解：（1）從電動(dòng)機(jī)型號(hào)可知電動(dòng)機(jī)為 4 極電機(jī)，磁極對(duì)數(shù)為 p=2，由 所以 (r/min)12ns?? 1480)3.(150)(12 ?????sn （2）∵ ∴ （KW）NmPT2950? 59.22NmT （3） ∵ LNCosIU?31? ∴ 8.02438175.1???LNIPos （4） 92.075.4812?N? 2.6 四極三相異步電動(dòng)機(jī)的額定功率為 30kw，額定電壓為 380V，三角形接 法，頻率為 50HZ。在額定負(fù)載下運(yùn)動(dòng)時(shí)，其轉(zhuǎn)差率為 0.02，效率為 90%，電 流為 57.5A，試求：(1)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速；(2)額定轉(zhuǎn)矩；(3)電動(dòng)機(jī)的 功率因數(shù)。 解：（1）轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速 n2=Sn1=0.021500=30 (r/min) （2）額定轉(zhuǎn)矩 TN=955030/1470=194.5(N.m) 11 （3）電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù) 8.095.7380133???NLNIUPCos?? 2.7 上題中電動(dòng)機(jī)的 Tst/TN=1.2，Ist/IN=7，試求：(1)用 Y-△降壓?jiǎn)?dòng)時(shí)的啟 動(dòng)電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩；(2)當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的 60%和 25%時(shí)，電動(dòng)機(jī)能否 啟動(dòng)？ 解：（1）用 Y-△降壓?jiǎn)?dòng)時(shí)的啟動(dòng)電流 IST=757.5/3=134(A) 用 Y-△降壓?jiǎn)?dòng)時(shí)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 Tst=1.2194.5/3=77.8(Nm) （2）因?yàn)?Tst=0.4TN， 當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的 60%時(shí), 由于 Tst 小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)。 當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的 25%時(shí)，由于 Tst 大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)可以啟動(dòng)。 2.8 在習(xí)題 5.6 中，如果采用自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)，而使電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩為 額定轉(zhuǎn)矩的 85%，試求：(1)自耦變壓器的變比；(2)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流和線路上 的啟動(dòng)電流各為多少？ 解：（1）因?yàn)楫惒诫妱?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比，所以有 由 所以自耦變壓器的變比 K= =1.188NTK85.02.? 85.021 （2）電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流 IST=757.5/1.1882=285.2(A) 線路上的啟動(dòng)電流 IL=757.5/1.1882=285.2(A) 2.9 我國(guó)生產(chǎn)的 C660 車床，其加工 2 件的最大直徑為 1250(mm)，用統(tǒng)計(jì)分析 法計(jì)算主軸電動(dòng)機(jī)的功率。 解：P=36.5D 1.54(KW)=36.5 =51.5(KW)54.1? 2.10 有一帶負(fù)載啟動(dòng)的短時(shí)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，折算到軸上的轉(zhuǎn)矩為 130N.M，轉(zhuǎn) 速為 730r/min，求電動(dòng)機(jī)的功率。設(shè)過(guò)載系數(shù)為 =2.0。? 解：由于 所以 (KW)NNnPT2950? 10957302???NnT 2.11 三相異步電動(dòng)機(jī)斷了一根電壓線后，為什么不能啟動(dòng)？而在運(yùn)行時(shí)斷了 一根線，為什么能繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)？這兩種情況對(duì)電動(dòng)機(jī)有何影響？ 答：三相異步電動(dòng)機(jī)斷了一根電壓線后，則三相電源變成了單相電源，由于單 相電源所產(chǎn)生的磁場(chǎng)為脈動(dòng)磁場(chǎng)，所以三相異步電動(dòng)機(jī)不能正常啟動(dòng)（原理同 單相異步電動(dòng)機(jī)） 。而三相異步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)斷了一根電源線，雖此時(shí)也為單 相運(yùn)行，但因轉(zhuǎn)子是轉(zhuǎn)動(dòng)的，脈動(dòng)磁場(chǎng)對(duì)轉(zhuǎn)子導(dǎo)體產(chǎn)生的作用力在兩方向上不 同，所以電動(dòng)機(jī)仍能繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。這兩種情況對(duì)電動(dòng)機(jī)均有很大的影響。二種情 12 況均為過(guò)載運(yùn)行，長(zhǎng)時(shí)間工作會(huì)損壞電動(dòng)機(jī)。 13 第三章 直流電機(jī) 3-l．直流電機(jī)中為何要用電刷和換向器，它們有何作用？ 答：在換向器的表面壓著電刷，使旋轉(zhuǎn)的電樞繞組與靜止的外電路相通，其作 用是將直流電動(dòng)機(jī)輸人的直流電流轉(zhuǎn)換成電樞繞組內(nèi)的交變電流，進(jìn)而產(chǎn)生恒 定方向的電磁轉(zhuǎn)矩，或是將直流發(fā)電機(jī)電樞繞組中的交變電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)換成輸出的 直流電壓。 3-2．簡(jiǎn)述直流電動(dòng)機(jī)的工作原理。 答：工作原理：當(dāng)直流電動(dòng)機(jī)電樞繞組接至電源上時(shí)，根據(jù)電磁力定律，載流 導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受電磁力的作用，產(chǎn)生了一個(gè)轉(zhuǎn)矩，在轉(zhuǎn)矩的作用下，電樞便按 逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)起來(lái)。 3-3．直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁方式有哪幾種？畫出其電路。 按勵(lì)磁方式分為有（1）他勵(lì)；（2）并勵(lì)；（3）串勵(lì)；（4）復(fù)勵(lì)等四種，如 圖 3－7 所示。 14 15 3-10．直流電動(dòng)機(jī)一般為什么不允許采用全壓起動(dòng)？ 答：因?yàn)樗麆?lì)直流電動(dòng)機(jī)電樞電阻 Ra 阻值很小，額定電壓下直接起動(dòng)的起動(dòng) 電流很大，通常可達(dá)額定電流的 10－20 倍，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也很大。過(guò)大的起動(dòng)電流 引起電網(wǎng)電壓下降，影響其他用電設(shè)備的正常工作，同時(shí)電動(dòng)機(jī)自身的換向器 產(chǎn)生劇烈的火花。而過(guò)大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩可能會(huì)使軸上受到不允許的機(jī)械沖擊。所 以全壓起動(dòng)只限于容量很小的直流電動(dòng)機(jī)。 3-11．試分析他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)電樞串電阻起動(dòng)物理過(guò)程。 答：在電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組通電后，電動(dòng)機(jī)再接上額定電壓 UN，此時(shí)電樞回路串 人全部起動(dòng)電阻起動(dòng)，電動(dòng)機(jī)從 a 點(diǎn)開(kāi)始起動(dòng)，轉(zhuǎn)速沿特性曲線上升至 b 點(diǎn)， 隨著轉(zhuǎn)速上升，反電動(dòng)勢(shì)Ｅa＝Ceφn 上升，電樞電流減小，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩減小，當(dāng) 減小至 Tst2 時(shí)，短接第 1 級(jí)起動(dòng)電阻 Rst4,電動(dòng)機(jī)由 R4 的機(jī)械特性切換到 R3 的機(jī)械特性。切換瞬間，由于機(jī)械慣性，轉(zhuǎn)速不能突變，電動(dòng)勢(shì) Ea 保持不變， 電樞電流將突然增大，轉(zhuǎn)矩也成比例突然增大，恰當(dāng)?shù)倪x擇電阻，使其增加至 Tst1，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行點(diǎn)從 b 點(diǎn)過(guò)渡至 C 點(diǎn)。從 C 點(diǎn)沿 Cd 曲線繼續(xù)加速到 d 點(diǎn)， 切除第 2 級(jí)起動(dòng)電阻 Rst3，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行點(diǎn)從 d 點(diǎn)過(guò)渡到 e 點(diǎn)，電動(dòng)機(jī)沿 ef 曲線 加速，如此周而復(fù)始，電動(dòng)機(jī)由 a 點(diǎn)經(jīng) b、c 、d． e、f、g、h 點(diǎn)到達(dá) i 點(diǎn)。此時(shí)， 所有起動(dòng)電阻均被切除，電動(dòng)機(jī)進(jìn)人固有機(jī)械特性曲線運(yùn)行并繼續(xù)加速至 k 點(diǎn)。 在 k 點(diǎn) T＝TL ，電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行，起動(dòng)過(guò)程結(jié)束。 16 3-12．他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)的方法有哪兩種？實(shí)際應(yīng)用中大多采用哪種方 法？ 答：直流電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)的方法有以下兩種： （1）改變勵(lì)磁電流方向 （2）改 變電樞電壓極性 實(shí)際應(yīng)用中大多采用改變電樞電壓極性的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī) 的反轉(zhuǎn)。 3-13．他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)有哪幾種？ 答：常用的電氣制動(dòng)方法有：能耗制動(dòng)、反接制動(dòng)和發(fā)電回饋制動(dòng)。 3-14． 何為能耗制動(dòng)？其特點(diǎn)是什么？ 答：能耗制動(dòng)是把正處于電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電樞從電網(wǎng)上切 除，并接到一個(gè)外加的制動(dòng)電阻 Rbk 上構(gòu)成閉合回路。 其特點(diǎn)：（1）電樞電 壓 U＝0； （2）電樞電流為負(fù)值，其方向與電動(dòng)狀態(tài)時(shí)的電樞電流反向； （3）電磁轉(zhuǎn)矩 T 與轉(zhuǎn)速 n 方向相反成為制動(dòng)轉(zhuǎn)； （4）電動(dòng)機(jī)把拖動(dòng)系統(tǒng)的 動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔懿⑾脑陔姌谢芈返碾娮枭稀? 3-15．試分析電樞反接制動(dòng)工作原理。 答：制動(dòng)原理：電樞反接制動(dòng)是將電樞反接在電源上，同時(shí)電樞回路要串接制 動(dòng)電阻 RBk。 3-16． 試分析倒拉反接制動(dòng)工作原理。 答：制動(dòng)原理：電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在固有機(jī)械特性的 a 點(diǎn)下放重物時(shí)，電樞電路串入 較大電阻 Rbk，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速因慣性不能突變，工作點(diǎn)過(guò)渡到對(duì)應(yīng)的人為機(jī)械特 性的 b 點(diǎn)上，此時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩 T＜TL 電動(dòng)機(jī)減速沿特性曲線下降至 c 點(diǎn)。在負(fù)載 轉(zhuǎn)矩的作用下轉(zhuǎn)速 n 反向，Ea 為負(fù)值，電樞電流為正值，電磁轉(zhuǎn)矩為正值與轉(zhuǎn) 速方向相反，電動(dòng)機(jī)處于制動(dòng)狀態(tài)。稱為倒拉反接制動(dòng)。 3-17．何為發(fā)電回饋制動(dòng)？其出現(xiàn)在何情況下？ 答：1）發(fā)電回饋制動(dòng)：當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于理想空載轉(zhuǎn)速，即 n＞no 時(shí)，電樞電 動(dòng)勢(shì) Ea 大于電樞電壓 U，電磁轉(zhuǎn)矩 T 為制動(dòng)性質(zhì)轉(zhuǎn)矩， 電動(dòng)機(jī)向電源回饋電 能，此時(shí)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)稱為發(fā)電回饋制動(dòng)。2）其出現(xiàn)在位能負(fù)載高速下放和降 低電樞電壓調(diào)速情況下。 3-18．他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法有哪幾種？各種調(diào)速方法的特點(diǎn)是什么？ 答：他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有：降壓調(diào)速、電樞回路串電阻調(diào)速；、減弱 磁通調(diào)速三種。 各種調(diào)速方法的特點(diǎn)是 ： 1．電樞串電阻的特點(diǎn)： l）是基速以下調(diào)速，且串人電阻越大特性越軟； 2）是有級(jí)調(diào)速，調(diào)速的平滑性差； 3）調(diào)速電阻消耗的能量大，不經(jīng)濟(jì)； 4） 電樞串電阻調(diào)速方法簡(jiǎn)單，設(shè)備投資少。 2．降壓調(diào)速的特點(diǎn)： 1）調(diào)速性能穩(wěn)定，調(diào)速范圍廣； 2）調(diào)速平滑性好， 17 可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速； 3）損耗減小，調(diào)速經(jīng)濟(jì)性好； 4）調(diào)壓電源設(shè)備較復(fù)雜。 3．減弱磁通調(diào)速的特點(diǎn)： l）調(diào)速范圍不大；2）調(diào)速平滑，可實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速； 3）能量損耗??； 4）控制方便，控制設(shè)備投資少。 3-19．試定性地畫出各種電氣制動(dòng)機(jī)械特性曲線。 答： 18 第四章 常用控制電機(jī) 4-1 為什么交流伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電阻值要相當(dāng)大？ 答：交流伺服電動(dòng)機(jī)在制造時(shí)，適當(dāng)加大轉(zhuǎn)子電阻可以克服交流伺服電動(dòng)機(jī)的 “自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象，同時(shí)還可改善交流伺服電動(dòng)機(jī)的性能。 4-2 當(dāng)直流伺服電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電壓和控制電壓不變時(shí)，若將負(fù)載轉(zhuǎn)矩減小，試問(wèn) 此時(shí)電樞電流、電磁轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速將如何變化？ 答：當(dāng)直流伺服電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電壓和控制電壓不變時(shí)，若負(fù)載轉(zhuǎn)矩減小，電磁轉(zhuǎn) 矩也減小，電樞電流減小，轉(zhuǎn)速上升。 4-3 如何改變兩相交流伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向，為什么能改變其轉(zhuǎn)向？ 答：交流伺服電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組的軸線與控制繞組的軸線在空間相差 90電角 度，勵(lì)磁繞組接在恒定電壓的單相交流電源上，改變控制繞組中電流的相位， 就可以改變伺服電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。 根據(jù)旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)理論可知，旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì) 的旋轉(zhuǎn)方向是從電流超前的那一相繞組的軸線轉(zhuǎn)到滯后的那一相繞組的軸線。 如果將交流伺服電動(dòng)機(jī)控制電壓的相位改變 180電角度，則控制繞組與勵(lì)磁 繞組中的電流的超前滯后關(guān)系也會(huì)顛倒過(guò)來(lái)，原來(lái)的超前相變?yōu)闇笙?，原?lái) 的滯后相變?yōu)槌跋?，所以旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)的旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向也隨之改 變了。 4-4 為什么直流測(cè)速發(fā)電機(jī)使用時(shí)不宜超過(guò)規(guī)定的最高轉(zhuǎn)速？負(fù)載電阻又不 能低于額定值？ 答：直流測(cè)速發(fā)電機(jī)當(dāng)負(fù)載電阻較小或電樞電勢(shì)很大（轉(zhuǎn)速很高）時(shí)，測(cè)速發(fā) 電機(jī)的負(fù)載電流比較大，因而電樞反應(yīng)的去磁作用就比較顯著。電樞反應(yīng)會(huì)使 氣隙磁通減小，這就使直流測(cè)速發(fā)電機(jī)輸出特性的線性關(guān)系遭到破壞，造成線 性誤差。 為了使直流測(cè)速發(fā)電機(jī)輸出電壓與輕速的線性誤差不超過(guò)規(guī)定值， 在使用時(shí)轉(zhuǎn)速不應(yīng)超過(guò)產(chǎn)品的額定轉(zhuǎn)速，負(fù)載電阻不應(yīng)小于規(guī)定的額定電阻值。 4-5 何謂步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角 Q？一臺(tái)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)可以有兩個(gè)步進(jìn)角，如 3 /1.5是什么意思？ 答：控制繞組每改變一次通電狀態(tài)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的角度叫步距角 Q。對(duì)于采用三 相單三拍控制的步進(jìn)電機(jī)的步距角為 30，采用三相六拍控制時(shí)步距角為 15。 這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的步進(jìn)電機(jī)的步距角太大，不能滿足精度要求。為了減小步距角， 通常將轉(zhuǎn)子與定子磁極都加工成齒形結(jié)構(gòu)。 若步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子齒數(shù) Zr?40 個(gè)， 齒沿轉(zhuǎn)子圓周均勻分布，齒了槽的寬度相等，定子上有六個(gè)磁極，每極的極弧 上各有五個(gè)齒，齒寬和槽寬相等。極上裝有控制繞組，相對(duì)的兩個(gè)磁極上的繞 組串聯(lián)起來(lái)再連接成三相星形。當(dāng)采用三相單三拍控制方式時(shí)，步距角為 19 如果按三相六拍運(yùn)行時(shí)，則步距角為： ?? 由上可知，一臺(tái)步進(jìn)電機(jī)由于采用三拍或六拍不同的運(yùn)行方式而可以有兩 個(gè)步距角。 4-6 什么是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的單三拍、六拍和雙三拍工作方式？ 答：步進(jìn)電機(jī)中，控制繞組的通電狀態(tài)每切換一次叫做“拍” ，若每次只有一相 控制繞組通電，切換三次為一個(gè)循環(huán)為“ 三拍”，叫三相單三拍控制方式。雙三 拍控制方式是指每次同時(shí)有兩相控制繞組通電，通電方式是 UV→VW→WU→UV，切換三次為一個(gè)循環(huán)，故稱三相雙三拍控制。 三相六 拍控制方式的通電順序是 U→UV→V→VW→W→WU→U。每改變一次通電狀 態(tài)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的角度只有雙三拍通電方式的一半。定子三相繞組經(jīng)六次換接完 成一個(gè)循環(huán)，故稱“ 六拍” 20 第五章 常用低壓電器 5-1 直流電磁機(jī)構(gòu)有何特點(diǎn)？ 答 直流電磁機(jī)構(gòu)具有如下特點(diǎn)： 1）直流電磁機(jī)構(gòu)銜鐵吸合前后吸引線圈勵(lì) 磁電流不變，但銜鐵吸合前后吸力變化很大，氣隙越小，吸力越大。 2）直流 電磁機(jī)構(gòu)吸引線圈斷電時(shí)，由于電磁感應(yīng)，在吸引線圈中產(chǎn)生很大的感應(yīng)電動(dòng) 勢(shì)，其值可達(dá)線圈額定電壓的十多倍，將使線圈過(guò)電壓而損壞，應(yīng)設(shè)置放電電 阻。 5-2 交流電磁機(jī)構(gòu)有何特點(diǎn)？ 答：交流電磁機(jī)構(gòu)有如下特點(diǎn)： 1）交流電磁機(jī)構(gòu)電磁吸力瞬時(shí)值是脈動(dòng)的， 在工頻下，1s 內(nèi)有 100 次過(guò)零點(diǎn)，會(huì)引起銜鐵的振動(dòng)，產(chǎn)生噪音與機(jī)械損壞應(yīng) 加以克服。 2）交流電磁機(jī)構(gòu)電磁吸力平均值基本不變，即平均吸力與氣隙無(wú) 關(guān)。 3）交流電磁機(jī)構(gòu)在銜鐵尚未動(dòng)作時(shí)的線圈電流是銜鐵吸合后線圈電流 （額定電流）的十倍左右。所以交流電磁機(jī)構(gòu)線圈通電后，若銜鐵卡住無(wú)法吸 合將因電流過(guò)大而燒壞線圈，或由于交流電磁機(jī)構(gòu)頻繁工作，即銜鐵頻繁吸合、 打開(kāi)再吸合，也將使線圈電流過(guò)大，線圈發(fā)熱而燒壞線圈。 5-3 從外部結(jié)構(gòu)特征上如何區(qū)分直流電磁機(jī)構(gòu)與交流電磁機(jī)構(gòu)？怎么區(qū)分電壓 線圈與電流線圈？ 答：從外部結(jié)構(gòu)特征上，直流電磁機(jī)構(gòu)鐵心與銜鐵由整塊鋼或鋼片疊制而成， 鐵心端面無(wú)短路環(huán)，直流電磁線圈為無(wú)骨架、高而薄的瘦高型。交流電磁機(jī)構(gòu) 鐵心與銜鐵用硅鋼片疊制而成，鐵心端面上必有短路環(huán)，交流電磁線圈設(shè)有骨 架，做成短而厚的矮胖型。 電壓線圈匝數(shù)多，線徑較細(xì)，電流線圈導(dǎo)線粗， 匝數(shù)少。 5-4 三相交流電磁鐵有無(wú)短路環(huán)，為什么？ 答：三相交流電磁鐵無(wú)短路環(huán)。三相交流電磁鐵電磁線圈加的是三相對(duì)稱電壓， 流過(guò)三相對(duì)稱電流，磁路中通過(guò)的是三相對(duì)稱磁通，由于其相位互差 120，所 產(chǎn)生的電磁吸力零值錯(cuò)開(kāi)，其合成電磁吸力大于反力，故銜鐵被吸牢而不會(huì)產(chǎn) 生抖動(dòng)和撞擊，故無(wú)需再設(shè)短路環(huán)。 5-5 交流電磁線圈誤接入對(duì)應(yīng)直流電源，直流電磁線圈誤接入對(duì)應(yīng)交流電源， 將發(fā)生什么問(wèn)題，為什么？ 答：交流電磁線圈誤接入對(duì)應(yīng)直流電源，此時(shí)線圈不存在感抗，只存在電阻， 相當(dāng)于短路狀態(tài)，產(chǎn)生大的短路電流，立即將線圈燒毀。 直流電磁線圈誤接 入對(duì)應(yīng)交流電源，由于阻抗存在，使線圈電流過(guò)小，電磁吸力過(guò)小；銜鐵吸合 不上，時(shí)間一長(zhǎng)，鐵心因磁滯、渦流損耗而發(fā)熱，致使線圈燒毀。 5-6 為什么交流電弧比直流電弧易熄滅？ 21 答：交流電弧主要存在電流過(guò)零點(diǎn)后防止電弧重燃，而直流電弧電流不存在過(guò) 零，將使直流電弧較交流電弧難以熄滅。 5-7 常用滅弧裝置有哪些？各應(yīng)用于何種情況下？ 答：常用滅弧裝置有： （1）橋式結(jié)構(gòu)雙斷口觸頭滅弧。常用于小容量交流接 觸器中。 （2）磁吹滅弧裝置。廣泛用于直流滅弧中。 （3）柵片滅弧裝置。常 用于交流電器中。 5-8 交流、直流接觸器是以什么定義的？交流接觸器的額定參數(shù)中為何要規(guī)定 操作頻率？ 答：接觸器是按主觸頭控制的電流性質(zhì)來(lái)定義為是交流還是直流接觸器。對(duì)于 交流接觸器，其銜鐵尚未動(dòng)作時(shí)的電流為吸合后的額定電流的 5～6 倍，甚至高 達(dá) 10～15 倍，如果交流接觸器頻繁工作，將因線圈電流過(guò)大而燒壞線圈，故要 規(guī)定操作頻率，并作為其額定參數(shù)之一。 5-9 接觸器的主要技術(shù)參數(shù)有哪些？其含義是什么？ 答；接觸器的主要技術(shù)參數(shù)有極數(shù)和電流種類，額定工作電壓、額定工作電流 （或額定控制功率） ，約定發(fā)熱電流，額定通斷能力，線圈額定電壓，允許操作 頻率，機(jī)械壽命和電壽命，接觸器線圈的起動(dòng)功率和吸持功率，使用類別等。 1）接觸器的極數(shù)和電流種類 按接觸器主觸頭接通與斷開(kāi)主電路電流種類，分 為直流接觸器和交流接觸器，按接觸器主觸頭個(gè)數(shù)又有兩極、三極與四極接觸 器。 2）額定工作電壓 接觸器額定工作電壓是指主觸頭之間的正常工作電壓值， 也就是指主觸頭所在電路的電源電壓。 3）額定工作電流 接觸器額定工作電流 是指主觸頭正常工作電流值。 4）約定發(fā)熱電流 指在規(guī)定條件下試驗(yàn)時(shí)，電流 在 8h 工作制下，各部分溫升不超過(guò) 極限時(shí)接觸器所承載的最大電流。 5）額 定通斷能力 指接觸器主觸頭在規(guī)定條件下能可靠地接通和分?jǐn)嗟碾娏髦怠?6） 線圈額定工作電壓 指接觸器電磁吸引線圈正常工作電壓值。 7）允許操作頻率 指接觸器在每小時(shí)內(nèi)可實(shí)現(xiàn)的最高操作次數(shù)。 8）機(jī)械壽命和電氣壽命 機(jī)械 壽命是指接觸器在需要修理或更換機(jī)構(gòu)零件前所能承受的無(wú)載操作次數(shù)。電氣 壽命是在規(guī)定的正常工作條件下，接觸器不需修理或更換的有載操作次數(shù)。 9）接觸器線圈的起動(dòng)功率和吸持功率 直流接觸器起動(dòng)功率和吸持功率相等。 交流接觸器起動(dòng)視在功率一般為吸持視在功率的 5～8 倍。而線圈的工作功率是 指吸持有功功率。 10）使用類別 接觸器用于不同負(fù)載時(shí)，其對(duì)主觸頭的接通 和分?jǐn)嗄芰σ蟛煌?，按不同使用條件來(lái)選用相應(yīng)使用類別的接觸器便能滿足 其要求。 5-10 交流接觸器與直流接觸器有哪些不同？ 答：1）直流接觸器額定電壓有：110、220、440、660V ，交流接觸器額定電壓 22 有：127、220、380、500、660V。 2）直流接觸器額定電流有 40、80、100、150、250、400 及 600A；交流接觸器額定電流有 10、20、40、60、100、150、250、400 及 600A。 3）常用接觸器線圈額定電 壓等級(jí)為：交流線圈有 127、220、380V；直流線圈有 110、220、440V 。 4） 直流接觸器起動(dòng)功率和吸持功率相等。交流接觸器起動(dòng)視在功率一般為吸持視 在功率的 5～8 倍。 5-11 如何選用接觸器？ 答：1）接觸器極數(shù)和電流種類的確定 根據(jù)主觸頭接通或分?jǐn)嚯娐返男再|(zhì)來(lái)選 擇直流接觸器還是交流接觸器。三相交流系統(tǒng)中一般選用三極接觸器，當(dāng)需要 同時(shí)控制中性線時(shí)， 則選用四極交流接觸器。單相交流和直流系統(tǒng)中則常用 兩極或三極并聯(lián)。一般場(chǎng)合選用電磁式接觸器；易爆易燃場(chǎng)合應(yīng)選用防爆型及 真空接觸器。 2）根據(jù)接觸器所控制負(fù)載的工作任務(wù)來(lái)選擇相應(yīng)使用類別的接 觸器。如負(fù)載是一般任務(wù)則選用 AC3 使用類別；負(fù)載為重任務(wù)則應(yīng)選用 AC4 類別；如果負(fù)載為一般任務(wù)與重任務(wù)混合時(shí)，則可根據(jù)實(shí)際情況選用 AC3 或 AC4 類接觸器，如選用 AC3 類時(shí)，應(yīng)降級(jí)使用。 3）根據(jù)負(fù)載功率和操作情況 來(lái)確定接觸器主觸頭的電流等級(jí)。當(dāng)接觸器使用類別與所控制負(fù)載的工作任務(wù) 相對(duì)應(yīng)時(shí)，一般按控制負(fù)載電流值來(lái)決定接觸器主觸頭的額定電流值；若不對(duì) 應(yīng)時(shí)，應(yīng)降低接觸器主觸頭電流等級(jí)使用。 4）根據(jù)接觸器主觸頭接通與分?jǐn)?主電路電壓等級(jí)來(lái)決定接觸器的額定電壓。 5）接觸器吸引線圈的額定電壓應(yīng) 由所接控制電路電壓確定。6）接觸器觸頭數(shù)和種類應(yīng)滿足主電路和控制電路的 要求。 5-12 交流、直流電磁式繼電器是以什么來(lái)定義的？ 答：按繼電器線圈電流種類不同區(qū)分為交流電磁式繼電器與直流電磁式繼電器。 5-13 電磁式繼電器與電磁式接觸器在結(jié)構(gòu)上有何不同？ 答：電磁式繼電器在結(jié)構(gòu)上無(wú)滅弧裝置，有調(diào)節(jié)裝置。電磁式接觸器有滅弧裝 置，但無(wú)調(diào)節(jié)裝置。 5-14 何為電磁式繼電器的吸力特性與反力特性？它們之間應(yīng)如何配合？ 答：電磁式繼電器的吸力特征是指電磁機(jī)構(gòu)的電磁吸力與銜鐵和鐵心之間氣隙 的關(guān)系曲線。 電磁式繼電器的反力特征是指電磁機(jī)構(gòu)使銜鐵復(fù)位的力與氣隙的 關(guān)系曲線。 吸力特性與反力特性的配合：電磁機(jī)構(gòu)銜鐵吸合時(shí)，吸力必須始 終大于反力，但也不宜過(guò)大，銜鐵釋放時(shí)反力大于剩磁吸力。因此電磁機(jī)構(gòu)的 反力特性必須介于電磁吸力特性和剩磁吸力特性之間。 5-15 電磁式繼電器的主要參數(shù)有哪些？其含義如何？ 23 答：1）額定參數(shù) 繼電器的線圈和觸頭在正常工作時(shí)允許的電壓值或電流值稱 為繼電器額定電壓或額定電流。 2）動(dòng)作參數(shù) 即繼電器的吸合值與釋放值。對(duì) 于電壓繼電器有吸合電壓 Uo 與釋放電壓 Ur；對(duì)于電流繼電器有吸合電流 Io 與 釋放電流 Ir。 3）整定植 根據(jù)控制要求，對(duì)繼電器的動(dòng)作參數(shù)進(jìn)行人為調(diào)整的 數(shù)值。 4）返回參數(shù) 是指繼電器的釋放值與吸合值的比值，用 K 表示。K 值 可通過(guò)調(diào)節(jié)釋放彈簧或調(diào)節(jié)鐵心與銜鐵之間非磁性墊片的厚度來(lái)達(dá)到所要求的 值。返回系數(shù)反映了繼電器吸力特性與反力特性配合的緊密程度，是電壓和電 流繼電器的主要參數(shù)。 5）動(dòng)作時(shí)間 有吸合時(shí)間和釋放時(shí)間兩種。吸合時(shí)間是 指從線圈接受電信號(hào)起，到銜鐵完全吸合止所需的時(shí)間；釋放時(shí)間是從線圈斷 電到銜鐵完全釋放所需的時(shí)間。 6）靈敏度 靈敏度是指繼電器在整定值下動(dòng)作 時(shí)所需的最小功率或按匝數(shù)。 5-16 過(guò)電壓繼電器、過(guò)電流繼電器的作用是什么？ 答：過(guò)電壓繼電器在電路中用于過(guò)電壓保護(hù)，過(guò)電流繼電器在電路中起過(guò)電流 保護(hù)。 5-17 能否用過(guò)電流繼電器來(lái)作電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)，為什么？ 答：不能用過(guò)電流繼電器來(lái)作電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)。這是因?yàn)槿喈惒诫妱?dòng)機(jī)在 設(shè)計(jì)時(shí)是允許短時(shí)過(guò)載的，若用過(guò)電流繼電器作為過(guò)載保護(hù)時(shí)，只要電動(dòng)機(jī)一 出現(xiàn)過(guò)載，過(guò)電流繼電器立即動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，這不符合電動(dòng)機(jī)的使用要求， 也使電動(dòng)機(jī)因起動(dòng)電流過(guò)大致使過(guò)電流繼電器動(dòng)作而無(wú)法正常工作。 5-18 欠電壓、欠電流繼電器的作用是什么？ 答：欠電壓繼電器用于電路中作欠電壓保護(hù)。 欠電流繼電器起欠電流保護(hù)作用。 5-19 中間繼電器與接觸器有何不同？ 答：首先作用不同：接觸器是一種容量較大的自動(dòng)開(kāi)關(guān)電器，中間繼電器是在 電路中起增加觸頭數(shù)量和中間放大作用的控制電器，容量小。 第二結(jié)構(gòu)不同： 接觸器有主觸頭、輔助觸頭之分，中間繼電器觸頭容量相同且觸頭對(duì)數(shù)多。另 外，接觸器有滅弧裝置，中間繼電器無(wú)滅弧裝置。 5-20 何為通用電磁式繼電器？ 答：有的電磁式直流繼電器，更換不同電磁線圈可成為直流電壓繼電器，直流 電流繼電器及直流中間繼電器，若在鐵心柱套上阻尼套筒又可成為電磁式時(shí)間 繼電器，對(duì)于這類電磁式直流繼電器稱為通用繼電器。 5-21 如何選用電磁式繼電器？ 答：電磁式繼電器選用時(shí)應(yīng)考慮下面四點(diǎn)： 1）使用類別的選用 繼電器的典型 用途是控制接觸器的線圈，即控制交、直流電磁鐵。繼電器使用類別：AC-11 24 用來(lái)控制交流電磁鐵負(fù)載，DC-11 控制直流電磁鐵負(fù)載。 2）額定工作電流與 額定工作電壓的選用 繼電器在對(duì)應(yīng)使用類別下，繼電器的最高工作電壓為繼電 器的額定絕緣電壓，繼電器的最高工作電流應(yīng)小于繼電器的額定發(fā)熱電流。 選用繼電器電壓線圈的電壓種類與額定電壓值時(shí)，應(yīng)與系統(tǒng)電壓種類與電壓值 一致。 3）工作制的選用 繼電器工作制應(yīng)與其使用場(chǎng)合工作制一致，且實(shí)際操 作頻率應(yīng)低于繼電器額定操作頻率。 4）繼電器返回系數(shù)的調(diào)節(jié) 應(yīng)根據(jù)控制要 求來(lái)調(diào)節(jié)電壓和電流繼電器的返回系數(shù)。一般采用增加銜鐵吸合后的氣隙、減 小銜鐵打開(kāi)后的氣隙或適當(dāng)放松釋放彈簧等措施來(lái)達(dá)到增大返回系數(shù)的目的。 5-22 空氣阻尼式時(shí)間繼電器由哪幾部分組成？簡(jiǎn)述其工作原理。 答：空氣阻尼式時(shí)間繼電器由電磁機(jī)構(gòu)、延時(shí)機(jī)構(gòu)和觸頭系統(tǒng)三部分組成。 以通電延時(shí)型時(shí)間繼電器為例：當(dāng)線圈通電后，銜鐵吸合，活塞桿在塔形彈簧 作用下帶動(dòng)活塞及橡皮膜向上移動(dòng)，橡皮膜下方空氣室的空氣變得稀薄，形成 負(fù)壓，活塞桿只能緩慢移動(dòng)，其向上移動(dòng)速度由進(jìn)氣孔氣隙大小決定。經(jīng)一段 延時(shí)后，活塞桿通過(guò)杠桿壓動(dòng)微動(dòng)開(kāi)關(guān)，使其觸點(diǎn)動(dòng)作，起到通電延時(shí)作用。 5-25 如何選用時(shí)間繼電器？ 答：1）根據(jù)電路控制要求來(lái)選擇通電延時(shí)型還是斷電延時(shí)型。 2）根據(jù)對(duì)延時(shí) 精度要求不同來(lái)選擇時(shí)間繼電器類型。 3）要注意電源電壓波動(dòng)的影響。 4）要 注意環(huán)境溫度的影響。 5）要考慮操作頻率的情況。 6）要考慮延時(shí)觸頭種類、 數(shù)量和瞬動(dòng)觸頭種類、數(shù)量是否滿足控制電路的要求。 5-26 星形接法的三相異步電動(dòng)機(jī)能否采用兩相熱繼電器來(lái)作斷相與過(guò)載保護(hù)， 為什么？ 答：星形接法的三相異步電動(dòng)機(jī)采用兩相熱繼電器就能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)斷相與過(guò)載 保護(hù)，因?yàn)樾切谓泳€時(shí)，線電流等于相電流，流過(guò)電動(dòng)機(jī)繞組的電流就是流過(guò) 熱繼電器熱元件的電流。 5-27 三角形接法的三相異步電動(dòng)機(jī)為何必須采用三相帶斷相保護(hù)的熱繼電器 來(lái)作斷相與過(guò)載保護(hù)？ 答：對(duì)于三角形聯(lián)接的三相異步電動(dòng)機(jī)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，線電流是相電流的 3 倍， 串接在電動(dòng)機(jī)電源進(jìn)線中的熱元件是按電動(dòng)機(jī)的額定電流即線電流來(lái)整定的。 當(dāng)發(fā)生一相電源斷路時(shí)，流過(guò)跨接全電壓下的一相繞組電流等于 1.15 倍額定相 電流，而流過(guò)另兩相繞組串聯(lián)的電流僅為 0.58 倍的額定 相電流，這時(shí)流過(guò)未 斷相的那兩相電源線中的線電流正好為 3 倍額定相電流即為額定線電流，接在 電動(dòng)機(jī)進(jìn)線中的熱元件流過(guò)的是額定線電流，熱繼電器不動(dòng)作，但流過(guò)全壓下 的一相繞組已流過(guò) 1.15 倍額定相電流，時(shí)間一長(zhǎng)有過(guò)熱燒毀危險(xiǎn)。所以，三角 形接法的三相異步電動(dòng)機(jī)必須采用帶斷相保護(hù)的三相熱繼電器來(lái)作為斷相和過(guò) 25 載保護(hù)。 5-28 什么是熱繼電器的整定電流？ 答：熱繼電器的整定電流是指調(diào)節(jié)熱繼電器上的凸輪，進(jìn)而調(diào)節(jié)補(bǔ)償雙金屬片 與導(dǎo)板的距離，達(dá)到調(diào)節(jié)熱繼電器整定動(dòng)作電流的目的。所以整定電流是預(yù)先 設(shè)定的動(dòng)作電流。 5-29 如何選用電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)用的熱繼電器？ 答：一般來(lái)說(shuō)按電動(dòng)機(jī)的額定電流來(lái)選擇熱繼電器的額定電流，但對(duì)于過(guò)載能 力較差的電動(dòng)機(jī)，則按電動(dòng)機(jī)額定電流的 0.6～0.8 倍來(lái)選擇熱繼電器的額定電 流。 5-30 速度繼電器的釋放轉(zhuǎn)速應(yīng)如何調(diào)整？ 答：速度繼電器的釋放轉(zhuǎn)速是通過(guò)調(diào)節(jié)反力彈簧的松緊程度來(lái)改變的。若將反 力彈簧壓緊，反力作用加大，則釋放轉(zhuǎn)速較高，否則反之。 5-31 熔斷器的額定電流、熔體的額定電流，熔體的極限分段電流三者有何區(qū) 別？ 答：熔斷器的額定電流也就是熔管額定電流，指長(zhǎng)期工作熔管溫升不超過(guò)允許 溫升的最大工作電流。 熔體的額定電流是熔體長(zhǎng)期工作，熔體不會(huì)熔斷的最 大電流。 熔體的極限分?jǐn)嚯娏魇侵溉蹟嗥骺煽糠謹(jǐn)嗟氖亲畲蠖搪冯娏鳌?熔管額 定電流等級(jí)較少，熔體額定電流等級(jí)較多，且一種電流規(guī)格的熔管內(nèi)可安裝等 于或小于熔管額定電流的多種規(guī)格的熔體。 5-32 熱繼電器、熔斷器的保護(hù)功能有何不同？ 答：熱繼電器主要用作電動(dòng)機(jī)的斷相保護(hù)與長(zhǎng)期過(guò)載保護(hù)。 熔斷器廣泛應(yīng)用 于低壓配電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)及用電設(shè)備中作短路和過(guò)電流保護(hù)。 5-33 如何選擇熔體的額定電流？ 答：熔體額定電流對(duì)于負(fù)載平穩(wěn)無(wú)沖擊電流 的照明電路、電熱電路等按負(fù)載電流大小來(lái)確定熔體的額定電流。 對(duì)于有沖 擊電流的電動(dòng)機(jī)負(fù)載電路，為起到短路保護(hù)又保證電動(dòng)機(jī)的正常起動(dòng)，其熔斷 器熔體額定電流的選擇分為下面三種情況來(lái)進(jìn)行： 1）對(duì)于單臺(tái)長(zhǎng)期工作電動(dòng) 機(jī)：INP=（1.5 ～2.5）INM 式中：INP—— 熔體額定電流（A） ； INM— — 電 動(dòng)機(jī)額定電流（A） 。 2）對(duì)于單臺(tái)頻繁起動(dòng)電動(dòng)機(jī)： INP=（3～3.5）INM 3）對(duì) 于多臺(tái)電動(dòng)機(jī)共用一熔斷器保護(hù)時(shí) INP=（1.5+2.5）INMmax+?INM 式中： INMmax—— 多臺(tái)電動(dòng)機(jī)中容量最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電流（A ） ； INM—— 其 余各臺(tái)電動(dòng)機(jī)額定電流之和（A） 。 5-34 低壓斷路器具有哪些脫扣裝置？各有何保護(hù)功能？ 答：低壓斷路器有分勵(lì)脫扣器，欠電壓、失電壓脫扣器，過(guò)電流脫扣器，熱脫 扣器。分勵(lì)脫扣器用來(lái)遠(yuǎn)距離斷開(kāi)電路；欠電壓、失電壓脫扣器用來(lái)實(shí)現(xiàn)欠電 26 壓與失電壓保護(hù)；過(guò)電流脫扣器用來(lái)實(shí)現(xiàn)過(guò)電流與短路電流保護(hù)；熱脫扣器用 來(lái)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期過(guò)載保護(hù)。 5-35 電動(dòng)機(jī)主電路中接有斷路器，是否可以不接熔斷器，為什么？ 答：電動(dòng)機(jī)主電路中接有斷電器。可以不接熔斷器。一方面低壓斷路器具有短 路保護(hù)作用，更何況低壓斷路器短路保護(hù)要比熔斷器性能更為優(yōu)越，不會(huì)出現(xiàn) 單相運(yùn)行狀況。 5-36 如何選用塑殼式斷路器？ 答：塑殼式低壓斷路器常用來(lái)作電動(dòng)機(jī)的過(guò)載與短路保護(hù)，其選擇原則是； 1）斷路器額定電壓等于或大于線路額定電壓。 2）斷路器額定電流等于或大 于線路或設(shè)備額定電流。 3）斷路器通斷能力等于或大于線路中可能出現(xiàn)的最 大短路電流。 4）欠壓脫扣器額定電壓等于線路額定電壓。 5）分勵(lì)脫扣器額定 電壓等于控制電源電壓。 6）長(zhǎng)延時(shí)電流整定值等于電動(dòng)機(jī)額定電流。 7）瞬 時(shí)整定電流：對(duì)保護(hù)籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的斷路器，瞬時(shí)整