国家开放大学电大《电气传动与调速系统》《机电控制工程基础》网络课形考网考作业(合集)答案 《电气传动与调速系统》网络课答案 形考任务1 一、选择题（每小题5分，共40分） 题目1 电气传动系统做旋转运动时，其运动方程为（）。 选择一项： 题目2 如图所示的旋转运动系统（箭头方向表示转矩的实际方向），系统的运动状态是（）。 选择一项： A. 匀速 B. 加速 C. 静止 D. 减速 题目3 如图所示的负载机械特性属于（）。 选择一项： A. 恒功率负载机械特性 B. 位能性恒转矩负载机械特性 C. 反抗性恒转矩负载机械特性 D. 直线型负载机械特性 题目4 如图所示的电动机机械特性（曲线1）与负载机械特性（曲线2）相交的交点分别为A和B，以下说法正确的是（）。选择一项： A. A点是稳定运行点，B点是稳定运行点 B. A点是稳定运行点，B点不是稳定运行点 C. A点不是稳定运行点，B点不是稳定运行点
D. A点不是稳定运行点，B点是稳定运行点 题目5 直流电动机的换向器与电刷配合，可将电枢绕组内的（）变换为电刷上的直流电势。 选择一项： A. 交流电势 B. 直流电势 C. 恒定电压 D. 不变电势 题目6 如图所示为他励直流电动机的机械特性曲线组，表示的是（）的人为机械特性。 选择一项： A. 减弱磁通 B. 降低电源电压 C. 电枢回路串电阻 D. 增大磁通 题目7 如图所示为他励直流电动机的工作特性曲线，下述表达正确的是（）。 选择一项： A. 曲线1是转速特性，曲线2是效率特性，曲线3是转矩特性 B. 曲线1是转矩特性，曲线2是效率特性，曲线3是转速特性 C. 曲线1是效率特性，曲线2是转速特性，曲线3是转矩特性 D. 曲线1是转速特性，曲线2是转矩特性，曲线3是效率特性 题目8 如图所示他励直流电动机机械特性与负载机械特性曲线的交点a,b,c,d，下述表达正确的是（）。 选择一项： A. 从a点到b点是属于调速运行，从c点到d点属于调速运行 B. 从a点到c点是属于调速运行，从c点到d点属于调速运行 C. 从a点到c点是属于调速运行，从b点到d点属于调速运行 D. 从a点到b点是属于调速运行，从b点到d点属于调速运行 二、判断题（每小题5分，共40分） 题目9 当传动系统做旋转运动时，作用在电动机轴上的电磁转矩T和负载转矩TL之差，即T-TL=△T称为动态转矩，当△T>0，即dn/dt > 0时，系统处于加速运行状态。（）
最新国家开放大学电大《电气传动与调速系统》网络课选择 题答案 最新国家开放大学电大《电气传动与调速系统》网络课选择题答案选择题题目1 电气传动系统做旋转运动时，其运动方程为。 选择一项： 题目2 如图所示的旋转运动系统，系统的运动状态是。 选择一项： A. 匀速 B. 加速 C. 静止 D. 减速题目3 如图所示的负载机械特性属于。 选择一项： A. 恒功率负载机械特性 B. 位能性恒转矩负载机械特性 C. 反抗性恒转矩负载机械特性 D. 直线型负载机械特性题目 4 如图所示的电动机机械特性与负载机械特性相交的交点分别为A和B，以下说法正确的是。 选择一项： A. A点是稳定运行点，B点是稳定运行点 B. A点是稳定运行点，B点不是稳定运行点 C. A点不是稳定运行点，B 点不是稳定运行点 D. A点不是稳定运行点，B点是稳定运行点题目5 直流电动机的换向器与电刷配合，可将电枢绕
组内的变换为电刷上的直流电势。 选择一项： A. 交流电势 B. 直流电势 C. 恒定电压 D. 不变电势题目6 如图所示为他励直流电动机的机械特性曲线组，表示的是的人为机械特性。 选择一项： A. 减弱磁通 B. 降低电源电压 C. 电枢回路串电阻 D. 增大磁通题目7 如图所示为他励直流电动机的工作特性曲线，下述表达正确的是。 选择一项： A. 曲线1是转速特性，曲线2是效率特性，曲线3是转矩特性 B. 曲线1是转矩特性，曲线2是效率特性，曲线3是转速特性 C. 曲线1是效率特性，曲线2是转速特性，曲线3是转矩特性 D. 曲线1是转速特性，曲线2是转矩特性，曲线3是效率特性题目8 如图所示他励直流电动机机械特性与负载机械特性曲线的交点a,b,c,d，下述表达正确的是。选择一项： A. 从a点到b点是属于调速运行，从c点到d点属于调速运行 B. 从a点到c点是属于调速运行，从c点到d点属于调速运行 C. 从a点到c点是属于调速运行，从b点到d点属于调速运行 D. 从a点到b点是属于调速运行，从b点到d点属于调速运行题目9 三相异步电动机正常运行时，转
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？各部件的主要作用就是什么？ 直流电机由定子与转子两部分组成。包括:(l)主磁极由主极铁心与套在铁心上的励磁绕组组成,它的作用就是建立主磁场。(2)换向(附加)极由换向极铁心与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、刷握与汇流条组成,它就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,同时又就是主磁路的一部分。 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、直流电机铭牌上的额定功 率、额定电压、额定电流,对于发电机与电动机各指什么？ 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,额定电压与额定电流指输出最高电压与最大电流(P N。U N I N);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与最大电流(PN=U U I N N)。 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:她励、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”就就是电枢磁场对主磁场的影响。产生的影响包括:使主磁场发生畸变,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就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就是相反？各有何物理意义？ 直流发电机的电磁转矩与原动机输人的拖动转矩方向相反,就是一对作用力与反作用力的关系。随发电机输出电流的增大,电磁转矩增大(T=a I Crφ),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)/(Ra＋R L)］,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(Ua＝Ea-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(Ea＝C eΦ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、泵类与通风机负载。其中恒转矩负载又分为反抗性恒转矩负载与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。
电磁调速电动机工作原理 电磁调速电动机工作原理 2010-06-04 09:06:54| 分类：电机|标签：|字号大中小订阅
=1 _________ & 1- 原动机2-工作气隙3-主轴4-输岀轴5■磁极6-电枢 电磁滑差离合器的机械特性可近似地用下列经验公式表示： n=nO-KT2/l4f 式中：n0 —离合器主动部分（鼠 笼电动机）的转速；n —离合器从动部分（磁极）的转速；If —励磁电流；K —与离合器结构有关的系数； T —离合器的电磁转矩。当稳定运行时，负载转矩与离合器的电磁转矩相等。由上述公式可知：（ 1）当负 载一定时，励磁电流If 的大小决定从动部分转速的高低， 励磁电流愈大，转速愈高；反之，励磁电流愈小， 转速就愈低。根据这一特性，可以利用电气控制电路非常方便地调节从动部分的转速。（ 2）当励磁电流 一定时，从动部分转速将随着负载转矩增加而急剧降低，并且这种下降在弱励磁电流的情况下更加严重， 如图2-20a 所示，它具有较软的机械特性，这种软的机械特性在许多情况下，不能满足生产机械的要求。 为了获得范围较广，平滑而稳定的的调速特性，通常采用速度负反馈的措施，使电磁滑差离合器具有如图 2- 20b 所示的硬机械特性。 图2 — 20电磁调速异步电动机机械特性曲线图 2— 21为带有速度负反馈的电磁调速异步电动机原理框图。 它是利用测速发电机把离合器的输岀速度 n 换成交流电压U -，再经整流器变成直流电压 U -。将U -送 入比较元件，与给定直流励磁电压 Uf 进行比较。得电压差厶Uf — U -。所以输入离合器的励磁电流 If 不是 正比于励磁电压 Uf ，而是正比于电压△ U 。由于U ?（U ―）的大小与转速 n 有关，n 增大，U ?（U -） 变大。n 减小，U ?（U ―）变小。因此，在给定直流励磁电压 Uf 有变情况下，输入的励磁电流 If 的大小 n 11 D
电气传动与调速系统课程总复习2011.7 一、教材信息： 《机电传动控制》，邓星钟主编，华中科技大学出版社 二、考试题型 客观题（单项选择、判断题） 主观题（填空、简答、分析和计算） 三、总的复习题 一、选择题 1、电动机所产生的转矩在任何情况下，总是由轴上的负载转矩和_________之和所平衡。 （ D ）A．静态转矩B．加速转矩C．减速转矩D．动态转矩 2、机电传动系统稳定工作时中如果T M>T L，电动机旋转方向与T M相同，转速将产生的变化是。（ B ）A．减速B．加速 C．匀速D．停止 3、机电传动系统中如果T M 定子调压调速系统原理 及应用 SANY GROUP system office room 【SANYUA16H- 定子调压调速系统原理及应用 1.1工作原理 定子调压调速控制器是把两种传统的调速方式有机地结合起来用于控制三相交流绕线电机： ?1～3档时通过控制定子回路晶闸管导通角来改变电动机定子电压； ?4档时通过改变电动机转子电阻，改变电动机的机械特性。 两种调速方式的结合产生了非常好的控制效果，两种方式的优点得到了充分的发挥。 1.1.1 控制原理 定子调压调速控制器闭环控制的原理见图1-1，图中Ag为主令给定，F/V 为频率电压变换，I/V为电流电压变换，MCU为单片机，AT为触发器。 、V、 不同系列的控制器运行方式基本相同，只是在细节上有所不同。因此下面就介绍其运行方式。 1.1.2上升运行 ●重载 主令置上升某档速度时，上升接触器先接通，电机得电建立力矩，随后制动器打开，电机启动，系统进入闭环控制状态。此后只要主令置于上升调速档，通过主令的速度给定和速度反馈，系统都能很快使电机达到设定的速度。主令置全速档时，系统进入开环状态，晶闸管全导通，电机平稳加速，当速度大于50%和75%时，分别切除两级转子电阻，使速度到达全速。 当主令回到调速档时，两级转子电阻同时接入，系统重新进入闭环控制。 由于负载本身很重，此时电机转矩小于负载转矩，电机迅速减至设定速 度，并稳定运行。当主令回到零位时，无论电机处于何种速度，制动器都立即制动。制动器从开始动作到真正闭合需要一定的时间（液压抱闸一般在500ms左右），因此控制器延时一段时间再令电机断电。 ●轻载 由于负载轻，因此减速和制动的运行状况和重载不同。当主令从全速档回到调速档时，由于负载本身很轻（尤其是空钩时），电机转矩只是略小于负载转矩，因此减速时间很长，减到调速档一般需要数秒时间。当主令回到零位时，和重载一样，制动器立即闭合。 1.1.3下降运行 ●重载 当主令置下降调速档时，也是上升接触器先接通。此时电机输出的是反向转矩，小于负载转矩，因此电机处于倒拉反转状态。和上升相同，系统也是处于闭环控制状态，只要主令置于下降调速档，通过主令的速度给定和 电磁调速电机是一种控制简单的交流调速电动机，由Y系列三相异步电动机、涡流离 合器(又称电磁转差离合器或滑差离合器)和测速发电机组成，通常与JZT系列及YGT 系列控制器(或其他控制装置)组成一套具有测速负反馈系统的交流无级调速驱动装置，能在比较宽广的转速范围内进行平滑的无级调速，结构简单，运行稳定，实用可*，维护方便。设备投资少；起动性能好，起动转矩大，起动平滑；控制功率小；调速精度高，调速范围广，无失控区等优点，作为工业恒转矩或递减转矩的负载机械的无级调 速之用，尤其适宜作流量变化较大的泵和风机负载拖动之用，能够获得良好的节能效果。 JZT系列及YGT系列电磁调速电动机（滑差电动机）相配套的控制设备。用于手动操作，能向单台电机离合器的励磁绕组提供可调直流电压，使之实现宽范围无级调速。 为了提高滑差电机的机械特性硬度和抗干扰性能，本控制器采用速度负反馈及电压微 分负反馈电路的反馈系统。 故障排除方法 故障现象故障原因排除方法 1.离合器转速不能调节、仅能告诉运行不能低速运行（失控）（1）滑差空载运行。（2）“速度反馈”调节电位器在极限位置（未加反馈）（1）加上一定的负载（大于10%的额定转矩） （2）转动“反馈电位器”并按五章方法调整。 2.电压电网波动严重影响转速稳定。（1）WB稳压管损坏（1）更换稳压管WB并调 整W5使至电流不致过大或过小，测量WB两端电压18V左右为正常。 3.某一转速运行时、周期性摆动现象严重。（1）励磁线头接反（周期振荡） （2）电容损坏（非周期性振荡）（1）改变接线极性。更换径向磁钢。 （2）更换电容 4.接通电源保险丝熔断。（1）引出线接错 （2）续流二极管ZP接反或击穿 （3）变压器初级短路 （4）压敏电阻Ry被电源过压击穿而短路 （5）KP可控硅损坏短路 （1）检查及整理线路。 （2）检查续流二极管ZP及可控硅KP，若损坏应更换。 （3）检查及修理变压器TB。 （4）更换压敏电阻。 5.接通电源指示灯、转动调速电位器，离合器不转。（1）调速电位器短路 （2）接线开路 （3）晶体管损坏 （4）变压器次级没有电压 最新国家开放大学电大《电气传动与调速系统》网络课形考任务3作业及答案 电任务3 一、选择题（每小题5分，共40分）题目1 微型同专电动机根据转子结构型式和所用材料不同主要分为永磁式微型同步电动机、反应式微型同专电动机和（）、选择一项： A、隐极微型同生电动机 B、磁滞式微型同步电动机 C、鼠笼式微型同步电动机 D、绕线式微型同步电动机题目2 直流伺服电动机的控制方式有：电枢控制和（）。 选择一项： A、电流控制 B、电压控制 C、噂控制 D、电阻控制题目3 一台伺服电动机的机械特性曲线如图所示，可知，该电动机应该是（）、选择一项： A、笼型伺服电动机B、直流伺服电动机 C、永磁伺服电动机 D、交流伺服电动机题目4 一台伺服电动机的机械特性曲线如图所示，可知，该电动机应该是（）、选择一项： A、直流伺服电动机 B、永磁伺服电动机 C、笼型伺服电动机 D、交流何JK电动机步进电动机也称（）、是一种将输人脉冲信号转换成输出轴的角位移（或直线位移）的执行元件。 选择一项： A、永磁电动机 B、交流电动机 C、直流电动机 D、隙神电动机题目6 电动机某部位的温度0与电动机周围 介质的温度。0之差，称为电动机该部位的（），用T表示，即T =0- 0 0。 选择一项： A、温升限值 B、最小温升 C、岫 D、最大温升题目7 我国国家标准《旋转电机定额和性能》（GB755-xx）中规定周围冷却空气的最高温度为（）。 选择一项：题目8 电动机（）的选择，首先必须校验电动机运行时的温升，特别当传动系统中的负载是变化的，或者是冲击性负裁时，还必须根据温升校核后再核验电动机的过载能力或起动能力等。 选择一项： A、额定功率 B、额定电压 C、起动电流倍数 D、额定转速 二、判断题（每小题5分，共40分）题目9 反应式微型同步电动机转子在不同的方向具有不同的磁阻，X轴方向磁阻最小，交轴方向磁阻最大。（）错题目10 根据口动控制系统的要求，伺服电动机必须具备可控性好、稳定性高和响应快速等基本性能。（）选择一项：对错题目11 交流伺服电动机的控制方式有：幅值控制、相位控制和电流控制。（）选择一项：对错 题目12 在电机内部，当发热量等于散热量时，电机温升不再升高，逐步达到其稳定温升two （）选择一项：对错题目13 电机在发热过程中的温升曲线与在冷却过程中的冷却曲线均是按指数规律变化的，变化的快慢与发热时间常数T有关, 同一物体的冷却时间常数与发热时间常数T的关系是相同的。（）选择一 判断题： 电动机的额定功率是指电动机满载时的功率。（X） 2、电动机低速运行时转矩较大。（√） 3、起重机在放下重物时，损耗转矩由负载承担。（√） 4、起重机提升和下放重物时，若传构损耗的大小相同，则传动机构的效率相等。（√） 5、位能性恒转矩机械特性的转速和转矩的数值恒定，并具有固定的方向。（X） 6、动机 单选题： 1、列出图示电气传动系统的运动方程式：（）。 2、列出图示电气传动系统的运动方程式：（）。 3、图示的机械特性为（）负载机械特性。恒功率 4、图示的机械特性为（）负载机械特性。位能性恒转矩 5、图示的机械特性为（）负载机械特性。反抗性恒转矩 6、图示系统的运动状态是（）。加速 7、图示系统的运动状态是（）。减速 8、图示系统的运动状态是（）。减速 9、图示系统的运动状态是（）。减速 10、在图以下各图，曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性，其中（）不存在稳定运行平衡点。d 11、将多轴系统折算成单轴系统时，折算的原则是（）。系统传递的功率不变 12、负载机械特性的类型有：恒转矩、恒功率、（）和直线性机械特性。泵类 13、负载机械特性的类型有：（）、恒功率、泵类和直线性机械特性。恒转矩 14、负载机械特性的类型有：恒转矩、（）、泵类和直线性机械特性。恒功率 15、在电气传动系统动力学方程式中，通常以（）的方向来确定电动机的输出转矩方向。电动机转轴的旋转方向 第二章 1、直流他励电动机的反接制动能向电网反馈功率，比较经济。（X） 2、小容量的直流他励电动机可以采取直接起动方式起动。（X） 3、直流电机改变电枢电压（降压）调速时，其机械特性斜率不变，硬度高，稳定性好。（√） 4、直流电机电枢回路串接附加电阻时，机械特性的斜率变大，特性变软。（√） 5、采用能耗制动和电源反接制动时，均需在电枢回路中串入电阻，能耗制动时串入的电阻大要大于反接制动时串入的电阻。（X） 6、当提升机下放重物时，欲使他励电动机获得低于理想空载转速的速度，应采取反馈制动。（X） 1、 单轴电气传动系统的动力学方程式为：（dt dn GD T T L M ?=-3752） 2、电气传动系统稳定运行的必要充分条件是：（两线有交点）、（电机线斜率小于负载线斜率） 3、调速的技术指标是：调速范围、静差率、平滑性、调速时的容许输出。 4、通常，电气传动系统中存在着三种惯性：机械惯性、电磁惯性和热惯性。 5、异步电动机的调速方法有变极调速、变频调速、变转差率调速。 6、电动机的运行方式按发热的情况分为三类：连续工作制、短时工作制、重复短时工作制。 7、常用的大功率晶体管英文简写是GTR ，绝缘栅双极晶体管英文简写是IGBT 8、异步电动机串级调速系统就是在转子回路串入与转子频率相同的附加交流电动势f E 9、常见的变频器有交－交变频器和交－直－交变频器 10、我们把这样的波称为正弦脉宽调制波，简称SPWM 波。 11、过渡过程：任何一个电气传动系统，不仅有稳定工作状态，而且还往往由于人们对系统施加作用，或负载发生变化而引起的由一种稳定工作状态过渡到另一种稳定工作状态的过渡过程。 12、分辨率：编码器所能分辨的最小旋转角度，称为编码器的分辨率。 13、PWM 功控：脉冲宽度调制（PWM ）是以香农采样定理为理论基础，利用微处理器的数字输出来对模拟电路进 行控制的一种非常有效的技术。功率控制器的作用是通过控制功率，从而间接的控制电流。 14、试根据电气传动系统的动力学方程说出判断系统运动状态的条件 答：当L M T T >时，dn/dt 为正，传动系统为加速运动；当L M T T <时，dn/dt 为负，系统为减速运动；当L M T T = 时，0=d T ，系统处于匀速运动状态（恒速运转）。 15、试述何为三相异步电动机的额定值 答：异步电动机和直流电动机一样，机座上都有一个铭牌，铭牌上标注着额定数据，主要有：额定功率N P 、 额定电压N U 、额定电流N I 、额定频率f 、额定转速N n 、额定功率因数N ?cos 16、三相笼形异步电动机的起动方式有：1 直接起动；2 定子串电阻或电抗降压起动；3 Y －△（星－三角）降压起动；4 自耦变压器降压 起动。 17、简述三相异步电动机的制动方法及特性 答：根据制动运行状态中电磁转矩和转速的不同情况，三相异步电动机的制动可分为以下三种： （1）能耗制动：其制动平稳，便于实现准确停车，但制动较慢，需要一套直流电源，适用于要求平稳准确停车的场合。 （2）反接制动：又分为电源反接制动和倒拉反接制动两种。其设备简单，制动力矩较大，但制动过程中有冲击，对传动部件有 害，能量消耗大，准确度不高，适用于要求制动迅速，制动不频繁的场合。 （3）反馈制动：其能向电网回馈电能，比较节能、经济，但在n 电气传动与调速系统精 选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8- 判断题： 电动机的额定功率是指电动机满载时的功率。（X） 2、电动机低速运行时转矩较大。（√） 3、起重机在放下重物时，损耗转矩由负载承担。（√） 4、起重机提升和下放重物时，若传构损耗的大小相同，则传动机构的效率相等。（√） 5、位能性恒转矩机械特性的转速和转矩的数值恒定，并具有固定的方向。（X） 6、动机 单选题： 1、列出图示电气传动系统的运动方程式：（ ）。 2、列出图示电气传动系统的运动方程式：（ ）。 3、图示的机械特性为（ ）负载机械特性。恒功率 4、图示的机械特性为（ ）负载机械特性。位能性恒转矩 5、图示的机械特性为（ ）负载机械特性。反抗性恒转矩 6、图示系统的运动状态是（）。加速 7、图示系统的运动状态是（）。减速 8、图示系统的运动状态是（ ）。减速 9、图示系统的运动状态是（ ）。减速 10、在图以下各图，曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性，其中（ ）不存在稳定运行平衡点。d 11、将多轴系统折算成单轴系统时，折算的原则是（）。系统传递的功率不变 12、负载机械特性的类型有：恒转矩、恒功率、（）和直线性机械特性。泵类 13、负载机械特性的类型有：（）、恒功率、泵类和直线性机械特性。恒转矩 14、负载机械特性的类型有：恒转矩、（）、泵类和直线性机械特性。恒功率 15、在电气传动系统动力学方程式中，通常以（）的方向来确定电动机的输出转矩方向。电动机转轴的旋转方向 第二章 1、直流他励电动机的反接制动能向电网反馈功率，比较经济。（X） 2、小容量的直流他励电动机可以采取直接起动方式起动。（X） 3、直流电机改变电枢电压（降压）调速时，其机械特性斜率不变，硬度高，稳定性好。（√） 4、直流电机电枢回路串接附加电阻时，机械特性的斜率变大，特性变软。（√） 5、采用能耗制动和电源反接制动时，均需在电枢回路中串入电阻，能耗制动时串入的电阻大要大于反接制动时串入的电阻。（X） 6、当提升机下放重物时，欲使他励电动机获得低于理想空载转速的速度，应采取反馈制动。（X） 单选题 1、直流电动机中，换向器的作用是将电刷间的（）转换为电枢绕组的交变电流。电势或电流 2、直流电动机中，换向器的作用是将电刷间的电势或电流转换为电枢绕组的（ ）。交变电势 电机技术与控制—教案 项目一电磁调速电动机 （一）`教学组织 1．检查学生出勤及着装情况 2．安全训导 （二）授课内容 一、电磁调速电动机 电磁调速电动机也称滑差电动机，国外则称VS电动机（VａｒｙｉｎｇS ｐｅｅｄMｏｔｏｒ）、AS电动机（AｄｊｕｓｔｂｌｅSｐｅｅｄMｏｔｏｒ）或EC电动机（EｄｄｙCｕｒｒｅｎｄMｏｔｏｒ）。是一种交流恒转矩调速电动机，通过晶闸管控制可实现交流无极调速。适用于恒转矩负载的各种机械设备，在矿山、冶金、纺织、化工、造纸、印染、水泥等部门得到广泛应用。当用于变负荷的风机、水泵时以转速控制代替传统的节流控制，可取得显著的节能效果。 1 电磁调速电动机的规格型号 （1）YCT系列电磁调速电动机 目前我国生产的YCT系列电磁调速电动机是全国统一设计的，取代JZT系列电动机的更新产品，是目前我国推广的节能产品之一。 产品型号含义 Y C T □□□－4 □ 交流异步━━┛┃┃──┬─┃┗━拖动电动机功率挡（A或B）电磁━━━━┛┃┃┗━━━━拖动电动机极数 调速━━━━━┛┗━━━━━━中心高 （2）YDCT系列換极式电磁调速电动机 YDCT系列电磁调速电动机是YCT系列电磁调速电动机的派生产品。它用YD系列4/6极双速三相异步电动机作为拖动电动机，与JZT6、JZT7型換极式调速电动机控制器配套使用、可实现宽范围无级调速，并且随着转速的变化，交流异步电动机能自动进行4极和6极切換。 （3）YCTD系列低电阻电枢电磁调速电动机 YCTD系列电磁调速电动机是风机、泵类专用的电磁调速电动机、由于JZT 和YCT系列电磁调速电动机的电磁转差离合器均采用实心钢电枢结构，涡流电阻率高，因此转差率大，电动机运行效率较低。近年来，我国根据国外电磁调速电动机的发展趋势和英国J.DA VIES教授提出的“低电阻端环电枢”和“电枢分层”理论，在YCT系列基础上，采用低电阻端环技术研制成功了YCTD系列风机、泵类专用电磁调速电动机。该系列产品最高输出转速高达原动机额定转速的95％左右，与YCT系列相比，效率提高10％以上，因而使调速节能和使用效果 1、电动机所产生的转矩在任何情况下，总是由轴上的负载转矩和_________之和所平衡。动态转矩 2、机电传动系统稳定工作时中如果T M >T L ，电动机旋转方向与T M 相同，转速将产生的变化是 。 加速 3、机电传动系统中如果T M 电磁调速电动机调速 电磁调速电动机由恒速笼型电动机和靠励磁电流调速的电磁离合器组成。笼型电动机作为主动机,带动电磁离合器,为主动部分;其从动部分与负载连接,且与主动部分只有磁路联系而无机械联系。通过控制励磁电流改变磁路磁通,使离合器产生可控涡流转矩,实现调速目的。 电磁调速电动机又称滑差电机或VS电机,国内已成系列,功率范围0.4~500 kW。 该调速方法的优点:结构及控制线路简单,加工方便,运行可靠,价格便宜,易于维修及对电网无谐波影响。在闭环控制时,调速范围大于10:1,调速精度约2%。适用于中小功率电动机。缺点是:本身低速效率低,高速特性软(但对风机的负载特性影响不大),输出最大转速只有空载转速n0的80%~90%,损失较大。 变极对数调速 当电网频率保持50Hz恒定时,根据n0=60f/P,只要改变极对数P,即可方便地得到3000r/min、1500r/min…,等不同的同步转速。由于没有附加转差功率损耗,所以这是一种高效型的调速方法。由于P都是正整数,因此调速不能做到连续平滑,只能是有级调速该法属于高效型调速方法,其优点主要是控制简单、初投资少、维护方便、可分段启动和减速,节能效果好。双速电动机驱动风机的节电效果见表3。缺点是只能有级调速,改造时原电动机需要被多速电动机所取代。 变频调速 由于同步转速与电源频率f1成正比,所以只要能连续改变f1就可以实现无级调速。变频调速不存在人为地附加转差损失,故该法已成为现代交流调速的基础和主力,也是风机比较理想且有发展前途的调速方法。变频器可分成交流→直流→交流(简称交-直-交)变频器和交流→交流(简称交-交)变频器两大类。前者又称带直流环节的间接式变频器;后者又称直接式变频器简言之,以改变异步电动机定子端输入电源的频率来改变电动机转速的方式称为变频调速。 在风机上经常使用的变频调速装置主要有交-直-交式中的电压型、电流型及脉冲宽度调制型(PWM)3种。 变频调速的优点是效率高,不存在因调频而带来的附加转差损耗;调速范围宽,一般可达20:1;调速精度高,易实现无级调速。启动又相当于分级启动,所以启、制动能耗少主要缺点是变频器复杂,不仅初投资大,而且要求使用维护及管理技术水平高 第14章 变频器及其调速设备 14.1.1概述 随着电子技术和电力电子技术的飞速发展，各类变频器得以广泛的应用，在石油化工行业中被大量地用于风机、水泵的调节，不仅取得节能的效果，而且变频器又具有性能良好、控制方便等优点，因此它在电动机调速中占有绝对优势，因此本章仅就变频器的调速应用技术做介绍，其他调速方式不再赘述。 1、 通用变频器的调速原理及结构框图 （1） 调速原理 众所周知，三相交流电动机的转速n 为： p /f 60n = （1） 而对于异步电动机可表示为： s l p 60f n ）（-= （2） 式中：n 电动机转速（r/min ） f 电动机工作频率（hz ） p 电动机磁极极对数 s 电动机转差率 由上式可见借助于变频器改变加于电动机工作时的频率，则便可以取得调速的需要，并用以替代如风机、水泵用阀门、挡板节流进行流量调节，从而避免在节流上的能量损失，达到节能的效果。 在工程的应用中不会单独的采用仅控制或调节频率的做法。因为在电动机运行中不致因磁通影响导致损害，必须采用v/f 同步调节的办法，其目的在于保持电动机主磁通 m φ不变。 因为：wf 44.4e m K E X =φ （3） 而 x x E U ≈ （4） 所以：常数=≈f f x 1E U （5） 则 m φ不变。 式中： m φ电动机主磁通(Wb) Ex 定子电势（v ） e K 比例常数 W 每相绕组匝数 U 电源相电压（V ） （2）通用变频器电路框图 目前，通用变频器绝大多数是交—直-交型，其主回路结构示意图如图一所示。 1）整流电路：其功能是将工频交流电压变成直流电压；三相交流电源一般需要经过吸收电容和压敏电阻网络引入整流桥的输入端。其作用是吸收来自电网的高频信号和浪涌过电压。 2）滤波电路：其功能是对三相整流桥输出的直流进行滤波，以减小直流电压和电流的波动。故此环节也称直流平波。同时由于该电路由电容或电感储能元件构成，故它可以对与异步电动机之间的无功能量交换起到缓冲作用。 3）逆变电路：其功能是将直流电路输出的直流电源转换成频率和电压都可以任意调节的交流电源，即为变频器的输出。 逆变电路由功率开关器件（如：GTO 、IGBT 、IGCT 、SGCT ）组成三相桥逆变电路。功率开关器件的通断受控于控制电路，其产生的脉冲经脉宽调制（PWM ）或正强脉宽调制（SPWM ）使波形近于正弦波而输出。 4）控制系统：其任务是用来产生并发出逆变桥所需要的各驱动信号，这个信号是受外部指令决定。同时该系统还包括变频内部各种保护和反馈信号的控制。 5）变频调速的主要控制方式 A 、U/f 控制方式 由式（3）～（5）可知U/f 控制调频而达到电动机转速是基本的方法，有较强的通用性；由于异步机的实际转速与转差率有关，因此特别在低转速时U/f 方法颇感不足，需采取磁通补偿、转矩补偿和电流限制等措施。 为达到较精确的控制以及应对不同机械负载的需要又发展有矢量控制、直接转矩控制和直接转速控制。 B 、矢量控制方式 所谓矢量控制即是将定子电流瞬时值i 分解成为励磁电流分量m i 和转矩电流分量T i ；而调节m i 及T i 并使之与其转子磁通和转矩保持线性关系，故可以得到精确的速度和转矩控 JD1A-40电磁调速电机控制器 产 品 使 用 说 明 书 江苏省泰州市耐特调速电机有限公司 JDIA-40型电磁调速电动机控制器是原机械工业部全国联合统一设计产品，用于电磁调速电动机(滑差电机)的调速控制。实现恒转矩无级调速，当负载为风机和泵类时，节电效果显著，可达10%~30%，是我国目前推广的节能产品之一。 1、型号含义： 2、使用条件： 2.1、海拔不超过1000m 。 2.2、周围环境温度；-5℃-+40℃。 2.3、相对湿度不超过90％(20℃以下时)。 2.4、振动频率10-15OHz 时，其最大振动加速度应不超过0.5g 。 2.5、电网电压幅位波动±10％额定值时、保证额定使用。 2.6、周围介质没有导电尘埃和能腐蚀金属和破坏绝缘的气体。 3、主要技术数据： 3.1调速范围： 电源为50Hz 时：1250~125转/分60Hz 时：1500~150转/分 3.2转速变化率（机械特性硬度）≤2.5％ 100%100%%10X 额定最高速度负载下是转速—负载下的转速转速变化率= 3.3稳速精度：≤1% 3.4最大输出：直流90V 3.5控制电机功率：0.55~40KW 3.6测速发动机三相2V ≤3.5V/100r .p.m 。 4.基本工作原理： JD1A—40电磁调速电动机控制装置是由速度调节器、移相触发器、可控硅整流电路及速度负反馈等环节所组成。 图1为装置原理方框图。图2为装置的电气原理图。图3为装置的移相触发各点波形图。从图1-图4可知，二种线路的工作原理都是相同的。速度指令信号电压和调速负反馈信号电压比较后，其差值信号被送入速度调节器（或前置放大器）进行放大，放大后的信号电压与锯齿波叠加，控制了晶体管的导通时刻，产生了随着差值信号电压改变而移动的脉冲，从而控制了可控硅的开放角，使滑差离合器的激磁电流得到了控制，即滑差离合器的转速随着激磁电流的改变而改变。由于速度负反馈的作用，使电磁调速电动机实现恒转矩无极调速。 从图2-图3可知，JD1A—40型的速度指令信号电压是由装在控制箱面板上的速度操作电位器产生的。 5.结构、安装接线说明与注意事项： 5,1控制器的结构为塑料密封结构。具有IP5X的防尘等级，可用于面板嵌入式或墙挂式安装，底部进线，接线如图5，其外形尺寸安装方法如图4图6所示。 5.2安装使用前，须用500伏兆欧表检查控制器绝缘电阻，其阻值不应低于1兆欧，如达不到要求须进行干燥，干燥温度不应超过45℃，以免损坏元件。 5.3在拖动电机未起动情况下，不要单独操作控制器，以免控制器或烧毁调速电动机激磁线圈。 6.调整与试运行： 6.1检查熔断丝规格及转速表指针是否在零位。接线是否正确。 6.2接通电动机电源、检查旋转方向是否与被托动机械一致 6.3试车时。先起动异步电动机，再接通控制器电源，指示灯亮，旋动调速旋钮，此时转速表上读数逐渐上升，根据需要可将转速调至某一数值稳定下来。6.4转速表指示值校正，按顺时针方向转动给定电位器W1与任意位置，用机械转速表或其他仪表检查调速电机的实际转速与转速表指示值，不一样时调校表电位器W3。 6.5按顺时针方向转动给定电位器W2至最大时，调节反馈电位器W2使转速表符合表1的规定。 试卷代号：1 387 国家开放大学（中央广播电视大学）2018年春季学期“开放本科”期末考试电气传动与调速系统试题 一、选择题（12题，每题3分，共36分） 三、简答题（4题，每题5分，共20分） 23.他励直流电动机有哪几种起动方法？有哪几种调速方法？（5分） 24．什么是三相异步电动机的固有机械特性？（5分） 25．为什么称晶闸管为半控器件？在什么条件下晶闸管会关断？（5分） 26.电压源型三相桥式逆变器的开关器件导通规律和换流规律是什么？（5分） 四、综合题（2题，共24分） 试卷代号：1 387 国家开放大学（中央广播电视大学）2018年春季学期“开放本科”期末考试 电气传动与调速系统试题答案及评分标准 （供参考） 一、选择题（12题．每小题3分，共36分） 1．A 2．A 3．B 4．B 5．A 6．C 7．C 8．D 9．C 10．A 11．A 12．D 二、判断题（10题，每题2分，共20分） 13．√ 14．√ 15．√ 16．× 17．× 18．√ 19．√ 20．√ 21．× 22．× 三、简答题（4题，每题5分，共20分） 23.他励直流电动机有哪几种起动方法？有哪几种调速方法？（5分） 答：他励直流电动机的起动方法有：直接起动、降低电源压起动和电枢回路串电阻起动。 （3分） 他励直流电动机的调速方法有：改变电源电压调速和电枢回路串电阻调速。（2分） 24.什么是三相异步电动机的固有机械特性？（5分） 答：三相异步电动机的固有机械特性是指：电动机在规定的接线方式下，（1分）外加额定 频率的额定电压，定子、转子回路不串接任何电路元件时，（2分）电动机转速，z（或转差率s）与电磁转矩T之间的关系咒=厂(T)或s一，(T)，也称为自然机械特性。（2分） 25．为什么称晶闸管为半控器件？在什么条件下晶闸管会关断？（5分） 答：通过门极信号只能控制晶闸管的导通，不能控制其关断，因此晶闸管称为半控器件。 （3分）电流小于维持电流或者承受反压时，晶闸管会关断。（2分） 26.电压源型三相桥式逆变器的开关器件导通规律和换流规律是什么？（5分） 答：同一桥臂上下两个开关管交替导通，（2分）在任意时刻三相中每相均有一个开关管导 通。（2分）每次换流均在同一桥臂的上下两个开关管间进行，因此也称为纵向换流。（1分）定子调压调速系统原理及应用
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