直流电机飞车原因
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直流电机原理及拖动1.直流电动机的电磁转矩的大小与_________成正比。
A.电机转速B.主磁通和电枢电流C.主磁通和转速D.电压和转速2.图示的直流电动机机械特性曲线,是_________励磁方式的电动机。
A.串励B.他励C.并励D.复励3.直流电机换向极作用主要是_________。
A.增加电机气隙磁通B.改善换向,减少换向时火花C.没有换向极,就成为交流电机D.稳定电枢电流4.并励电动机出现轻载“飞车”的主要原因是_________。
A.电源电压过高B.电枢绕组流过的电流过大C.电刷和换向器接触不良D.励磁绕组断线5.直流电机换向极绕组与_________。
A.电枢绕组并联B.电枢绕组串联C.并励绕组串联D.并励绕组并联6.同交流异步电机比较,直流电机的最大优点是________。
A.造价低B.结构简单C.维修工作量少D.调速性能好7.直流电动机电枢导体中的电流是_______。
A.直流电B.交流电C.脉动电流D.以上均不对8.下列调速法不适用于直流电机的是__。
A.在电枢回路的串联可调电阻B.改变励磁回路中的励磁电阻C.改变电枢的电压D.改变定子磁极对数9.下列励磁方式的直流电机不能空载运行的是___。
P187A.串励B.并励C.他励D.复励10.一般说来,串励、并励、复励三种励磁方式的直流电动机中,机械特性最硬和最软的分别是___。
A.串励/复励B.复励/并励C.并励/串励D.复励/串励11.改变直流电动机的转向方法有________。
A.对调接电源的两根线B.改变电源电压的极性C.改变主磁通的方向并同时改变电枢中电流方向D.改变主磁通的方向或改变电枢中电流方向12.直流电动机起动时必须在电枢回路中串联起动电阻,原因是刚起动时________。
A.主磁通较弱B.反电动势为零C.瞬间高压D.提高电磁转矩13.直流电动机的调速方法种类与交流电动机________,而制动方法种类________。
《电机学》随堂练习参考答案第一篇直流电机 1.在直流发电机中,电刷顺着电枢旋转方向移动一角度后,负载时, ()A 只有直轴电枢反应磁势。
B 只有交轴电枢反应磁势。
C 直轴和交轴电枢反应磁势都有,而且直轴电枢反应为去磁性质。
D 直轴和交轴电枢反应磁势都有,而且直轴电枢反应为助磁性质。
A 励磁电流恒定时,发电机端电压与线路电流之间的关系。
B 发电机端电压恒定时,励磁电流与线路电流之间的关系。
C 发电机线路电流恒定时,发电机端电压与励磁电流之间的关系D 发电机端电压恒定时,励磁电压与线路电流之间的关系。
参考答案:C 2. 单波绕组的并联支路数应等于( A2 B 极对数p 参考答案:A 3. 电磁转矩应等于( ) A Ce ① n B CT ① la 参考答案:B 3. 电磁转矩应等于( ) A Ce ① n B CT ① la参考答案:B 4. 他励发电机外特性是指转速恒定且C 极数2pD 换向片数kC P2/ QD CeKflflaC P2/ QD CeKflflaC P2-p0D T2 Q)C极数2p D换向片数k C P2 /la D CTKfIfIaA能量回馈到电网。
C电机变成他励发电机B电机内仍有主磁场。
D电磁转矩为制动性转矩。
5. 他励发电机的调整特性是()A下垂B上翘C水平 D 没准参考答案:B6. 下列说法错误的是()A直流电动机制动的方法有能耗制动、反接制动和回馈制动。
B直流电动机起动的方法有直接起动、电枢回路串电阻起动和降压起动。
C串励电动机允许空载运行。
D串励电动机的优点是有较大的起动转矩和过载能力。
参考答案:C7. 电磁功率应等于()A Ea laB P1+pO参考答案:A8. 单叠绕组的并联支路数应等于(A 2 B极对数p参考答案:C9. 感应电动势应等于()A Ce ① nB CT① la参考答案:A10. 对于能耗制动来说,下列说法错误的是()11. 直流电机的励磁方式有(A 他励B 并励C 串励D 复励D 实槽数C 换向器节距D 合成节距)0C P1-pcuf-pcuaD Eala0 0B 改变电枢电压 D 改变励磁电流参考答案:ABCD 12.直流电机的换向片数等于()。
实验一直流并励电动机一.实验目的1.掌握用实验方法测取直流并励电动机的工作特性和机械特性。
2.掌握直流并励电动机的调速方法。
二.预习要点1.什么是直流电动机的工作特性和机械特性?答:工作特性:当U = UN , Rf+ rf= C时,η, n ,T分别随P2变;机械特性:当U = UN , Rf+ rf= C时, n 随 T 变;2.直流电动机调速原理是什么?答:由n=(U-IR)/Ceφ可知,转速n和U、I有关,并且可控量只有这两个,我们可以通过调节这两个量来改变转速。
即通过人为改变电动机的机械特性而使电动机与负载两条特性的交点随之改变,从而达到调速的目的。
三.实验项目1.工作特性和机械特性保持U=UN和If=IfN不变,测取n=f(Ia)及n=f(T2)。
2.调速特性(1)改变电枢电压调速保持U=UN、If=IfN=常数,T2=常数,测取n=f(Ua)。
(2)改变励磁电流调速保持U=UN,T2 =常数,R1 =0,测取n=f(If)。
(3)观察能耗制动过程四.实验设备及仪器1.MEL-I系列电机教学实验台的主控制屏。
2.电机导轨及涡流测功机、转矩转速测量(MEL-13)、编码器、转速表。
3.可调直流稳压电源(含直流电压、电流、毫安表)4.直流电压、毫安、安培表(MEL-06)。
IS:涡流测功机励磁电流调节,位于MEL-13。
(2)测取电动机电枢电流Ia 、转速n和转矩T2,共取数据7-8组填入表1-8中表1-8U=U N=220V I f=I f N=K a=Ω2.调速特性(1)改变电枢端电压的调速f fN2(2)改变励磁电流的调速2=一7接线MEL-09)MEL-03中两只900Ω电阻MEL-05).直流电动机起动前, 测功机加载旋钮调至零. 实验做完也要将测功机负载钮调到零,否则电机起动时,测功机会受到冲击。
2.负载转矩表和转速表调零.如有零误差,在实验过程中要除去零误差。
3.为安全起动, 将电枢回路电阻调至最大, 励磁回路电阻调至最小。
直流电动机的机械特性直流电动机按励磁方式不同可分为他励、并励、串励和复励四种。
下面一常用的他励和并励电动机为例介绍其机械特性、起动、反转和调速,他励和并励电动机只是连接方式上的不同,两者的特性是一样的。
直流电机的接线图图是他励和并励直流电动机的接线原理图。
他励电动机的励磁绕组与电枢是分离的,分别由励磁电源电压Uf和电枢电源电压U两个直流供电;而在并励电动机中两者是并联的,由同一电压U供电。
并励电动机的励磁绕组与电枢并联,其电压与电流间的关系为:U=E+RaIa 即:Ia=(Ra为电枢电压)If=I=Ia+If≈Ia当电源电压U和励磁电路的电阻Rf(包括励磁绕组的电阻和励磁调节电阻)保持不变时,励磁电流If以及由它所产生的磁通Φ也保持不变,即Φ=常数。
则电动机的转距也就和电枢电流成正比,T= KTΦIa= KIa这是并励电动机的特点。
当电动机的电磁转距T必须与机械负载转距T2及空载损耗转距T0相平衡时,电动机将等速转动;当轴上的机械负载发生变化时,将引起电动机的转速、电流及电磁转距等发生变化。
,称为:n===-T=n0-式中并励电动机的起动与反转并励电动机在稳定运行时,其电枢电流位:Ia=,因电枢电阻Ra很小,所以电动机在正常运行时,电源电压U与反电动势E近似相等。
在起动时,n=0,所以E=kEΦn=0。
这时电枢电流及起动电流为Iast=,由于Ra很小,因此起动电流I ast可达额定电流IN的10~20倍,这时不允许的。
同时并励电动机的转距正比于电枢电流Ia,这么大的起动电流引起极大的起动转距,会对生产机械的传动机构产生冲击和破坏。
限制起动电流的方法就是在起动时的电枢电路中串接起动电阻Rst,见图。
这时起动电枢中的起动电流的初始值为:Iast=则起动电阻为:Rst=-Ra一般:Iast=(1.5~2.5)IN起动时,可将起动电阻Rst放在最大值处,待起动后,随着电动机转速的上升,再把它逐段切除。
注意:直流电动机在起动或工作时,励磁电路一定要保持接通,不能断开(满励磁起动)。
电动机常见故障原因分析及解决办法电机检查接线电动机的接线是电机安装中一项十分重要的工作,接线前应先了解设计图纸的接线电路图,接线时可按电动机接线盒内的接线图接线。
接线的方法各有不同。
直流电动机的接线一般在接线盒的盖子上示意有电路图,可以根据励磁形式和负载转向要求来选择其接线图。
除被拖动的负载对转向有严格要求外,交流电动机的接线即使各相接反时,只会使电动机反转,而不会损坏电动机。
但是,直流电动机的励磁绕组和电枢绕组如果相互间接反,就可能使电机电枢带电时,励磁绕组不带电而失磁,使电机空载时可能飞车,重载时烧坏转子。
因此,直流电动机的电枢绕组和励磁绕组的外部接线绝对不可相互间接错。
电动机的外接线。
电动机接外部电线之前,应先检查端盖内的各个绕组引出端是否有松动现象,当内部引出线的压接螺丝上紧之后,才能按要求的接线方法连结短路片,并压接外部线。
电动机在接线之前,还应检查电动机的绝缘,最好在接线之前完成对电动机的单体调试检查,当电动机符合现行规范要求时,再接外部线。
一般低压电动机的绝缘电阻要求大于0.5MΩ,摇表使用500V。
电动机安装和接线完毕之后,电动机试运转前,应主要进行下列检查:(1)土建清扫整理完毕;(2)电动机单体安装、检查结束;(3)电动机控制回路等二次电路的调试完毕,工作正常;(4)搬动电动机转子时,转动灵活,无碰卡现象;(5)电动机主回路系统的全部接线固定牢固,无任何松动;(6)其他附属系统齐全合格。
在上述六条中,安装电工应特别重视第五条,这里所述的主回路系统是指自配电柜的电源输入至电动机接线柱的全部主电路接线,都要连结牢固。
(http://www.diango 版权所有)即每个刀开关、空气开关、接触器、熔断器和热继电器,配电柜端子排的各个上、下接点及电动机接线均要压接牢靠,才能保证电动机可靠安全运行,否则,就有烧坏电动机的危险。
电动机在试运转时,要监视电动机的电流是否超过规定值,并作记录。
二、判断题(每题1分)1.当直流发电机电刷顺电枢转向偏离几何中性线β角和逆向偏离β角时相比,其感应电动势是相等的。
()2.在运行中,如果并励直流电动机的励磁回路突然断开,会产生飞车现象。
()3.一台并励直流电动机,若把电源极性接反,则电动机就反转。
()4.一台并励直流发电机,正转能自励,若反转同时改变励磁绕组与电枢绕组的相对连接,也可自励。
()5.一台并励直流发电机,正转能自励,反转也能自励。
()6.若把一台直流发电机电枢固定,而电刷与磁极同速同向旋转,则电刷两端仍能得到直流电压。
()7.一台接到直流电压上运行的直流电动机,换向情况是良好的。
如果改变电枢两端的极性来改变转向,换向极线圈不改接,则换向情况变坏。
()8.直流发电机电刷在几何中性线上,如磁路不饱和,其电枢反应是去磁的。
()9.直流发电机电刷位于几何中性线上,如考虑磁路饱和因素,其电枢反应是去磁性质的。
()10.直流发电机的负载越大,则端电压就越低。
()11.直流发电机正常运行时,由于主磁通既交链电枢绕组又交链励磁绕组,因此主磁通在这两个绕组中均感应电动势。
()12.有一台结构形式类同直流电机,若电枢不动,电刷和主磁极同向同速旋转,此时电刷两端产生的是交流电。
()13.电刷偏离几何中性线β角后,直流电动机在正转或反转时,转速是相等的。
()14.换向元件的两边恰在几何中性线处,全部主磁通都与换向元件相链,此时主磁通会在换向元件中产生电动势。
()15.换向元件的两边恰在几何中性线处,全部主磁通都与换向元件相链,此时主磁通不会在换向元件中产生电动势。
()16.换向元件中电动势方向与该元件在换向前的电流方向相同时,此电动势为阻碍换向的。
()17.换向元件中电动势方向与该元件在换向前的电流方向相反时,此电动势为帮助换向的。
()18.并励发电机正转能自励,若反转后互换并励绕组两端头使电机也能自励,此时电枢的极性变化了。
()19.如果并励发电机的磁路不饱和,发电机是不能自励的。
电机学知识点总结电机学知识点总结直流电动机知识点:直流电动机的主要结构包括定子和转子。
定子由定子铁心、励磁绕组和电刷组成,而转子由转子铁心、电枢绕组和换向器组成。
通过电刷和换向器,直流电动机可以与外部电路相连接。
直流电动机的工作原理是,通过电刷和换向器之间的切换,导体内的电流随着导体所处的磁极性的改变而同时改变其方向,从而使电磁转矩的方向始终不变。
通过电刷和换向器将外部通入的直流电变成线圈内的交变电流的过程叫做“逆变”。
直流电机的励磁方式分为他励式和自励式,其中自励式包括并励式、串励式和复励式。
直流电机的额定值包括额定功率PN、额定电压和额定电流。
磁极数等于电刷数,等于支路数(2p=电刷数=2a,其中p为极对数,a为支路对数)。
在空载时,电极内的磁场由励磁绕组的磁动势单独作用产生,分为主磁通和漏磁通两部分。
电枢反应是负载时电枢磁动势对气隙主磁场的影响。
电刷位置是电枢表面电流分布的分界线。
交轴电枢反应会使气隙磁场发生畸变,物理中线偏离几何中线,而且在饱和时具有一定的去磁作用。
当电刷偏离几何中线时,会出现直轴。
直流电机的公式包括Ea=CeΦn、Te=CTΦIa和CT=9.55Ce。
发电机的公式是Ea=U+IaRa,而电动机的公式是XXX。
他励发电机的特性主要包括外特性U=f(I),曲线向下倾斜的原因是,随着负载电流I增大,电枢电阻压降IaRa随之增大,所以U减小。
此外,交轴电枢反应还会产生一定的去磁作用,随着负载的增加,气隙磁通Φ和电枢电动势Ea将减小,再加上IaRa的增大使电压的下降程度增大。
并励发电机的自励条件包括电机的磁路中要有剩磁,励磁绕组的接法要正确,使剩磁电动势所产生的电流和磁动势,其方向与剩磁方向相同,以及励磁回路的总电阻必须小于临界电阻。
并励发电机的外特性U=f(I)曲线下降的原因与他励发电机类似,包括电枢电阻压降IaRa增大、交轴电枢反应产生的去磁作用以及励磁电流减小等。
最后,励磁绕组不能开断,这是因为励磁绕组的磁场是直流磁场,如果开断励磁绕组,磁场会消失,电机就无法运转。
直流电动机在运行过程中,励磁熔断器烧毁会导致励磁回路断开,励磁电流为零。
由于失去了励磁电流,直流电机定子磁场将降至乘磁水平,转子在原有的转速下只能产生较小的感应电动势。
直流电机电流=(外加电压-转子产生的感应电动势)÷回路电阻转子电流将急剧增加。
转子电流增加后转速飞快地增加直到达到新的平衡点。
(转子产生的感应电动势与定子磁场成正比,与转速成正比。
)
说直接点就是:直流电机丧失励磁电流将造成飞车事故。
先看两个公式:
1.n=U/Ce*Φ --- ---按此式,当磁场Φ为0,则转速n为无穷大。
2.Mdc=Cm*Φ*I--- ---按此式,当磁场Φ为0,则转矩Mdc为0。
实际上,转速n不可能为无穷大。
只是一个很高的,危险的转速,即:飞车。
当磁场减弱时,因转速与磁场成反比,但随转速的增加各种阻力也将剧增,转矩下降,直到转速出现最高值(飞车)。
如果磁场再继续减弱,随着转矩的减小电机的转速又将下降,直到停止。
由于转速下降,反电势减小,电枢电流剧增。
上述的转速“最高值”(即飞车),是极危险的,一般电机,在达到“最高值”之前,在强大的离心力作用下,就会把饶组,整流子甩出来,造成飞车事故。
为避免弱磁,造成飞车事故,并励电机必须设有弱磁保护。
顺便说一句:直流电动机励磁回路不许装设熔断器。