第3章+直流电机的电力拖动(第2部分)

《电机与拖动》试题

及答案

直流电机

一、填空题：

1、并励直流发电机自励建压的条件是_______；_______;_______。（主磁路存在剩磁；并联在电枢两端的励磁绕组极性要正确，使励磁电流产生的补充磁通方向与剩磁磁通方向相同；励磁回路的总电阻必须小于临界电阻）

2、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）

3、直流发电机的绕组常用的有_______和_______两种形式，若要产生大电流,绕组常采用_______绕组。（叠绕组;波绕组；叠)

4、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）

5、单迭和单波绕组，极对数均为p时,并联支路数分别是_______，_______。(2p;2）

6、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）

7、直流电机电枢反应的定义是_______，当电刷在几何中线时，电动机产生_______性质的电枢反应,其结果使_______和_______，物理中性线朝_______方向偏移。（电枢磁动势对励磁磁动势的作用；交磁;气隙磁场产生畸变;对主磁场起附加去磁作用）

二、判断题

1、一台并励直流发电机,正转能自励，若反转也能自励。（ )（F）

2、一台直流发电机,若把电枢固定，而电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端仍能得到直流电压.(T)

3、一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变。（F）

4、直流电动机的电磁转矩是驱动性质的，因此稳定运行时,大的电磁转矩对应的转速就高。（ ) （F) 三、选择题

1、直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于（ ）中。 （1）

（1)电枢绕组；（2）励磁绕组；(3）电枢绕组和励磁绕组

习题解答（供参考）

2.1试分析有制动电流通路的不可逆PWM变换器进行制动时，两个VT是如何工作的？

解：减小控制电压，使Ug1得正脉冲变窄，负脉冲变宽，从而使平均电枢电压Ud降低，使得E>Ud，电机流过反向电流，电机进入制动状态。0t< ton时，通过二极管VD1续流，在tont

2.2 系统的调速范围是1000~100minr，要求静差率s=2%，那么系统允许的静差转速降是多少？

解：10000.022.04(1)100.98nnnrpmrpmDs

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min1500max0rn，最低转速特性为 0min150minnr，带额定负载时的速度降落15minNnr，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 maxminnDn (均指额定负载情况下）

max0max1500151485Nnnnrpm

min0min15015135Nnnnrpm

maxmin148511135nDn

2) 静差率

min1510%150Nnsn

2.4 直流电动机为NP=74kW, NU=220V，NI =378A，Nn =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： 2203780.0230.1478/1430NNaeNUIRCVrpmn

378(0.0230.022)1150.1478NeIRnrpmC

当s=20%时 14300.23.1(1)115(10.2)NnsDns

当s=30%时 14300.35.33(1)115(10.3)NnsDns

2022年秋季学期《电机拖动基础》综合练习题

第一部分直流电机

一、填空题：1、并励直流发电机自励建压的条件是_______;_______;_______。

2、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。

3、直流发电机的绕组常用的有_______和_______两种形式，若要产生大电流，绕组常采用_______

绕组。

4、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_______。

5、单迭和单波绕组，极对数均为p时，并联支路数分别是_______，_______。

6、直流电机的电磁转矩是由_______和_______共同作用产生的。

7、直流电机电枢反应的定义是_______，当电刷在几何中线时，电动机产生_______性质的电枢反应，

其结果使_______和_______，物理中性线朝_______方向偏移。

二、判断题1、一台并励直流发电机，正转能自励，若反转也能自励。（）

2、一台直流发电机，若把电枢固定，而电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端仍能得到直流电压。（）

3、一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变。（）

4、直流电动机的电磁转矩是驱动性质的，因此稳定运行时，大的电磁转矩对应的转速就高。（）

三、选择题1、直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于（）中。

（1）电枢绕组（2）励磁绕组（3）电枢绕组和励磁绕组2、直流发电机电刷在几何中线上，如果磁路不饱和，这时电械反应是（）。

（1）去磁（2）助磁（3）不去磁也不助磁。3、如果并励直流发电机的转速上升20%，则空载时发电机的端电压U0升高（）。

（1）20%（2）大于20%（3）小于20%。

四、简答题1、直流发电机的励磁方式有哪几种？

2、如何确定换向极的极性，换向极绕组为什么要与电枢绕组相串联？

3、试比较他励和并励直流发电机的外特性有何不同？并说明影响曲线形状的因素。

电力拖动自动控制系统-运动控制系统(_阮毅_陈伯时)思考题答案

第2章

2-1 直流电动机有哪几种调速方法？各有哪些特点？

答：调压调速，弱磁调速，转子回路串电阻调速，变频调速。特点略。

2-2 简述直流 PWM 变换器电路的基本结构。

答：直流 PWM 变换器基本结构如图，包括 IGBT 和续流二极管。三相交流电经过整流滤波后送 往直流 PWM 变换器，通过改变直流 PWM 变换器中 IGBT 的控制脉冲占空比，来调节直流 PWM 变换 器输出电压大小，二极管起续流作用。

2-3 直流 PWM 变换器输出电压的特征是什么？

答：脉动直流电压。

2-4 为什么直流 PWM 变换器-电动机系统比 V-M 系统能够获得更好的动态性能？

答：直流 PWM 变换器和晶闸管整流装置均可看作是一阶惯性环节。其中直流 PWM 变换器的时 间常数 Ts 等于其 IGBT 控制脉冲周期（1/fc） ，而晶闸管整流装置的时间常数 Ts 通常取其最大 失控时间的一半（1/（2mf）。因 fc 通常为 kHz 级，而 f 通常为工频（50 或 60Hz） 为一周内 ） ，m 整流电压的脉波数，通常也不会超过 20，故直流 PWM 变换器时间常数通常比晶闸管整流装置时 间常数更小，从而响应更快，动态性能更好。

2-5 在直流脉宽调速系统中， 当电动机停止不动时， 电枢两端是否还有电压？电路中是否还有电 流？为什么？

答：电枢两端还有电压，因为在直流脉宽调速系统中，电动机电枢两端电压仅取决于直流 PWM 变换器的输出。电枢回路中还有电流，因为电枢电压和电枢电阻的存在。

2-6 直流 PWM 变换器主电路中反并联二极管有何作用？如果二极管断路会产生什么后果？

答：为电动机提供续流通道。若二极管断路则会使电动机在电枢电压瞬时值为零时产生过电 压。

2-7 直流 PWM 变换器的开关频率是否越高越好？为什么？