电机总复习二(继电控制与直流电机).doc

总复习二（继电控制部分）电机的继电控制是交流电机运用的重要内容。该控制系统以低压电器为元件，根据控制要求连接成逻辑电路，实现控制目的。一、对该内容的要求：1） 熟悉各种低压电器的组成，了解其代码和图标。2） 掌握基本控制电路的电气图的原理和绘制。3） 了解控制电路中的电气保护的方法和元器件，并能在电气图中表达。4） 能写出基本控制电路的控制过程。二、基本继电控制电路： 点动继电控制电路；长动（连续）继电控制电路； 正反转继电控制电路；星角继电控制电路。三、继电控制电路图： 点动继电控制电路长动（连续）继电控制电路点动、长动（连续）组合继电控制电路正反转继电控制电路带互锁的正反转继电控制部分星-角降压启动继电控制电路多地控制的继电控制电路例题：请设计具有自锁和互锁功能的“点动”及“连续”运行的电机控制电路。并说明其控制过程。 1连续控制 KM自锁触头闭合启动：按下SB1 KM线圈得电 电动机M启动连续运转。 KM主触头闭合 KM自锁触头分断解除自锁停止：按下SB3线圈失电 电动机M失电停转。 KM主触头分断2 点动控制 SB2常闭触头先分断切断自锁电路启动：按下SB2 SB2常开触头后闭合 KM线圈得电 KM自锁触头闭合 KM主触头闭合 电动机M得电启动运转停止： SB2常开触头先恢复分断 KM线圈失电 松开SB2SB2常闭触头后恢复闭合(此时KM自锁触头已分断) KM自锁触头分断 电动机M失电停转。 KM主触头分断总复习（二）（直流电机部分）一. 要求掌握的基础内容：a. 基本原理、公式：他励；并励；串励电机的励磁方式，电压、电流平衡关系，工作特性和机械特性。基本公式： Ea=Cena； T=CtIa U=EaIaRa Pm=T直流发电机 U=EaIaRa转矩系数与电势系数的变化关系： Ct=9.55Ce直流电机的不同点： 固有机械特性不同-他、并励电机与串励电机的机械特 性有很大不同。 不同励磁方式的电机的使用要求不同-发电机与电动机的不同，并励与串励电动机的不同等。 不同电机的启动、制动、调速特点不同b. 直流电机的启动、制动和调速： 直流电机的机械特性分为“固有”与“人为”两种表现。固有特性-电机在额定运行状态下具有的特性。其重要特点为：A 特性为线性，且向下倾斜。B 电机具有“硬特性”。（见练习题4）人为特性-改变电机的某些参数（降压、电枢串电阻、弱磁）以达调控电机的目的。 直流电机的拖动-分为“启动”、“制动”、“调速”内容。二、基本概念填空题：1.直流电机的电枢绕组的元件中的电动势和电流是 。 答：交流的2. 一台并励直流电动机拖动恒定的负载转矩，做额定运行时，如果将电源电压降低了20，则稳定后电机的电流为 倍的额定电流（假设磁路不饱和）答：1.25倍。3. 并励直流电动机，当电源反接时，其中的方向 ，转速方向 。 答：反向，不变4. 直流发电机的电磁转矩是 转矩，直流电动机的电磁转矩是 转矩。 答：制动，驱动5. 电枢反应对并励电动机转速特性和转矩特性有一定的影响，当电枢电流增加时，转速n将 ，转距Te将 。 答：下降，增加。6. 直流电动机电刷放置的原则是： 。 答：空载时正、负电刷之间获得最大的电动势，这时被电 刷短路的元件的电动势为零。7. 直流电动机调速时，在励磁回路中增加调节电阻，可使转速 ，而在电枢回路中增加调节电阻，可使转速 。 答：升高，降低。8. 串励直流电动机在电源反接时，电枢电流方向 ，磁通方向 ，转速n的方向 。 答：反向，反向，不变。9. 当保持并励直流电动机的负载转矩不变，在电枢回路中串入电阻后，则电机的转速将 。 答：下降。10. 并励直流发电机的励磁回路电阻和转速同时增大一倍，则其空载电压 。 答：不变。三、基本概念选择题：1. 在电机和变压器铁心材料周围的气隙中 磁场。A：存在 B：不存在 C：不好确定 答：A2. 一台串励直流电动机，若电刷顺转向偏离几何中性线一个角度，设电机的电枢电流保持不变，此时电动机转速 。A：降低，B：保持不变，C：升高。 答：C3. 一台直流发电机，由额定运行状态转速下降为原来的30，而励磁电流及电枢电流不变，则 。A：Ea下降30，B：T下降30，C：Ea和T都下降30，D：端电压下降30。 答：A4. 一台并励直流发电机希望改变电枢两端正负极性，采用的方法是 。：改变原动机的转向，：改变励磁绕组的接法，：改变原动机的转向或改变励磁绕组的接法。 答：C5. 一台并励直流电动机，在保持转矩不变时，如果电源电压U降为0.5,忽略电枢反应和磁路饱和的影响，此时电机的转速 。 A：不变， B：转速降低到原来转速的0.5倍， C：转速下降， D：无法判定。 答：C6. 在直流电机中，公式和中的指的是 。 A：每极合成磁通 ， B：所有磁极的总磁通， C：主磁通每极磁通 . D：以上都不是 。 答：A7. 直流电动机在串电阻调速过程中，若负载转矩保持不变，则 保持不变。 A：输入功率 ，B：输出功率，C：电磁功率 ，D：电机的效率。 答：A8. 一台并励直流电动机将单叠绕组改接为单波绕组，保持其支路电流不变，电磁转矩将 。 A：变大， B：不变， C：变小。 答：C9. 直流电动机的额定功率指 。A:转轴上吸收的机械功率, B:转轴上输出的机械功率,C:电枢端口吸收的电功率, D:电枢端口输出的电功率。 答：B10. 欲使电动机能顺利起动达到额定转速，要求 电磁转矩大于负载转矩。A：平均, B：瞬时, C：额定. 答：A四、计算题：练习题1: 一台并励发电机，铭牌数据：Pn=23（Kw），Un=230(V)，nN=1500(r/min)，电枢Ra=0.1()，不计电枢反应。现改为电动机运行，且电源电压U=220（V），电机运行时保持电枢电流不变。求：（1） 电动机运行时的na=？（答案：na=1372.5r/min）（2） 电磁转矩Tem=？ （答案：Tem=146.1N*m）（3） 电磁功率Pm=？ （答案：Pm=21Kw）解题思路： 直流电机具有很好的互逆性，因此，当发动机改为电动机运行时，其转矩特性不变，电势、转矩系数不变。 “电机运行时保持电枢电流不变”据此条件可求不同电压下的不同电势，而求出na。 运用电磁转矩和电磁功率公式很快就可求出Tem、Pm。解题小结：本题考查2个知识点。 对直流电机基本公式的理解。 对电磁转矩、电磁功率的理解。Pm=Tem / 1“1”对应的转速应是理想转速。n0=U / Ce练习题2： 一台二磁极他励电动机，铭牌数据：Pn=3.5（Kw），Un=220（V），In=20（A），nN=1000（r/min），电枢电阻Ra=1（），电刷接触电压us=1（V），空载实验：当U= Un=220（V），n= nN时，I0=2（A）。求：当Ia=10（A）时，该电机的效率。（不计杂散损耗）（答案：=78.8%）解题思路： 空载实验即电机无转矩输出和功率输出。 Ce是电机的固有系数，不因电机空载或满载而改变。 由空载实验的电压平衡关系及n求出Ce。 电刷接触电压的计算应乘2确定。解题小结：本题考查对功率平衡及效率的认知。练习题3：一台并励发电机，铭牌数据：Pn=6（Kw），Un=230（V），nN=1450（r/min），Ra=0.57（）（包括电刷接触电阻），励磁总电阻Rf=177（）。额定运行时Pfe=234（W）,机械损耗Pm=61（W）。求：（1）额定运行时的电磁功率PM=?;电磁转矩Tem=？ （2）额定运行时的额定效率N=？解题思路： 应了解电机运行时的功率平衡方程。 发电机是由外动力提供能量，输出电能的电磁装置。 并励发电机的电路图与电动机相同。额定效率N中应含有励磁功率。（答案PM=6729W，Tem=44Nm，N=85.4%练习题4： 他励直流电动机的铭牌数据：Pn=22（Kw），Un=220（V），In=116（V）,nN=1500（r/min），求：电枢串入电阻Rp=0.7（）时的人为特性方程并绘制其特性曲线。说明：特性方程是绘制特性曲线的必要过程，方程式为“nTem”间的函数关系式。即 n=n0Tem 式中Tem为自变量；n为因变量；n0=U/Ce为理想空载转速;=Ra/CeCt为机械特性的斜率。答案：人为机械特性方程：=Ra/CeCt=5.18 n=n0Tem=16545.18147.3=891（r/min）练习题5： 一台他励直流电机额定数据Pn=7.5（Kw）;Un=110（V）;In=1500（r/min）;电