4、三相绕线转子异步电动机拖动起重机的主钩,提升重物时电动机运行于正向电动状态,若在转子回路串接三相对称电阻下放重物时,电动机运行状态是:(3)
(1)能耗制动运行;(2)反向回馈制动运行;(3)倒拉反转运行。
5、三相异步电动机拖动恒转矩负载,当进行变极调速时,应采用的联结方式为:(1)(1)Y—YY;(2)△—YY;(3)正串Y—反串Y。
四、简答题
1、容量为几个千瓦时,为什么直流电动机不能直接起动而三相笼型异步电动机却可以直接起动?
(直流电动机的直接起动电流为
Ist?UN/Ra,由于
UN??Ra,无论功率大小,
Ist都将
达到额定电流的十几倍,甚至几十倍,这是电动机本身所不能允许的,所以直流电动机不能
直接起动。三相异步电动机在设计时通常允许直接起动电流为额定电流的5-7倍,加上供电变压器容量通常都能满足小功率三相异步电动机直接起动要求,所以几个千瓦的三相异步电动机可以直接起动。)
2、深槽与双笼型异步电动机为什么起动转矩大而效率并不低?
(深槽式与双笼型异步电动机所以起动转矩打,是因为起动时转子电动势、电流频率较
高,出现集肤效应造成了转子电阻增大所致。正常运行时集肤效应不显著,转子电阻减小为正常值。因此运行时效率仍较高。)
五、计算题
一台三相笼型异步电动机的数据为PN=40kW,UN=380V,nN=2930r/min,ηN=0.9,
cosΦN=0.85,ki=5.5, kst=1.2,定子绕组为三角形联结,供电变压器允许起动电流为150A,能否在下列情况下用Y—△降压起动?
(1)负载转矩为0.25TN;(2)负载转矩为0.5TN。
IN?解:额定电流直接起动电流
PN3UN?Ncos?N?40?103A?79.44A3?380?0.9?0.85
Ist?kIIN?5.5?79.44A?437A采用Y-Δ降压起动时
11??Ist??437A?145.7A?150AIst33起动电流: 111??Tst??kstTN??1.2TN?0.4TNTst333起动转矩:
可见:(1)当
TL?0.25TN时,可以起动;(2)当
TL?0.5TN时,不能起动。
第七部分 同步电机
一、填空题:
1、同步发电机的短路特性为一_____线,这是因为在短路时电机的磁路是_____。(直; 处于不饱和状态)
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2、同步发电机正常情况下并车采用_______,事故状态下并车采用_______。(准同期法; 自同期法)
3、同步调相机又称为_______。实际上就是一台_______运行的同步_______,通常工作于_______状态。(同步补偿机; 空载; 电动机; 过励)
4、同步发电机带负载时,如0°<ψ<90°,则电枢反应磁通势Fad,可分解为Fad=_______,Faq=_______,其中Fad电枢反应的性质_______,Faq电枢反应的性质_______。(
Fasin?;
Facos?;为去磁性质; 为交磁性质)
二、判断题
1、凸极同步发电机由于其电磁功率中包括磁阻力功率,即使该电机失去励磁,仍能稳定运行。( ) (T)
2、采用同步电动机拖动机械负载,可以改善电网的功率因数,为吸收容性无功功率,同步电动机通常于过励状态。( ) (T)
3、同步发电机采用准同期法并车,当其他条件已满足,只有频率不同时,调节发电机的转速,使其频率与电网频率相等时,合上并联开关,即可并车成功。( ) (F)
三、选择题
1、同步发电机带容性负载时,其调整特性是一条_______。(3)
(1)上升的曲线;(2)水平直线;(3)下降的曲线
2、同步发电机的V型曲线在其欠励时有一不稳定区域,而对同步电动机的V形曲线,这一不稳定区应该在_______区域。(3)
(1)I1>If0;(2)I1=If0;(3)I1 3、工作于过励状态的同步调相机,其电枢反应主要是_______。 (2) (1)交轴电枢反应;(2)去磁的直轴电枢反应;(3)增磁的直轴电枢反应 四、简答题 试简述功率角的双重物理意义? ?间的夹角; ?和电压U(时间相角差:即空载电动势E0空间相角差:即为励磁磁动势Ff与定子等效合成磁动势Fu之间的夹角。当忽略定子漏阻抗压降时,Fu?F?,即等于气隙合成磁动势。) 五、计算题 1、一台隐极三相同步发电机,定子绕组为Y联结,UN=400V,IN=37.5A,cosΦN=0.85(滞后),xt=2.38Ω(不饱和值),不计电阻,当发电机运行在额定情况下时,试求:(1)不饱和的励磁电动势E0;(2)功率角δN;(3)电磁功率Pem;(4)过载能力λ。 解:UNP?UN/3?400/3V?231V 000??U??jXI?EOPNPtNP?231?0?j2.38?37.5??31.79?278?j75.86?288.2?15.26V(1)E0?3E0P?3?288.2V?499.1V (2)?N?15.260 14 / 16 (3)Pem?P2?mE0UN288.2?231sin?N?3?sin15.260kW?22.087kW Xt2.38(4)?? 11??3.8 sin?Nsin15.2602、某工厂变电所变压器的容量为2000kV·A,该厂电力设备的平均负载为 1200kW,cosΦ=0.65(滞后),今欲新装一台500kW,cosΦ=0.8(超前),η=95%的同步电动机,问当电动机满载时,全厂的功率因数是多少?变压器是否过载? 解:该厂电力设备从电源取得的有功、无功及视在功率: P1?1200kW S1?P12001?kV?A cos?10.65Q1?S1sin?1?1846.2?0.76kvar?1402.99kvar 同步电动机从电源取得的功率: P2?S2?500kW?526.32kW 0.95P2526.32?kV?A?657.9kV?A cos?20.8Q2?S2sin?2?657.9?0.6kvar?394.74kvar 装设同步电动机后的全厂负荷及功率因数: P??P1?P2?(1200?526.32)kW?1726.32kW Q??Q1?Q2?(1402.99?394.74)kvar?1008.25kvar 22S??P??Q??1726.322?1008.252kV?A?1999.19kV?A cos???P??0.864(滞后) Q?所以,全厂的功率因数为0.864(滞后),变压器不过载。 第八部分 控制电机(选学内容) 一、简答题: 1、什么叫自转现象?两相伺服电机如何防止自转?(P140) 2、为什么异步测速发电机的输出电压大小与电机转速成正比,而与励磁频率无关? 15 / 16 (答:当励磁绕组上外加励磁电压时,转子切割脉动磁动电流 Uf后,产生 If,而 If将建立磁通 ?d ,当转子转动 ?d ,产生切割电动势Er, Er?Cr?dn,在Er作用下,产生短路 Is, Is产生Fr,Fr可分解为 Frd 和 Frq, Frq产生 ?q,交轴磁通与输出绕组交链感应 出频率与励磁频率相同,幅值与交轴磁通 ?q成正比的感应电动势E2, rqrrq因为:q,所以,2,即输出电压大小正比于测速发电机的转速,而频率与转速无关,为励磁电源的频率。) 3、简要说明力矩式自整角机中发送机和接收机整步绕组中合成磁通势的性质。 (提示:合成磁动势的性质为脉动磁动势。) 5、交流伺服电机有哪几种控制方式?并分别加以说明。 (交流伺服电动机有三种控制方式,它们分别是幅值控制、相位控制和幅相控制。 幅值控制:控制电压和励磁电压保持相位差90度,只改变控制电压幅值。 相位控制:相位控制时控制电压和励磁电压均为额定电压,通过改变控制电压和励磁电压相位差,实现对伺服电机的控制。 幅相控制:对幅值和相位都进行控制,通过改变控制电压的幅值及控制电压与励磁电压相位差控制伺服电机的转速。) 6、简要说明步进电动机动稳定区的概念。 (步进电机的动稳定区是指步进电机从一个稳定状态切换到另一个稳定状态二不失步的区域。) 第九部分 电力拖动系统中电动机的选择(选学内容) 一、简答题: 1、电动机的温升、温度以及环境温度三者之间有什么关系?电机铭牌上的温升值的含义是 什么? (电动机的温升与铜耗,铁耗和机械损耗有关。电动机铭牌上的温升值其含义是电动机绝缘许可的最高温度。电动机的温升、温度以及环境温度三者之间是刚工作时电动机的温度与周围介质的温度之差很小,热量的发散是随温度差递增的,少量被发散法到空气中,大量被空气吸收。因而温度升高的较快,随着电动机温度逐渐升高,被电动机吸收的减少,而发散到空气中的热量增加。) 2、电动机在使用中,电流、功率和温升能否超过额定值?为什么? (电动机在运行中其电压、电流、功率、温升能超过额定值因为保证电动机长期安全运行的必要条件是按发热条件选择电动机功率的,只要保证θmax≤θa) 3、电动机的允许温升取决于什么?若两台电动机的通风冷却条件不同,而其他条件完全相同,它们的允许温升是否相等? (电动机的允许温升主要取决于所采用的绝缘材料。电动机的选择与使用都以不以超过额定温升为原则。若两台电动机的通风冷却条件不同,而其他条件完全相同,它们的允许温升相等。) 4、电动机的三种工作制是如何划分的?负载持续率FC%表示什么意义? (电动机的三种工作制是根据负载持续时间的不同来划分的,有连续工作制、短时工作制和断续周期工作制三种。在断续周期工作制,额定负载时间与整个周期之比称为负载持续率FC%) ??F?F?E?nE???n16 / 16
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