A、大小; B、方向; C、相序; D、频率。 6、三相异步电动机旋转磁场的转速与( C )有关。 A、负载大小; B、定子绕组上电压大小; C、电源频率; D、三相转子绕组所串电阻的大小。 7、三相异步电动机的电磁转矩与( B ) A、电压成正比; B、电压平方成正比; C、电压成反比; D、电压平方成反比。 8、三相异步电动机的起动电流与起动时的( B ) A、电压成正比; B、电压平方成正比; C、电压成反比; D、电压平方成反比。 9、能耗制动的方法就是在切断三相电源的同时( D )
A、给转子绕组中通入交流电; B、给转子绕组中通入直流电; C、给定子绕组中通入交流电; D、给定子绕组中通入直流电。 10、在起重设备中常选用( B )异步电动机。 A、鼠笼式 B、绕线式 C、单相 四、问题(每小题4分,共24分)
1、三相异步电动机在一定负载下运行,当电源电压因故降低时,电动机的转矩、电流及转速将如何变化?
答:当电源电压因故降低时,T=TL的平衡被打破,转速下降,转差率上升,导致转子电流增大、定子电流增大,增大的结果使电磁转矩重新上升以适应负载阻转矩的需要,重新平衡时,转速将重新稳定,只是转速较前低些。
2、三相异步电动机电磁转矩与哪些因素有关?三相异步电动机带动额定负载工作时,
若电源电压下降过多,往往会使电动机发热,甚至烧毁,试说明原因。
答:三相异步电动机的电磁转矩T=KTΦI2 cosφ2,由公式可看出,T与每极下工作主
磁通的大小及转子电流的有功分量有关。当三相异步电动机带动额定负载工作时,若电源电压下降过多时,导致电磁转矩严重下降,电动机转速下降甚至停转,从而造成转差率大大上升,其结果使电动机的转子电流、定子电流都大幅增加,造成电动机过热甚至烧毁。
3、有的三相异步电动机有380/220V两种额定电压,定子绕组可以接成星形或者三角形,试问何时采用星形接法?何时采用三角形接法?
答:三相异步电动机额定电压有380/220V两种时,说明它在380V线电压情况下定子绕组要接成Y形,在220V线电压情况下定子绕组要接成Δ形,即同一台电动机无论在哪种额定电压下,其每相绕组上的额定电压应保持相同。
4、在电源电压不变的情况下,如果将三角形接法的电动机误接成星形,或者将星形接法的电动机误接成三角形,将分别出现什么情况?
5
答:如果将Δ接的电动机误接成Y形,当电源电压不变时,电动机各相绕组上的电压和各相负载中的电流只有额定值的0.577倍,线电流只有额定值的1/3,电动机将不能正常工作;如果将Y接的电动机误接成Δ形,当电源电压不变时,电动机各相绕组上的电压和各相负载中的电流则是额定值的1.732倍,线电流是额定值的3倍,因此电动机将会因过电流而烧毁。
5、如何改变单相异步电动机的旋转方向?
答:若要改变单相异步电动机的旋转方向,只需将起动绕组和工作绕组的位置变换一下即可。
6、当绕线式异步电动机的转子三相滑环与电刷全部分开时,此时在定子三相绕组上加上额定电压,转子能否转动起来?为什么?
答:当绕线式异步电动机的转子三相滑环与电刷全部分开时,此时在定子三相绕组上加上额定电压,转子也不能转动。因为,此时转子电路处开路状态,不能感应电流,也不能成为载流导体而受力转动。
五、计算与设计题(共26分)
1、已知某三相异步电动机在额定状态下运行,其转速为1430r/min,电源频率为50Hz。
求:电动机的磁极对数p、额定运行时的转差率SN、转子电路频率f2和转差速度Δn。
(8分)
解:电动机的额定转速总是接近同步转速的,因此判断此电机的n0=1500r/min,所以可求得极对数p=2,额定运行时的转差率SN=(1500-1430)/1500≈0.047,转子电路的频率f2=sf1=0.047×50≈2.33Hz,转差速度Δn=1500-1430=70r/min。
2、某4.5KW三相异步电动机的额定电压为380V,额定转速为950r/min,过载系数为1.6。求(1)TN、TM;(2)当电压下降至300V时,能否带额定负载运行?(8分)
解:(1)TN=9550×4.5/950≈45.2N·m TM= TNλ=45.2×1.6≈72.4 N·m (2)当电压下降至300V时,300/380=78.9%UN,电机的电磁转矩与电压的平方成正比,此时电动机产生的最大电磁转矩TM=72.4×0.7892≈45.1N·m 3、一台三相异步电动机,铭牌数据为:Y联接,PN=2.2KW,UN=380V,nN=2970r/min,ηN=82%,cosφN=0.83。试求此电动机的额定电流、额定输入功率和额定转矩。(10分) 解:额定输入功率:P1N?PN?N?2.2?2.68KW 0.82 额定电流: IN?PN3UNcos?N2.2?103??4.03A 1.732?380?0.83 6 额定转矩: TN?9550 PN2.2?9550?7.07N?m nN2970第7章 检测题(共70分,80分钟) 一、填空题(每空0.5分,共20分) 1、电能生产的主要形式有 火力 发电、 水力 发电、 核能 发电、 潮汐 发电等。电能称之为 二次 能源,而煤和水等称之为 一次 能源。 2、 输电 线路和 配电 线路合称为输电线路。 3、高压断路器含有 灭弧 装置,是用来切断高压线路中的 工作 电流和 短路 电流的高压电气设备。按放置场所可分为 户外 式和 户内 式两种。 4、高压隔离开关由于不含有 灭弧 装置,所以不能用来切断 工作 和 短路 电流。高压隔离开关通常和高压断路器 串 联在一起配合工作。 5、 刀 开关、 组合 开关和 断路器 都是低压开关电器。 6、电力系统的 一次 设备是指直接生产、输送和分配电能的高压电气设备。 7、交流接触器中包含 触头 系统和 电磁 系统两大部分。它不仅可以控制电动机电路的通断,还可以起 失压 和 欠压 保护作用;交流接触器在控制线路中的文字符号是 KM 。 8、在电路中起过载保护的低压电器设备是 热继电器 。其串联在电动机主电路中的是它的 发热 元件;串接在控制电路中的部分是其 常闭触点 。 9、控制按钮在电路图中的文字符号是 SB ;行程开关在电气控制图中的文字符号是 SQ ;时间继电器在电气控制图中的文字符号是 KT 。 10、熔断器在电路中起 短路 保护作用。熔断器在电气控制图中的文字符号是 FU 。 11、低压断路器在电路中有多种保护功能,除 短路 保护和 过载 保护外,还具有 及 零压 保护。 12、多地控制线路的特点是:起动按钮应 并联 在一起,停止按钮应 串联 在一起。 二、选择题(每小题2分,共20分) 1、刀开关的文字符号是( B ) A、SB B、QS C、FU 2、自动空气开关的热脱扣器用作( A ) A、过载保护; B、断路保护; C、短路保护; D、失压保护。 3、交流接触器线圈电压过低将导致( B ) A、线圈电流显著增大; B、线圈电流显著减小; C、铁心涡流显著增大; D、铁心涡流显著减小。 7 4、热继电器作电动机的保护时,适用于( D ) A、重载起动间断工作时的过载保护; B、轻载起动连续工作时的过载保护; C、频繁起动时的过载保护; D、任何负载和工作制的过载保护。 5、行程开关的常开触点和常闭触点的文字符号是( B )。 A、QS B、SQ C、KT 6、自锁环节的功能是保证电动机控制系统( C )。 A、有点动功能 B、有定时控制功能 C、起动后连续运行功能 7、自锁环节应将接触器的( A )触点并联于起动按钮两端。 A、辅助常开 B、辅助常闭 C、主触点 8、当两个接触器形成互锁时,应将其中一个接触器的( B )触点串进另一个接触器的控制回路中。 A、辅助常开 B、辅助常闭 C、辅助常开和辅助常闭均可 9、交流接触器和按钮组成的控制电路具有( C )保护作用。 A、短路 B、过载 C、零压或欠电压 10、时间继电器具有的控制功能是( A )。 A、定时 B、定位 C、速度或温度 三、问题(每小题3分,共12分) 1、何谓电力系统?电力网?动力系统? 答:电力系统=发电厂+变电所+输电线路+用户;电力网=变压器+输电线路+用户;动力系统=发电厂的动力装置+电力系统。 2、试述交流接触器的结构组成与各部分功能。 答:交流接触器由电磁系统和触头系统构成,电磁系统包括铁心、衔铁和线圈;触头系统包括三对主触头、两对辅助常开触头和两对辅助常闭触头。线圈接在控制回路中,线圈通电,铁心和衔铁吸合;常开触头闭合、常闭触头打开;线圈失电,衔铁释放,触头复位。 3、试述低压熔断器的选用原则。 答:选择熔断器主要是选择熔体的额定电流。选用的原则如下: ①一般照明线路:熔体额定电流≥负载工作电流; ②单台电动机:熔体额定电流≥(1.5~2.5)倍电动机额定电流;但对不经常起动而且起动时间不长的电动机系数可选得小一些,主要以起动时熔体不熔断为准; ③多台电动机:熔体额定电流≥(1.5~2.5)倍最大电机IN+其余电动机IN。 4、接触器除具有接通和断开电路的功能外,还具有什么保护功能? 答:接触器除具有接通和断开电路的功能外,还具有失压和欠压保护功能。 四、分析与设计题(共18分) 1、图7-22所示各控制电路中存在哪些错误?会造成什么后果?试分析并改正。(8分) 8
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