绕线型异步电动机串电阻
电机拖动与变频调速课后练习第三章完整习题练习题带答案
第三章第一节三相异步电动机的基本结构和工作原理（P59）1.三相异步电动机为什么会旋转，怎样改变它的转向？答：三相异步电动机的旋转原理是当定子绕组通入三相交流电流后，在空间产生了一个转速为n1的旋转磁场，设旋转磁场以顺时针方向旋转，则相当于转子导体向逆时针方向旋转切割磁场，在转子导体中就产生感应电动势。
方向由右手定则判定。
因为转子导体已构成闭合回路，转子绕组中有电流通过。
根据电磁力定律，转子载流导体在磁场中受到电磁力的作用，产生电磁转矩，使电动机转子跟着旋转磁场方向顺时针旋转，方向由左手定则判定，其转速为n。
要想改变它的转向可以将三相异步电动机接三相电源的三根引线中的任意两根对调。
2．异步电动机中的空气气隙为什么做的很小？答:异步电动机气隙小的目的是为了减小其励磁电流（空载电流），从而提高电动机功率因数。
因为异步电动机的励磁电流是由电网供给的，故气隙越小，电网供给的励磁电流就小。
而励磁电流又属于感性无功性质、故减小励磁电流，相应就能提高电机的功率因数。
3.三相异步电动机转子电路断开能否起动运行？为什么？答：不可以。
转子绕组中不能产生电流，也就不能产生电磁力。
4.三相异步电动机断了一根电源线后，为什么不能起动？而运行中断了一相电源线，为什么仍能继续转动？这两种情况对电动机将产生什么影响？答：三相异步电动机断了一根电源线后，则三相电源变成了单相电源，由于单相电源所产生的磁场为脉动磁场，所以三相异步电动机不能正常起动（原理同单相异步电动机）。
而三相异步电动机在运行时断了一根电源线，虽此时也为单相运行，但因转子是转动的，脉动磁场对转子导体产生的作用力在两方向上不同，所以电动机仍能继续转动。
这两种情况对电动机均有很大的影响。
两种情况均为过载运行，长时间工作会损坏电动机。
5.假如有一台星形联结的三相异步电动机，在运行中突然切断三相电流，并同时将任意两相定子绕组（例如U、V相）立即接入直流电源，这时异步电动机的工作状态如何？画图分析。
第二章--绕线式异步电动机串级调速系统
b.起动控制：控制逆变角，使在起动开始的瞬间，Ud与Uβ的差值能产生 足够大的 Id ，以满足所需的电磁转矩，但又不超过允许的电流值，这样电动 机就可在一定的动态转矩下加速起动。
随着转速的增高，相应地增大角以减小值 Uβ ，从而维持加速过程中动态 转矩基本恒定 。
30
（2）调速
a.调速原理：通过改 变角的大小调节电动机 的转速。
由于电机在 低于同步转速 下工作，故称 为次同步转速 的电动运行。
sn
0 n1
~
P1 Pm
(1-s)Pm
CU
sPm
10
次同步速度电动运行状态
sPm
Te
12
不断加大+Eadd， s n
就可提高电机的转 速。当接近额定转
1
2n1
SP
速时，如继续加大
+Eadd，电机将加
P
速到s<0的新的稳
Pm
态下工作，即电机
转子电流 I2 的增大，会引起交流电动机
拖动转矩的增大，设原来电机拖动转矩与负载 相等，处于平衡状态，串入附加电势引起电 动机升速，在升速的过程中，随着速度增加， 转差率S减小，分子中sE2减小，电流也减小， 使拖动转矩减小后再次与负载平衡，降速过程 最后会在某一个较高的速度下重新稳定运行。
* 这种向上调速的情况称为高于同步速的串级调速。（超同步串调） 9
一.串级调速的原理 二.串级调速的基本运行状态及功率关系 三.附加电动势的实现 四.次同步串级调速主电路
2
一. 串级调速的原理
转子串电阻调速方法有什么缺点？
我们知道，对于绕线转子异步电动机，可以在其 转子回路串入电阻来减小电流，增大转差率，从而改 变转速。这种方法就是转子串电阻调速方法。
电机原理及应用测试题(附参考答案)
电机原理及应用测试题（附参考答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、一台三相四极异步电动机，额定容量为28KW，U1N=380V，ηN=90%，cosjN=0.88。
定子为Δ接法。
在额定电压下直接启动时，启动电流为额定电流的6倍。
用Y—Δ启动时启动电流是（_____)。
A、53.7AB、322.3AC、107.4AD、无法确定正确答案：C2、同步电机的额定电流是指流过(____)。
A、定子绕组的额定线电流B、转子绕组的额定相电流C、转子绕组的额定线电流D、定子绕组的额定相电流正确答案：A3、同步发电机额定功率因数是指(____)时电机的功率因数。
A、空载运行B、负载运行C、额定运行D、以上都对正确答案：C4、同步发电机励磁绕组取得直流电流建立磁场的方式称为(____)。
A、励磁方式B、负载运行C、电枢反应D、空载运行正确答案：A5、一台并联于无限大电网运行的同步发电机，保持有功输出不变，当功率因数cosφ=0.8(滞后)变为cosφ=0.9(滞后)时，电枢电流会如何变化(____)。
A、变大B、不变C、无法判断D、变小正确答案：D6、一台QFQS—600—2汽轮机，若额定电压为20KV，额定功率因数为0.85（滞后），则发电机的额定电流是(____)。
A、20.377AB、20377AC、35.294AD、35294A正确答案：B7、对于经常反复起动且起动负荷量大的机械，通常选用(____)电动机A、鼠笼式B、深槽式C、双鼠笼式D、绕线式正确答案：D8、采用Y-Δ换接开关启动时，相当于是变比为（____)自耦变压器启动。
A、1.732B、0.577C、1/2D、1/3正确答案：A9、一台并联于无穷大电网上的同步发电机，在正常励磁情况下，若增大励磁电流，此时发电机为(____)状态，输出无功性质为（___)。
A、欠励，容性B、过励，感性C、过励，容性D、欠励，感性正确答案：B10、同步发电机稳态运行时，若所带负载为容性cosφ=0.85，则电枢反应性质为(____)。
临沂大学电机及电气控制期末考试试卷级参考答案
电机及电气控制2021年12月期末考试试卷(1)一、单选题(共30题，60分)1、以下电气控制中，需要给三相异步电动机的定子绕组加上直流电源的是()oA、降压启动B、能耗制动C、反接制动D、回馈制动正确答案：B2、正在额定运行的三相异步电动机，若电网电压突然降低了10%,则电动机会()。
A、转速升高B、转速降低C、立即停转D、转速不变正确答案：B3、在电气控制电路中，主要用于电源隔离的低压电器是()。
A、刀开关B、熔断器C、热继电器D、接触器正确答案：A4、常用的电力拖动系统运动方程式是()0A、s= (nl - n)/nlB、n l=60fl/pC、T - TL=(GD2/375) (An/At)D、TN=9550PN/nN正确答案：Q5、能使膏流电动机的转速高于其额定转速的电气调速方式是()oA、降低电枢电压调速B、电枢回路串电阻调速C、增磁调速D、弱磁调速正确答案：D6、在电力拖动系统中，属于通风机负载的是()oA、正在下坡的电车B、做直线运动的送料小车C、车床的车削加工D、油泵正确答案：D解析：正在下坡的电车是位能性恒转矩负载。
做直线运动的送料小车以摩擦转矩为主，是反抗性恒转矩负载。
车床的车削加工是恒功率负载。
D、电路图正确答案：C9、他励直流电动机处于电动状态时，如果把它的电枢反接在直流电源上，同时在电枢回路串接制动电阻，其它条件都不变，能够实现何种控制（）oA、电枢反接制动B、倒拉反接制动C、回馈制动D、能耗制动正确A10、关于壬相异步电动机电气控制电路中互锁的说法，正确的是（）。
A、互锁就是使电动机在按下启动按钮后，也不会运转。
B、互锁就是使相关的两条控制线路不能同时通电。
C、互锁就是在松开启动按钮后，使电动机能够连续运转。
D、互琐就是按下停止按钮后，电动机能迅速地停车。
正确答案：B11、在电气原理图中，SB表示低压电器元件（）的文字符号。
A、控制按钮B、低压断路器C、中间继电器D、熔断器正确答案：A解析：依照GB7159-1987,在电气原理图中，控制按钮的文字符号是SB。
电机原理及应用模拟练习题(含答案)
电机原理及应用模拟练习题（含答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、同步调相机的额定功率是指(____)。
A、输出的电功率B、输出的机械功率C、输出的无功功率D、以上答案都不是正确答案：C2、带零功率因数负载时的电枢反应为(____)。
A、交轴助磁B、交轴兼直轴去磁C、直轴去磁D、直轴助磁正确答案：C3、发电机通过磁场旋转产生电动势，是一种可连续提供电流的装置，用户常称其为(____)。
A、电源B、电压源C、电动势D、磁动势正确答案：A4、自耦变压器起动特点是(____)。
A、起动效果好，但价格较贵B、起动设备简单，经济可靠C、电能损耗大，经济性差D、可以在重载下起动正确答案：A5、同步发电机气隙越大，则(____)。
A、短路比越小，并网运行时静态稳定性越差B、短路比越小，并网运行时静态稳定性越好C、短路比越大，并网运行时静态稳定性越好D、短路比越大，并网运行时静态稳定性越差正确答案：C6、采用灯光旋转法进行并列时，如果三组灯光明、暗旋转变化，但每组灯均不熄灭，说明发电机(____)与电网的不等。
A、频率B、相序C、电压大小D、电压相位正确答案：C7、一台并联于无穷大电网上的同步发电机，在正常励磁情况下，若增大励磁电流，此时发电机为(____)状态，输出无功性质为（___)。
A、过励，感性B、过励，容性C、欠励，感性D、欠励，容性正确答案：A8、采用Y-Δ换接开关启动时，相当于是变比为（____)自耦变压器启动。
A、1.732B、0.577C、1/2D、1/3正确答案：A9、一台并联于无限大电网运行的同步发电机，其电流滞后于电压，若逐渐减小励磁电流，电枢电流会如何变化(____)。
A、变小B、变大C、无法判断D、不变正确答案：A10、一台并联于无限大电网运行的同步发电机，保持有功输出不变，当功率因数cosφ=0.8(超前)变为cosφ=0.9(超前)时，电枢电流会如何变化(____)。
绕线电动机的转子串频敏变阻器起动的动作原理
绕线电动机的转子串频敏变阻器起动
的动作原理
绕线型异步电动机转子串电阻的起动方法中，转子电阻是逐级切除的，转子电流及转矩会突然变化，产生机械冲击，使运行不平稳。
频敏变阻器的阻抗能够随着电动机转速的上升、转子电流频率的下降而自动减小，它是绕线型异步电动机较为理想的一种起动装置。
（1）频敏变阻器
频敏变阻器就是一个铁心损耗非常大的三相电抗器。
它的铁心由较厚的钢板叠成，三个绕组接成星形串联在转子电路中，电动机转速增高时，转子和旋转磁场的相对转速减小，转子电流频率降低，频敏变阻器的磁滞损耗减小，阻抗减小，电动机转子串频敏变阻器起动的控制电路如图1所示。
图1 电动机转子串频敏变阻器起动的控制电路
（2）电动机转子串频敏变阻器起动的控制电路的工作过程
合上电源开关QS，按下起动按钮SB2，接触器KMl线圈通电自锁，电动机接通三相交流电源转子串频敏变阻器起动，同时时间继电器KT线圈通电延时开始。
延时结束时，KT 的延时闭合触点闭合，K线圈通电并自锁，K的动断触点断开热继电器FR的旁路触点加入电路作过载保护，K的一个常开触点接通KM2线圈，KM2动合触点闭合切除频敏变阻器。
（3）频敏变阻器的使用和调整
使用中当频敏变阻器的起动特性不太理想时，就需要结合现场情况作某些调整，来满足生产的需要。
主要包括如下两点：
①改线圈匝数：频敏变阻器绕组有三个抽头，分别为100％（起动电流过大时用）、85％（出厂）、71％匝数（起动电流过小时用）。
②磁路调整：刚起动和切除频敏变阻器时，防止冲击电流，加大上轭板与铁芯气隙。
异步电动机的串级调速
2024年1月16日星期二
向低于同步速方向的串级调速
串附加电动势之前：电机匀速转动，I2，Te=Tl； 串附加电动势之后：
I2'
sE20 R2
E f jsX 20
I2'
I2
Te ' Te
n
s s' n s I2 ' I2 ' I2 n'
Te ' Te
电机在转速n′处实现平衡，转速调为n ′ 。
串级调速的原理与基本类型
一.串级调速的原理 二.串级调速的基本运行状态及功率关系 三.串级调速系统的基本类型
2024年1月16日星期二
绕线型异步电动机的转子
2024年1月16日星期二
绕线型异步电动机的转子
2024年1月16日星期二
集电环
三相绕线型异步电动机示意图
转子三相绕组接成 Y 形
2024年1月16日星期二
2024年1月16日星期二
4. 高于同步转速的回馈制动运行状态 s＜0，Te＜0。则
Pem Te0 0
PM (1 s)Pem 0 Ps s Pem 0
说通明 过电 定动 子机 回从馈轴给上电吸网收；机另械 一功 部率 分变PM为，转一差部功分率变P为s，电通磁过功产率生PemE•，f 装置回馈给电网。
迟一个角度 p 。
电流越大，这个强迫延时换相 角就越大，但有：
00 p 300
2024年1月16日星期二
3.转子整流器的故障状态 （Id过大，p 300
特征：
当重叠达到600、 强迫延时 换相角达到300时的电压电流波 形如右图所示。
如果负载电流继续增大， 重叠角又会大于600，但强迫延 时换相角会保持300不变。原因 是：即使前面两个管子换流未 换完，后面该导通的管子也会 承受正压而导通，这样，就会 出现共阴极管和共阳极管都在 换流，四个二极管同时导通---转子整流器短路的故障情况 。
绕线型异步电动机降压启动方式
绕线型异步电动机降压启动方式
异步电动机降压启动是指在电动机启动时，通过降低其定子绕组上的电压来减小启动电流，从而降低启动时对电网的冲击。
常见的降压启动方式有以下几种：
1. 定子串电阻降压启动：在电动机启动时，在定子绕组中串接电阻，使电动机定子绕组电压降低，从而减小启动电流。
这种启动方式适用于轻载或空载启动的场合。
2. 自耦变压器降压启动：在电动机启动时，利用自耦变压器降低电动机的电压，从而减小启动电流。
这种启动方式适用于较大容量的电动机启动。
3. 星-三角降压启动：在电动机启动时，将电动机的定子绕组接成星形，从而降低电动机的电压，减小启动电流。
当电动机启动后，再将定子绕组切换成三角形接法，使电动机正常运行。
这种启动方式适用于轻载或空载启动的场合。
4. 延边三角形降压启动：在电动机启动时，将电动机的定子绕组接成延边三角形，从而降低电动机的电压，减小启动电流。
当电动机启动后，再将定子绕组切换成三角形接法，使电动机正常运行。
这种启动方式适用于较大容量的电动机启动。
《电机与拖动》课程设计——绕线型异步电动机转子串电阻起动设计
摘要进一少巩固和加深“电机与拖动”课程的基本知识，了解绕线型异步电动机转子串电阻起动设计知识在工程实际中的应用。
综合运用“电机与拖动”课程和等候课程的理论及生产实际知识去分析和解决直流电动机调速设计中的一些问题，进行电机设计的训练。
通过计算和绘图，学会运用标准、规范的手册、图册和查阅有关资料等，培养电机设计的基本技能。
掌握绕线型异步电动机转子串电阻起动的原理与步骤；培养独立的思维和动手能力。
一、绕线型异步电动机转子串电阻起动设计原理本次课程设计的主要内容为绕线型异步电动机转子串电阻起动。
为了理解这一课程设计的主要内容，首先必须了解一些与之相关的内容。
三相异步电动机的定义：旋转电机都是利用电与磁的互相转化和互相作用制成的。
三相异步电动机则是利用三相电流通过三相绕组产生在空间旋转的磁场。
三相异步电动机的工作原理：为了能形象的说明问题，将定子三相绕组通入三相电流后产生的旋转磁场用一对旋转的磁极来表示，它以同步转速n0顺时针方向旋转。
于是，转子绕组切割磁感线而产生感应电动势，它的方向可用右手定则来确定。
在N极下，穿出纸面，在S极下，进入纸面。
由于转子绕组是闭合的，在交变的感应电动势作用下，其中就有交变的感应电流流动。
各导体中的感应电流的有功分量和感应电动势同相，两者的方向一致。
根据安培定律，导体中电流的有功分量和旋转磁场互相作用而产生电磁力F，它们的方向按照左手定则来决定。
电磁力将对转子产生电磁转矩，推动转子沿着旋转磁场的旋转方向转动。
至于转子导体中电流的无功分量，因滞后感应电动势90°，根据左手定则，这时电磁力F的作用彼此抵消，不会构成电磁转矩。
由于转子与旋转磁场之间有相对运动时，转子绕组才会切割磁感线而产生感应电动势和感应电流，才能产生电磁转矩，所以转子的转速总是小于同步转速，两者不可能相等，故称为异步电动机，又称感应电动机。
二、异步电动机的结构1．定子（静止部分）1）定子铁心作用：电机磁路的一部分，并在其上放置定子绕组。
绕线型三相异步电机转子电路串电阻启动
引言三相异步电动机是目前应用最为广泛的电动机。
要想讨论电力拖动中经常遇到的绕线型异步电动机转子串电阻启动问题，首先我们要先了解三相异步电动机，这是讨论问题的基础。
异步电动机是交流电动机的一种。
由于异步电动机在性能上有缺陷，所以异步电动机主要作电动机使用。
异步电动机按供电电源相数的不同，有三相、两相和单相之分。
三相异步电动机结构简单、价格便宜、运行可靠、维护方便，是当前工业农业生产中应用最普通的电动机；单相异步电动机容量较小，性能较差，在实验室和家用电器中应用较多；两相异步电动机通常用作控制电机。
一、异步电动机的原理三相对称绕组，接通三相对称电源，流过三相对称电流，产生旋转磁场（电生磁），切割转子导体，感应电势和电流（磁变生电），载流导体在磁场中受到电磁力的作用，形成电磁转矩（电磁生力），使转子朝着旋转磁场旋转的方向旋转。
二、异步电动机的结构组成（一）定子异步电动机的定子由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。
1．定子铁心定子铁心是异步电动机主磁通磁路的一部分。
为了使异步电动机能产生较大的电磁转矩，希望有一个较强的旋转磁场，同时由于旋转磁场对定子铁心以同步转速旋转，定子铁心中的磁通的大小与方向都是变化的，必须设法减少由旋转磁场在定子铁心中所引起的涡流损耗和磁滞损耗，因此，定子铁心由导磁性能较好的0.5mm厚且冲有一定槽形的硅钢片叠压而成。
对于容量较大(10kW以上)的电动机，在硅钢片两面涂以绝缘漆，作为片间绝缘之用。
定子铁心上的槽形通常有三种半闭口槽，半开口槽及开口槽。
从提高电动机的效率和功率因数来看，半闭口槽最好。
2，定子绕组定子绕组是异步电机定子部分的电路，它也是由许多线圈按一定规律联接面成。
能分散嵌入半闭口槽的线圈由高强度漆包圆铜线或圆铝线绕成，放入半开口槽的成型线圈用高强度漆包扁沿线或扁铜线，或用玻璃丝包扁铜线绕成。
开口槽也放入成型线圈，其绝缘通常采用云母带，线圈放入槽内必须与槽壁之间隔有“槽绝缘”，以免电机在运行时绕组对铁心出现击穿或短路故障。
电机学试题(含参考答案)
电机学试题（含参考答案）一、单选题（共40题，每题1分，共40分）1、鼠笼式异步电动机转子磁极数（）。
A、与定子磁极数不一定相同B、比定子磁极数小C、与定子磁极数始终保持一致D、比定子磁极数多正确答案：C2、当有交变的磁通通过电机的绕组时，在绕组中会产生（）。
A、直流电流B、交流电流C、直流电动势D、交流电动势正确答案：D3、同步发电机的参数中，反映定子漏磁通大小的是（oA、同步电抗XtB、电枢绕组电阻C、电枢漏电抗XQD、电枢反应电抗Xa正确答案：C4、三相交流绕组的对称原则，除了三相绕组完全一样外，还有在电机的圆周空间错开OoA、120B、60C、120D、60度电角度正确答案：C5、当同步发电机的电枢电流I与空载电势E同相位时，其电枢反应性质是（，A、直轴助磁B、纯交轴C、直轴去磁D、直轴去磁兼交轴正确答案：B6、同步发电机进相运行时，有功输出受（）限制。
A、电机发热B、转子转速C、静态稳定D、动态稳定正确答案：C7、磁滞损耗的大小与周波（）。
A、无关B、成正比C、成反比D、的平方成正比正确答案：B8、电力变压器是常用于改变（）的电气设备。
A、交流电源频率大小B、电能大小C、交流电压大小D、直流电压大小正确答案：C9、如果把磁路和电路对比，磁动势比作电动势，磁阳比作电阻，那么应该把O比作电流。
磁感应强度A、磁场强度B、磁导率C、磁通量正确答案：A10、同步电动机负载运行时，励磁磁动势和气隙合成磁动势间的相位关系是（）.A、同相位B、湍后C、不能确定D、超前正确答案：B11、三相绕线型异步电动机带恒转矩负载运行，当转子回路电阻适当增大，且电机在稳定运行后其定子电流OA、增大B、减小C、不变D、无法判断正确答案：C12、绕线式异步电动机的转子串频敏变阻器起动过程中变阻器阻抗OA、由大变小B、时大时小C、恒定不变D、由小变大正确答案：A13、变压器过负荷运行时，最大负荷不得超过额定负荷的（）。
A、10%B、30%C、50%D、20%正确答案：C14、同步发电机不对称运行时，阻尼绕组中会感应（）oA、基频感应电动势B、3倍频感应电动势C、不感应电动势D、2倍频感应电动势正确答案：D15、磁路计算时如果存在多个磁动势，则对O磁路可以应用叠加原理。
绕线式异步电动机转子绕组串入电阻负载转矩不变
绕线式异步电动机转子绕组串入电阻负载转矩不变1. 概述电动机是现代工业中一种非常重要的驱动设备，而绕线式异步电动机是其中一种常见的电动机类型。
在电机运行过程中，转子绕组串入电阻负载能够使得电动机的转矩保持不变，这对于电动机的运行稳定性和效率至关重要。
2. 绕线式异步电动机的基本原理绕线式异步电动机是一种利用电磁感应原理进行能量转换的设备。
其基本工作原理是通过交变电流在定子绕组中产生旋转磁场，从而使得转子产生感应电流，进而产生转矩从而驱动负载转动。
3. 转子绕组串入电阻在绕线式异步电动机中，转子绕组串入电阻是一种常见的调节装置。
通过改变转子绕组的串入电阻值，可以调节电动机的转矩特性。
当转子绕组串入电阻增加时，电动机的起动转矩将减小，但是最大转矩将保持不变。
这对于一些特定的负载要求非常有用。
4. 串入电阻对转矩的影响串入电阻负载能够使得电动机转矩不变的原理在于改变了转子绕组的参数，从而影响了感应电动势和转子电流的相对关系。
通过改变串入电阻，可以有效地控制电动机的输出转矩，使得其在不同负载下能够保持稳定的转动特性。
5. 应用实例分析绕线式异步电动机转子绕组串入电阻负载转矩不变的特性在实际工程中有着广泛的应用。
例如在一些需要稳定转矩输出的工况下，可以通过改变串入电阻的方式来实现。
同时在一些需要启动转矩小、最大转矩保持不变的情况下，也能够通过串入电阻来满足要求。
6. 总结通过对绕线式异步电动机转子绕组串入电阻负载转矩不变的原理和特性进行分析，我们可以知道这种调节方式对于电动机的运行稳定性和效率都具有重要的意义。
在实际应用中，需要根据具体的工况要求来选择合适的串入电阻参数，以实现最佳的电动机性能。
7. 参考文献[1] 张三, 李四. 电动机转子绕组串入电阻负载转矩不变研究[J]. 电机技术, 2010(3): 45-50.[2] 王五, 赵六. 绕线式异步电动机串入电阻调速控制系统设计与应用[M]. 机械工业出版社, 2015.以上是关于绕线式异步电动机转子绕组串入电阻负载转矩不变的一篇高质量文章的写作范本，供您参考。
异步电动机采用调压调速时
异步电动机采用调压调速时，由于同步转速不变和机械特性较硬，因此对普通异步电动机来说其调速范围很有限，无实用价值，而对力矩电动机或绕线式异步电动机在转子中串入适当的电阻后是机械特性变软后，其调速范围有所扩大，但在负载或电网电压波动情况下，其转速波动严重，为此长采用双闭环调速系统。
双闭环三相异步电动机调压调速系统的主电路由三相晶闸管交流调压器及三相绕线式异步电动机组成。
控制部分由“电流调节器”，“速度变换”，“触发电路”，“正桥功放”等组成。
其系统原理框图如图所示。
整个调速系统采用了速度，电流两个反馈控制环。
这里的速度环作用基本上与直流调速系统想同，而电流环的作用则有所不同。
在稳定运行的情况下，电流环对电网扰动仍有较大的抗绕作用，但在启动过程中电流环仅起限制最大电流的作用，不会出现最佳启动的恒流特性，也不可能是恒转矩启动。
异步电动机调压调速系统结构简单，采用双闭环系统时静差率较小，且比较容易实现正，反转和能耗制动。
但在恒转矩负载下不能长时间低速运行，因为低速运行时转差率功率Ps=SPm全部消耗在转子电阻中，会使转子过热。
222222交流调速调压系统的电气原理图如图所示。
交流调压调速系统的仿真模型如图所示。
下面介绍各部分的建模与参数设置过程。
1.系统的建模和模型参数设置（1）主电路的建模和参数设置由图可见，主电路由三相对称交流电压源，晶闸管三相交流调压器，交流异步电动机，电动机信号分配器等部分组成。
此处着重讨论晶闸管三相交流调压器，交流异步电动机，电动机测试信号分配器的建模和参数设置问题。
@1晶闸管三相交流调压器的建模和参数设置。
晶闸管三相交流调压器通常是采用三对反并联的晶闸管元件组成，单个晶闸管采用“相位控制”方式，利用电网自然换流。
图（）所示为晶闸管三相交流调压器的仿真模型及模块符号。
图（）所示为三相交流调压器中的晶闸管元件的参数设置情况。
在图（）中我们是用单个晶闸管元件按三相交流调压的接线要求建成仿真模型的，单个晶闸管元件的参数设置仍然遵循晶闸管整流桥的参数设置原则。
绕线异步电动机串电阻起动
3.2切除起动电阻R…………………………………………………………4
3.3切除起动电阻R …………………………………………………………4
4.起动级数未定时起动电阻的计算…………………………………5
4.1选择起动转矩T 和切换转矩T ………………………………………5
1.2.2转子 …………………………………………………………1
1.3异步电动机工作原理 …………………………………………1
2.异步电机启动方法……………………………………2
2.1绕线式异步电动机转子串电阻启动……………………………2
2.2转子回路串接频敏变阻器启动控制…………………………………2
3.异步电机起动过…………………………………………………………3
3. 异步电机起动过程
绕线型异步电动机的转子串联合适的电阻不但可以减小起动电流，而且还可以增大起动转矩，因而，要求起动转矩大或起动频繁的生产机械常采用绕线型异步电动机拖动。
容量较小的三相绕线型异步电动机可采用转子电路串联起动变阻器的方法起动。起动变阻器通过手柄接成星形。起动先把起动变阻器调到最大值，再合上电源开关S，电动机开始起动。随着转速的升高，逐渐减小起动变阻器的电阻，直到全部切除，使转子绕组短接。
4.2求出起动转矩比β…………………………………………………………5
4.3求出起动级数m…………………………………………………………5
4.4重新计算β，校验T ,是否在规定范围内……………………………6
4.5求出转子每相绕组的电阻R …………………………………………6
4.6计算各级总电阻…………………………………………………………8
异步电动机的串级调速
4. 高于同步转速的回馈制动运行状态 s＜0，Te＜0。则
PemTe00
P M(1s)P em 0 Ps sPem0
说通明 过电 定动 子机 回从馈轴给上电吸网收；机另械 一功 部率 分变PM为，转一差部功分率变P为s，电通磁过功产率生PemE ，f 装置回馈给电网。
可见，三相交流附加电势的取得在实际中十分困难。 超同步串级调速系统系统装置复杂，费用高。
实用的串级调速系统，一般采用低同步串级调速： 将转子电路接整流电路； 在直流回路中串入直流附加电动势； 通过调节直流附加电势的大小来调速的控制方案。
主要介绍低同步串级调速系统的基本类型。
低同步串级调速系统，首先把转子交流能量通过二极管整流桥整 成直流电，在直流电路中串入可调直流电源，调节所串入的直流电源 的电压对转子调速，并从直流附加电源将转差功率回馈电网。
I2'
sE 20 R2
E f jsX 20
I2'
I2
Te ' Te
n
s s'
n
s
I2 '
I
2
'
I2
n'
Te ' Te
电机在转速n′处实现平衡，转速调为n ′ 。
向高于同步速方向的串级调速
串附加电动势之前：电机匀速转动，I2，Te=Tl； 串附加电动势之后：
方向相反，频率相同
* 这种向下调速的情况成为向低于同步速方 向的串级调速。
b. 如串入的附加电势
Ef
与转子感生电势sE 20
方向相同，频率相同
* 这种向上调速的情况称为向高于同步 速方向的串级调速。
维修电工高级工考试题及答案
维修电工高级工理论复习题合并卷“√”，错误的请在括号内打“×”，每题2分，共80分）直流力矩电动机的电枢电流可以很大。
( )×直流电源可利用斩波器将其电压升高或降低。
( )×直流电机最常见的故障是换向火花过大。
( )√斩波器又称滤波器。
( )×在组合逻辑电路中，数字信号的传递是双向的，即具有可逆性。
( ) ×在梯形图中串联触点和并联触点使用的次数不受限制。
( ) √有差调速系统是依靠偏差进行调节的，无差调速系统是依靠偏差的积累进行调节 ( )√移位寄存器可以将数码向左移，也可以将数码向右移。
( ) √液晶显示器是靠反光来显示数字。
( )√无刷电动机是直流电动机。
( )√微型计算机的核心是微处理器。
( )√使用晶体管参数测试仪时，必须让仪器处在垂直位置时才能使用。
( ) √13.>三相桥式可控整流电路中,每只晶闸管流过的平均电流值是负载电流的1/3。
( )答案：√14.>三相桥式半控可控整流电路中，一般都用三只二极管和三只晶闸管。
( ) 答案：√15.>三端集成稳压器的输出端有正、负之分，使用时不得用错。
( )答案：√16.>绕线转子异步电动机串级调速效率很高。
( )答案：√17.>目前国内生产的晶闸管中频电源中，逆变器多采用谐振式换流电路。
( ) 答案：√18.>理想集成运放两输入端电压都近似为零。
( )答案：×19.>开环系统对负载变化引起的转速变化不能自我调节，但对其他外界扰动是能自我调节的。
( )答案：×20.>开环调速系统不具备抗干扰能力。
( )答案：√21.>晶闸管逆变器是一种将直流电能转变为交流电能的装置。
( )答案：√22.>交-交变频调速的调速范围很宽。
( )答案：×23.>寄存器的内部电路主要是由触发器构成的。
电工学概论习题答案第四章
电工学概论习题答案_第四章4-1. 怎样从三相异步电动机的结构特征来区别笼型和绕线型？答：转子绕组的作用是产生感应电动势、流过电流和产生电磁转矩，其结构型式有笼型和绕线型两种，笼型转子的每个转子槽中插入一根铜导条，在伸出铁心两端的槽口处，用两个短路铜环分别把所有导条的两端都焊接起来。
如果去掉铁心，整个绕组的外形就像一个笼子，所以称为笼型转子。
绕线型转子的绕组和定子相似，是用绝缘导线嵌放在转子槽内，联结成星形的三相对称绕组，绕组的三个出线端分别接到转子轴上的三个滑环（环与环，环与转轴都互相绝缘），在通过碳质电刷把电流引出来。
4-2. 怎样使三相异步电动机改变转向？答：将同三相电源相联接的三个导线中的任意两根的对调一下，三相异步电动机改变转向。
4-3. 已知一台三相笼型异步电动机的额定功率＝3kW，额定转速＝2880r/min。
试求(1)磁极对数；(2)额定时的转差率；(3)额定转矩。
解：(1) 同步转速，因此电动机磁极对数p为1；(2)(3) =9.954-4. 已知Y112M-4型异步电动机的技术数据为＝4kW，△接法，额定电压＝380V，＝1440r/min，额定电流＝8.8A，功率因数=0.82，效率＝84.5%。
试求(1)磁极对数; (2)额定运行时的输入功率; (3)额定时的转差率; (4)额定转矩。
解：(1) 同步转速，因此电动机磁极对数p为2；(2)(3)(4) =26.54-5. 已知Y132M-4型异步电动机的额定功率为7.5kW，额定电流＝15.4A，额定转速＝1440r/min，额定电压＝380V，额定时的功率因数=0.85，额定时的效率＝0.87，起动转矩/额定转矩=2.2，起动电流/额定电流＝7.0，最大转矩/额定转矩=2.2。
试求(1)额定输入功率；(2)额定转矩；(3)额定时的转差率；(4)起动电流；(5) 起动转矩; (6) 最大转矩。
解：(1) 额定输入功率(2) =49.74(3)(4) =7=107.8A(5) =2.2=109.43(6) =2.2=109.434-6. 在三相异步电动机起动瞬间（s＝1），为什么转子电流大，而转子电路的功率因数小？答：电动机在接通电源瞬间，转子电路的感应电动势和感应电流为最大，这称为起动电流或堵转电流。
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课程设计名称：电子技术课程设计题目：绕线型异步电动机串电阻启动学期：2013-2014学年第2学期专业：电气技术班级：电技12-2姓名：周立君学号：1205020229指导教师：王巍辽宁工程技术大学课程设计成绩评定表课程设计任务书一、设计题目绕线型三相异步电动机串电阻启动设计二、设计任务1、分析绕线型三相异步电动机的启动过程；2、给出启动级数、各级启动电阻计算公式；3、以实际例子说明启动级数和各级启动电阻的计算过程；三、设计计划电机与拖动课程设计共计1周内完成：1、第1～2天查资料,熟悉题目；2、第3～5天方案分析,具体按步骤进行设计及整理设计说明书；3、第6天准备答辩；4、第7天答辩。
四、设计要求1、以实际例子说明启动级数和各级启动电阻的计算步骤；2、对电枢串电阻启动进行优缺点分析；指导教师：王巍时间：年月日摘要三相异步电动机是交流电机的一种，主要用作电动机使用，因其结构简单、价格便宜、运行可靠、维护方便，是当前工农业当中应用最普遍的电动机。
但是启动电流大是所有电动机启动的共性，电动机启动过程要求启动电流不能超出允许范围而且启动转矩不能太小，启动电流过大可能导致绕组烧坏，启动转矩太小会导致电动机启动过程缓慢甚至不能启动。
所以，研究一种可行而适用易操作的启动方案就变得十分必要了。
本课题研究绕线型三相异步电动机的电枢串电阻启动，通过理论计算，给出启动级数、各级启动电阻等详细参数，以达到增加最初起动转矩，使电动机以最大转矩T起动，避免因直接起动产生较大电流而带来的危害，提高启动的平稳性的可观效果。
关键词：异步电动机；电枢串电阻；启动目录1 综述 (7)2 异步电动机原理及结构 (8)2.1异步电动机结构 (8)2.2旋转磁场 (9)2.3工作原理 (10)3 电动机的启动指标 (11)4 启动过程 (12)5 启动级数未定的计算 (14)6 启动级数已定时，启动电阻的计算 (17)7 具体设计 (18)结论 (19)设计体会 (20)参考文献 (22)1 综述根据我们在教材《电机与拖动》上学到的知识了解到绕线式三相异步电动机转子回路中可以外串三相对称电阻，以增大电动机的启动转矩，启动结束后可以切除外串电阻，电动机的效率不受影响。
它可用在重载和频繁启动的生产机械上。
这样做电路设计一方面可以减小起动电流，另一方面可以增加最初起动转矩，当串入某一合适电阻时，还能使电动机以它的最大转矩T起动。
当然，所串联的电阻超过一定数值后，最初起动转矩反而会减小。
由于绕线异步电动机的转子串联合适的电阻，不但可以减少起动电流，而且可以增大起动转矩，因而，要求起动的转矩大或起动频繁的生产机械常用绕线型异步电动机。
2 异步电动机原理及结构2.1异步电动机结构电机都是由固定不动的定子和可以转动的转子两大部分组成。
1）．定子定子铁心是由定子铁心、定子绕组和机座三部分构成，铁心一般采用0.5mm厚的电工硅钢片叠压而成，硅钢片的两面还会涂有绝缘漆以减少涡流损耗，目的是为减少旋转磁场在铁心中引起的铁损耗。
2）．气隙气隙的大小对异步电动机的运行性能有很大影响。
为了减少电机的励磁电流，提高功率因数，气隙应该尽可能的小。
在中小型异步电动机中，气隙大约为0.2～1.5 mm。
3）．转子转子有转子铁心、转子绕组和转轴等组成。
转子铁心所用材料与定子一样，由0.5毫米厚的硅钢片冲制、叠压而成，硅钢片外圆冲有均匀分布的孔，用来安置转子绕组。
一般小型异步电动机的转子铁心直接压装在转轴上，大、中型异步电动机（转子直径在300~400毫米以上）的转子铁心则借助与转子支架压在转轴上。
转子绕组分为鼠笼式转子和绕线式转子。
4）．其它附件端盖：支撑作用。
轴承：连接转动部分与不动部分。
轴承端盖：保护轴承。
风扇：冷却电动机。
图2-1 三相异步电动机结构2.2旋转磁场旋转电机都是利用电与磁的相互转化和相互作用制成的。
在变压器中，交变电流通过集中的绕组产生交变的磁场，三相异步电动机则是利用三相电流通过三相绕组产生在空间旋转的磁场。
因此，先要了解旋转磁场的问题。
1）．旋转磁场旋转磁场是由三相电流通过三相绕组，或者多相电流通过多相绕组产生的。
三个匝数相同，形状尺寸一样，轴线在空间互差120°的绕组称为三相绕组。
三相电流通过三相绕组时所产生的合成磁场是个旋转磁场。
磁场旋转时会在每相绕组中产生感应电动势。
电角度=磁极对数×机械角度2）．旋转磁场的转速旋转磁场的转速称为同步转速，用n0表示。
n0=60ƒ1/p式中，p为电机的极对数。
旋转磁场的转向由三相电流流入三相绕组的相序决定。
改变电流相序，旋转磁场的转向随之改变。
2.3工作原理三项定子绕组中通过入对称的三项交流电时，就产生了一个以同步转速n1沿定子和转子内圆空间作顺时针方向旋转的旋转磁场。
由于旋转磁场以n1转速旋转，转子导体开始时是静止的，故转子导体将切割定子旋转磁场而产生感应电动势（感应电动势的方向用右手定则判定）。
由于导子导体两端被短路环短接，在感应电动势的作用下，将产生与感应电动势方向基本一致的感生电流。
转子的载流导体在定子磁场中受到电磁力的作用（力的方向用左手定则判定）。
电磁力对转子轴产生电磁转矩，驱动转子沿着旋转磁场方向旋转。
通过上述分析可以总结出电动机工作原理为：当电动机的三项定子绕组（各相差120度电角度），通入三项交流电后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流（转子绕组是闭合通路），载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。
如图1-2所示。
图1-2 三相异步电动机工3 电动机的启动指标启动是指电动机从静止状态开始转动起来，直至最后达到稳定运行。
对于任何一台电动机，在启动时，都有下列两个基本的要求。
1）．只有T st>T L时，电动机才能改变原来的静止状态，拖动生产机械运转。
一般要求T st≥(1.1~1.2)T L。
T st越大于T L，启动过程所需要的时间就越短。
2）．启动电流不要超过允许范围对三相异步电动机来说，由于启动瞬间s=1，旋转磁场与转子之间的相对运动速度很大，转子电路的感应电动势及电流都很大，所以启动电流远大于额定电流。
在电源容量与电动机的额定功率相比不是足够大时，会引起输出电线路上电压降的增加，造成供电电压的明显下降，不仅影响了同一供电系统中其他负载的工作，而且会延长电动机本身的启动时间。
此外在启动过于频繁时，还会引起电动机过热。
在这两种情况下，就必须设法减小启动电流。
4 启动过程绕线型异步电动机的转子串联合适的电阻不但可以减小启动电流，而且还可以增大启动转矩，因而，要求启动转矩大或频繁启动的生产机械常采用绕线型异步电动机拖动。
容量较小的三相绕线型异步电动机可采如图三所示转子串联启动变阻器的方法启动。
启动变阻器通过手柄接成星形。
启动先把变阻器调到最大值，再合上电源开关S，电动机开始启动。
随着转速的升高，逐渐减小启动变阻器的电阻，知道全部切除，使转子绕组短接。
容量较大的绕线型异步电动机一般采用分级启动的方法以保证启动过程中都有较大的启动的转矩和较小的启动电流。
现以两级启动为例介绍其启动步骤和启动过程。
图中机械特性只画出了每条特性的n oM段，并近似用直线代替。
图3-1 绕线型异步电动机的启动启动步骤如下：1）串联启动电阻R st1和R st2启动启动前开关S1和S2断开，使得转子每相串入电阻R和R’加上转子每相绕组自身的电阻R2，转子电路每相总电阻为R22=R2+R’’+R’然后合上电源开关S，这时电动机的机械特性为图四中的特性。
由于启动转矩T1远大于负载转矩T L，电动机拖动生产机械开始启动工作点沿特性a由a1点向a2点移动。
图3-22）切除启动电阻R st2当工作点到达a2点，即电磁转矩T等于切换转矩T2时，合上开关S2切除启动电阻R转子每相电路的总电阻变为st2R21=R2+R1这时电动机的机械特性变为特性b。
由于切除R st2的瞬间，转速来不及改变，故工作点由特性a上的a2点平移特性b上的b1点，使这时的电磁转矩仍等于T1，电动机继续加速，工作点特性b由b1点向b2点移动。
3）切除启动电阻R st1当工作点到达b2点，即电磁转矩T又等于切换转矩T2时，合上开关S1，切除启动电阻R st，电动机转子电路短接，转子每相电路的总电阻变为R20=R2机械特性变为固有特性c。
工作点由b2点平移至c1点，使得这时的电磁转矩T 仍正好等于T1。
电动机继续加速，工作点沿特性c由c1点向c2点移动，经过c2点，最后稳定运行在p点。
整个启动过程结束。
5 启动级数未定的计算1)．选择启动转矩T1和切换转矩T2T1=（0.8～0.9）T MT2=（1.1～1.2）T L2)．求出起切转矩比β=T1/T23)．求出启动级数m利用图示启动过程中的机械特性，根据几何关系推导启动级数m的计算公式如下由特性c与水平虚线构成的直角三角形求得T1/T M =（n o-n c1）/(n o-n Mc)=s c1/s McT2/T M =（n o-n c2）/(n o-n Mc)=s c2/s Mc式中n c1和n c2是工作在c1点和c2点时的转速，n Mc是T M与特性c交点上的转速（即临界转速）。
s c1、s c2和s Mc是与之对应的转差率。
同理可以求得T1/T M= s a1/s Ma= s b1/s Mb= s c1/s McT2/T M =s a2/s Ma=s b2/s Mb=s c2/s Mc由于s b1=s a2，对应两式相除，可得：β=T1/T2=s Ma/s Mb=(R22/X2)/(R22/X2)=R22/R21由于s c1=s b2对应两式相除，可得：β=T1/T2=s Mb/s Mc=(R21/X2)/(R20/X2)=R21/R20可见，R22=βR21R21=βR20所以R 22=β2R 20=βR 21若是m 级启动，则R 2m =βmR 20=βmR 2式中R 2m =R 2+R st1+R st2+…R stm因此β=由前面的分析还可以得到s c1/s Mc =s a1/s Ma s c1=s a1*s Mc /s Ma =R 2/R 22若是m 级启动，则s c1=R 2/R 2m此外，在固有特性c 上工作时T 1/T N =s c1/s N S c1=s N1NT T将这些关系代入β公式，可得：β=1N mN T s T 两边取对数，便得到启动级数m 的计算公式：m =NN T lg s Tlg若m 不是整数可取相近整数4)．重新计算β，校验T 2是否在规定的范围之内。
A 若m 是取相近整数，则重新计算β，并计算出T 2，校验T 2是否在规定的范围之内。