直流电力拖动习题集答案

1、 什么叫电力拖动系统？

答:电力拖动系统就是指由各种电动机作为原动机,拖动各种生产机械(如起重机的大车与小车、龙门刨床的工作台等),完成一定生产任务的系统。

2、 什么叫单轴系统？什么叫多轴系统？为什么要把多轴系统折算成单轴系统？

答:在电力拖动系统中,若电动机与工作机构直接相连,这种系统称为单轴系统。若电动机与工作机构通过传动机构相连,这种系统我们称为多轴系统。

多轴电力拖动系统的运动情况比单轴系统就复杂多了。若按多轴,要列出每根轴自身的运动方程式,再列出各轴之间互相联系的方程式,最后联立求解这些方程,才能分析研究整个系统的运动比较复杂。为了简化分析计算,通常把传动机构与工作机构瞧成一个整体,且等效成一个负载,直接作用在电动机轴上,变多轴系统为单轴系统,再用运动方程式来研究分析,这样简单方便。

3、 常见的生产机械的负载特性有哪几种？位能性恒转矩负载与反抗性恒转矩负载有何区别？

答:常见的生产机械的负载特性有恒转矩负载特性、恒功率负载特性及转矩随转速而变的其它负载特性。其中恒转矩负载特性分为反抗性恒转矩负载与位能性恒转矩负载,反抗性恒转矩负载的大小恒定不变,而方向总就是与转速的方向相反,即负载转矩始终就是阻碍运动的。位能性恒转矩负载的大小与方向都不随转速而发生变化。

4、 运用拖动系统的运动方程式,说明系统旋转运动的三种状态。

答: dt dn GD T T L 3752=-

(1)当T ＞T L ,0>dt

dn 时,系统作加速运动,电动机把从电网吸收的电能转变为旋转系统的动能,使系统的动能增加。

(2)当T ＜T L ,dt

dn ＜0时,系统作减速运动,系统将放出的动能转变为电能反馈回电网,使系统的动能减少。

(3)当T ＝T L ,0=dt

dn 时,n =常数(或n =0),系统处于恒转速运行(或静止)状态。系统既不放出动能,也不吸收动能。

5、 她励直流电动机的机械特性指的就是什么？

答:直流电动机的机械特性就是指电动机在电枢电压,励磁电流、电枢回路电阻为恒定值的条件下,即电动机处于稳定运行时,电动机的转速n 与电磁转矩T 之间的关系:n =f (T )。

6、 什么叫她励直流电动机的固有机械特性？什么叫人为机械特性？

答:她励直流电动机的固有机械特性就是指在额定电压与额定磁通下,电枢电路没有外接电阻时,电动机转速与电磁转矩的关系。

一般就是改变固有特性三个条件中(a N N R R U U ===,,φφ)任何一个条件后得到的机械特性称为人为机械特性

7、 试说明她励直流电动机三种人为机械特性的特点。

答:1.电枢串电阻人为特性的特点就是:

(1)理想空载转速n 0不变。

(2)机械特性的斜率β随S a R R +的增大而增大,特性变软。

2、降低电枢电压U 时的人为特性的特点就是:

(1)斜率β不变,对应不同电压的人为特性互相平行。

(2)理想空载转速0n 与电枢电压U 成正比。

3.减弱磁通的人为特性的特点就是:

(1)磁通减弱会使0n 升高,0n 与φ成反比。

(2)磁通减弱会使斜率β加大,2φβ与成反比。

(3)人为机械特性就是一族直线,但既不平行,又非放射形。磁通减弱时,特性上移,而且变软。

8、 电力拖动系统稳定运行的充分必要条件就是什么？

答:拖动系统稳定运行的必要与充分条件就是:

1.电动机的机械特性与生产机械的负载特性有交点,即存在L T T =;

2.在交点所对应的转速之上(0>∆n ),应保证L T T <(使电动机减速);而在这一转速之下(0<∆n ),则要求L T T >(使电动机加速)。

9、 直流电动机为什么不能直接起动？如果直接起动会引起什么后果？ 答:因为直流电动机在起动瞬间(n =0时),此时电枢电流,a

N st R U I =

由于电枢电阻a R 很小,所以直接起动电流将达到额定电流的10~20倍。这样大的电流会使电动机换向困难,甚至产生环火烧坏电机。另外过大的起动电流会引起电网电压下降,影响电网上其她用户的正常用电。因此,必须不允许直接起动。

10、 直流电动机的起动方法有几种？

答:直流电动机的起动方法一般分为直接起动(极小容量电动机)、电枢回路串电阻起动与降低电枢电压起动。

11、 当电动机拖动恒转矩负载时,应采用什么调速方式？拖动恒功率负载时,又应采用什么样的调速方式？

答:当电动机拖动恒转矩负载时,应采用恒转矩调速。拖动恒功率负载时,又应采用恒功率调速方式。

12、 为什么恒转矩负载最好选用恒转矩调速方式？

答:假设有一恒转矩负载L T ,采用弱磁调速(恒功率调速)。则转速稳定时,有 常数===L a T T I C T φ 因为恒功率调速就是减弱磁通调速,要想产生恒定转矩与负载转矩平衡,由上式可以瞧出,a I 必须与φ成反比而改变。无法做到保持电枢电流为额定值不变。

常数==L a T T I n

k C 常数=n I a 常数==min min max max n I n I 常数==min max min max n n I I 如以最高转速时的电枢电流为额定值,即取N I I =max ,则在低速运转时,电枢电流将小于额定值,电动机得不到充分利用,造成浪费。反之,如取最低转速时的电枢电流为额定值,N I I =min ,则在高速运转时,电枢电流将超过额定值,影响电动机的寿命。

13、 她励直流电动机的三种调速方法各属于什么调速方式？

答:串电阻调速与降压调速属于恒转矩调速 ,弱磁调速属于恒顾虑调速。

14、如何改变她励直流电动机的旋转方向？

答:由电动机电磁转矩的表达式a T I C T φ=可知,要改变电磁转矩的方向,从理论上讲,一就是保持电动机励磁电流方向(磁场方向)不变而改变电枢电流方向,即改变电枢电压极性。二就是保持电枢电压极性不变而改变励磁电流方向。注意,同时改变电枢电流与励磁电流的方向,电动机的转向不变。

15、 怎样实现她励直流电动机的能耗制动？

答:当需要制动时,保持励磁电流不变,将电枢两端的电源断开,在定子两相回路中,接入直流电源与制动电阻B R 。

在这一瞬间,由于拖动系统的机械惯性作用,电动机的转速来不及改变,又由于磁通不变,于就是a E 的大小与方向均未变。因a E U ,0=将在电枢闭合回路中产生电流aB I , B

a a aB R R E I +-=为负值,表明它的方向与电动状态时相反,如图中虚线