[理学]电工第6章.doc

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1、148第六章 电动机械前面各章对电路的基本规律和分析方法做了详细的分析和论述。但是在生产实践中常见的电动机、变压器、电磁铁、电工测量仪表以及自动控制中的电磁元件等，由于它们内部存在着电与磁的相互作用和相互转换，因此不仅有电路的问题，同时还存在着磁路的问题。本章主要学习磁路的基本概念及其基本定律；变压器的工作原理及变压器的电压变换、电流变换和阻抗变换作用；三相异步电动机的工作原理、机械特性及其起动、调速和制动；异步电动机简单的继电接触器控制电路；单相异步电动机、控制电机简单的工作原理；安全用电的基本常识。一、基本要求 (1)了解磁性材料的磁性能及磁路中基本物理量的意义；理解磁路的欧姆定律等基本定

2、律；了解交流铁心线圈电路的电磁关系，理解电压电流关系以及功率问题。了解电磁铁的构造和基本特点。 (2)掌握变压器的电压变换关系、电流变换关系、阻抗变换关系；理解变压器的外特性，了解变压器的损耗、效率与负载大小的关系；了解特殊变压器的基本结构、工作原理及使用方法。 (3)了解三相异步电动机的结构、工作原理及其作用，理解转差率的意义和旋转磁场的形成；掌握三相异步电动机的电磁转矩和机械特性关系曲线，理解电动机额定转矩、最大转矩和起动转矩的意义；掌握三相异步电动机的起动、调速和制动方法；掌握三相异步电动机铭牌上技术数据的含义。 (4)了解常用低压控制电器的名称、基本结构、原理和功能特性，了解其图形符号

3、及选用的基本知识；掌握以三相鼠笼式异步电动机为代表的控制线路的基本环节。 (5)了解单相异步电动机的构造特点及工作原理。(6)了解控制电机（伺服电机、测速电机和步进电机）的结构特点及工作原理。(7)了解电流对人体的危害及规定的安全电压；了解触电方式；理解电气设备的保护接地和保护接零。二、学习要点 本章的重点是：磁路的基本概念和磁路的欧姆定律；变压器的变换电压、变换电流和变换阻抗的功能；三相异步电动机的转动原理、电磁转矩和机械特性以及三相异步电动机的起动、调速和制动等工作特性。本章的难点是：磁场强度的概念以及变压器的磁动势平衡关系；三相异步电动机定子电路和转子电路方程式及其制动运行状态的分析。通

4、过本章的学习，在掌握变压器、三相异步电动机结构的基础上，理解其原理，熟悉其特性，了解其使用。单相电动机和控制电动机只做一般性了解。1 磁路及其基本定律 (1)磁路磁通集中通过的路径叫做磁路。工程上磁路路径主要是由磁导率很高的铁磁物质构成。磁路实质上是限制在有限空间的磁场。 磁路与电路有很多相似之处，这使我们能用类似于电路的分析方法来分析磁路问题。在磁路中也引入磁通、磁动势和磁阻的概念，它们之间的关系可用磁路的欧姆定律来表示 在磁路的分析中，重点是磁路的基本概念，而不是强调磁路的计算，分析与计算磁路问题比电路要复杂得多，由于导磁率不是常数，它随励磁电流而变，所以一般不能直接应用磁路欧姆定律来计算

5、，只能用于定性分析。 在电路分析中，一般不涉及电场问题，不考虑漏电流，当时，电流必等于零。而在磁路中，当磁动势时，。这是因为有剩磁的原因。因此，磁路的欧姆定律和电路的欧姆定律只是形式上相似。 安培环路定律为 它是磁路的基本定律，确定了磁场与电流之间的基本关系，是分析和计算磁路的基础。 (2)交流铁心线圈电路比较重要，它是学习交流电机、变压器各种交流铁磁元件的基础。在交流铁心线圈中，交变的励磁电流产生的磁场是交变的磁通，交变的磁通不仅要在线圈电路中产生感应电动势，还会在铁心中产生铁损。由主磁通引起的感应电动势的有效值为 交流铁心线圈的电压平衡关系为 在一般情况下，线圈的漏磁通和电阻可以忽略不计，

6、所以外加电源电压为 这表明当电源频率和线圈匝数一定时，主磁通的大小由电源电压决定，近似为常数。 交变的磁通在铁心中会产生磁滞损耗和涡流损耗，合称铁损，它们将导致铁心发热。为了提高导磁能力而又减小铁损，铁心大多采用硅钢片叠制。除了铁损之外，线圈的内阻上有功率损耗，也使线圈发热，称为铜损。铜损与铁损之和是交流铁心线圈的总损耗。2变压器 变压器的应用非常广泛，它具有多种功能，在电力系统的传输和配电方面以及电子技术、测试技术等方面都有具体应用。 变压器分电路和磁路两个部分。电路部分：变压器的原绕组(也称原边)与电源、副绕组(也称副边)与负载各自形成电路，它们相互之间没有电的联系，但有磁的联系。磁路部分

7、：由铁心构成，当副绕组没有电流时，只有一个磁动势()作用在磁路上，当副绕组有电流时，则有两个磁动势(和)同时作用在磁路上。变压器中，各个磁通的参考方向与相应的电流的参考方向符合右手螺旋定则，各个感应电动势的参考方向与相应的磁通的参考方向也符合右手螺旋定则。变压器的主要功能是变换电压、变换电流、和变换阻抗(1) 电压变换 越接近于空载运行此式越精确。(2) 电流变换 越接近于满载运行此式越精确。(3) 阻抗变换 利用变压器的阻抗变换作用，可实现阻抗匹配，使负载得到最大功率。单相变压器的额定容量为。变压器铭牌上标出的额定容量是多少VA或kVA，而不是W或kW。这是因为变压器输出的有功功率与负载的功

8、率因数有关。在额定电压和电流下，当负载的功率因数为1时，800kVA的变压器能输出800kW的有功功率，而当功率因数为0.6时，仅能输出480kW的有功功率。特珠变压器是具有一些特殊用途的变压器。自耦变压器是一种只有一个绕组的变压器，副绕组是从原绕组上直接抽头出来的。原、副绕组之间的电压变换和电流变换关系与单相双绕组变压器的电压、电流变换关系相同。自耦变压器又称自耦调压器，它可平滑均匀地调节电压，常用于实验室，从而得到所需要的电压。 仪用互感器是供测量、控制和保护用的一种特殊用途变压器。采用互感器的目的在于扩大测量仪表的量程和使测量仪表与高压电路隔离，以保护仪表、设备及工作人员的安全.使用电压

9、互感器应注意：副绕组不允许短路以防铜损过大、绕组过热。其铁心和副绕组必须同时接地。使用电流互感器应注意：副绕组不允许开路以避免出现铁心过热而烧毁。铁心和副绕组同时接地以防绝缘破损出现高电压。3三相异步电动机(1)三相异步电动机的构造和工作原理三相异步电动机按照转子结构形式不同分为鼠笼式和绕线式两种。异步电动机主要由两个基本部分组成：静止不动的定子和可以旋转的转子。定子绕组从电网取用电能，转子向负载输出机械能。定子绕组根据电源电压和电动机额定电压可以连成星形或三角形。 三相异步电动机是按照导体切割磁力线产生感应电动势和通电导体在磁场中受到电磁力的作用这两条原理而工作的，它是将电能转换成机械能的电

10、气设备。旋转磁场是异步电动机转动的基础。旋转磁场的磁极对数与定子绕组的结构和接法有关。旋转磁场的旋转方向决定于通入定子绕组三相电流的相序。旋转磁场的转速与电源频率成正比,与磁极对数成反比，即 为了保持转子与旋转磁场之间有相对切割，其转子的转速总是略小于旋转磁场的转速。这就是“异步”电动机名称的由来。转差率是表明异步电动机运动速度的一个重要参数，它的大小为 异步电动机的转动原理就是在旋转磁场的作用下，通过电磁感应，把电能传递给转子，转子绕组中感应出电动势和电流，转子电流与旋转磁场相互作用产生电磁转矩使电动机旋转起来。 (2)三相异步电动机的电磁转矩与机械特性三相异步电动机的电磁转矩是个重要的物理

11、量，其大小 或这两个关系式是分析异步电动机运行特性的主要依据。由此可明确电磁转矩与、及的关系，得出转矩特性和机械特性。为了正确地使用电动机，必须了解它的机械特性。在电动机的稳定工作区内，具有较硬的机械特性，即随着负载转矩的增大而转速下降很少。通常异步电动机在额定运行时，额定转速接近同步转速，转差率很小。三相异步电动机在稳定工作区内，它的电磁转矩能随着负载转矩的增加而自动增加，随着负载转矩的减小而自动减小，可以自动适应负载的变化。电动机额定转矩与额定输出功率的关系为其中为异步电动机的额定输出功率，单位为千瓦(kW)，额定转速单位为转/分（rmin）；额定转矩单位为牛顿米(Nm)。三相异步电动机的

12、过载系数或过载能力，用表示。即(3)三相异步电动机的起动、调速与制动三相电动机起动普通鼠笼式异步电动机的起动方法有两种：直接起动和降压起动。异步电动机的起动电流约为额定电流的57倍。但由于起动电流出现的时间短暂，所以对电动机本身没有多大的影响，而起动电流大会使电网的电压显著下降，影响到接在同一电网上的其他用电设备的正常工作。为了限制起动电流，对鼠笼式异步电动机可以采用降压起动，常用的降压起动方法有星形三角形()换接起动法和自耦变压器起动法。但这些方法在限制起动电流的同时却降低了起动转矩，只适用于空载或轻载情况下的起动。绕线式异步电动机利用在转子电路中外接电阻的起动方式，不仅限制了起动电流，而且

13、可以提高起动转矩，可用于满载或重载起动，也可用于要求起动电流不大而起动转矩较大的场合。一台电动机究竟是直接起动还是降压起动，一般规定为：小容量(二三十千瓦以下)的电动机可以直接起动，否则采用降压起动。三相异步电动机的反转三相异步电动机转动的方向与通入定子绕组的三相电流的相序有关。因此，只需任意调换三相电源中的两根相线，旋转磁场和电动机的转动方向就会改变。三相异步电动机的调速根据异步电动机的转速公式可知，调速方法有三种：变极调速、变转差率调速和变频调速。变极调速：通过改变定子绕组的连接法，得到不同极对数和转速。这种调速方法为有级调速，转速只能一级一级地调节，得到几种不同的转速。变转差率调速：具体

14、来说，在鼠笼式异步电动机中采用变压调速，在绕线式异步电动机中主要采用转子电路中串电阻调速。变频调速：变频调速可以实现平滑的无级调速，其性能最好。随着近年来电力电子技术的飞速发展，各种性能优良、使用简便的变频器具有调速范围大、稳定性好、运行效率高的特点，因而得到广泛的应用。三相异步电动机的制动电动机的制动，就是要产生一个与转动方向相反的制动转矩。异步电动的制动方法有：能耗制动、反接制动和发电反馈制动。(4)三相异步电动机的铭牌数据和选择为正确和合理使用电动机，必须要看懂铭牌数据，了解各个技术数据的含义。根据三相绕组的始末端能正确联结成星形或三角形。 异步电动机的额定值，是对电动机规定的使用限值，

15、它可以从电动机的铭牌上读取，而反映异步电动机运行特性的技术数据，如额定运行时的效率、起动能力、过载能力等，必须从产品目录中查阅。正确地选择三相异步电动机的功率、种类、型式、转速以及正确地选择它的保护和控制电器，对于电动机的安全运行和经济实用十分重要。从经济意义上讲，选择电动机时应满足负载对运行特性方面的要求，正确选择电动机的容量，防止大马拉小车，以提高效率和功率因数。4异步电动机继电接触器控制电路(1)常用控制电器 闸刀开关：一般是在无负荷的情况下接通与断开电路，也可在容量不大的低压电路中作为不频繁的接通和切断之用。 组合开关：一般用做小容量电源开关或电源隔离开关。按钮：是一种简单的手动开关，

16、其额定电流值一般很小，可实现接通和断开电器设备的操作。选用时应了解按钮的常开、常闭触点和触点的数量，根据用途确定使用常开或常闭触头。接触器：是一种自动开关。其主触点有断弧能力，可频繁通断。其辅助触点可供控制电路使用，以实现必要的联锁控制。主触点的额定电流，可根据负荷的需要选定。励磁线圈的工作电压，可根据电源条件和安全供电要求选定。中间继电器：能传递和放大电信号。可以扩大触点的容量和数量，还可以改变触点的通、断状态，以满足控制线路的需要。热继电器：利用电流的热效应，实现对电动机的过载保护、过电流保护。在控制线路中，选用时应根据其热元件的额定电流、整定电流和工作特性要求来定。 时间继电器：时间继电

17、器具有延时动作的触点，利用它可以实现对时间控制。时间继电器有电磁式和电子式两种。 熔断器：熔断器是对电路进行短路保护的元件。 行程开关：是根据生产机械的行程信号进行动作的一种自动开关。目前有各种机械式行程开关和电子接近开关可供选择。(2)三相异步电动机的基本控制线路三相异步电动机的直接起、停控制电路：三相异步电动机的直接起、停控制电路具有短路、过载和失压保护电路。控制线路原理图可分为主电路和控制电路两部分。三相异步电动机的正反转控制线路：此电路就是正转控制电路与反转控制电路的组合。但是在任何时候只允许其中一组电路工作，即必须进行互锁，以防电源短路。 行程控制：行程控制就是当运动部件到达一定行程

18、位置时采用行程开关来进行控制。时间控制：实际工作中，很多加工和控制过程是以时间为依据进行控制的，例如电动机星三角起动控制等。这类控制都是利用时间继电器完成的。5单相异步电动机单相异步电动机采用单相交流电源供电，广泛应用于电动工具、家用电器、医疗仪器和自动控制系统中。单相异步电动机中的磁场是交变脉动磁场，它不能自行起动，常用的起动方法有电容分相式和罩极式两种。其中电容分相式应用最广泛。值得注意的是，三相异步电动机断一相时，则成为单相电动机，电动机将继续转动，若此时还带动额定负载，则电流势必超过额定电流，时间一长，会使电动机烧坏。6控制电机(1)伺服电机 在自动控制系统中,伺服电动机用来驱动控制对

19、象,它是把输入的电压信号变换成转轴的角位移或角速度输出。输入电压称为控制信号或控制电压。伺服电动机按其使用的电源性质,分为直流伺服电动机和交流伺服电动机。(2)测速电机 测速电机是将机械转速变换为与转速成正比的电压信号输出。在自动控制系统和模拟计算装置中，常作为检测元件和解算元件等。测速电机按其使用的电源性质,分为直流和交流两种。(3)步进电机 步进电机是一种将电脉冲控制信号变换成角位移或直线位移的控制电机,它又称为脉冲电机。7安全用电(1)电流对人体的危害 触电事故是由于电流通过人体造成的。触电的伤亡程度主要决定于通过人体的电流大小、途径和时间。实验证明，人体接触36V以上电压就会有生命危险

20、。具体根据用电环境和条件的不同安全电压高低也不一样，环境越潮湿，使用安全电压等级越低,通常为24V、12V。 (2)触电方式及触电急救 人体触电通常有两相触电、单相触电(又分三相四线制单相触电和三相三线制单相触电)等形式。 触电急救的首要措施是迅速切断电源或用绝缘器具迅速使电源线断开，使伤员脱离电源。救护者千万不要用手直接接触触电者身体，以免自己也同样触电。其次是当神志清楚、呼吸正常时及时送医院治疗。如果神志不清处于昏迷状态，则必须及时施行人工呼吸和心脏按摩等急救措施。 (3)保护接地和保护接零 保护接地就是将电气设备的金属外壳接地，适用于中性点不接地的低压系统中。保护接地应与工作接地相区别。

21、保护接零就是将电气设备的金属外壳接到零线上，适用于中性点接地的低压系统中。三、习题详解61 有一线圈，其匝数匝，绕在由铸刚制成的闭合铁心上，铁心的截面积，铁心的平均长度。如果要在铁心中产生磁通，试问线圈中应通入多大的直流？如在所述的铁心中所包含有一段空气隙，其长度为，若保持铁心中磁感应强度不变，试问此时需通入多大的电流？解 查磁化曲线得到 根据安培环路定律 所以有 铁心中包含空气隙时，若要保持磁感应强度不变，则有62 在图61所示磁路中，铁心的平均长度，铁心中各处的截面积均为，空气隙长度。当磁路中的磁通为时，铁心中磁场强度为。试求铁心和空气隙部分的磁阻、磁压降以及励磁线圈的磁动势。图61 题6

22、2图 解 铁心部分与空气隙部分的磁阻分别为 铁心部分与空气隙部分的磁压降分别为励磁线圈的磁动势 63 有一台电压为的变压器，匝，匝。能否将其匝数减为匝和匝以节省铜线？为什么？解 不可以，因为变压器正常时的工作点接近饱和区，根据可知，不变，当由匝减为匝时，应变为原来的倍，此时变压器工作在饱和区。由磁化曲线可知，在饱和区的微小增量会导致急剧增大，电流正比于也急剧增大，会把变压器烧毁。64 如果将一个的变压器错接到交流电源上，其空载电流是否为时的倍，其副边电压是否为？为什么？解 如果将一个的变压器错接到交流电源上，其空载电流不为时的倍，其副边电压不为。原因同上题。65 有一交流铁心线圈，接在的正弦电

23、源上，在铁心中得到磁通的最大值为。现在在此铁心上再绕一个线圈，其匝数为。当此线圈开路时，求其两端电压。解 66 为了求出铁心线圈的铁损，先将它接在直流电源上，测得线圈的电阻为；然后接在交流电源上，测得电压，功率，电流。试求铁损和线圈的功率因数。解 由 可知 功率因数 67 有一单相照明变压器，容量为，电压为。今欲在副绕组接上的白灯，如果要变压器在额定情况下运行，这种电灯可接多少个？并求原、副绕组的额定电流。解 变压器变比 单个灯的额定电流 设副绕组可接个这样的电灯68 某，的单相变压器，求：(1) 压器的变比；(2) 压绕组和低压绕组的额定电流；(3) 变压器在满载情况下向功率因数为的负载供电

24、时，测得二次绕组端电压为，试求它输出的有功功率、视在功率和无功功率。解 (1) 变压器变比 (2) 高压绕组额定电流 低压绕组额定电流 (3) 69 SJL相变压器的名牌数据如下：，联接。已知每匝线圈感应电动势为，铁心截面积为。试求：(1) 绕组每相匝数；(2) 变比；(3) 原、副绕组的额定电流；(4) 铁心中磁感应强度。解 (1) 由于变压器是联接，为线电压，所以对于每相有从而 同理 (2) 变比 (3) 原、副绕组的额定电流分别为(4) 铁心中磁感应强度610 图62所示的变压器有两个相同的绕组，每个绕组的额定电压为。副绕组的电压为。(1) 试问当电源电压在和两种情况下，原绕组的四个接线

25、端应如何正确联接？在这两种情况下，副绕组两端电压及其中电流有无改变？每个原绕组中的电流有无改变？(设负载一定) (2) 在图中，如果把接线端2和4相联，而把1和3接在的电源上，试分析这时将发生什么情况？ 图62 例610图解 (1) 电源电压为时，和相接，和接电源正负极。电源电压为时，和接电源正负极，和接电源正负极。在这两种情况下，副绕组两端电压及其中电流不改变；每个原绕组中的电流不改变。(2) 此时两原边绕组相当于并联，电源电压超过额定电压，电流过大会使变压器烧毁。611 在使用钳形电流表测量导线中得电流时，如果表的量程过大，而指针偏转角很小。问能否把该导线在钳形表的铁心上绕几圈增大读数？如

26、何求出导线中的电流大约值？解 由 可知，和一定时增大可以使变大，所以可以把该导线在钳形表的铁心上绕几圈增大读数。导线中电流的大约值为 612 三相异步电动机如果断掉一根电源线能否启动？为什么？如果在运行时断掉一根电源线能否继续运行？对电动机有何影响？解 三相异步电动静止状态下一相电源断开，接通电源后，三相异步电动机就成为单相电动机运行。此时定子绕组仅能产生交变脉动磁场，即两个大小相等、方向相反的旋转磁场。启动时，由它们产生的转矩等值反向，合成启动转矩为零，电机不能启动。此时转子左右摆动，发出嗡嗡声，其它两项电流增加。在运行过程中有一相断电，也可分解成两个等值反相的旋转磁场。此时，与电动机转向相

27、反的旋转磁场与转子间相对转速很大，在转子中产生的感应电动势和电流的频率几乎是电源频率的两倍，转子电抗很大，决定转矩大小的电流有功分量很小，使逆向转矩小于正向转矩。因此电动机能按原来的方向继续运行，但此时只能轻载运行。若是带额定负载，则通过定子绕组的电流势必要超过额定电流，使电动机发热而烧坏。613 有台三相异步电动机，其额定转数为，电源频率为。在(a)起动瞬间，(b) 转子转数为同步转数的时，(c) 转差率为时三种情况下，试求：(1)定子旋转磁场对定子的转数；(2) 定子旋转磁场对转子的转数；(3) 转子旋转磁场对转子的转数(提示：)；(4) 转子旋转磁场对定子的转数；(5) 转子旋转磁场对定

28、子旋转磁场的转数。解 (a) 起动瞬间(，)定子旋转磁场对定子的转数为 定子旋转磁场对转子的转数为 转子旋转磁场对转子的转数为 转子旋转磁场对定子的转数为 转子旋转磁场对定子旋转磁场的转数为 (b) 转子转数为同步转数的(，)定子旋转磁场对定子的转数为 定子旋转磁场对转子的转数为 转子旋转磁场对转子的转数为 转子旋转磁场对定子的转数为 转子旋转磁场对定子旋转磁场的转数为 (c) 转差率为()定子旋转磁场对定子的转数为 定子旋转磁场对转子的转数为 转子旋转磁场对转子的转数为 转子旋转磁场对定子的转数为 转子旋转磁场对定子旋转磁场的转数为 614 有一台四极，的三相异步电动机，转子电阻，感抗，当时

29、，试求：(1) 电动机启动初始瞬间()转子每相电路的电动势，电流和功率因数；(2) 额定转数时的和。比较在上述两种情况下转子电路的各个物理量(电动势、频率、感抗、电流及功率因数)的大小。解 (1) 电动机启动初始瞬间由 和可得 所以 (2) 额定转数时转差率 从而有 转子电路的电动势、频率和感抗都与转差率成正比，额定负载运行时很小，所以上述三个物理量均很小；起动时电流很大、功率因数很低，额定负载运行时变小很多，提高到近于。615 已知Y132S-4型三相异步电动机的额定技术数据如下：功率 转速 电压 效率 功率因数 电源频率为。试求额定状态下的转差率，电流和转矩，以及起动电流启动转矩，最大转矩

30、。解 转差率 由 有 616 三相异步电动机额定数据如下：，电压，。试求：(1) 额定电流；(2) 用星形三角形换接起动时的起动电流。解 (1) 由 有 (2) 用星形三角形换接起动时的起动电流为直接启动时的，所以有617 某四极三相异步电动机的额定功率为，额定电压为，三角形接法，频率为。在额定负载下运行时，其转差率为，效率为，线电流为，试求：(1) 转子旋转磁场对转子的转数；(2) 额定转矩；(3) 电动机的功率因数。解 (1) 转子旋转磁场对转子的转数(2) 额定转矩(3) 电动机的功率因数由 有 618 某工厂负载为，功率因数为(滞后)，由变压器供电。现添加功率的负载，由同步电动机拖动，

31、其功率因数为(超前)，问是否需要加大变压器容量？这时将工厂的功率因数提高到多少？解 工厂原有设备的有功功率和无功功率为同步电动机的有功功率和无功功率分别为新增同步电机后，工厂需要的有功功率、无功功率及容量为因为，所以不需要增加变压器容量。此时工厂的功率因数为619 某机床的主电动机(三相鼠笼式)为，不需正反转。工作照明灯是，。要求有短路、零压及过载保护。试绘出控制线路并选用电器元件。解 控制线路如图63所示。图63 题619解图其中保护环节： 短路保护 过载保护 常开自锁触点失压保护 熔体的额定电流： 根据电动机的额定电流()，选热继电器的整定电流等于电动机的额定电流。故选型热继电器。 选(线

32、圈电压，触点电流)620 今要求三台鼠笼式电动机，按照一定顺序启动，即启动后才可启动，启动后才可启动。试绘出控制线路。解 两种控制线路分别如图64(a)和(b)所示(a)(b)图64 题620解图621试设计一电动机的多处(三处)控制其起停的控制电路(多处控制在大型生产机械中很常用)。解 多处(三处)控制电动机的起停控制电路如图65所示。图65 题621解图将和，和，和分别安装在不同地点，可以实现三处控制电动机的启动和停止。622 试设计某机床主轴电动机的控制线路。要求：(1) 能正反转；(2) 正反转都能反接制动；(3) 能点动；(4) 能在两处起停。解 按照要求，该机床主轴电动机的控制线路

33、如图66所示。图65 题621解图图65 题621解图图66 题622解图623一台生产机械往往装有多台电动机，这些电动机又要求按一定的顺序起停。试设计两台电动机与按下列顺序起停的控制电路。(1) 启动后才能启动；、同时停止(2) 启动后才能启动；停止时也停止，停止时可以不停止；(3) 先启动，后停止；后启动，先停止。解 控制线路分别如图67、68、69所示。图67 题622(1)解图图68 题622(2)解图图68 题622(3)解图图69 题622(3)解图624 图610中和分别是两台异步电动机起停控制线路图，这两张图画得是否正确？为什么？(b)图610 题624图(a)解 (a) 图不

34、对，因为(1) 和位置放反；(2) 下方直线去掉，应并联一个KM的常开触点；(3) 控制线路缺。(b) 图不对，因为：(1) 的左端应接在和之间；(2) 控制线路缺。正确接线如图611所示。图611 题624解图625 交流伺服电动机(一对极)的两相绕组通入的两相对称交流电流时产生旋转磁场，(1) 试求旋转磁场的转速；(2) 若转子转速，试问转子导条切割磁场的速度是多少?转差率和转子电流的频率各为多少?若由于负载加大，转子转速下降为，试求这时的转差率和转子电流的频率。(3) 若转子转向与定子旋转磁场的方向相反时的转子转速,试问这时转差率和转于电流频率各为多少?电磁转矩的大小和方向是否与(2)中

35、时一样?解 (1) (2) 转子导条切割磁场的速度为时， 时， (3) 626 一台400 Hz的交流伺服电动机，当励磁电压110V，控制电压时，测得励磁绕组的电流0.2A。若与励磁绕组并联一适当电容值的电容器后，测得总电流的最小值为0.1A。试求励磁绕组的阻抗摸和与间相位差。解 图612 题626解图设，滞后一个角度。并联电容后，电流有功分量不变，无功分量减少。当无功份量为零时总电流最小为，和向量图如图612所示。由此可直接求与间相位差 627 当直流伺服电动机的励磁电压和控制电压(电枢电压)不变时，如将负载转矩减小，试问这时电枢电流，电磁转矩和转速将怎样变化？解 因电磁转矩与负载转矩保持平

36、衡，所以当负载转矩减小时，电磁转矩也应减小；电枢电流与电磁转矩成正比，所以应减小；根据直流伺服电动机的机械特性曲线可知，若不变且减小，则应增大。四、自测题及参考答案61 两个交流铁心线圈除了匝数不同(N1=2N2)外，其它参数都相同，若将这两个线圈接在同一交流电源上，它们的电流I1和I2的关系为( )A) I1 I2 B) I1 F2)的交流电源上，此两种情况下的磁感应强度B1和B2的关系为( )A) B1 B2 B) B1 B2 C) B1 = B263 直流电磁铁，接有恒定电压U，当气隙长度增大时，线圈中电流I将( )。A) 增大 B) 减小 C) 保持不变64 变压器的铁损耗包含( )，

37、它们与电源的电压和频率有关。A) 滞阻损耗和磁滞损耗 B) 磁滞损耗和涡流损耗 C) 涡流损耗和磁化饱和损耗65 变压器二次额定电压是指一次绕组接额定电压时二次绕组的( )。A) 满载时的端电压 B) 开路时的端电压 C) 满载和空载时端电压的平均值66 一台变压器(单相)的额定容量，额定电压为10kV/230V，满载时二次侧端电压为220V，则其额定电流和分别为( )。A) 5A和227A B) 227A和5A C) 5A和217A67 一个负载经理想变压器接到信号源上，已知信号源的内阻，变压器的电压比K10，若该负载折算到一次侧的阻值正好与达到阻抗匹配，则负载为( )。A) B) C) 6

38、8 一个的负载，经理想变压器接到信号源上。信号源的内阻变压器一次绕组的匝数匝，若要通过阻抗匹配使负载得到最大功率，则变压器二次绕组的匝数应为( )。A) 100匝 B) 1000匝 C) 500匝69 变压器的铜损与负载的关系是( )。A) 与负载电流的平方成正比 B) 与负载电流成正比 C) 与负载无关610 有一台变压器(单相)，额定容量，额定电压为10kV/230V，空载电流为额定电流的3%，满载时二次电压为220V，则其电压调整率为( )。A) 0 B) 3% C) 4.35%611 变压器运行时的功率损耗包括( )等项。A) 铁心的损耗及一次、二次绕组的铜损耗B) 磁滞损耗、涡流损耗

39、及风阻摩擦损耗C) 一次、二次绕组的电阻损耗612 某交流继电器维修后吸引线圈匝数减少了20%，其余不变，结果( )。A) 磁通不变，电流增大，吸力不变B) 磁通增大，电流增大，吸力增大C) 磁通减小，电流不变，吸力减小613 变压器再额定视在功率SN下使用，其输出有功功率大小取决于( )。A) 负载阻抗大小B) 负载功率因数大小C) 负载连接方式(串联或并联)614 直流铁心线圈电路消耗功率为( )。A) 铁损 B) 铜损 C) 铁损加铜损615 交直流铁心线圈电路消耗功率为( )。A) 铁损 B) 铜损 C) 铁损加铜损616 某变压器额定电压为，今电源电压为220V，欲将其升高到440V

40、，可采用( )。A) 将副绕组接到电源上，由原绕组输出 B) 将副绕组匝数增加4倍C) 将原绕组匝数减少4倍617 下列说法中正确的是( )。A) 硅钢片具有高导磁性，可制造永久磁铁 B) 交流继电器铁心上有短路铜环，是为了防止震动C) 调压器既可用来调节交流电压，也可用来调节直流电压D) 电压互感器不能开路，电流互感器不能短路618 下列说法中错误的是( )。A) 三相对称绕组通入三相对称电流可产生旋转磁场 B) 两相对称绕组通入两相对称电流可产生旋转磁场C) 单相绕组通入单相电流可产生旋转磁场619 异步电动机铭牌值为：，接法，当额定运行时每相绕组电压和电流为( )。A) 380V，6.3

41、A B) 220V，6.3A C) 220V，10.9A D) 380V，10.9A620 三相异步电动机运行时输出功率大小取决于( )。A) 定子电流大小 B) 电源电压高低 C) 轴上阻力转矩大小 D) 额定功率大小621 电动机的额定功率是指( )。A) 电源输入的电功率 B) 电动机内部消耗的所有功率 C) 转子中的电磁功率 D) 转子轴上输出的机械功率622 异步电动机起动电流大是因为( )。A) 起动时轴上静摩擦阻力转矩大 B) 因为，起动时还未产生， C) ，和很大623 变极对数的多速电动机的结构属于( )三相异步电动机。A) 笼型 B) 绕线转子 C) 笼型或绕线转子624

42、三相笼型异步电动机在空载和满载两种情况下的起动电流的关系是( )。A) 满载起动电流大 B) 空载起动电流大 C) 两者相等625 在三相电源断一相的情况下，三相异步电动机( )。A) 能起动并正常运行 B) 起动后低速运行 C) 不能起动626 三相异步电动机在额定转速下运行时，其转差率( )。A) 小于0.1 B) 接近1 C) 大于0.1627 三相笼型异步电动机转子感应电动势与转差率S的关系是( )。A) 正比于S B) 正比于1/S C) 两者无关628 三相异步电动机的转速越高，其转子感应电动势( )。A) 越大 B) 越小 C) 越稳定629 三相异步电动机的转速越高，其转差率( )。A) 越大 B) 越小 C) 越稳定630 三相异步电动机的旋转方向由(