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(共43張PPT)
燦爛的文化----儒家圣地·山東孔廟杏壇
文廟地靈松柏古，講壇春暖杏花香。
先師遺道喻萬世，家齊國治天下昌。
忠敬于事，
寬恕于人。
道不遠人，
止于至善。
孔子
第十講
習題解（一）
課程范圍：第01-95頁
課程作業：第01-36題
預習指導：161-174頁
1、簡述電動機與發電機的工作原理。
電機是依據電磁感應定律將電能轉換或傳遞的電磁裝置。
電機可分為發電機、電動機和變壓器等。
閉合電路中磁通量變化產生感應電動勢的現象，即發電機基本原理，其電流方向遵循右手定則。
通電導體在磁場中受到電磁力作用的現象，即是電動機的基本原理，其力矩方向遵循左手定則。
根據法拉第電磁感應定律，人們發明了發電機和電動機，它也是電磁炮的基本原理。電磁炮的轉子不旋轉，而是直線加速運動的炮彈。
電磁炮
2、什么叫異步？異步電動機中的異步指的是哪兩個參數的異步？這兩個參數異步的意義是什么？
同步：指兩個或兩個以上隨時間變化的量在變化過程中保持穩定的關系。
異步，即不同步。異步電動機運行時，磁場旋轉速度與轉子旋轉速度不同步。
不同步的意義在于轉子中的磁通量將不斷地發生變化，從而不斷產生感生電流，進而使轉子電流與旋轉磁場相互作用產生電磁力矩，使轉子不斷旋轉。
3、簡述異步電動機優點？
異步電動機是各類電動機中應用最廣、需要量最大的一種。在中國，異步電動機的用電量約占總負荷的60%多。
異步電動機結構簡單，制造、使用、維護方便，運行可靠性高，重量輕，成本低，并有接近恒速的負載特性，能滿足大多數設備的拖動要求。
但，調速性能較差，
功率因數較低。
4、暢想：為什么最早發明的是直流電機？為什么從直流到交流的路程如此漫長
科學發現與發展從人們對自然觀察開始，對電的認識也應如此。
自然電現象大多是靜電和直流現象，所以人們早期認識和利用的是靜電和直流電，電機的發明或因此沒能例外。
靜電魔球
消極的思維定勢是束縛創造性思維的枷鎖。
今天看來簡單、方便的交流電，在發展過程中走過漫長的道路，或許與沒想到電荷能在導體內非常輕松地、高頻率地往復運動有關。
行為藝術
5、試用自己的語言，敘述三相異步電機機的工作原理。
電生磁：在異步電動機的定子線圈中通入交流電后，感生出旋轉的磁場。
磁生電：旋轉的磁場使定子線圈中的磁通發生變化，從而感生出電流。
電磁生力矩：旋轉磁場與轉子線圈中的電流共同作用，感生出力矩，從而推動轉子按照旋轉磁場的旋轉方向旋轉。
6、在我國的工頻條件下，舉出三相異步電動機旋轉磁場轉速的幾個典型值？寫出計算公式，并指出公式中各符號的含意和單位。
請你講
公式中各符號的
含意和單位
n1：異步電動機旋轉磁場的轉速。單位：轉/分鐘
f1：交流電的頻率。單位：赫茲（Hz）
p : 異步電動機定子線圈的極對數。
常用的極對數為1、2、3、4……
50Hz工頻條件下，異步電動機旋轉磁場轉速分別為：3000，1500，1000，750……（轉/分）
7、三相異步電動機正常運行時旋轉磁場的旋轉方向與轉子的旋轉方向是否一致？并對結論做出解釋。
一致！
7、三相異步電動機正常運行時旋轉磁場的旋轉方向與轉子的旋轉方向是否一致？并對結論做出解釋。
根據交流電相序可以判斷定子磁場旋轉方向。
根據右手螺旋法則可以判斷出定子磁場方向。
根據右手定則可以判斷出轉子中的電流方向。
根據左手定則判斷轉子與磁場旋轉方向一致。
8、什么叫轉差率？請分析轉差率特征值的產生原因并指出相應的應用。
定子磁場旋轉的速度與轉子旋轉的速度之差與定子磁場的旋轉速度之比，就是轉差率。
外轉，內不轉
內外同步轉
9、已知一臺六極三相異步電動機轉子的額定轉速為860轉/分，求它的轉差率。
由電機轉速為860轉/分，知其旋轉磁場的轉速應為
1000轉/分，且六極電機的極對數為3。
同步轉速：3000，1500，1000，750， 600……
極數： 兩極 ，四極 ，六極，八極，十極……
級對數： 1對 ，2對 ，3對 ，4對 ， 5對……
靠譜：靠上不靠下
10、已知一臺三相異步電動機的同步轉速為1500轉/分，額定轉差率為0.04，問該電動機額定運行時轉速是多少？
n=1440轉/分
11、電動機的機械特性曲線描述了電動機的什么物理量之間的關系特性？
描述電動機轉速與轉矩之間的關系特性。
速度
與
力量
12、請對三相異步電動機的機械特性曲線作出分析。
A
B
A點：表示電動機啟動時的轉矩點。異步電動機啟動轉矩通常為額定轉矩的1.4-2.2倍。
B點：表示電動機的最大轉矩點。異步電動機最大轉矩通常為額定轉矩的2.2-2.2倍。
C點：表示電動機的額定轉矩點。此點處于B點與同步點n1之間，沒有明顯的特征。
B點-n1點之間：電動機的安全工作區間。電機正常工作時，既不能過分接近n1點，此時沒有輸出轉矩；也不能過于接近B點，此時負載波動極易停車。
n1點：同步轉速點。
八種素質：
政治素質，思想素質，道德素質，業務素質，
審美素質，勞技素質，身體素質，心理素質。
13、異步電動機采用降壓起動有何意義？具體的實現方法是什么？舉例說明應用領域。
對于因直接起動沖擊電流過大而無法承受的場合，通常采用減壓起動。
此時，起動轉矩下降，起動電流也下降，只適合必須減小起動電流，又對起動轉矩要求不高的場合。
常見降壓起動方法：定子串電阻降壓起動、Y/Δ起動控制線路、延邊三角起動、軟啟動及自耦變壓器降壓起動。
用啟動降壓，蘊人文精神。
14、某鼠籠式異步電動機，額定功率為20kW，額定轉速為1470r/min。 試問這是一臺幾極的電動機？在額定工作狀態下的轉差率是多少？額定轉矩TN為多少？
四極電機。
15、調整轉子電阻可以改變三相異步電動機有何意義？具體的實現方法是什么？舉例說明應用領域。
調轉差率調速為恒轉矩調速，是有級調速，調速時耗能較大，經濟性較差。
調速方法是通過在繞線轉子上串接電阻實現。串接電阻越大，電機的轉速越小。
多用于提升設備和起重設備。
16、請根據異步電動機的速度計算公式寫出幾種調速的具體方法，并指出各符號的含意、物理單位。
n ：電動機的轉速。單位：轉/分
f1 ：電動機的同步轉速。單位：轉/分
p ：電動機定子的極對數。單位：對
s ：電動機的轉差率。
從公式中可以看出其調速方法為：調電源頻率、調定子極對數、調旋轉磁場轉速與轉子轉速的轉差率。
17、什么叫制動？簡述三相異步電動機常用制動方法的原理。
使運行中的機械、車輛等停止或減低速度的動作稱為制動。
機械制動：
反接制動：使定子旋轉磁場與轉子旋轉方向相反的狀態。
反接正轉
電源反接制動
發電機制動：從高速向低速調速過程中，轉子的轉速高于旋轉磁場轉速的情形。
能耗制動：用恒定磁場迫使電動機停車的過程。
跑得快！
正接快轉
18、三相交流異步電動機的轉向由什么因素決定？實際操作中如何改變它的轉向？
由三相交流電源的相序決定。
改變三相電源的相序，即可改變三相交流異步電動機的旋轉方向。
19、為什么交流異步電動機會采用不同的轉子形式？
交流異步電動機的轉子有籠型和繞線型兩種形式。
籠型轉子結構簡單使用方便，但在機械特性的改善方面，繞線型轉子具有一些特別的優勢。
調速時，繞線型轉子電機可通過改變轉子串接電阻改變轉速，并可保持轉矩不變；
啟動時，繞線型轉子電機可通過改變轉子串接電阻提高啟動轉矩等等。
20、請自行查找資料，列出電動機的類型。
一、按工作電源種類劃分：可分為直流電機和交流電機。
　　1.1直流電動機按結構及工作原理可劃分：無刷直流電動機和有刷直流電動機。
　　1.1.1有刷直流電動機可劃分：永磁直流電動機和電磁直流電動機。
　　1.1.1.1電磁直流電動機劃分：串勵、并勵、他勵和復勵直流電動機。
　　1.1.1.2永磁直流電動機劃分：稀土永磁、鐵氧體永磁和鋁鎳鈷永磁直流電動機。
　　1.2交流電機可分：單相電機和三相電機。
自查資料
二、按結構和工作原理劃分：可分為直流電動機、異步電動機、同步電動機。
　　2.1同步電機可劃分：永磁同步電動機、磁阻同步電動機和磁滯同步電動機。
　　2.2異步電機可劃分：感應電動機和交流換向器電動機。
　　2.2.1感應電動機可劃分：三相異步電動機、單相異步電動機和罩極異步電動機等。
　　2.2.2交流換向器電動機可劃分：單相串勵電動機、交直流兩用電動機和推斥電動機。
自我充實
三、 按起動與運行方式劃分：電容起動式單相異步電動機、電容運轉式單相異步電動機、電容起動運轉式單相異步電動機和分相式單相異步電動機。
四、按轉子的結構劃分：籠型感應電動機和繞線轉子感應電動機。
自主提高
五、按運轉速度劃分：高速電動機、低速電動機、恒速電動機、調速電動機。低速電動機又分為齒輪減速電動機、電磁減速電動機、力矩電動機和爪極同步電動機等。
　　 調速電動機除可分為有級恒速電動機、無級恒速電動機、有級變速電動機和無級變速電動機外，還可分為電磁調速電動機、直流調速電動機、PWM變頻調速電動機和開關磁阻調速電動機。
自我完善
21、簡述三相異步電動機的基本結構。
由定子和轉子兩大部分組成。
其中：定子部分由機座、定子鐵芯和定子繞組組成。
轉子部分由轉子鐵芯、轉子繞組和轉軸組成。
另外：定子與轉子之間必須有一定的氣隙，以保證電機的機械特性和電磁特性。
22、中國電網的頻率是多少？
50Hz
23、簡述Y90L-4型電動機型號中各字符的含意。
Y ：異步。
90：機座的中心高度。
L ：機座的長度代號。L表示較長的機座，M表示中等長度的機座，S表示較短的機座形式。
4 ：表示電機的極數為4極。
24、異步電動機的工作方式通常有哪幾種？
連續工作制、短時工作制、斷續周期工作制。
25、繞線轉子的異步電動機有什么優缺點？
能夠方便地改善電動機的啟動性和調速特性。
結構較籠型異步電動機復雜。
利用復合按鈕的觸點實現聯鎖控制稱機械聯鎖。
KM1
SB1
KM1
SB2
FR
KM2
KM2
KM2
KM1
SB3
機械互鎖
電氣互鎖
利用接觸器的觸點實現聯鎖控制稱電器聯鎖。
26、什么叫雙重互鎖控制？雙重互鎖控制有什么意義？
雙重互鎖不僅提高了電路的可靠性，也使電路的操作更加方便。
27、請寫出帶有雙重互鎖聯動的控制線路的控制過程。
按下SB2，KM2線圈通過SB2先斷電，然后KM1線圈導通，并通過KM1常閉觸點再次斷開KM2線圈；
按下SB3，KM1線圈通過SB2先斷電，然后KM2線圈導通，并通過KM2常閉觸點再次斷開KM1線圈；
按下SB1，KM1、KM2線圈均斷電。
KM1
SB1
KM1
SB2
FR
KM2
KM2
KM2
KM1
SB3
28、電動機啟動時應注意什么問題？
安裝檢查：裝配靈活，安裝堅固，連接正常。
絕緣檢查：相間和接地電阻不應小于100M歐。
電源檢查：電壓波動不應超過額定值的10% ，
不應低于額定值的 5% 。
保護措施檢查：斷路器，接地裝置連接可靠。
29、電動機運中應注意什么問題？
異常聲響：緊固件松動，軸承損壞缺油，負載連接松動。
異常氣味：缺相超載短路引起發熱，絕緣材料焦糊氣味。
異?，F象：冒煙、流油、漏電、燃燒等現象。
30、請寫出對稱星形電路和三角形電路的線相間電壓、電流關系。
31、用星--三角降壓啟動三相異步電動機時，啟動電壓比額定電壓下降了多少？啟動電流比額定電流下降了多少？啟動轉矩比額定轉矩下降了多少？
32、請寫出交流接觸器的文字符號，并畫出各器件的圖形符號，并寫出各自的含意。
KM
線圈
KM
KM
動合(常開)輔助觸點
動斷(常閉)輔助觸點
KM
動合(常開)主觸點
KM
33、時間繼電器的文字符號是什么？畫出各器件的圖形符號，并寫出各圖形符號的含意。
KT
a) 通電延時繼電器
KT
線圈
通電延時閉合
常開觸點
KT
通電延時斷開
常閉觸點
KT
b) 斷電延時繼電器
KT
線圈
斷電延時斷開
常開觸點
KT
斷電延時閉合
常閉觸點
KT
34、請寫出三相對稱電路有功功率的計算公式。
35、請寫出異步電動機保護的方式
短路保護、過載保護、過流保護、欠壓保護、
失壓保護、漏電保護、聯鎖保護等等
36、 請寫出用電工儀表檢測電路的常用方法。
電壓測量法：分階法、分段法、對地法
電阻測量法：分階法、分段法、短路法
靜坐，然后知平日之氣浮，
守默，然后知平日之言躁。
小 結
同學們，再見！

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