内容正文:
专题四 三相异步电动机的制动(教案)-《电机与电气控制技术》高教版-专题复习讲练测
[考纲要求]
1.了解机械制动的原理,包括摩擦制动、液压制动等实现方式,以及其在实际应用中的特点和优缺点。
2.理解电气制动的原理,包括反接制动、电动制动等实现方式,以及如何选择合适的电气制动方式。
3.了解三相异步电动机的制动特点,包括制动过程中的电流变化、转速变化等方面的特点。
4.熟悉制动方式选择的因素,如设备运行速度、负载情况、制动时间要求和成本考虑等因素。
5.掌握制动系统的基本组成部分,包括制动器、控制器、传动机构和电源装置等,以及它们的工作原理和联系方式。
[课时安排]
1课时
[知识梳理]
一、旋转磁场
图2-1所示为异步电动机旋转原理示意图,在一个可旋转的马蹄形磁铁中间放置一只可以自由转动的笼型短路线圈,也称为笼型转子。当转动马蹄形磁铁时,笼型转子就会跟着一起旋转。这是因为当磁铁转动时,其磁感线(磁通)切割笼型转子的导体,在导体中因电磁感应而产生感应电动势。由于笼型转子本身是短路的,在电动势作用下导体中就有电流流过,方向如图2-2中所示。该电流又和旋转磁场相互作用,产生转动力矩,驱动笼型转子随着磁场的转向而旋转起来,这就是异步电动机的旋转原理。
由此可以得出结论:在三相异步电动机定子铁心中布置结构完全相同、在空间各相差120°电角度的三相定子绕组,分别向三相定子绕组中通入三相交流电,则在定子、转子与气隙中产生一个沿定子内圆旋转的磁场,该磁场称为旋转磁场。
二、三相异步电动机虽然种类繁多,但基本结构均由定子和转子两大部分组成,定子和转子之间有气隙。
3、 定子是指电动机中静止不动的部分,主要包括定子铁心、定子绕组、机座、端盖、罩壳等部件。
4、 降压起动
1.含义是指起动时降低加在电动机定子绕组上的电压,起动结束后加额定电压运行的起动方式。
2.降压起动虽然能起到降低电动机起动电流的目的,但由于电动机的转矩与电压的平方成正比,因此降压起动时电动机的转矩减小较多,故降压起动一般适用于电动机空载或轻载起动。以前常用的降压起动方法有星形-三角形降压起动、串电阻(电抗)降压起动和自耦变压器(补偿器)降压起动,近年来软起动器起动已被迅速推广,获得大量采用。
[真题练讲]
1. (2021年山东省统一考试)电气制动的缺点是什么?
A. 制动效果不稳定
B. 结构复杂
C. 制动力矩不足
D. 需要额外机械装置支持
答案:A.解析:电气制动的缺点是制动效果不稳定,受到电气控制的影响,可能出现系统响应不一致的情况。
2. (2020年山东省统一考试)在选择机械制动和电气制动方式时,应考虑哪些因素?
A. 电机的尺寸
B. 制动时间
C. 工作环境
D. 负载特性
答案:C.解析:在选择机械制动和电气制动方式时,应该考虑电机的工作环境,负载特性,制动要求等因素,以确定合适的制动方式。
3. (2020年山东省统一考试)针对电动机制动时可能遇到的制动时间过长问题,可以采取哪些解决方法?
A. 增加制动器摩擦系数
B. 优化制动系统结构设计
C. 加大电机轴功率
D. 加大电机电压
答案:A. 解析:针对制动时间过长的问题,可以通过增加制动器的摩擦系数来提高制动效果,减少制动时间。
4. (2019年山西省统一考试)在电动机制动过程中,如何及时解决制动力矩不足的问题?
A. 增大电机容量
B. 检查制动器磨损情况
C. 降低电机转速
D. 增加电机电压
答案:B.解析:制动力矩不足常常是由于制动器磨损造成的,及时检查制动器的磨损情况并做好维护可以解决制动力矩不足的问题。
5. (2019年山东省统一考试)机械制动和电气制动的区别在于:
A. 制动方式
B. 制动材料
C. 制动效率
D. 制动时间
答案:A.解析:机械制动是通过施加制动器制动力矩实现制动,而电气制动是通过控制电流或电压实现制动。
[限时练讲]
1.三相异步电动机的机械制动主要是通过什么实现的?
A. 施加电流
B. 制动器
C. 变频器
D. 磁铁
答案:B.解析:三相异步电动机的机械制动通常是通过制动器实现的,制动器通过施加制动力矩使电机停止旋转。
2. 电气制动是通过什么来实现的?
A. 变频器
B. 反向电流或电压
C. 定子
D. 转子
答案:B.解析:电气制动是通过在电机停止旋转时通过电气控制实现的一种制动方法,通常是通过将电机接通反向电流或者电压来减慢旋转速度停止。
3. 机械制动适用于哪种场合?
A. 高速、低力矩
B. 低速、高力矩
C. 高速、高力矩
D. 低速、低力矩
答案:B.解析:机械制动适用于低速、高力矩的场合,如需要在短时间内停止电机的情况下更适用。
4. 电气制动适用于哪种场合?
A. 高速、低力矩
B. 低速、高力矩
C. 高速、高力矩
D