专题四 三相异步电动机的起动和调速及制动（教案）-四川省职教高考《电机与电气控制技术》（高教版）专题复习讲练测

专题四 三相异步电动机的起动和调速及制动（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. 理解三相异步电动机的起动原理和方法。 2. 掌握三相异步电动机的起动特点和起动过程。 3. 能够分析三相异步电动机起动时的性能参数和起动方式选择。 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 重点一 三相异步电动机的运行性能。 1. 起动状态。 在电动机起动的瞬间,即n=0(或s=1)时,电动机轴上产生的转矩称为起动转矩T(又称堵转转矩)。起动转矩T大于电动机轴上所带的机械负载转矩T,则电动机就能起动;反之电动机则无法起动。 2.同步转速状态。 当电动机转速达到同步转速时,即n=n,(或s=0)时,转子电流,为零,故转矩T=0。因此三相异步电动机不能在同步转速下运行,即电动机转速0<n<n1。图 2-21所示。 3.额定转速状态。 当电动机在额定状态下运行时,对应的转速称为额定转速nN,此时的转差率称为额定转差率s,而电动机轴上产生的转矩则称为额定转矩Tn。 4.临界转速状态。 当转速为某一值nc。时,电动机产生的转矩最大,称为最大转矩Tm。由数学分析知道,最大转矩Tm的大小只与电源电压U1有关,与转子电阻R2的大小无关,而产生最大转矩时的转差率(称临界转差率)sc。图2-22所示。 重点二 1.三相异步电动机的稳定运行区。 电动机在运行中拖动的负载转矩TL必须小于电动机的最大转矩Tm才有可能稳定运行否则电动机将因拖不动负载而被迫停转。 通常异步电动机稳定运行在图2-23所示机械特性曲线的abc段上。从这段曲线可以看出,当负载转矩有较大的变化时,异步电动机的转速变化并不大,因此异步电动机具有硬的机械特性。 2.三相笼型异步电动机的降压起动。 降压起动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。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。 3.星形-三角形降压起动。 使用这种方法起动时,先把定子三相绕组作星形联结,待电动机转速升高到一定值后再改接成三角形联结。因此这种降压起动方法只能用于正常运行时作三角形联结的电动机上。 4.软起动器起动。 软起动设备靠平滑调节电动机起动电压和起动电流使起动过程平稳,有效地减少了起动时对电网及机械设备的冲击,而且可根据电动机拖动的负载特性来自动调节起动电流数值和起动时间等,此外它还具有对电动机的多种保护功能。 重点三 变频调速。 1.变频调速简介。 当异步电动机的磁极对数p不变时，曲线(通风机电动机的转速n与电源频率成正比。如果能连续地改变电源的频率,就可以连续平滑地调节异步电动机的转速,这就是变频调速的原理。 2.变频调速的控制方式。 前已叙述,只要连续调节交流电源频率人就能平滑地调节交流电动机的转速。 三相异步电动机的机械制动。 机械制动最常用的装置是电磁抱闸,它主要由制动电磁铁和闸瓦制动器两大部分组成。制动电磁铁包括铁心、电磁线圈和衔铁,闸瓦制动器则包括闸轮、闸瓦、杠杆和弹簧等,如图2-36所示。 三相异步电动机的电气制动。 1.三相异步电动机的反接制动。电源反接制动。电动机停机后因机械惯性仍继续旋转,此时如果和控制电动机反转一样改变三相电源的相序,电动机的旋转磁场随即反向,产生的电磁转矩与电动机的旋转方向相反,为制动转矩,使电动机很快停下来,这就是反接制动。在异步电动机的几种电气制动方法中,反接制动简单易行,制动转矩大,效果好。 2.三相异步电动机的再生制动(回馈制动)。 若三相异步电动机在电动状态下运行,由于某种原因使电动机的转速n超过了旋转磁场的同步转速n(此时s<0),则转子导体切制旋转磁场的方向与电动机运行状态时相反,从而使转子电流及所产生的电磁转矩改变方向,成为与转子转向相反的制动转矩,电动机即在制动状态下运行,这种制动称为再生制动。 [真题练讲] 1.(2019年四川省统一考试) 变压器的工作原理是基于哪个电磁现象？ A. 阻滞效应 B. 霍尔效应 C. 电磁感应 D. 汉堡效应 答案：C. 电磁感应 解析：变压器的工作原理是基于电磁感应现象，即通过线圈间的磁场感应产生电动势。 2.(2018年湖南省统一考试)在变压器中，导线的材料选择主要是为了什么目的？ A. 增加重量 B. 减小成本 C. 提高效率 D. 减小体积 答案：C. 提高效率 解析：导线的材料选择主要是为了减小铜损耗，提高变压器的效率。 3.(2018年四川省统一考试) 感应电动势的参考方向对变压