《变压器与电动机》电磁调速异步电动机（举一反三考点练）-讲义

举一反三考点练 《变压器与电动机》电磁调速异步电动机-讲义 1. 能够说出电磁调速异步电动机的基本组成、结构形式及转差离合器的常见类型，理解其结构特点与适用场合。 2. 能够解释电磁转差离合器的工作原理，理解“转差”的含义及转矩产生的过程，并能分析励磁电流与转速的关系。 3. 能够说明电磁调速电动机的调速方法、速度负反馈的作用及系统工作特点，了解其实际应用中的优点与限制。 知识点一 电磁调速异步电动机的基本结构 一、组成结构： 电磁调速异步电动机由单速或多速笼型异步电动机和电磁转差离合器组成，是一种交流无级调速设备。 图1 实物图 二、结构形式： 组合式：将封闭式异步电动机的凸缘端盖与离合器机座组合，如JZT2系列。 图2 组合式结构 整体式：将多速异步电动机的定子压装在离合器的同一机座内，如ZTT系列。 图3 整体式结构 转差离合器类型： 双电枢式：适用于0.8~10kW，无集电环和电刷，结构简单。 杯形转子式：电枢为薄形杯子，惯性小、动作快，适用于自动控制系统。 爪极式：适用于10kW以上，电枢为筒形，磁极为爪形，依靠励磁电流建立磁场。 图4 转差离合器类型 电磁调速异步电动机的主要组成部分是什么（ ） A. 异步电动机和机械离合器 B. 直流电动机和电磁离合器 C. 异步电动机和电磁转差离合器 D. 同步电动机和液压离合器 【答案】C 【解析】电磁调速异步电动机由异步电动机和电磁转差离合器组成，实现无级调速。 1. 下列哪种结构形式是把异步电动机和离合器组合为一个整体（ ） A. 分离式 B. 组合式 C. 整体式 D. 分体式 【答案】B 【解析】组合式是将异步电动机的凸缘端盖与离合器机座组合成一个整体，如JZT2系列。 2. 哪种电磁转差离合器适用于小功率（0.8~10kW）的电动机（ ） A. 爪极式 B. 杯形转子式 C. 双电枢式 D. 永磁式 【答案】C 【解析】双电枢式结构简单，适用于0.8~10kW的电磁调速异步电动机。 3. 杯形转子式电磁转差离合器的特点是什么（ ） A. 惯性大、动作慢 B. 适合大功率场合 C. 惯性小、动作快 D. 不需要励磁绕组 【答案】C 【解析】杯形转子式电枢轻、惯性小，适合自动控制系统中作为执行元件。 1. 爪极式电磁转差离合器通常用于哪种功率范围（ ） A. 0.8kW以下 B. 0.8~10kW C. 10kW以上 D. 任意功率 【答案】C 【解析】爪极式结构适用于10kW以上的电磁调速异步电动机。 2. 电磁调速异步电动机的调速比通常不包括以下哪种（ ） A. 20:1 B. 10:1 C. 3:1 D. 50:1 【答案】D 【解析】常见的调速比为20:1、10:1、3:1，50:1不在常用范围内。 3. 整体式电磁调速异步电动机的基本系列是什么（ ） A. JZT2 B. ZTT C. Y系列 D. D系列 【答案】B 【解析】整体式的基本系列是ZTT（1~9号机座），组合式是JZT2。 · 电磁调速异步电动机由异步电动机和转差离合器组成，结构分为组合式和整体式。 · 转差离合器有双电枢式、杯形转子式和爪极式，适用于不同功率场合。 · 其调速比常见为20:1、10:1、3:1。 知识点二 电磁转差离合器的工作原理 一、电磁联系建立： 励磁绕组通入直流电后，在磁极、气隙和电枢之间建立闭合磁路，使电枢和感应子之间产生电磁联系。 二、转矩产生： 当原动机带动电枢旋转时，电枢切割磁场产生涡流，涡流与磁场相互作用产生电磁力矩，使感应子带动从动轴旋转。 三、转差原理： 感应子转速必须低于电枢转速，否则无法产生涡流和转矩，类似于异步电动机的转差原理，因此称为“转差离合器”。 电磁转差离合器励磁绕组中通入的是什么电流（ ） A. 交流电 B. 直流电 C. 脉冲电 D. 三相电 【答案】B 【解析】励磁绕组通入的是直流电，用于建立恒定磁场。 1. 转差离合器中的“转差”指的是什么（ ） A. 电枢与磁极的相对转速 B. 电动机与负载的转速差 C. 电源频率与转速的差 D. 励磁电流的变化 【答案】A 【解析】“转差”是指电枢与磁极（感应子）之间的相对转速，必须有相对运动才能产生转矩。 2. 电枢中产生涡流的原因是什么（ ） A. 励磁电流变化 B. 电枢切割磁场 C. 电源电压波动 D. 温度变化 【答案】B 【解析】电枢在磁场中旋转时切割磁力线，根据电磁感应原理产生涡流。 3. 若励磁电流为零，电磁转差离合器会怎样（ ） A. 从动轴高速旋转 B. 电枢停止转动 C. 主动轴与从动轴无联系 D. 产生反向转矩 【答案】C 【解析】没有励磁电流就无法建立磁场，主动轴和从动轴之间没有电磁联系，相当于离合器脱开。 1. 感应子受到的电磁力矩方向如何（ ） A. 与电枢旋转方向相反 B. 与电枢旋转方向相同 C. 与励磁电流方向相同 D. 与涡流方向相反 【答案】B 【解析】根据作用力与反作用力原理，感应子受到的电磁力矩与电枢旋转方向相同。 2. 转差离合器在什么情况下无法传递转矩（ ） A. 电枢转速高于感应子 B. 电枢转速低于感应子 C. 电枢与感应子同速 D. 励磁电流过大 【答案】C 【解析】若电枢与感应子同速，无相对运动，无法产生涡流和转矩。 3. 电磁转差离合器本质上类似于哪种电动机（ ） A. 直流电动机 B. 同步电动机 C. 异步电动机 D. 步进电动机 【答案】C 【解析】转差离合器依靠转差产生转矩，其工作原理与异步电动机类似。 · 电磁转差离合器通过直流励磁建立磁场，电枢旋转产生涡流，涡流与磁场作用产生转矩。 · 感应子转速必须低于电枢转速才能工作。 · 其本质是基于电磁感应和转差原理的动力传递装置。 知识点三 电磁调速电动机的调速特性与控制方法 一、调速方式： 通过调节励磁电流大小来改变转速，励磁电流越小，转速越低，机械特性越软。 二、速度负反馈： 利用测速发电机检测转速，与给定电压比较，自动调节励磁电流，以稳定转速，改善机械特性。 图5 用速度反馈测试 三、工作限制： 低速时转差大、涡流大、效率低、发热严重，不宜长时间低速运行；转向改变需改变原动机转向。 电磁调速电动机的转速如何调节（ ） A. 改变电源频率 B. 改变励磁电流 C. 改变电源电压 D. 改变极对数 【答案】B 【解析】通过调节励磁绕组的直流电流大小，可以平滑调节转速。 1. 为什么电磁调速电动机不宜长时间低速运行（ ） A. 励磁电流过大 B. 效率低、发热严重 C. 机械振动大 D. 噪音大 【答案】B 【解析】低速时转差率大，涡流损耗大，效率低，电枢发热严重。 2. 速度负反馈系统中，测速发电机的作用是什么（ ） A. 提供励磁电流 B. 检测转速并输出信号 C. 改变电源电压 D. 控制转向 【答案】B 【解析】测速发电机检测电动机转速，输出与转速成正比的电压信号，用于反馈控制。 3. 若负载增加，速度负反馈系统会如何响应（ ） A. 减小励磁电流 B. 增加励磁电流 C. 停止运行 D. 改变转向 【答案】B 【解析】负载增加导致转速下降，测速信号减小，控制器增大励磁电流以提升转速。 1. 电磁调速电动机的机械特性属于什么类型（ ） A. 硬特性 B. 软特性 C. 恒功率特性 D. 恒转矩特性 【答案】B 【解析】转差离合器的特性是软特性，负载增加时转速下降明显。 2. 改变输出轴转向的方法是 ( ) A. 改变励磁电流方向 B. 改变电源相序 C. 改变原动机转向 D. 调节反馈电压 【答案】C 【解析】电磁调速电动机的转向取决于原动机（异步电动机）的转向。 3. 速度负反馈系统中，控制信号ΔU等于什么 ( ) A. 给定电压 + 反馈电压 B. 给定电压 - 反馈电压 C. 反馈电压 - 给定电压 D. 励磁电压 - 电源电压 【答案】B 【解析】ΔU = 给定电压U_L - 反馈电压U_f，用于调节励磁电流。 · 电磁调速电动机通过调节励磁电流实现无级调速，采用速度负反馈可稳定转速、改善特性。 · 低速时效率低、发热大，不宜长期运行。 · 转向需通过原动机改变。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $