《变压器与电动机》直流电动机的制动（举一反三考点练）课后自练 （卷2）

举一反三考点练 《变压器与电动机》直流电动机的制动-课后自测 知识点一 能耗制动 1.（简答题）简述能耗制动的操作步骤。 【答案】 首先保持励磁绕组电源接通，然后断开电枢电源，再将电枢两端接入合适的制动电阻。此时电枢因惯性继续旋转，作为发电机运行产生感应电动势，通过制动电阻形成回路。电枢电流方向改变，产生与原转向相反的电磁转矩，实现制动，系统动能转化为电阻热能消耗。 2. （简答题）说明能耗制动的主要优点和缺点。 【答案】 能耗制动的主要优点是制动过程平稳、无大的机械冲击，操作相对简单可靠。其主要缺点是停车速度较慢，不适合要求紧急制动的场合，并且制动过程中系统动能以热能形式消耗在电阻上，未能回收利用，不够经济节能。 3. （简答题）为什么能耗制动过程中需要保持励磁电流。 【答案】 保持励磁电流是为了维持电动机的磁场。只有磁场存在，旋转的电枢绕组才能切割磁感线产生感应电动势。该电动势是产生制动电流和反向电磁转矩的基础。若切断励磁，磁场消失，电枢无法发电，制动过程将无法实现或效果极差。 4. （简答题）比较能耗制动与自由停车（直接断电）的区别。 【答案】 自由停车仅靠切断电源，依靠系统固有的摩擦阻力缓慢停止，耗时很长且不可控。能耗制动则是主动控制过程：通过接入制动电阻使电机转为发电机，产生可控的、与转向相反的制动转矩，从而以更短、更平稳的方式将系统动能转化为热能消耗，实现有目的的减速停车。 5. （填空题）能耗制动时，电动机的动能最终以______形式消耗在______上。 【答案】热能；制动电阻 6. （填空题）能耗制动中，电枢绕组在磁场中旋转产生感应电动势，此时电动机实质上处于______状态。 【答案】发电机 知识点二 反接制动 1. （简答题）简述反接制动的两种主要实现方法。 【答案】 反接制动主要有两种方法：一是电枢反接法，即保持励磁方向不变，将电枢两端电源极性对调，使电枢电压反向；二是励磁反接法，即保持电枢电压极性不变，将励磁绕组两端反接，使励磁电流反向。两种方法均能使电磁转矩方向反转，产生强烈的制动效果，其中电枢反接法更为常用。 2. （简答题）为什么在电枢反接制动时必须在电枢回路中串联一个大电阻。 【答案】 反接瞬间，电源电压与电枢反电动势方向相同，两者叠加使电枢端电压接近两倍电源电压，若不串联大电阻限流，电枢电流将急剧增大，远超额定值。这会导致强烈的电火花，严重烧蚀换向器和电刷，甚至可能烧毁电枢绕组，因此必须串联大电阻以限制制动电流在安全范围内。 3. （简答题）说明反接制动的主要优缺点。 【答案】 反接制动的优点是制动转矩大、制动迅速、停车快，适用于需要紧急制动的场合。其缺点也十分明显：制动时能量消耗大（电能和动能均转化为电阻热能），机械冲击和电气冲击都很大，且必须在转速接近零时及时切断电源，否则电动机会反向启动，对操作要求较高。 4. （简答题）反接制动在操作上有一个关键注意事项是什么？为什么。 【答案】 关键注意事项是：当电动机转速被制动到接近零时，必须迅速、彻底地切断电源。这是因为反接制动的电磁转矩方向始终与旋转方向相反。若转速为零时电源未切断，该反向转矩将驱动电动机从零开始反向加速旋转，导致设备反转运行，这可能引发生产事故或安全事故。 5. （填空题）反接制动时，电枢端电压与反电动势方向______，导致电枢电流可能非常大。 【答案】相同 6. （填空题）若反接制动后不断电，电动机将进入______状态。 【答案】反向启动（或反转） 知识点三 回馈制动 1. （简答题）解释回馈制动发生的必要条件是什么，并举例说明。 【答案】 回馈制动发生的必要条件是电动机的实际运行转速n超过其理想空载转速n0。此时，电枢反电动势Ea大于电网电压U，电动机自动转为发电机运行状态。典型例子是电力机车下坡：在重力作用下车速加快，带动牵引电机转速超过n0，电机转为发电状态，将机车的位能和动能转化为电能回馈电网，同时产生制动转矩限制车速。 2. （简答题）说明在回馈制动状态下，电机的能量转换关系和电流方向变化。 【答案】 在回馈制动状态下，电机将系统的机械能（动能或位能）转换为电能。具体而言，原动机（如下降的重物）拖动电机转子旋转，电机作为发电机向电网输出电能。此时电枢电流的方向发生反转，从原来电动机状态下的“流入电枢”变为发电机状态下的“从电枢流出、流向电网”，即电流方向与电源电压方向相反。 3. （简答题）比较回馈制动与能耗制动的本质区别。 【答案】 两者的本质区别在于对制动过程中产生的电能的处理方式。能耗制动是将制动产生的电能全部消耗在电机外接的制动电阻上，转化为无用的热能。而回馈制动则是将这部分电能回馈到供电电网中，供其他用电设备使用，实现了能量的回收与再利用。因此，回馈制动是一种节能、经济的制动方式。 4. （简答题）回馈制动通常应用于哪些场合？为什么说它是一种“自动”的制动方式。 【答案】 回馈制动通常应用于位能性负载下放（如起重机下放重物、电梯下行、电车下坡）或电动机被外力驱动增速（如机床切削时进给速度突降）的场合。称其“自动”，是因为它不需要像能耗或反接制动那样人工改变主电路接线。只要满足n>n0的条件，电机内部电势关系自动改变，立即从电动状态转入发电制动状态，过程是自动发生和完成的。 5. （填空题）当电动机转速高于______转速时，反电动势大于电源电压，电机进入回馈制动状态。 【答案】理想空载 6. （填空题）回馈制动时，电机将______能转化为______能，并回馈给电网。 【答案】机械；电 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 $ 举一反三考点练 《变压器与电动机》直流电动机的制动-课后自测 知识点一 能耗制动 1.（简答题）简述能耗制动的操作步骤。 2. （简答题）说明能耗制动的主要优点和缺点。 3. （简答题）为什么能耗制动过程中需要保持励磁电流。 4. （简答题）比较能耗制动与自由停车（直接断电）的区别。 5. （填空题）能耗制动时，电动机的动能最终以______形式消耗在______上。 6. （填空题）能耗制动中，电枢绕组在磁场中旋转产生感应电动势，此时电动机实质上处于______状态。 知识点二 反接制动 1. （简答题）简述反接制动的两种主要实现方法。 2. （简答题）为什么在电枢反接制动时必须在电枢回路中串联一个大电阻。 3. （简答题）说明反接制动的主要优缺点。 4. （简答题）反接制动在操作上有一个关键注意事项是什么？为什么。 5. （填空题）反接制动时，电枢端电压与反电动势方向______，导致电枢电流可能非常大。 6. （填空题）若反接制动后不断电，电动机将进入______状态。 知识点三 回馈制动 1. （简答题）解释回馈制动发生的必要条件是什么，并举例说明。 2. （简答题）说明在回馈制动状态下，电机的能量转换关系和电流方向变化。 3. （简答题）比较回馈制动与能耗制动的本质区别。 4. （简答题）回馈制动通常应用于哪些场合？为什么说它是一种“自动”的制动方式。 5. （填空题）当电动机转速高于______转速时，反电动势大于电源电压，电机进入回馈制动状态。 6. （填空题）回馈制动时，电机将______能转化为______能，并回馈给电网。 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 $