第28练 双速异步电动机调速 浙江省（单独招生考试）《工厂电气控制设备》（高教版） 一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了浙江省（单独招生考试）《工厂电气控制设备》（高教版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法。 本卷是浙江省（单独招生考试）《工厂电气控制设备》（高教版）一课一练的第28练，内容为：双速电机绕组、变速原理、控制与保护。 浙江省（单独招生考试）一课一练 《工厂电气控制设备》（高教版） 第28练 双速异步电动机调速 一、单项选择题 1. 下列关于双速电动机的说法，正确的是（ ） A. 双速电动机的两种速度可以随意频繁切换 B. 双速电动机高速运行时一定比低速运行时更节能 C. 双速电动机的变速是平滑连续的 D. 双速电动机的两种速度是通过不同的绕组连接实现的 【答案】D 【解析】双速电动机的两种速度是通过改变定子绕组连接方式来实现的；不能随意频繁切换速度，会对电机造成损害；高速运行不一定更节能；它不是平滑连续的变速，是有级变速。 2. 某工厂一台双速异步电动机用于驱动通风设备，要求既能低速平稳运行保证通风量基本需求，又能高速运转应对紧急通风任务。在其控制线路中，以下关于接触器KM1（低速控制）、KM2和KM3（高速控制）动作逻辑及相关电气元件配合说法正确的是（ ） A. 按下低速运行按钮，KM1得电吸合，同时时间继电器KT得电开始计时，为高速切换做准备，且KM1辅助常开触点自锁，常闭触点断开高速控制回路实现互锁 B. 按下高速运行按钮，KM2、KM3同时得电吸合，并且无需考虑低速接触器KM1状态，因为它们各自独立工作互不干扰 C. 不论低速还是高速运行，热继电器 FR 的整定电流都固定不变，并且电机功率恒定 D. 从低速切换到高速运行时，KM1先断电，接着KM2、KM3立即得电，并且中间无需时间间隔，也不用考虑相序调整 【答案】A 【解析】A项，低速运行时KM1动作并自锁，常闭触点断开高速回路互锁，时间继电器计时用于高速切换准备，正确；B项，高速运行时若不考虑KM1状态，易因KM1未断开造成电源短路等故障，两者有关联；C项，双速电机不同转速下电流不同，热继电器整定电流要相应调整；D项，从低速切换到高速，KM1断电后要延时，且要反接相序保证转向不变，不能立即让KM2、KM3得电。 3. 在双速电动机的定子绕组中，YY接法和△接法相比（ ） A. YY接法的磁极对数是△接法的两倍 B. YY接法的磁极对数是△接法的一半 C. 两种接法磁极对数相同 D. 磁极对数关系不确定 【答案】B 【解析】YY接法时磁极对数是△接法时磁极对数的一半，这是双速电动机实现变速的关键原理之一。 4. 在电源频率保持不变时，双速异步电动机采用变极调速，将定子绕组极数由4极改为8极，电动机同步转速约如何变化？ A. 由1500 r/min升至3000 r/min B. 由1500 r/min降至750 r/min C. 由750 r/min升至1500 r/min D. 由3000 r/min降至1500 r/min 【答案】B 【解析】同步转速与电动机极数成反比。电源频率为50 Hz时，4极电动机同步转速为1500 r/min，改为8极后同步转速为750 r/min，因此转速约降低一半。 5. 双速异步电动机采用变极调速时，主要通过改变什么来实现转速改变？ A. 改变定子绕组接法以改变磁极数 B. 改变转子回路电阻以改变转差率 C. 改变电源频率以改变同步转速 D. 改变负载转矩以改变运行转速 【答案】A 【解析】变极调速是通过改变定子绕组的连接方式，使定子磁场的磁极数发生改变，从而改变电动机的同步转速。改变转子电阻属于转子电阻调速，改变电源频率属于变频调速，负载转矩只能引起转差率变化。 二、填空题 6. 在时间继电器自动控制双速异步电动机控制线路中，若要求电动机高速运行，则电动机先______形低速起动，后______形高速运行。 【答案】① Δ ② YY 【解析】双速异步电动机通常采用变极调速。低速运行时，定子绕组接成Δ形，形成较多的磁极数，电动机以较低转速运行；高速运行时，定子绕组改接成YY形，形成较少的磁极数，电动机以较高转速运行。时间继电器按预定延时时间控制接触器动作，因此电动机先以Δ形低速起动，延时后再切换为YY形高速运行。 7. 如图所示电路，当电动机低速运行时，接触器______得电，此时定子绕组处于______联结。 【答案】① KM1 ② △形 8. 双速异步电动机定子绕组从一种接法改变为另一种接法时，必须把电源相序______，以保证电动机的旋转方向不变。 【答案】改变 【解析】当双速异步电动机改变定子绕组接法时，为保证旋转方向不变，需要改变电源相序，这是双速电机运行操作中的一个重要知识点。 9. 双速电动机在低速运行时，若要切换到高速运行，一般需要先______接触器，再______接触器来改变定子绕组连接。 【答案】① 断开低速运行 ② 闭合高速运行 【解析】双速电动机由低速切换到高速时，必须先断开低速运行接触器，使低速绕组连接状态解除，再闭合高速运行接触器，接通高速绕组连接状态。这样可以避免高、低速接触器同时吸合，防止绕组接线冲突或主电路短路，实际控制中还应设置电气互锁和机械互锁。 三、综合应用题 10. 某机床维修岗位需要检修一台采用变极调速的双速异步电动机。该电动机接入频率为50 Hz的三相交流电源，低速绕组形成4极磁场，高速绕组形成2极磁场。测得电动机低速运行时转差率为0.033，高速运行时转差率为0.050。电动机铭牌标注低速额定电流为8.6 A，高速额定电流为6.2 A。请完成下列任务：（1）分别计算电动机低速和高速运行时的同步转速及实际转速。（2）比较低速与高速实际转速的比值，并说明实际转速比不等于极数比的主要原因。（3）说明该双速电动机在控制与保护电路设计中应采取的主要措施，至少写出三项。 【答案】（1）同步转速公式为 等于 除以 。低速同步转速： 等于 ，得 。低速实际转速： 等于 ，代入得 ，得 ，约为 。高速同步转速： 等于 ，得 。高速实际转速： 等于 ，代入得 ，得 。（2）实际转速比为 ，约为1.965，接近2。极数由4极变为2极时，极数比为2，但由于电动机存在转差，实际转速低于同步转速，所以转速比不等于2。（3）采用变极绕组，通过改变绕组的连接方式改变磁极数。高、低速接触器之间应设置电气互锁和机械互锁，防止同时吸合；换速时应先断开原速度接触器，再接通另一速度接触器；低速和高速应分别按照铭牌额定电流设置过载保护；主电路还应设置短路、缺相和失压保护。 【解析】（1）先用同步转速公式计算两种极数下的同步转速，再根据实际转速公式结合转差率计算转子转速。（2）极数减半使同步转速约提高一倍，但转差使实际转速低于同步转速。（3）双速电动机依靠变极绕组调速，控制电路必须防止两种速度接触器同时接通，并按不同额定电流实施保护。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了浙江省（单独招生考试）《工厂电气控制设备》（高教版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法。 本卷是浙江省（单独招生考试）《工厂电气控制设备》（高教版）一课一练的第28练，内容为：双速电机绕组、变速原理、控制与保护。 浙江省（单独招生考试）一课一练 《工厂电气控制设备》（高教版） 第28练 双速异步电动机调速 一、单项选择题 1. 下列关于双速电动机的说法，正确的是（ ） A. 双速电动机的两种速度可以随意频繁切换 B. 双速电动机高速运行时一定比低速运行时更节能 C. 双速电动机的变速是平滑连续的 D. 双速电动机的两种速度是通过不同的绕组连接实现的 2. 某工厂一台双速异步电动机用于驱动通风设备，要求既能低速平稳运行保证通风量基本需求，又能高速运转应对紧急通风任务。在其控制线路中，以下关于接触器KM1（低速控制）、KM2和KM3（高速控制）动作逻辑及相关电气元件配合说法正确的是（ ） A. 按下低速运行按钮，KM1得电吸合，同时时间继电器KT得电开始计时，为高速切换做准备，且KM1辅助常开触点自锁，常闭触点断开高速控制回路实现互锁 B. 按下高速运行按钮，KM2、KM3同时得电吸合，并且无需考虑低速接触器KM1状态，因为它们各自独立工作互不干扰 C. 不论低速还是高速运行，热继电器 FR 的整定电流都固定不变，并且电机功率恒定 D. 从低速切换到高速运行时，KM1先断电，接着KM2、KM3立即得电，并且中间无需时间间隔，也不用考虑相序调整 3. 在双速电动机的定子绕组中，YY接法和△接法相比（ ） A. YY接法的磁极对数是△接法的两倍 B. YY接法的磁极对数是△接法的一半 C. 两种接法磁极对数相同 D. 磁极对数关系不确定 4. 在电源频率保持不变时，双速异步电动机采用变极调速，将定子绕组极数由4极改为8极，电动机同步转速约如何变化？ A. 由1500 r/min升至3000 r/min B. 由1500 r/min降至750 r/min C. 由750 r/min升至1500 r/min D. 由3000 r/min降至1500 r/min 5. 双速异步电动机采用变极调速时，主要通过改变什么来实现转速改变？ A. 改变定子绕组接法以改变磁极数 B. 改变转子回路电阻以改变转差率 C. 改变电源频率以改变同步转速 D. 改变负载转矩以改变运行转速 二、填空题 6. 在时间继电器自动控制双速异步电动机控制线路中，若要求电动机高速运行，则电动机先______形低速起动，后______形高速运行。 7. 如图所示电路，当电动机低速运行时，接触器______得电，此时定子绕组处于______联结。 8. 双速异步电动机定子绕组从一种接法改变为另一种接法时，必须把电源相序______，以保证电动机的旋转方向不变。 9. 双速电动机在低速运行时，若要切换到高速运行，一般需要先______接触器，再______接触器来改变定子绕组连接。 三、综合应用题 10. 某机床维修岗位需要检修一台采用变极调速的双速异步电动机。该电动机接入频率为50 Hz的三相交流电源，低速绕组形成4极磁场，高速绕组形成2极磁场。测得电动机低速运行时转差率为0.033，高速运行时转差率为0.050。电动机铭牌标注低速额定电流为8.6 A，高速额定电流为6.2 A。请完成下列任务：（1）分别计算电动机低速和高速运行时的同步转速及实际转速。（2）比较低速与高速实际转速的比值，并说明实际转速比不等于极数比的主要原因。（3）说明该双速电动机在控制与保护电路设计中应采取的主要措施，至少写出三项。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $