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全国计算机应用能力考试

1.飞轮惯量,g=9.8,J 转动惯量2.运动方程式中转矩的正负符号分析:规定某个转动方向为正方向,则转矩T 正向取正,反向取负;阻转矩Tz 正向取负,反向取正。

3.工作机构转矩、力、飞轮惯量和质量的折算折算原则:折算后系统传送的功率和储存的动能与折算前相同。

4.生产机械的负载转矩特性a 恒转矩负载特性:在运动方程式中,阻转矩(或称负载转矩)Tz 与转速n 的关系Tz=f (n) 即为生产机械的负载转矩特性。

反抗性恒转矩负载特性,负载转矩的大小与速度无关,但其方向始终与转向相反。

位能性恒转矩负载特性,转矩具有固定的方向,不随转速方向的改变而改变b 通风机负载特性:通风机负载的转矩与转速大小有关,基本上与转速的平方成正比 。

为反抗性负载。

例:离心式通风机、水泵、油泵c 恒功率负载特性 :负载转矩基本上与转速成反比,功率基本不变 。

5.固有机械特性与人为机械特性1)固有机械特性 硬特性 当他励电动机电压及磁通均为额定值时,电枢没有串联电阻时的机械特性称为固有机械特性。

2)人为机械特性人为地改变电动机参数U 、R 或 得到的机械特性,称为人为机械特性。

a 电枢回路串电阻的人为机械特性特点:(2)理想空载转速n0与固有机械特性的n0相同;(2)斜率 ,特性变软,在同一个转矩下,转速下降更多。

b 改变端电压时的人为机械特性特点:1)理想空载转速比固有特性的理想空载转速低。

端电压下降越多,其理想空载转速越低。

2)端电压不同,但人为特性的斜率跟固有特性的斜率相等,因此各条特性彼此平行,机械特性硬度不变。

c 减弱电动机主磁通时的人为机械特性特点:(1)由于斐’>斐N ,理想空载转速比固有特性的理想空载转速高。

(2)人为机械特性的斜率比固有机械特性大,即人为特性比固有特性软。

6.电力拖动稳定运行的条件a 两种特性有交点(平衡点)仅是稳定运行的必要条件;b 稳定运行的充分条件:如果电力拖动系统原在交点处稳定运行,由于出现某种干扰作用(如电网电压波动、负载转矩的微小变化等),使原来两种特性的平衡变成不平衡,电动机转速便稍有变化,这时,当干扰消除后,拖动系统必须有能力使转速恢复到原来交点处的数值。

电力拖动系统如能满足这样的特性配合条件,则该系统是稳定的,否则是不稳定的。

判断是否为稳定点条件:在交点对应的转速之上保证T<Tz ;在交点对应的转速之下T>Tz 8.他励直流电动机起动的过渡过程a 电力拖动系统的过渡过程:电力拖动系统由一个稳定工作状态过渡到另一个稳定工作状态的过程。

过渡过程中,n 、T 、Ia 及P 均在变化,为时间的函数。

b 电力拖动系统中的惯性:机械惯性反映在系统的飞轮惯量上,它使转速不能突变。

电磁惯性反映在电枢回路电感及励磁回路电感上,它们分别使电枢电流和励磁电流不能突变,从而使磁通不能突变。

热惯性它使电动机的温度不能突变。

c 机械过渡过程—— 它只考虑机械惯性,忽略影响较小的电磁惯性。

电气--机械过渡过程 —— 它同时考虑机械与电磁两种惯性。

d 加快起动过程的途径减少系统的飞轮惯量GD2、设法改变起动过程中的电流波形、9.直流电动机的两种运转状态(1)电动运转状态:特点:电动机的电磁转矩方向与旋转方向相同,此时电网向电动机输入电能,并转变为机械能带动负载。

(2)制动运转状态:特点:电动机的电磁转矩方向与旋转方向相反,此时电动机吸收机械能转变为电能。

10.直流电动机的制动 1.能耗制动优点:(1)制动减速较平稳、可靠;(2)控制线路较简单;(3)停车准确;(4)能耗制动产生的冲击电流不会影响电网。

缺点(1)低速时制动转矩小,停转慢;(2)动能大部分都消耗在制动电阻上。

2. 反接制动电压反接的反接制动的特点优点(1)制动转矩较大且稳定,可以很快使机组停机;(2)转速至零时,制动转矩不为零。

缺点(1)需要加入足够的电阻,限制电枢电流;(2)制动过程中gJ GD 42=n KT z =N N T e c a C C R R ββ>Φ+=2消耗大量能量在制动电阻上;(3)若要准确停车,需及时切断电源。

倒拉(转速反向)反转反接制动3.回馈制动反向回馈优点:(1)不改变接线即可从电动状态自行转到制动状态;(2)电能回馈到电网,较为经济。

缺点:(1)当Ea<U时,回馈制动不能实现;(2)单独用回馈制动,不能使转速制动到零。

对电动机起动的基本要求:1)起动转矩要大;2)起动电流要小;3)起动设备要简单、经济、可靠。

11.他励直流电动机的调速调速指标:1)调速范围2)静差率3)调速的平滑性4)调速时的容许输出5)调速的经济性调速方法:1)电枢回路串电阻调速:优点:电枢串电阻调速设备简单,操作方便。

缺点:1)由于电阻只能分段调节,所以调速的平滑性差;2)低速时特性曲线斜率大,静差率大,所以相对稳定性差;3)轻载时调速范围小,额定负载时调速范围一般为D≦2;4)损耗大,效率低,不经济。

对恒转矩负载,调速前、后因磁通不变而使T和Ia不变,输入功率不变,输出功率却随转速的下降而下降,减少的部分被串联电阻消耗了。

2)改变电源电压调速:优点:1)电源电压能够平滑调节,可实现无级调速。

2)调速前后的机械特性的斜率不变,硬度较高,负载变化时稳定性好。

3)无论轻载还是负载,调速范围相同,一般可达D=2.5〜12。

4)电能损耗较小,调速的经济性好。

缺点:需要一套电压可连续调节的直流电源。

3)减弱磁通调速:优点:由于在电流较小的励磁回路中进行调节,因而控制方便,能量损耗小,设备简单,调速平滑性好。

弱磁升速后电枢电流增大,电动机的输入功率增大,但由于转速升高,输出功率也增大,电动机的效率基本不变,因此经济性是比较好。

缺点:1)机械特性的斜率变大,特性变软,稳定性变差;2)转速的升高受到电动机换向能力和机械强度的限制,升速范围不可能很大,一般D≤2;研究过渡过程的目的:1)分析如何缩短过渡过程时间,提高生产率;(2)探讨减少过渡过程功率损耗的途径,节约电能;(3)研究如何改善电机的运行状况,使系统安全运行12.他励直流电动机的过渡过程的能量损耗空载起动时的能量损耗、空载能耗制动的能量损耗、空载反接制动的能量损耗、空载反转过程的能量损耗.减少他励直流电动机过渡过程能量损耗的方法(1)减少拖动系统存储的能量;电机电枢设计成细长形状;双电机拖动;选择适当转速。

(2)选择合理的起动制动方式。

双电机串并联起动;选择制动方式。

13.固有机械特性的特殊点起动点A:该点S=1;临界点B:该点S=Sm;额定点C:该点S=SN;同步点D:该点S=0,又称理想空载点;14.三相异步电动机的各种运转状态电动运转状态特点:电动机的电磁转矩T的方向与转速n的方向相同。

制动运转状态特点:电动机的转矩T的方向与转速n的方向相反以实现制动。

异步电动机制动状态:回馈制动、反接制动、能耗制动。

15.异步电动机直接起动时的问题:(1)电动机起动电流大,供电网络承受冲击电流;(2)电动机起动转矩小,负载要求有足够的转矩才起动;16. 三相笼型异步电动机的起动方法1)直接起动:一般7.5kW以下电机允许直接起动。

功率大于7.5kW,则要求起动电流倍数优点:设备简单,操作方便;②缺点:起动电流大,须足够大的电源;③适用条件:小容量电动机带轻载起动的情况。

2)降压起动电阻减压或电抗减压起动优点:起动平稳,运行可靠,结构简单。

缺点:起动转矩大大减小。

适用:轻载起动的场合。

自耦减压起动优点:有不同的电压抽头可供不同的负载启动时选择(40%,60%,80%)缺点:体积大,质量大,价格高。

适用:容量较大的低压电动机。

星形-三角形起动优点:体积小,重量轻,运行可靠,价廉,检修方便。

缺点:起动电压固定。

延边三角形起动优点:体积小,重量轻,允许经常启动,节约有色金属。

缺点:接线复杂3)软起动方法限流或恒流起动方法:用电子软起动器实现起动时限制电动机起动电流或保持恒定的起动电流,主要用于轻载软起动。

斜坡电压起动法:用电子软起动实现电动机起动时定子电压由小到大斜坡线性上升,主要用于重载软起动。

转矩控制起动法:用电子软起动实现电动机起动时起动转矩由小到大线性上升,起动的平滑性好,能够降低起动时对电网的冲击,是较好的重载软起动方法。

转矩加脉冲突跳控制起动法:此方法与转矩控制起动法类似,其差别在于:起动瞬间加脉冲突跳转矩以克服电动机的负载转矩,然后转矩平滑上升。

此法也适用于重载软起动。

电压控制起动法:用电子软起动器控制电压以保证电动机起动时产生较大的起动转矩,是较好的轻载软起动方法。

17. 三相绕线式异步电动机的起动方法1)转子串电阻起动在转子回路中串联适当的电阻,既能限制起动电流,又能增大起动转矩。

2)转子串频敏变阻器起动18.变极调速的优缺点优点:变极调速简单,经济性好,具有较硬的机械特性,稳定性好, 可用于恒功率和恒转矩负载.缺点:变极调速时,转速几乎是成倍变化的,调速的平滑性较差。

变频调速的优缺点优点:调速范围大,平滑性好,可实现恒转矩或恒功率调速,经济性好;缺点:必须有专用的变频电源,在恒转矩调速时,低速段电动机的过载倍数大为降低。

20.调节转差能耗调速调节转差能耗调速的共同特点:在调速过程中产生大量的转差功率,消耗在转子电路中,使转子发热,经济性较差。

转差调速方法:转子电路串联电阻调速;改变定子电压调速;滑差电动机;串级调速及脉冲调速。

转子电路串联电阻调速优缺点:优点:方法简单,投资不高,适用于恒转矩负载。

缺点:转子铜耗增大,经济性差;调速范围不大,调速的级数少,平滑性不高。

改变定子电压调速滑差电动机滑差电动机由笼型异步电动机、滑差离合器和控制装置三部分组成。

优点:结构简单,运行可靠,维护方便,加工容易,能平滑调速,用闭环系统可扩大笼型电动机的调速范围。

缺点:必须增加滑差离合设备,调速时效率低,在负载转矩Tz<10%TN 时,可能失控。

硬轴联接的双电动机拖动系统目的:1)减少电力拖动系统的飞轮力矩--加快过渡过程,减少过渡过程中的能量损耗;(2)承担功率较大的负载;(3)获得稳定的低速。

如何使负载分配较平均?(1)当两台电动机的电枢并联时,可在Ra较小的电枢回路串联电阻,或在磁通较大的励磁回路内串联电阻。

2)当电源电压允许时,采用两台电动机的电枢串联,可使负载平均分配。

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