电机与拖动基础习题解答第七章

7 . 27 绕线转子异步电动机反接制动时,为什么要在转子回路串入较大的电阻值?

答: 绕线转子异步电动机反接制动时,要在转子回路串入较大的电阻值,一是限制制动电流不

至于过大;二是使串入的电阻消耗掉大部分的转差功率,减轻电动机发热;三是增大制动转矩。

7 . 28 倒拉反转运行应用于何种负载,分析其功率传递关系。

答: 倒拉反转运行应用于位能性恒转矩负载,例如绕线转子异步电动机转子回路串入较大的

电阻值匀速下放重物。匀速下放重物时, 电动机按提升重物的方向接通电源, 转子回路串入

较大的电阻值,电动机从电源吸收的电功率和重物下放位能减小释放出来的机械功率全都转

变为转子回路电阻上的转差功率。

7 . 29 正在运行的三相异步电动机,若把原来接在电源上的定子接线端迅速改换接到

三相对称电阻器上能否实现快速停车,为什么?

答: 不能实现快速停车,因为三相异步电动机要产生电磁转矩需要同时具备两个条件,一是要

有旋转磁场,二是旋转磁场与转子有相对切割运动, 把原来接在电源上的定子接线端迅速改

换接到三相对称电阻器上就没有旋转磁场,尽管转子是转动的,也不能产生电磁转矩,也就没

有制动转矩,所以不能实现快速停车。

7 . 30 三相异步电动机能耗制动时,保持通入定子绕组的直流电流恒定,在制动过程中气隙

磁通是否变化?

答:三相异步电动机能耗制动时,保持通入定子绕组的直流电流恒定,会在气隙中产生恒定磁

场,在制动过程中转子绕组切割气隙恒定磁场产生转子电流, 若磁路饱和,则转子电流产生的

磁场对气隙恒定磁场有去磁作用,随着转速的降低, 转子磁通变小, 去磁作用减弱, 气隙磁通

有所增大; 若磁路没有饱和,则在制动过程中气隙磁通基本不变。

7 . 31 异步电动机能耗制动的原理是什么?定子绕组为何要通入直流电流?定性画出其机械

特性曲线。

答: 异步电动机能耗制动的原理是在制动时切除定子绕组的交流电源而接通直流电源,产生

制动性的电磁转矩,实现快速制动停车。制动时定子绕组要通入直流电流在气隙中产生直流

磁场, 转子绕组切割定子直流磁场产生转子电流, 转子电流与定子直流磁场作用产生制动转

矩, 实现快速制动停车,如果定子绕组没有通入直流电流,则不会有电磁转矩产生制动作用,不

会快速制动停车,只能靠摩擦转矩减速停车。机械特性曲线如题7 . 31图中的曲线1所示,这

是一条经过原点的曲线, 增加转子电阻得到的机械特性如图中曲线2所示;增大直流电流的

机械特性如图中曲线3所示。

题7 . 31图

7 . 32 异步电动机拖动位能性负载,当负载下放时,可采用哪几种制动方法来控制其速度?定

性绘出特性曲线,并标注运行点。

答: 异步电动机拖动位能性负载下放时,可采用多种制动方法来控制下放速度。

一是采用倒拉反转制动运行的方法:将绕线转子异步电动机按提升方向接通电源,并在转

子回路串电阻,使起动转矩Tc小于负载转矩TL,电动机从C点开始下放负载,电磁转矩为制动

转矩,直至到达D点, 电磁转矩等于负载转矩, 电动机匀速下放负载,如题7 . 32图(a)所示。

二是采用能耗制动运行方法:将电动机定子绕组中的任意两相绕组接通直流电源,在负载

转矩作用下, 电动机开始下放负载,并产生制动转矩,直至C点,T= TL,电动机匀速下放负载,

如题7 . 32图(b)所示。

三是采用反向回馈制动运行的方法: 将绕线转子异步电动机按下放方向接通电源,并在

转子回路串电阻, 电磁转矩与负载转矩同方向,在它们作用下, 电动机开始加速下放负载,当

转速超过同步转速时, 电磁转矩变为制动转矩, 电动机进行回馈制动运行直至C点,T= TL,

电动机匀速下放负载,如题7 . 32图(c)所示。

(a) 倒拉反转制动运行