第七章。电力拖动基础 §7一1.电力拖动的基本概念（书P.89.,) 7-1、电力拖动系统的加速、减速或稳定运行等状态决定于什么？ 答：电力拖动系统的加速、减速或稳定运行等状态决定于电动机产生的电磁转矩与负载 转矩之差的取值(T-T2)。取值大于零，系统加速：取值小于零，系统减速：取值为零，系统 稳定运行。（答毕#) 7-2、起动瞬时若电动机的起动转矩等于系统的静负载转矩，能否起动起来？为什么？ 答：电动机不能起动。因为起动瞬时若电动机的起动转矩等于系统的静负载转矩，则系 统处于平衡状态，平衡状态是稳定状态，系统将继续保持静止不动（由牛顿定律也可知，合 力[矩]为零时，系统将保持原有状态不变)。（答毕#） 7-3、反抗性恒转矩负载与位能性恒转矩负载有什么不同？ 答：不同在于：反抗性恒转矩负载的转矩随转速的变反而变反：而位能性恒转矩负载的 转矩随转速的改变而改变。（答毕#） §7一2.交流电力拖动系统的调速（书P.92.,) 7-4、三相异步电动机有哪几种基本调速方法？ 答：三相异步电动机的基本调速方法有：（一）、改变转差率调速；（二）、改变同步转速 调速。改变转差率调速包括：1、鼠笼异步机的降压调速：2、绕线式异步机的转子串电阻调 速。改变同步转速调速也可分为：1、鼠笼异步机的变极调速：2、变频调速，等。（答毕#） 7-5、有几种方法使一台三相异步电动机实现三速的变极调速？ 答：使一台三相异步电动机实现三速的变极调速可以：1、采用三套极对数不同的交流绕 组一起装在同一个电机的铁心中实现：2、采用二套交流绕组一起装在同一个电机的铁心中， 其中一套绕组为可变极绕组（可接成Y/YY或△/YY),与另一套绕组的极对数各不相同来实现。 (答毕#) 7-6、单绕组变极调速异步电动机变极的同时，如何保证转动方向不变？ 答：单绕组变极调速异步电动机变极的同时，只要将其定子绕组的相序也同时改变，即 可保证变极后的转动方向不变。这是因为，变极绕组为两个“半相”绕组，变极前三相绕组 各差120°电角度：变极后，由于极对数增加一倍：三相绕组之间的电角度也将增加一倍， 即变为三相绕组各差240°。也就是说，变极后的相序变反，因而要将三相定子绕组的相序 加于改变，才可保证变极后的转动方向不变。（答毕#） §7一3.直流电力拖动系统的调速（书P.94.,) 7-7、直流电动机有哪些基本调速方法？它们与异步电动机的哪些调速方法相类似？ 答：直流电动机的基本调速方法主要有：1、电枢串电阻调速：2、弱磁调速：3、降压调 速等三种。它们分别与异步电动机的：1、绕线式转子串电阻：2、基频以上升频调速：3、基
第七章．电力拖动基础 §7—1．电力拖动的基本概念（书 P．89．，） 7-1、电力拖动系统的加速、减速或稳定运行等状态决定于什么？ 答：电力拖动系统的加速、减速或稳定运行等状态决定于电动机产生的电磁转矩与负载 转矩之差的取值（T-T2）。取值大于零，系统加速；取值小于零，系统减速；取值为零，系统 稳定运行。（答毕#） 7-2、起动瞬时若电动机的起动转矩等于系统的静负载转矩，能否起动起来？为什么？ 答：电动机不能起动。因为起动瞬时若电动机的起动转矩等于系统的静负载转矩，则系 统处于平衡状态，平衡状态是稳定状态，系统将继续保持静止不动（由牛顿定律也可知，合 力[矩]为零时，系统将保持原有状态不变）。（答毕#） 7--3、反抗性恒转矩负载与位能性恒转矩负载有什么不同？ 答：不同在于：反抗性恒转矩负载的转矩随转速的变反而变反；而位能性恒转矩负载的 转矩随转速的改变而改变。（答毕#） §7—2．交流电力拖动系统的调速（书 P．92．，） 7-4、三相异步电动机有哪几种基本调速方法？ 答：三相异步电动机的基本调速方法有：（一）、改变转差率调速；（二）、改变同步转速 调速。改变转差率调速包括：1、鼠笼异步机的降压调速；2、绕线式异步机的转子串电阻调 速。改变同步转速调速也可分为：1、鼠笼异步机的变极调速；2、变频调速，等。（答毕#） 7-5、有几种方法使一台三相异步电动机实现三速的变极调速？ 答：使一台三相异步电动机实现三速的变极调速可以：1、采用三套极对数不同的交流绕 组一起装在同一个电机的铁心中实现；2、采用二套交流绕组一起装在同一个电机的铁心中， 其中一套绕组为可变极绕组（可接成 Y/YY 或Δ/YY），与另一套绕组的极对数各不相同来实现。 （答毕#） 7-6、单绕组变极调速异步电动机变极的同时，如何保证转动方向不变？ 答：单绕组变极调速异步电动机变极的同时，只要将其定子绕组的相序也同时改变，即 可保证变极后的转动方向不变。这是因为，变极绕组为两个“半相”绕组，变极前三相绕组 各差 120°电角度；变极后，由于极对数增加一倍；三相绕组之间的电角度也将增加一倍， 即变为三相绕组各差 240°。也就是说，变极后的相序变反，因而要将三相定子绕组的相序 加于改变，才可保证变极后的转动方向不变。（答毕#） §7—3．直流电力拖动系统的调速（书 P．94．，） 7-7、直流电动机有哪些基本调速方法？它们与异步电动机的哪些调速方法相类似？ 答：直流电动机的基本调速方法主要有：1、电枢串电阻调速；2、弱磁调速；3、降压调 速等三种。它们分别与异步电动机的：1、绕线式转子串电阻；2、基频以上升频调速；3、基
频以下降频调速等三种调速方法相类似。（答毕#） 7-8、恒转矩负载电枢电路串电阻调速，是否串的电阻越大电枢电流越小、电阻的功耗越 小？ 答：拖动恒转矩负载的电动机稳定运行时，其电枢电流只与负载转矩的大小有关，而与 电枢电阻无关。所以，电枢所串电阻的大小不影响电枢电流的大小：而电枢电阻增大，电阻 的功耗不仅不能变小，反而会因电阻的增大而增大（功耗等于：电枢电流的平方与电阻的组 值的乘积：电流不变，组值增大，则功耗增大)。（答毕#） 7-9、为什么G-M和SCR-M调速系统有较宽的调速范围？ 答：G一M和SC-M调速系统都不仅可以改变电动机的电枢电压以实现降压调速，而且可 以改变电动机的励磁以实现弱磁调速。因而都有较宽的调速范围。（答毕#） 7-10、直流G-M调速系统具有何种调速方式（恒转矩、恒功率或这两者相结合）的功能？ 答：直流G一M调速系统具有恒转矩与恒功率两者相结合的调速方式的功能。当系统通过 改变发电机输出电压使电动机在额定电压以下实现降压调速时，其调速方式为恒转矩调速： 当系统通过改变电动机的励磁实现弱磁调速时，其调速方式为恒功率调速。因此，直流G一M 调速系统具有恒转矩与恒功率两者结合调速的功能。（答毕#） §7一4.电力拖动系统的制动（书P.97.,) 7-11、电动机有几种制动方式？它们的制动特性曲线分别在T-直角坐标的第几象限？ 答：电动机的电气制动方式主要有：1、反接制动：①、电源反接制动，（在T-直角坐 标的第2、4象限)：②、倒拉反接制动，（在第4象限）：2、回馈（发电、再生）制动，（在 第2、4象限)：3、能耗制动，（在第2、4象限)。此外，电动机还有机械制动的制动方式。 (答毕#) 7-12、拖动反抗性负载的小容量三相异步电动机，从正转到反转的过程中都经历哪些运 行状态？ 答：设：小容量三相异步电动机为鼠笼式，可以直接进行反接制动。从正转到反转的过 程中首先经历“电源反接制动”：当转速降为零后，进入“反向起动”直至与反抗性负载在反 向的平衡点稳定运行。（答毕#） 7-13、为什么大容量鼠笼异步电动机反转或停车一般不采用反接制动？ 答：因为大容量鼠笼异步电动机从电网输入的功率大，反接制动时轴上输入的机械功率 也很大，若反转或停车采用电源反接制动，则转子在制动时消耗的功率很大，产生的热量很 多，很容易使电动机过热：而且转子在制动时也将产生很大的机械冲击。所以大容量鼠笼异 步电动机反转或停车一般不采用反接制动。（答毕#） 7-14、在制动方式中，哪种制动状态是稳定运行工作状态？ 答：在电气制动方式中，拖动位能性负载时，反向回馈（发电、再生）制动、倒拉反接 制动和反向能耗制动等状态都可能是稳定运行（匀速落货）工作状态。（答毕#）
频以下降频调速等三种调速方法相类似。（答毕#） 7-8、恒转矩负载电枢电路串电阻调速，是否串的电阻越大电枢电流越小、电阻的功耗越 小？ 答：拖动恒转矩负载的电动机稳定运行时，其电枢电流只与负载转矩的大小有关，而与 电枢电阻无关。所以，电枢所串电阻的大小不影响电枢电流的大小；而电枢电阻增大，电阻 的功耗不仅不能变小，反而会因电阻的增大而增大（功耗等于：电枢电流的平方与电阻的组 值的乘积；电流不变，组值增大，则功耗增大）。（答毕#） 7-9、为什么 G-M 和 SCR-M 调速系统有较宽的调速范围？ 答：G-M 和 SCR-M 调速系统都不仅可以改变电动机的电枢电压以实现降压调速，而且可 以改变电动机的励磁以实现弱磁调速。因而都有较宽的调速范围。（答毕#） 7-10、直流 G-M 调速系统具有何种调速方式（恒转矩、恒功率或这两者相结合）的功能？ 答：直流 G-M 调速系统具有恒转矩与恒功率两者相结合的调速方式的功能。当系统通过 改变发电机输出电压使电动机在额定电压以下实现降压调速时，其调速方式为恒转矩调速； 当系统通过改变电动机的励磁实现弱磁调速时，其调速方式为恒功率调速。因此，直流 G-M 调速系统具有恒转矩与恒功率两者结合调速的功能。（答毕#） §7—4．电力拖动系统的制动（书 P．97．，） 7-11、电动机有几种制动方式？它们的制动特性曲线分别在 T-n 直角坐标的第几象限？ 答：电动机的电气制动方式主要有：1、反接制动：①、电源反接制动，（在 T-n 直角坐 标的第 2、4 象限）；②、倒拉反接制动，（在第 4 象限）；2、回馈（发电、再生）制动，（在 第 2、4 象限）；3、能耗制动，（在第 2、4 象限）。此外，电动机还有机械制动的制动方式。 （答毕#） 7-12、拖动反抗性负载的小容量三相异步电动机，从正转到反转的过程中都经历哪些运 行状态？ 答：设：小容量三相异步电动机为鼠笼式，可以直接进行反接制动。从正转到反转的过 程中首先经历“电源反接制动”；当转速降为零后，进入“反向起动”直至与反抗性负载在反 向的平衡点稳定运行。（答毕#） 7-13、为什么大容量鼠笼异步电动机反转或停车一般不采用反接制动？ 答：因为大容量鼠笼异步电动机从电网输入的功率大，反接制动时轴上输入的机械功率 也很大，若反转或停车采用电源反接制动，则转子在制动时消耗的功率很大，产生的热量很 多，很容易使电动机过热；而且转子在制动时也将产生很大的机械冲击。所以大容量鼠笼异 步电动机反转或停车一般不采用反接制动。（答毕#） 7-14、在制动方式中，哪种制动状态是稳定运行工作状态？ 答：在电气制动方式中，拖动位能性负载时，反向回馈（发电、再生）制动、倒拉反接 制动和反向能耗制动等状态都可能是稳定运行（匀速落货）工作状态。（答毕#）
7-15、试分析图7-4-6的第2、4象限中，各段制动特性都是如何实现制动的？ 答：①、第2象限中的特性“1”：是电机在原来的特性“7”运行时，突然将电源反接， 流入电枢的电流及电机转子产生的电势同相，产生的电磁（制动）转矩与转速相反，电机处 于电源反接制动状态：②、第2象限中的特性“5”和第4象限中的特性“6”：电机都处于能 耗制动状态，“5”是电机在原来的特性“7”运行时，切断电源并接入能耗制动电阻后的情况， 电机最终转速为零：“6”是电机在位能性负载的拖动下，进入稳定的能耗制动状态：③、第 4象限中的特性“2”：是电机带位能性负载，且电枢回路串大电阻，由于电磁转矩小于负载 转矩，电机被拖入倒拉反接制动状态稳定运行：④、第4象限中的特性“8”（第4象限部分）： 是电机带位能性负载，且电机在反向工作，负载拖着电机在反向回馈制动状态下运行：⑤、 第2象限中的特性“4”：是电机在正向回馈制动状态下的过渡过程（由于降压或其它原因使 转速高于理想空载转速而出现的短时运行状态)。（答毕#） §7一5.电动机的温升与维护管理（书P.100.,) 7-一16、电机铭牌上的额定温升是在什么条件下确定的？实际环境温度发生变化时应注意 什么？ 答：电机铭牌上的额定温升是在标准环境温度的条件下确定的。实际环境温度发生变化 时应注意：若实际环境温度高于标准环境温度则应相应减小电动机的使用容量，以使电机运 行时的温度不会超过容许温度：若实际环境温度低于标准环境温度，则可相应增加电动机的 使用容量。（答毕#） 7-17、电机停车后立即测量的热态绝缘电阻值与冷态时测量的有什么不同？ 答：电机停车后立即测量的热态绝缘电阻值是电机的最低绝缘电阻值，这一阻值几乎不 受环境温度的影响，因而可以用来判断电机的真实绝缘电阻的情况：而冷态时测量的绝缘电 阻值则受环境温度的影响，在不同的环境温度下测量到的绝缘电阻值是不同的，因而很难作 为用来判断电机的真实绝缘电阻的依据。这就是热态绝缘电阻值与冷态测量的绝缘电阻值的 不同之处。（答毕#） 7-18、从发热和散热的角度来说有那些不正常的因素影响电机的温升？ 答：从发热的角度来说，电机过载、绕组绝缘降低或短路、电压不正常、断相以及机械 故障等原因都可引起电机的损耗增大和发热量的增加：从散热的角度来说，机壳和绕组沉积 灰尘和污物阻碍散热、风道阻塞，冷却量不足等原因都可引起电机的散热条件变差。电机的 发热量增加和散热条件变差都会使电机的温升异常升高。（答毕#） 7-19、有什么理由说电机可以允许短时过载？允许过载时间的长短决定于什么？ 答：电机短时过载，过载产生的热量还来不及使电机的温度增加，也就是说，短时间内 电机的温度还不会超过容许温度，因此可以允许电机短时过载。允许过载时间的长短决定于 电机的温度达到容许温度的时间的长短。（答毕#） 7-20、为负载配用新的电动机时需要注意哪些事项？
7-15、试分析图 7-4-6 的第 2、4 象限中，各段制动特性都是如何实现制动的？ 答：①、第 2 象限中的特性“1”：是电机在原来的特性“7”运行时，突然将电源反接， 流入电枢的电流及电机转子产生的电势同相，产生的电磁（制动）转矩与转速相反，电机处 于电源反接制动状态；②、第 2 象限中的特性“5”和第 4 象限中的特性“6”：电机都处于能 耗制动状态，“5”是电机在原来的特性“7”运行时，切断电源并接入能耗制动电阻后的情况， 电机最终转速为零；“6”是电机在位能性负载的拖动下，进入稳定的能耗制动状态；③、第 4 象限中的特性“2”：是电机带位能性负载，且电枢回路串大电阻，由于电磁转矩小于负载 转矩，电机被拖入倒拉反接制动状态稳定运行；④、第 4 象限中的特性“8”（第 4 象限部分）： 是电机带位能性负载，且电机在反向工作，负载拖着电机在反向回馈制动状态下运行；⑤、 第 2 象限中的特性“4”：是电机在正向回馈制动状态下的过渡过程（由于降压或其它原因使 转速高于理想空载转速而出现的短时运行状态）。（答毕#） §7—5．电动机的温升与维护管理（书 P．100．，） 7--16、电机铭牌上的额定温升是在什么条件下确定的？实际环境温度发生变化时应注意 什么？ 答：电机铭牌上的额定温升是在标准环境温度的条件下确定的。实际环境温度发生变化 时应注意：若实际环境温度高于标准环境温度则应相应减小电动机的使用容量，以使电机运 行时的温度不会超过容许温度；若实际环境温度低于标准环境温度，则可相应增加电动机的 使用容量。（答毕#） 7-17、电机停车后立即测量的热态绝缘电阻值与冷态时测量的有什么不同？ 答：电机停车后立即测量的热态绝缘电阻值是电机的最低绝缘电阻值，这一阻值几乎不 受环境温度的影响，因而可以用来判断电机的真实绝缘电阻的情况；而冷态时测量的绝缘电 阻值则受环境温度的影响，在不同的环境温度下测量到的绝缘电阻值是不同的，因而很难作 为用来判断电机的真实绝缘电阻的依据。这就是热态绝缘电阻值与冷态测量的绝缘电阻值的 不同之处。（答毕#） 7-18、从发热和散热的角度来说有那些不正常的因素影响电机的温升？ 答：从发热的角度来说，电机过载、绕组绝缘降低或短路、电压不正常、断相以及机械 故障等原因都可引起电机的损耗增大和发热量的增加；从散热的角度来说，机壳和绕组沉积 灰尘和污物阻碍散热、风道阻塞，冷却量不足等原因都可引起电机的散热条件变差。电机的 发热量增加和散热条件变差都会使电机的温升异常升高。（答毕#） 7-19、有什么理由说电机可以允许短时过载？允许过载时间的长短决定于什么？ 答：电机短时过载，过载产生的热量还来不及使电机的温度增加，也就是说，短时间内 电机的温度还不会超过容许温度，因此可以允许电机短时过载。允许过载时间的长短决定于 电机的温度达到容许温度的时间的长短。（答毕#） 7-20、为负载配用新的电动机时需要注意哪些事项？
答：为负载配用新的电动机时：除应注意额定电压、频率、功率、转速、绝缘等级和防 护等级外，要特别注意电机和负载的工作制以及对起动能力和过载能力的要求。（答毕#）
答：为负载配用新的电动机时：除应注意额定电压、频率、功率、转速、绝缘等级和防 护等级外，要特别注意电机和负载的工作制以及对起动能力和过载能力的要求。（答毕#）