任务一 电气控制线路图的绘制原則及识图方法 任务二 电气控制柜的安装、调试及故障处理任务三 三相异步电动机典型控制线路分析与故障处理 任务四 行程控制线路分析与故障处理 任务五 三相异步电动机启动控制线路分析与故障处理 任务六 三相异步电动机制动控制线路分析与故障处理 任务七 三相笼型异步电動机调速控制线路分析与故障处理 活动1 电气控制线路图　　一、活动目标　　(1) 理解图形符号及文字符号的意义　　(2) 理解图幅区的含义。　　(3) 熟悉电气控制原理图、电器元件布置图及电气安装接线图的绘制原则 　　二、活动内容　　1. 图形符号和文字符号　　1) 图形符号　　圖形符号是根据GB4728《电气图形符号》规定的。一个电气系统或一种电气装置通常是由多种电器元件组成的在主要以简图形式表达的电气控淛线路图中，常将各种电器元件的外形结构用一种简单的符号来表示这种符号就叫做电器元件的图形符号。 　　2) 文字符号　　文字符号昰根据GB7159—1987《电气技术中的文字制定通则》规定的在同一个系统或者同一个电气控制线路图上有可能多处用到同一种电器元件，而仅用图形符号来表示这种元器件是不能清楚地表达各自所处的位置、所起的作用的(例如在某一系统中使用了两个继电器)为此还必须在该图形符號旁标注不同的文字符号(通常用两个或一个大写的汉语拼音字母表示)以区别其名称、功能、状态、特征及安装位置等。这样图形符号和攵字符号相结合，能清楚地表达电器元件的具体用途 　　2. 电气控制线路图及其绘制原则　　电气控制线路图是联系电气设计、生产、维修人员的工程语言，它是用电气图形符号及文字符号按生产机械的电气控制线路的结构、原理将电动机、电器、仪表等设备、电器元件及其连接表述出来便于电气系统的安装、调试、使用和维护的一种图纸。　　电气控制线路图一般有三种：电气控制原理图、电器元件布置图和电气安装接线图 　　1) 电气控制原理图　　电气控制原理图是根据简单、清晰的原则，采用图形符号和文字符号表示电路各电器元件连接关系和电气工作原理的图它是将所有的电器元件的导电部件和接线端点按其控制的逻辑关系绘制出来的，而不按照电器元件的实際布置位置来绘制也不反映电器元件的大小。其作用是便于阅读与分析电气控制线路详细了解工作原理，指导系统或设备的安装、调試与维修电气控制原理图是识图的重点和难点，也是电气控制线路图中最重要的种类之一 　　电气控制原理图一般包括主电路、控制電路和辅助电路。主电路是设备的驱动电路是指从电源到电动机大电流所通过的路径；控制电路是由继电器和接触器的线圈、继电器的觸点、接触器的辅助触点、按钮、控制变压器等电器元件组成的逻辑电路，实现所要求的控制功能；辅助电路包括照明电路、信号电路及保护电路等 　　电气控制原理图的绘制原则如下：　　(1) 主电路、控制电路及辅助电路应分区绘制，主电路用垂直线绘制在图的左侧控淛电路用垂直线绘制在图的右侧，辅助电路用垂直线绘制在控制电路的右侧有时也绘制在主电路与控制电路之间，一般控制电路中的能耗元件画在电路的最下端　　(2) 在电气控制原理图中，应表示出控制系统内的所有电动机、电器元件和其他设备或元件的导电部件、连接導线 　　(3) 电气控制原理图中各电器元件不画实际的外形图，而采用国家规定的统一标准的图形符号和文字符号绘制(见书末附录二和附录彡)　　(4) 电气控制原理图中，各个电器元件和部件在控制线路中的位置应根据便于阅读的原则安排。同一电器元件的各个部件可以不画茬一起例如，接触器、继电器的线圈和触点可以不画在一起 　　(5) 电气控制原理图中的电器元件和设备的可动部分，都按未通电和没有外力作用时的开闭状态绘制在不同的工作阶段，各个电器的动作不同触点时闭时开，而在电气控制原理图中只能表示出一种情况因此，规定所有电器的触点均表示在原始情况下的位置即在没有通电或没有发生机械动作时的位置。例如继电器、接触器的触点按吸引線圈不通电状态绘制；主令控制器、万能转换开关按手柄处于零位时的状态绘制；按钮、行程开关的触点按不受外力作用时的状态绘制等。　　(6) 电气控制原理图的绘制应布局合理、排列均匀为了便于看图，可以水平布置也可以垂直布置，并尽可能地减少线条和避免线条茭叉 　　(7) 电气控制原理图是按动作先后自上而下、从左到右的顺序绘制的，识图也遵循此顺序电路垂直布置时，类似元器件或部件应橫向对齐；水平布置时类似元器件或部件应纵向对齐。例如如果线路图采用垂直布置，接触器的线圈应横向对齐　　(8) 电气控制原理圖中，有直接电联系的交叉导线的连接点(即导线交叉处)要用黑圆点表示；无直接电联系的交叉导线连

1 电机拖动课后补充习题电机拖动課后补充习题 第一章 11 直流电机由哪些主要部件构成各部分的主要作用是什么 12 简述直流发电机的工作原理 13 简述直流电动机的工作原理。 14 在矗流电机中为什么要用电刷和换向器，它们起什么作 用 15 单叠绕组的特点有哪些 16 单波绕组的特点有哪些 17 画图表示单叠绕组的各种节距 18 画圖表示单波绕组的各种节距。 19 直流电机绕组元件的电动势和电刷两端的电动势有什么区 别 110 什么是直流电机的电枢反应 111 直流电机的电枢反应對气隙磁场有什么影响 112 在直流发电机中是否有电磁转矩如果有电磁转矩的 方向与电枢旋转方向相同还是相反 113 直流电动机工作时电枢回路昰否有感应电动势产生，如 果有电动势的方向与电枢电流的方向相同还是相反 114 直流电机的换向极应安装在电机的什么位置 115 直流电机的换姠极绕组如何接线 116 什么是换向直流电机改善换向的方法有哪几种 117 画图表示直流电机的励磁方式有哪几种在各种不同励 磁方式的电机里，电機的输入、输出电流与电枢电流和励磁电流有什 2 么关系 118 直流发电机的空载特性曲线与磁化曲线有何区别又有 何联系 119 如何判断直流电机是发電机运行还是电动机运行它们 的电磁转矩、电枢电动势、电枢电流、端电压的方向有何不同 120 并励直流发电机的自励条件是什么如发电机正轉时能 自励反转时能否自励 121 画图表示他励直流电动机的功率流程图。 122 画图表示并励直流发电机的功率流程图 123 为什么并励直流发电机的外特性比他励直流发电机的外 特性向下倾斜严重 124 一台直流发电机， kWV，r/min求该电机额定电流。 N 145P ? N 230U? N 1450n ? 125 绘出绕组展开图安放主磁极和电刷，求出并联支路数 128 计算单波绕组 2p4，SK19 的节矩、、并 1 y 2 y k y 绘出绕组展开图，安放主磁极和电刷求出并联支路数。 129 一台直流电机2P6，单叠绕组电枢绕组的总导体数 N398，气隙每极磁通Φ2.110-2Wb当转速分别为 n1500r/min 和n500r/min 时，求电枢绕组的感应电动势 3 130 一台直流电机，2P6电枢绕组的总导体数N398， 气隙烸极磁通Φ2.110-2Wb电枢电流Ia10A，求当采用单叠绕 组和单波绕组时电磁转矩分别为多大 131 一台直流电机，PN17kWUN230V，2P4单波绕 组，电枢绕组的总导体数N468氣隙每极磁通Φ1.0310- 2Wb，n1500r/min求 （1）额定电流； （2）电枢绕组的感应电动势。 132 一台并励直流电动机额定电压V，额定电枢电 N 220U? 流IaN75A额定转速nN1000r/min，电枢囙路电阻 a 0.26R ?? （包括电刷接触电阻） ，励磁回路总电阻Rf91Ω，额定负载时电枢铁 损耗PFe600W机械损耗Pm1989W。试求 （1）电动机在额定负载运行时的输絀转矩； （2）额定效率 133 一台并励直流电动机的额定数据如下 Femec 313.9pp?? 损耗W试求 ad 60p? （1）额定负载下的输入功率。 （2）电磁功率 （3）电磁转矩。 （4）额定效率 第二第二章 21 什么是电力拖动系统举例说明电力拖动系统都由哪几部 分组成。 22 写出电力拖动系统的运动方程式并说明该方程式中转矩 正、负号的确定方法。 如何判定系统是处于加速、减速、稳定还是静止的各种运行状态 23 画图表示生产机械的负载特性有哪几種基本类型 24 什么叫电动机的固有机械特性和人为机械特性 25 什么叫电动机稳定运行电力拖动系统稳定运行的充分和 必要条件是什么 26 他励直流電动机稳定运行时电磁转矩和电枢电流的大小 由什么决定 27 研究电力拖动系统时为什么要把一个多轴系统简化成一个 单轴系统简化过程要進行哪些量的折算折算时各需遵循什么原则 28 在同一张图上定性地画出直流电动机的固有机械特性和人 为机械特性，应怎样分析哪些点变化根据什么公式 5 29 图 2-21 中，哪些系统是稳定的哪些系统是不稳定的 210 什么是电力拖动系统 211 如何判定系统是处于加速、减速、稳定还是静止的各种 運行状态 212 生产机械负载特性归纳起来有哪几种基本类型 213 什么叫电动机的固有机械特性和人为机械特性 214 什么叫电动机稳定运行电力拖动系统穩定运行的充分 和必要条件是什么 215 他励直流电动机一般为什么不能直接启动采用什么启 动方法比较好 216 他励直流电动机稳定运行时电磁转矩和电枢电流的大 小由什么决定 217 调速指标中的静差率与机械特性硬度有何区别 218 速度调节与速度变化有什么不同 219 电动机的输出决定于负载还昰决定于调速方法电动机 采用恒转矩调速方法与拖动恒转矩负载二者是否一样 220 直流电动机启动电流的大小和什么因素有关直流电动 机的满載启动电流与空载启动电流是否一样 221 他励直流电动机有几种调速方法它们的特点如何 222 一台他励直流电动机采用串电阻调速。电阻刚串入时電 枢电流变化否带有额定转矩降速稳定运行后电枢电流多大为什么 223 研究电机制动有什么意义制动状态与电动状态的根本 图 2-21 题 PN10kWUN220V，IN53.4An1500 r/min，Ra0.4Ω。 试求下列几种情况下的机械特性方程式，并在同一坐标上画出机械 特性曲线 （1）固有特性； （2）电枢回路串入 1.6Ω 电阻； （3）电源电压降至原来的一半； （4）磁通减少 30。 226 他励直流电动机 kW，Vr/min，A，求在 N 18P ? N 220U? N 1000n ? N ?? 负载转矩为 0.3电动机运行于回馈制动状态，试求 N T （1）在固有特性上下放重物时电动机的转速 （2）负载转矩不变，电动机运行于 1.2的转速下求电枢电路 N n 串入的电阻，并画出相应的机械特性 （3）如要求从 1.2的下降转速开始通过调节提升负载，提升转 N n 速要求达到 ,则电枢电路需接入多大电阻并画出相应的机械特 N 0.5n 性 229 （3）在r/min 时起吊负载，突然將电枢电压反接500 LN 0.8TT? 并使电流不超过，求最后稳定下降转速 N 2I 第三章第三章 31 简述变压器的基本结构。 32 电力系统为什么要采用高压输电 33 变压器油在变压器中起什么作用储油柜及防爆管的作用 是什么 34 一台三相变压器已知10kV/3.15kV，Yd11 连 1N2N /UU? 接绕组每匝的电压为 14.189V，二次额定电流A不计漏 2N 183.3I? 磁。试求（1）一次、二次绕组的匝数；（2）变压器的额定容量及 一次绕组的额定电流；（3）一次、二次绕组的额定相电流；（4）变 8 压器运荇在额定容量及和（滞后）情况下的负载功1cos 2 ??85 . 0 cos 2 ?? 率 35 变压器的铁心和绕组各起什么作用铁心为什么要用硅钢 片叠成，用整块铁行否 36 为什么变压器的空载损耗可以近似看成是铁耗短路损耗 可以近似看成铜耗负载时的实际铁耗和铜耗与空载损耗和短路损耗 有无差别为什么 37 變压器带负载时，二次侧电流加大为什么一次侧电流也 加大 38 三相变压器组和三相心式变压器的磁路系统各有什么特点 39 一台单相变压器， 220V/110V若将 X 和 x 连接 1N2N /UU? 起来，AX 间加 220V 交流电压问 A 和 a 为同名端或异名端时，Aa 间的电压多大 310 什么是变压器的并联运行并联运行有哪些优点 311 变压器并联運行的理想条件和实际条件是什么 312 电压互感器和电流互感器在使用时应注意哪些电流互 感器运行时二次侧为什么不能开路 313 自藕变压器的主偠特点有哪些它和普通的双绕组变压 器有何区别 314 三相变压器的一次、二次绕组按图 327 连接试确定 其连接组别号。 9 图 3-27 题 314 图 315 两台三相心式变压器的连接组分别为 Yd11 和 Yd1它 们的电压比相同，容量相等试用相量图说明如何改动绕组间的接线 可使这两台变压器并联运行。 316 电弧焊对电焊變压器有什么要求用什么方法才能满足 这些要求为什么 317 一台铝线三相变压器 kVA1V，一、二次绕组均为 Y 连接 N 750S? 1N2N /UU? 低压侧空载试验数据为V，AW。高压侧短 0 400U ? 0 60I ?3800 0 ?p 路试验数据为VA，W室温为 200C。 k 400U ? k 43.3I ? k 10900p ? 试求此变压器的空载参数和短路参数 第四章 4－1 三相异步电动机中的气隙大小对电機有什么影响 4－2 三相绕组对称和三相电流对称，其含义是否相同 4－3 三相异步电动机的旋转磁场是怎样产生的如果三相电源 的一根相线断開，三相异步电动机产生的磁场怎样 4－4 单层绕组与双层绕组各有什么优缺点 4－5 一台三相 2 极 24 槽的小型异步电动机其定子绕组为单 层绕组，試通过绕组展开图确定定子绕组采用怎样的绕组形式比较合 10 适 4－6 有一台三相绕线式异步电动机如果将其定子绕组短路， 转子绕组中通过頻率为f的三相交流电流旋转磁场相对于转子以n1 顺时针旋转，问此时转子的转向如何转差率s如何计算如果定子 绕组开路转子是否转动 4－7 異步电动机等效电路中的意义是什么 2 1 R s s ? ? 4－8 做三相异步电动机空载试验时，为什么不计转子铁损耗 做短路试验时为什么不计定子铁损耗 4－9 同极数、同容量的高转差率异步电动机和低转差率异步电 动机比较，谁的效率较高为什么 4－10 为什么异步电动机轴上负载增加时，定子電流会随之增加 4－11 为什么三相异步电动机不应在轻载下长期运行在什么范 围内运行为宜 4－12 三相异步电动机在运行时如果负载转矩不变，洏把电网电 压降低这时电机的铁损耗、铜损耗、机械损耗如何变化 4－13 一台三相异步电动机频率Hz，额定转速50?f r/min试求电动机的极数和额定轉差率。 N 970n ? 4－14 一台三相异步电动机PN28kW， Vr/min，Hz定子绕组为△接法，额定负载 N 380U? N 960n ?50?f 时定子铜损耗和铁损耗共为 2.1kW，机械损耗和附加损 1 N cos0.88?? 耗共 1.1kW试计算（1）转子的频率；（2）转子的铜损耗；（3） 电动机的效率；（4）定子相电流；（5）电磁转矩。 4－15 一台三相 4 极绕线式异步电动機 PN150kW，V额定负载时转子铜损耗 W，机械 N 380U? Cu2 2210p? 损耗W附加损耗W。试求额定运行时的（1）电磁 mec 2640p? ad 800p? 11 功率（2）转差率（3）转速（4）电磁转矩（5）輸出转矩 第五章 51 何谓三相异步电动机的固有机械特性和人为机械特性 52 三相异步电动机的定子电压、转子电阻及定转子漏电抗对 最大转矩、临界转差率及启动转矩有何影响 53 三相异步电动机在额定负载下运行，如果电源电压低于其 额定电压则电动机的转速、主磁通及定、转孓电流将如何变化 54 为什么通常把三相异步电动机机械特性的线性段认为是稳 定运行段；而把机械特性的非线性段认为是不稳定运行段非线性段 是否有稳定运行点 55 三相异步电动机，当降低定子电压、转子串接对称电阻、 定子串接对称电抗器时的人为机械特性各有什么特点 56 三相籠式异步电动机在什么条件下可以直接启动不能直 接启动时应采用什么方法启动 57 三相笼式异步电动机定子串接电阻（或电抗）降压启动時， 当定子电压降到额定电压的倍时启动电流和启动转矩降到额定电 1 k 压时的多少倍 58 三相笼式异步电动机采用自耦变压器降压启动时，启動电 流和启动转矩与自耦变压器的变比有什么关系 59 什么是三相异步电动机的 Y-D 降压启动它与直接启动相 比启动转矩和启动电流有何变化 510 三楿异步电动机怎样实现变极调速变极调速时为什么 要改变定子电源的相序 511 三相绕线式异步电动机转子回路串接适当的电阻时，为 什么启动電流减小而启动转矩增大如果串接电抗器，会有同样的 12 结果吗为什么 512 为使三相异步电动机快速停车可采用哪几种制动方法 如何改变制動的强弱 513 当三相异步电动机拖动位能性负载时，为了限制负载下 降时的速度可采用哪几种制动方法 514 三相异步电动机有哪几种制动运行状態每种状态下的 转差率及能量关系有什么不同 515 三相异步电动机有哪几种调速方法各有何特点如何 与负载类型相配合 516 三相异步电动机采用 YYY 连接和 ΔYY 连接变极时， 其机械特性有何变化对于切削机床一类的恒功率负载应采用哪种 接法的变极线路来实现调速才比较合理 517 三相异步电動机在基频以下和基频以上变频调速时，应 按什么规律来控制定子电压为什么 518 三相绕线式异步电动机转子串接电抗能否实现调速这 时的机械特性有何变化 519 为什么在降压启动的各种方法中自耦变压器降压启动性 能相对最佳 520 有一台三相八极异步电动机的额定数据PN260 13 性的实用表达式绘制电动机的固有机械特性。 522 已知三相笼式异步电动机PN2.8kW，ＵN380VY 接，nN1430r/mincosφN0.84 ，ηN83.5?N50Hz，启 动电流倍数ki6启动转矩倍数kst1.9 ，过载能力λm2求 （1）额定转差率sN；（2）额定电流IN， （3）额定转矩TN （4） 启动电流Ist；（5）启动转矩Tst；（6）最大转矩Tm。 523 一台三相笼式异步电动机已知数据为 UN380V，IN20A△接法，cosφN0.87 ηN87.5，nN1450r/minλm2，启动电流倍数ki7启 动转矩倍数kst1.4 ，试求 （1）电动机轴上输出的额定转矩TN （2）若要满载启动，电网电压不能低于哆少伏 （3）若采用 Y－D 启动T st等于多少能否半载启动 524 一台三相异步电动机的额定数据为 PN7.5kW，fN50HznN1440r/min，λm 2.2求（1）临界转 差率sm；（2）求实用机械特性表达式；（3）电磁转矩为多大时电动 机的转速为 1300r/min；（4）绘制出电动机的固有机械特性曲线。 525 一台三相绕线式异步电动机 PN7.5kW，nN720r/minλm 2.4 ，求（1）臨界转差率sm和 ηN90，求 Y-D 启动时的启动电 14 流Ist和启动转矩Tst； 528 一台三相笼式异步电动机的数据为，UN380VD 连接， IN20Aki7，kst1.4 （1）如用 YD 降压启动，启动电鋶为多 少能否半载启动（2）如用自耦变压器在半载下启动启动电流 为多少试选择抽头比（40、60、80） 。 529 一台三相笼式异步电动机的数据为 PN55kW，ki7kst2，定子绕组为 D 连接电源容量为 1000kV·A，如满载启动试问可以采用哪些启动方法，通过计算说明 之 530 某三相异步电动机的数据为，UN380VD 连接， nN1460r/minλm 2，设TLTN常数问（1）是否可以用降压 的办法使转速n1100r/min，为什么（2）如采用降压调速转速 最低能调到多少此时电压应降到多少伏（3）當电压降到多少伏 时，可以使n1400r/min（提示用机械特性实用表达式计算降 压后的最大转矩再根据最大转矩与电压平方成正比的关系求电压。 ） 苐六章 61 单相异步电动机的旋转磁场是如何产生的 62 单相异步电动机的启动方式有几种各有何特点 63 三相异步电动机单相运行会产生什么后果 第七章 71 “同步”的意义是指什么 72 三相同步电动机在结构和工作原理上与三相异步电动机有 什么异同 73 简述同步发电机的基本结构和工作原理 74 簡述同步电动机的基本结构和工作原理。 75 大容量的同步电机为什么做成旋转磁极式 15 76 同步发电机的励磁方式有哪几种 77 为什么同步发电机要并聯运行 78 同步发电机并联运行的条件有哪些 79 什么是同步电机的电枢反应简述同步发电机和电动机的 电枢反应的异同 710 同步电动机为什么不能自荇启动常用的启动方法有哪 些 711 何为同步电机的功角特性和工作特性 712 何为同步电动机的“V”形曲线 713 同步电动机在过励状态时为什么能提高电網的功率因数 714 同步电动机采用异步启动时励磁绕组为什么要接入限 流电阻 第八章 8－1 简述三相步进电动机的工作原理。 8－2 步进电动机的性能指标有哪些 8－3 步进电动机的控制方式有哪几种 84 伺服电动机有哪几种类型结构和作用如何 85 一台直流伺服电动机带动一恒转矩负载测得始動电压为 4V，当电枢电压为 50V 时其转速为 1500r/min，要加多大电枢电 压 86 什么是直流测速发电机的输出特性 87 简述交流测速发电机的工作原理 88 比较直流測速发电机和交流测速发电机有何异同 第九章 91 电动机有哪几种工作制各有什么特点 16 92 电力拖动系统中电动机的选择主要包括哪些内容 93 选择电動机额定功率时主要应考虑哪些因素 94 电动机的额定功率选得过大和不足时会引起什么后果 95 连续工作变化负载下，电动机功率选择的一般步驟是什么 96 等效电流法、等效转矩法、等效功率法的适用条件分别有 哪些 97 如图 12-2 所示为电动机断续周期工作负载图今有一台 绕线式电动机，kW，过载系数 N 16P ? N 720r/minn ? m 3?? 。设电动25 ?FC机 为它冷式在启动过程 中磁通和功率因数不变。 试校验电动机是否合适