普通电机与变频电机

第一篇：普通电机与变频电机

永磁同步电机与异步电机的比较

随着电力电子技术、新型电机控制理论和稀土永磁材料的快速发展，永磁同步电动机得以迅速的推广应用。永磁同步电机与普通异步速电机相比，具有如下优势：

1、效率高

这里所说的效率高不仅仅指额定功率点的效率离于普通三相异步电机，而是指其在整个调速范围内的平均效率。永磁同步电机的励磁磁场由永磁体提供，转子不需要励磁电流，电机效率提高，与异步电机相比，任意转速点均节约电能，尤其在转速较低的时候这种优势尤其明显。

2.启动转矩

永磁同步电机一般也采用异步起动方式，由于永磁同步电机正常工作时转子绕组不起作用，在设计永磁电机时，可使转子绕组完全满足高起动转矩的要求，例如使起倍1.8倍上升到2.5倍，甚至更大。

3.对电网运行的影响

因异步电机的功率因数低，电机要从电网中吸收大量的无功电流，造成电网翰变电设备及发电设备中有大量无功电流，进而使电网的品质因数下降，加重了电网及枪变电设备及发电设备的负荷，同时无功电流在电网、翰变电设备及发电设备中均要消耗部分电能，造成电力电网效率变低，影晌了电能的有效利用。同样由于异步电机的效率低，要满足翰出功率的耍求，势必要从电网多吸收电能，进一步增加了电两能量的损失，加重了电网负荷。在永磁电机转子中无感应电流励班，电机的功率因数高，提高了电网的品质因数使电网中不再需安装补偿器。同时，因永磁电机的高效率，也节约了电能。

4、体积小，重量轻

由于使用了高性能的永磁材料提供磁场，使得永磁电机的气隙磁场较感应电机大先增强，永磁电机的体积和重最较感应电机可以大大的缩小。例如11kW的异步电机重最为220kg，而永磁电机仅为92kg，相当于异步电机重量的45.8%。

5、故障率更低、使用普遍

由于使用了高性能的稀土永磁材料提供磁场，因此故障率更低，使用更加普遍为目前应用的主流电梯驱动电机，异步电机目前在客用电梯应用市场上已经完全淘汰，部分低端大载量货用电梯在使用!

基于以上对比优势，目前，永磁同步电机它比普通三相异步电机更高效，更节能!

第二篇：直流电机与三相异步电机相比的缺点（整理）

与三相异步电机相比，直流电机主要存在如下问题：

一.由于直流电机存在换向器，使得高速、高压直流电机的制造变得极为困

难。这限制了直流电机的功率范围。

二.同时由于直流电机的转子是结构比较复杂，使得故障概率升高，同时惯

量相对较大。

三.长期使用需要定时更换炭刷，使维护工作量加大。

四.直流电机的换向器与电枢绕组的焊接点成为“事故高发点”。对环境恶

劣的场合常常需要使用钢质换向器及氩弧焊工艺，会大大增加成本。

五.当前的Z4系列直流电机体积大大缩小，对强迫通风的依赖性更强。在

没有强迫通风的情况下，即使空载也可能烧电机(因为励磁绕组可能永久通电)。

六.Z4系列直流电机的风机将冷空气直接吹进电机内部(普通交流异步电

机一般是吹散热筋)，所以直流电机的防护等级一般比较低。大多直流电机的风机会外加无纺布的过滤网。过滤网视环境情况需要定期清洗，也增加了维护的工作量。

七.直流电机的出风口百叶窗在喷漆时是用纸糊上的，以免油漆进入电机内

部。需要用户在现场开机前将其撕调。常常有用户遗忘此步骤，造成电机运行不久即烧毁。

第三篇：电机装配与检测

2014年贵州省中职组电机装配与运行检测竞赛规程

一、赛项名称

电机装配与运行检测

二、竞赛目的

本赛项适应了现代电机行业对相关专业人才的大量需求，现代产业发展的需要，通过竞赛引领教育与产业、学校与企业、课程设置与职业岗位的深度衔接，培养电机制造与电机应用技术的技能型人才。

三、竞赛内容与时间

(一)竞赛内容

(1) 电机的选型与绕组检测

正确选择出符合工作要求的三相异步电机和变频调速器、交流伺服电机和伺服驱动器、步进电机和驱动器、无刷直流电动机和驱动器、它励直流电动机，对电机的绕组进行检测，检测数据正确填入记录表。

(2)电机的机械安装

按机械装配图及要求，在指定电机的机座上上安装电机、联轴器、传动齿轮副或皮带轮，达到传动功能和位置精度要求。

(3)电机控制线路安装

连接三相异步电机的接触器控制线路，达到功能的要求;将三相异步电机与变频调速器连接，并检查连接是否正确;按各控制电机的电气原理图，将控制电机与各自的驱动器或控制器连接，并检查连接是否正确。

(4)电机控制参数设置

设置变频调速器参数、设置步进电动机驱动器的参数、设置伺服电动机驱动器的参数、设置无刷直流电动机驱动器的参数。将设置的参数填入相关的记录表。

(5)电机运行性能检测

按任务书要求对相应的三相异步电动机在变频调速器控制下的启动转矩、补偿转矩、额定转矩、输出功率和效率、跳变频率等检测;交流伺服电机的锁定转矩、给定转速下的转矩、电流等检测;无刷直流电动机的额定转矩、3个给定电压下的转矩、调速性能和电流等参数检测;步进电机的保持转矩，给定负载转矩(由任务书指定)下的最高转速等参数检测;直流它励电动机的额定电压下的转矩、转速、

电流检测、3个特定电压下的转矩、调速性能和电流等参数检测，并将检测的数据填入记录表。

(6)编写相应的控制程序

按工作任务书的要求编写符合电机运行控制所需的控制程序。

(7)专业理论知识回答

将任务书中所列出的电机安装与运用检测的有关的5-8个专业问题回答，将答案写在答卷纸上。

(二)竞赛时间

电机装配与运行检测项目竞赛时间为 240分钟(4 小时)

四、竞赛方式

1. 一人为一个工作组，完成任务书指定的工作任务。

2. 参赛选手必须为中职院校在册、在校学生。

五、竞赛规则

(1)参赛选手在规定的时间到达赛场，抽取工位号。超过规定时间十五分钟(15min)，不能抽签并进入赛场。

(2)选手在抽取的工位上就坐，赛场裁判长宣布比赛开始时，才能进行相关的操作。

(3)选手中途离场或未完成工作任务退出比赛，应在赛场记录表的相关栏目填写离场原因和离场时间，裁判长同意签字和选手签写工位号确认后，方可离场。

(4)比赛过程中选手确认元件损坏，可要求更换。从请求更换元件开始到元件更换完成所用的时间，为补时时间。由更换元件的工作人员在赛场记录表的原件更换栏中填写更换元件名称、更换原因、更换用时，然后工作人员签字、选手签写工位号确认。

(5)选手应遵守赛场纪律，爱护赛场设备，节约器材，保持工位整洁。有违反赛场纪律、扰乱赛场秩序、损坏赛场设备、浪费器材、污染赛场等行为，视情节轻重，经裁判长批准，适当处理。

(6)违反安全操作规程，经裁判指出两次拒不改正的选手，经裁判长同意后，可取消比赛资格。

(7)参赛选手的成绩评定从职业素养与安全意识、工艺及安装、调试记录与绘图、理论知识回答、实现控制功能等方面评定成绩。电机安装装配与运行检测项目的总成绩为 100 分。

(8)选手有下列情形，需从比赛成绩中扣分：

①违反比赛规定，提前进行操作或比赛终止仍继续操作的，由现场评委负责记录并酌情扣 1-5 分。

②在竞赛过程中，违反赛场纪律，由评委现场记录参赛选手违纪情节，依据情节扣 1-5 分。

③在完成工作任务的过程中违反操作规程或因操作不当，未造成设备损坏或影响其他选手比赛的，扣 5-10 分;造成设备损坏或影响他人比赛情节严重的，由裁判长宣布终止该选手的比赛，竞赛成绩以 0 分计算。

④损坏赛场提供的设备，浪费材料，污染赛场环境，工具遗忘在赛场等不符合职业规范的行为，视情节扣 5-10 分。

六、技术规范

中职相关专业所规定的教学内容中涉及到电气设备应用与维护、机电一体化技术、低压电器制造及应用技术、钳工技术、继电控制技术、基本交直流调速控制技术、基本电气测量与传感器应用技术、异步电动机、特种电机等方面的知识和技能要求。

七、技术平台

亚龙YL-163A型电机装配(安装)与运行检测实训考核装置

八、评分标准

1. 元器件选择、机械安装安装，电路连接与安装等评分内容及参照以下标准制定。

(1)GB4458-2002(2003)、GB/T4459-2003《机械制图》、GB/T10609-2009《技术制图》等相关国家标准

(2)GB/T 6988.1-2008 《电气图形符号》、GB/T4728.1-2005《电气简图用图形符号》、GB/T5465.2-1996《电气设备用图形符号》、GB/T7159-1987《电气技术中的文字符号制订通则》相关国家标准

(3)GB50254—96《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范》的内容和标准验收

(4)GB755-2000《旋转电机定额和性能》、GB/T1032-2005《三相异步电动机试验方法》等相关国家标准

2. 参考装配钳工中级工(国家四级)、维修电工中级工(国家四级)、电机检修工中级工(国家四级)的基本知识和基本技能标准内容标准制订本赛项的评分标准。

3. 职业素养评分根据职业岗位要求制订。

九、评分方法

1. 结合电气拖动对安装与运行检测结果过程评分。

2. 按照评分表进行各评价项目和评价点进行评分。

3. 选手与裁判共同对功能部分的评价项目进行评分。

具体的评分细则由专家组成员依据工作任务书制定，满分为 100 分，各工作任务的配分是：

① 职业素养与安全意识占比 10%：根据完成工作任务过程中表现的安全意识、成本意识、环境保护意识等进行评分。

② 电机选型与绕组检测占比 5%：根据电机选型是否合理、电机绕组检测数据准确性等进行评分。

③ 电机安装占比 15%：根据电机安装位置精度、传动机构安装位置与精度是否达到要求，传动正常、顺畅等情况进行评分。

④ 电机控制电路连接与运行程序编写占比 25%：根据器材选择是否正确、合理，电路连接是否规范，调试后能实现工作任务书要求的各项功能等情况进行评分。

⑤ 功能和参数设置 15%：根据设置是否操作规范，变频器等各驱动器设置参数是否正确，是否能达到电机运行的控制功能等情况进行评分。

⑥ 电机运行测试 25%：根据工作任务书要求，检测方法是否规范，检测数据是否有遗漏、是否准确等进行评分。

⑦ 理论知识回答占比 5%：根据回答问题是否有遗漏、是否正确等进行评分。

第四篇：电机与电力拖动

《电机与电力拖动》复习题

备注：1.请考生自带计算器;

2.计算题只有答案以零分计。

一. 试说明他励直流电动机的起动方法及其特点。 二. 试说明变压器并联运行的条件。

三. 电压变化率ΔU%和阻抗电压UK有什么联系?UK的大小决定于哪些因素? UK的大小对变压器运行的影响如何?

四. 一台三相异步电动机，如果把转子抽掉，而在定子绕组上加三相额定电压，会产生什么后果?

五. 一台八极异步电动机电源频率ƒ=50Hz，额定转差率SN=0.04，试求额定转速nN。

六. 一台单相变压器，额定容量SN=1000kVA ,额定电压U1N/U2N=60/6.3kV , 额定频率ƒ=50Hz，归算至高压侧的ZK=61+j205Ω，P0=5000W，PKN=16950W。求： (1) 阻抗电压UK;

(2) 额定负载且cosψ2=0.8(滞后)时的电压调整率; (3) cosψ2=0.8(滞后)时的最高效率。

七. 如果一对自整角机定子绕组的一根连接线接触不良或脱开，试问是否能同步转动?

八. 一台直流发电机的额定数据为：PN=100kW，UN=230V，nN=2850r/min，ηN=85%，试求该发电机的额定电流IN及额定输入功率P1N。

九. 如果一台并励发电机不能建立电压时，检查的方法是什么? 十. 试说明变压器的效率在什么样的情况下达到最大值，这个最大值是如何得到的?

十一. 三相异步电动机能在低于额定电压下长期运行吗?为什么?

十二. 三相异步电动机的定、转子铁芯如用非磁性材料制成，会产生什么后果?

十三. 拆换异步电动机的定子绕组时，若把每相的匝数减少，则气隙中的每极磁通与磁密数值将怎样变化? 十四. 异步电动机为什么又称为感应电动机?

十五. 一台六极直流电机， 1200r/min，74槽，每槽4个元件边，单匝元件，单叠绕组，每极磁通为1.38×10-2Wb，电枢电流为120A，求其电磁转矩及电枢电动势。

十六. 一台直流电动机的额定数据为：PN=17kW，UN=220V，nN=1500r/min，ηN=83%，试求该电动机的额定电流IN及额定输入功率P1N。

十七. 一台他励直流电机并联于U=220V电网上运行，单波绕组，已知p=2，N=372(电枢总导线数)，n=1500r/min，每极磁通为φ=1.1×10-2Wb，电枢回路总电阻Ra=0.208Ω，PFe=362W，

PΩ=204W，忽略附加损耗。试求：

a) b) 此直流电机是发电机还是电动机? 电磁转矩、输入功率和效率各为多少?

十八. 一台他励直流电动机的额定数据为：PN=7.5kW，UN=220V，IN=39.8A，nN=1500r/min，试计算并绘制其固有机械特性。 十九. 一台四极直流发电机是单叠绕组，每极磁通为3.79×10-2Wb，电枢总导线数为152根，转速为n=1200r/min，求电机的空载电动势。若改为单波绕组，其他条件不变，问空载电动势为230V时，电机的转速应是多少?

二十. 一台三相异步电动机PN=60kW，nN=577 r/min，cosψN=0.77，ηN=88.5%，试求在额定线电压为

380V时的额定电流IN。

二十一. 一台三相异步电动机的输入功率8.6kW，定子铜耗为425W，铁耗为210W，转差率为S=0.034，试计算电动机的电磁功率、转子铜耗及机械损耗。

二十二. 某台直流发电机的额定数据为：PN=90kW，UN=230V，nN=1450r/min，ηN=89.6%，试求该发电机的额定电流IN。 二十三. 一台四极直流电动机，单叠绕组，额定转速nN=1460r/min，36槽，每槽6个元件边，每极磁通为2.2×10-2Wb，问电枢电流为800A时，求其电磁转矩。

二十四. 电动机的电磁转矩是驱动性质的转矩，电磁转矩增大时，转速似乎应该上升，但从直流电动机的转矩及转速特性来看，电磁转矩增大时，转速反而下降，这是什么原因?

二十五. 并励直流电动机在运行时若励磁绕组断线，会出现什么后果?

二十六. 三相异步电动机，额定功率PN=55kW，额定电压UN=380V，额定电流IN=119A，额定转速nN=570r/min，额定功率因素

cosψN=0.89，求同步转速、极对数、额定负载时的效率和转差率。已知电网频率为50Hz。

二十七. 某台直流电动机的额定数据为：PN=10kW,UN=220V, nN=1500r/min,ηN=88.6%,试求该电动机额定运行时的输入功率P1及额定电流IN。

二十八. 有一台三相变压器，额定容量SN=50kVA , 高压侧额定电压U1N=10kV , 低压侧额定电压U2N=400V , 高低压绕组都接成星形，试求高低压侧的额定电流I1N和I2N。

二十九. 某台直流发电机为单叠绕组，每极磁通为3.5×10-2Wb，电枢总导线为152根，转速为1200 r/min，求电机的空载电动势。若改为单波绕组，其他条件不变，问空载电动势为210V时，电机的转速是多少?

三十. 为什么说交流异步测速发电机是交流侍服电动机的一种逆运行方式?

第五篇：电机与电力拖动

电机与电力拖动【出现的是单选题， 出现的是多选题。 请注意区分!】

一、单选题 (共20题，100.0分)

1、

一台他励电动机，装拆不慎，以致负载增大时转速越来越高，其原因是( )。

1. 2. 3. 4. 电刷从几何中性线逆着电枢转向移动了β角 电刷从几何中性线顺着电枢转向移动了β角 励磁回路电阻太大 源电压越来越高

标准答案 ：A

2、

有两个尺寸相同的铁芯线圈，导线粗细和匝数也相同，一个用硅钢片做铁芯，另一个用铸铁做铁芯，接到同一个交流电源上时，两个铁芯中磁通的大小关系为( )

1. 2. 3. 4. Ф硅 >Ф铁 Ф硅=Ф铁 Ф硅 <Ф铁 不能确定

标准答案 ：B

3、

直流电机中主磁极的作用是( )。 1. 2. 3. 4. 改善换向 产生主磁场 产生感应电动势 减少损耗

标准答案 ：B

4、

在直流发电机中，将交流电动势变换成直流电动势的部件是( )

1. 2. 3. 4. 电枢绕组 换向器与电刷 换向极 主磁极绕组

标准答案 ：B

5、

在电力系统中我们常常采用的变压器的等效电路为( )。

1. 2. 3. 4. T型等值电路 г型等值电路 一字型等值电路 任意选择

标准答案 ：B

6、

变压器带容性载运行时，电压调整率为下列各选项的( )。

1. 2. 3. 4. 一定为负值 一定为正值 一定为零 有可能为零

标准答案 ：A

7、

同步电动机的功角θ=0表示它处于( )

1. 2. 3. 4. 调相机状态 发电机状态 电动机状态 停止工作

标准答案 ：A

8、

直流电机在电刷处于几何中性线位置时，由于磁路饱和的缘故，电枢反应对直流电机的每极磁通量的影响是( )。

1. 2. 3. 4. 保持不变 略有增加 略有减少 减少很多 标准答案 ：C

9、

异步电动机外施三相交流电，空载运行时，气隙中每极磁通的大小主要取决于( )

1. 气隙的大小 2. 电源电压的大小 3. 磁路的饱和程度 4. 定子漏阻抗的大小

标准答案 ：B

10、

对于自耦变压器，其实际绕组的个数为(

)1. 0 2. 1 3. 4 4. 不确定

标准答案 ：B

11、

下列变压器的部件是由硅钢片叠压而成的是( 1. 铁心 2. 绕组 3. 散热器

)4. 油箱

标准答案 ：A

12、

同步电机主要用作( )。

1. 2. 3. 4. 变压器 发电机 电动机 调相机

标准答案 ：B

13、

对于三相异步电动机在反接制动状态下，其转差率S为( )

1. 2. 3. 4. S= 1 S >1 S < 1 S= 0 标准答案 ：B

14、

短距绕组指的是( )。

1. 2. y1(节距) = τ(极距) y1 >τ 3. 4. y1 <τ

与y1 、τ的大小无关

标准答案 ：C

15、

频率为f1的三相对称正弦电流通入三相对称定子绕组中产生的v次空间谐波磁通，在定子绕组中感应电动势的频率为( )

1. 2. 3. f1 v f1 f3/v 标准答案 ：A

16、

一台异步电机的转差率S=0表示该电机处于( )

1. 2. 3. 4. 电磁制动状态 发电机状态

电动机的空载运行状态 电动机的额定运行状态

标准答案 ：C

17、

下列不需要外电源供电的发电机是( )

1. 并励发电机 2. 3. 4. 串励发电机 他励发电机 复励发电机

标准答案 ：A

18、

在变压器的折算中，折算后的二次电流为实际二次电流的( )

1. 2. 3. 4. K倍 1 / K倍 K2倍 1 / K2倍

标准答案 ：B

19、

直流发电机的外特性指的是：( )

1. 2. 3. 4. 端电压与励磁电流的关系 端电压与负载电流的关系 输出功率与电磁转矩的关系 输出功率与转速的关系

标准答案 ：B

20、

下列哪种直流电机装有两套励磁绕组。( ) 1. 2. 3. 4. 并励直流电机 串励直流电机 他励直流电机 复励直流电机

标准答案 ：D

一、单选题 (共20题，100.0分)

1、

下列不需要外电源供电的发电机是( )

1. 2. 3. 4. 并励发电机 串励发电机 他励发电机 复励发电机

标准答案 ：A

2、

变压器带容性载运行时，电压调整率为下列各选项的( )。

1. 2. 3. 4. 一定为负值 一定为正值 一定为零 有可能为零

标准答案 ：A

3、

同步电动机的功角θ=0表示它处于( )

1. 2. 3. 4. 调相机状态 发电机状态 电动机状态 停止工作

标准答案 ：A

4、

在直流发电机中，将交流电动势变换成直流电动势的部件是( )

1. 2. 3. 4. 电枢绕组 换向器与电刷 换向极 主磁极绕组

标准答案 ：B

5、

同步电机主要用作( )。

1. 2. 3. 变压器 发电机 电动机 4. 调相机

标准答案 ：B

6、

直流电机中主磁极的作用是( )。

1. 2. 3. 4. 改善换向 产生主磁场 产生感应电动势 减少损耗

标准答案 ：B

7、

下列变压器的部件是由硅钢片叠压而成的是(

)

1. 2. 3. 4. 铁心 绕组 散热器 油箱

标准答案 ：A

8、

在电力系统中我们常常采用的变压器的等效电路为( )。

1. 2. T型等值电路 г型等值电路 3. 4. 一字型等值电路 任意选择

标准答案 ：B

9、

对于三相异步电动机在反接制动状态下，其转差率S为( )

1. 2. 3. 4. S= 1 S >1 S < 1 S= 0 标准答案 ：B

10、

异步电动机外施三相交流电，空载运行时，气隙中每极磁通的大小主要取决于( )

1. 2. 3. 4. 气隙的大小 电源电压的大小 磁路的饱和程度 定子漏阻抗的大小

标准答案 ：B

11、

对于自耦变压器，其实际绕组的个数为(

)

1. 0 2. 3. 4. 1 4 不确定

标准答案 ：B

12、

直流电机在电刷处于几何中性线位置时，由于磁路饱和的缘故，电枢反应对直流电机的每极磁通量的影响是( )。

1. 2. 3. 4. 保持不变 略有增加 略有减少 减少很多

标准答案 ：C

13、

短距绕组指的是( )。

1. 2. 3. 4. y1(节距) = τ(极距) y1 >τ y1 <τ

与y1 、τ的大小无关

标准答案 ：C

14、 一台他励电动机，装拆不慎，以致负载增大时转速越来越高，其原因是( )。

1. 2. 3. 4. 电刷从几何中性线逆着电枢转向移动了β角 电刷从几何中性线顺着电枢转向移动了β角 励磁回路电阻太大 源电压越来越高

标准答案 ：A

15、

频率为f1的三相对称正弦电流通入三相对称定子绕组中产生的v次空间谐波磁通，在定子绕组中感应电动势的频率为( )

1. 2. 3. f1 v f1 f3/v 标准答案 ：A

16、

直流发电机的外特性指的是：( )

1. 2. 3. 4. 端电压与励磁电流的关系 端电压与负载电流的关系 输出功率与电磁转矩的关系 输出功率与转速的关系

标准答案 ：B

17、

在变压器的折算中，折算后的二次电流为实际二次电流的( )

1. 2. 3. 4. K倍 1 / K倍 K2倍 1 / K2倍

标准答案 ：B

18、

有两个尺寸相同的铁芯线圈，导线粗细和匝数也相同，一个用硅钢片做铁芯，另一个用铸铁做铁芯，接到同一个交流电源上时，两个铁芯中磁通的大小关系为( )

1. 2. 3. 4. Ф硅 >Ф铁 Ф硅=Ф铁 Ф硅 <Ф铁 不能确定

标准答案 ：B

19、

下列哪种直流电机装有两套励磁绕组。( )

1. 2. 3. 4. 并励直流电机 串励直流电机 他励直流电机 复励直流电机 标准答案 ：D

20、

一台异步电机的转差率S=0表示该电机处于( )

1. 2. 3. 4. 电磁制动状态 发电机状态

电动机的空载运行状态 电动机的额定运行状态

标准答案 ：C