变频调速已经成为一种比较理想的调速方式。变频调速的主要优点是：可以实现平滑的无级调速，调速范围大，机械特性硬，可满足恒功率负载或恒转矩等各种负载调速的需要。主要缺点是：难于实现真正意义上的回馈制动，将制动能量送回电网，变频器容易受无线电干扰，容易造成逆变颠覆，过载能力相对较弱，高性能变频器价格相对较高等。

7-6、有一台鼠笼式三相异步电动机，铭牌上标明：额定电压380V，Y形连接，出厂时绕组用Y形连接，今拟用Y-Δ换接降压起动，是否可以？为什么？

答：若使用电压为380V的交流电源，则不能采用Y-Δ换接降压起动。如果该电机使用电压为220V的三相交流电源，则可以采用Y-Δ换接降压起动。

因为，该电机一相绕组可以承受的额定电压为220V，在电源电压为三相380V时，接成Y连接，其绕组已经承受220V的额定电压。若电源电压为380V而该电机接成Δ连接，绕组所承受的电压就是380V，已经大大超过其额定电压，该电机将因为过电压而烧毁。因此，电源电压为380V时，该电机不能采用Y-Δ换接降压起动。

而若使用电压为220V的三相交流电源，接成Y连接时，其绕组所承受的电压约为127V左右，接成Δ连接，绕组所承受的电压为220V，不超过其额定电压。因此，电源电压为200V时，该电机可以采用Y-Δ换接降压起动。 7-7、电源反接制动和倒拉反接制动的区别是什么？鼠笼式异步电动机能否实现倒拉反接制动？

答：电源反接制动和倒拉反接制动的主要区别有：①电源反接制动是一个过渡过程，制动后若不及时断电，电机将反向起动。而倒拉反接制动则是一个稳定的工作过程，只有通过控制改变电机的机械特性，或将电源断开才能结束倒拉反接制动；②电源反接制动时负载转矩方向与电机转子的转动方向相反，而与电磁转矩方向一般是相同的。而倒拉反接制动时负载转矩方向与电机转子的转动方向相同，而与电磁转矩方向相反。

鼠笼式异步电动机是不能实现倒拉反接制动的。因为，要实现拉反接制动的条件有两个：①带足够大的位能性负载，②电机转子回路串足够大的电阻使电机的机械特性变得足够软，在位能性负载的拉动下才能进入倒拉反接制动。而鼠笼式异步电动机的转子回路是一个独自形成闭合回路的电路，不能串接任何电阻或阻抗。且由于鼠笼式异步电动机转子回路电阻通常较小，以满足其正常时工作在电动状态。因此，鼠笼式异步电动机是不能实现倒拉反接制动的。

7-8、异步电动机带一位能性负载运行在电动状态，突然将其中两相电源反接，会出现什么情况，电动机最终稳定运行在何种状态？试予分析。

设：该异步电动机带一位能性负载TL以电动状态运行在如右图所示的正向机械特性的a点。若突然将电机的两相电源反接，此时电机气隙旋转磁场的转向立即变反，电机立即工作在反向机械特性。由于电机转子因惯性仍保持着原来的转向不变，于是工作点就从a点切换到b点。电机产生的电磁转矩T方向亦变反，成为制动转矩。再加上负载转矩为能性负载转矩，其方向是阻止转子转动的方向。因此转子转速下降，迅速从b点下降到c点，转子转速为0，这个过程为电源反接

制动过程。

电源反接制动过程结束时，电机的电磁转矩不为0，也不等于负载转矩。因此，转子仍不能保持不动。在电磁转矩（为反向驱动转矩）和负载转矩的共同作用下，转子开始反转，进入反向起动过程，由c点反向加速到反向理想空载转速-n0，反

向起动过程结束。

到-n0时，电机产生的电磁转矩为0，转子在负载转矩的作用下进一步反向加速，开始进入反向回馈制动状态。进入反向回馈制动状态后，电机产生的电磁转矩由负变成正，但此时转子处于反转状态。因此，电磁转矩为制动转矩，开始与负载转矩平衡，直到d点，电磁转矩与制动转矩相等，电机转子稳定运行在反向回馈

制动状态，将负载的位能变成电能回馈给电源。

7-9、一台直流他励直流电动机带一位能性负载运行在倒拉反接制动状态，此时突将电枢电源反接，并切除制动电阻，试问拖动系统将会发生什么情况？电动机最

终将稳定运行在何种状态？画出机械特性曲线。

设：直流他励直流电动机带一位能性负载TL以倒拉反接制动状态运行在如右图所示的倒拉反接制动机械特性的a点。若突将电枢电源反接（此时，制动电阻未切

除，相当于反向起动电阻），工作点就从a点切换到反向串电阻起动特性的b点。此时，电枢电流方向变反，电机产生的电磁转矩方向也变，变成反向驱动转矩。在电磁转矩和位能性负载转矩的共同作用下，电机反向加速至c点。

若此时切除制动电阻（相当于反向起动电阻），工作点就从c点换到反向固有机械特性的d点，此时，反向起动的电磁转矩增大，电机进一步反向加速至-n0，反向起动过程结束。

到-n0时，电机产生的电磁转矩为0，转子在负载转矩的作用下进一步反向加速，开始进入反向回馈制动状态。进入反向回馈制动状态后，电机产生的电磁转矩由负变成正，但此时转子处于反转状态。因此，电磁转矩为制动转矩，开始与负载转矩平衡，直到e点，电磁转矩与制动转矩相等，电机转子稳定运行在反向回馈制动状态，将负载的位能变成电能回馈给电源。整个过程的机械特性曲线如图所示。

7-10、对恒转矩及恒功率的变极调速，分别应配以何种负载特性比较合理？为什么？

答：对恒转矩变极调速应配以恒转矩负载特性比较合理，对恒功率的变极调速应配以恒功率负载特性比较合理。

因为，对于恒转矩变极调速，调速前后电机产生的最大电磁转矩不变，配以恒转矩负载特性，既可以防止低速时负载转矩超过电机的额定转矩造成过载，又可避免高速时负载转矩大大小于额定电磁转矩，造成不必要的功率浪费。

而对于恒功率的变极调速，调速前后电机所允许输出的功率不变，配以恒功率负载特性，既可以防止高速时输出的负载功率超过电机所允许输出的功率，又可避免低速时负载转矩小于电机的额定转矩很多，输出的功率大大小于电机的额定功率，造成不必要的功率浪费。

7-11、异步电动机变频调速时，为什么希望在调速过程中保持磁通不变？在过载能力不变的前提下，恒转矩或的各自的条件是什么？

答：异步电动机在额定频率之下变频调速时，为了使电动机的最大转矩Tm不变，维持在恒转矩的调速方式，就必须在调速过程中保持磁通不变。

所谓过载能力不变，是指电机不过载所能带的负载转矩与电机的最大转矩之比保持不变。在过载能力不变的前提下，要维持恒转矩变频调速的条件是：在降低频率的同时电源电压也按比例下调，其比例关系为U1/f1=常数。而在额定频率之上进行升频调速时，若要保持主磁通Φ基本不变，U1应随f1而上升。由于电源电压的上升将受制于电机的绝缘强度等诸多因素影响，故一般保持U1不变。此时，随着f1的升高，Φ将减弱，电动机的电磁转矩也将减小，属于恒功率的调速方式。因此，要维持恒功率变频调速的条件是：在升频调速时，应该保持U1不变。此时，电机所能够产生的不过载的电磁转矩与最大转矩同时减小，电机的过载能力可以认为基本不变。

8-1、交直流电磁机构的根本差异是什么？何谓恒磁链电器，何谓恒磁势电器？ 答：交直流电磁机构的差异主要体现在两个方面：铁心磁路和线圈上。

一、在铁心磁路方面：⑴直流电磁机构①稳定时，既不产生涡流损耗，也不产生磁滞损耗；②因此其铁心可用整块软钢制成；③属于恒磁势型电磁铁：—— 因为电源电压、导线电阻不变。⑵交流电磁机构①工作时磁路磁通为交变磁通，将产生包含涡流损耗和磁滞损耗的铁损耗；②因此其铁心应该采用硅钢制成，减少铁耗；③属于恒磁通型电磁铁：电源U不变时，E基本不变(线圈感应E用来平衡电源U)。

二、在线圈方面：⑴直流电磁机构的线圈①.导线细，匝数多，线圈电阻大，保证电流不过大；②.线圈做成细长形，紧紧靠着铁心，增加散热。⑵交流电磁机构的线圈①.导线粗，匝数少，线圈电阻小、电抗大；②.励磁电流（产生磁通的电流）在衔铁吸合前后变化很大：衔铁吸合前电流是吸合后电流好几倍甚至十几倍。 因为，吸合前气隙大、磁阻大，要得到相同磁通，必须使励磁电流大（才能满足磁通基本不变要求）。

所谓恒磁链电器，又称为恒磁通电器，是指电器工作时磁路的磁通链不因为磁路状态的改变而有明显改变的电器，如交流电磁铁、交流接触器、交流继电器等。所谓恒磁势电器，是指电器工作时其线圈通过的电流不因为磁路状态的改变而改变的电器，如直流电磁铁、直流接触器、直流继电器等。

8-2、交流接触器运行中噪声很大是什么原因？如何消除？

答：交流接触器运行中噪声很大的原因主要有：①铁心中的短路环断裂，②反力弹簧拉力过大，③线圈电压太低等。

①对于短路环断裂造成的噪声，消除方法是将短路环重新焊接装好。②对于反力弹簧拉力过大造成的噪声，消除方法是正确调整反力量弹簧的作用力。③对于线圈电压太低造成的噪声，消除方法是将线圈电压调节到额定电压即可。

8-3、接触器（继电器）的返回系数如何定义的？如何整定其动作值和释放值？ 答：接触器（继电器）的返回系数等于接触器（继电器）的释放值和动作值之比。

对于交流接触器（继电器），由于其电磁机构属于恒磁通型的，磁路气隙大小不影响释放值和动作值，因此调节动作值和释放值主要通过调节反力弹簧和触头弹簧进行。反力量弹簧的拉力增大，交流接触器（继电器）的释放值和动作值都增大，反之亦然；反力弹簧拉力不变时，触头弹簧弹力增大，则动作值不变，而释放值增大，反之亦然。