电压，转子也不能转动。因为，此时转子电路处开路状态，不能感应电流，也不能成为载流导体而受力转动。

7、直流电动机中换向器的作用是什么？将换向器改成滑环后，电动机还能旋转吗？

答：直流电动机中换向器的作用是把通入电枢绕组的直流电变换成交流电，如果将换向器改成滑环后，直流电不再能转换成交流电，致使两磁极处导体受力方向频频改变，电动机无法正常旋转。

8、试述如何改变直流并励电动机的旋转方向？

答：要改变并励电动机的旋转方向，必须改变电磁转矩的方向，由T?CT?Ia可知，电磁转矩

的方向由主磁通和电枢电流共同决定，只要其中任意一项改变方向，都能使电磁转矩反向，电动机反转。但是由于并励电动机的励磁绕组电感较大，换接时会产生很高的自感电压，造成操作的极不安全。因此在实际使用中通常采用的方法是改变电枢电流达到反转目的。

9、他励直流电动机，在负载转矩和外加电压不变的情况下若减小励磁电流，电枢电流将如何变化？

答：他励直流电动机，在负载转矩和外加电压不变的情况下若减小励磁电流，则磁场削弱，造成电枢所受电磁力减小，由此电枢转速下降，转速下降电枢导体切割磁场速度下降，电枢内反电动势减小，则致使转子电流上升。

10、试述换向产生火花的原因有几类？

答：换向产生火花的原因通常可分为三类：电磁原因、机械原因和负载与环境原因。

五、计算题

1、已知某三相异步电动机在额定状态下运行，其转速为1430r/min，电源频率为50Hz。求：电动机的磁极对数p、额定运行时的转差率SN、转子电路频率f2和转差速度Δn。

（8分）

解：电动机的额定转速总是接近同步转速的，因此判断此电机的n0=1500r/min，所以可求得极对数p=2，额定运行时的转差率SN=(1500-1430)/1500≈0.047，转子电路的频率f2=sf1=0.047×50≈2.33Hz，转差速度Δn=1500-1430=70r/min。

2、某4.5KW三相异步电动机的额定电压为380V，额定转速为950r/min，过载系数为1.6。求（1）TN、TM；（2）当电压下降至300V时，能否带额定负载运行？（8分）

解：（1）TN=9550×4.5/950≈45.2N·m TM= TNλ=45.2×1.6≈72.4 N·m

（2）当电压下降至300V时，300/380=78.9%UN，电机的电磁转矩与电压的平方成正比，此时电动机产生的最大电磁转矩TM=72.4×0.7892≈45.1N·m

3、一台三相异步电动机，铭牌数据为：Y联接，PN=2.2KW，UN=380V，nN=2970r/min，ηN=82%，

cosφN=0.83。试求此电动机的额定电流、额定输入功率和额定转矩。（10分）

解：额定输入功率：P1N?PN?N?2.2?2.68KW 0.822.2?103??4.03A 1.732?380?0.83 额定电流： IN?PN3UNcos?N 额定转矩： TN?9550PN2.2?9550?7.07N?m nN297037

4、一台Z373直流电动机，已知其铭牌数据为：PN=17kW，UN=440V，IN=46A，nN=1000r/min。试求额定状态下该直流电机的额定输入电功率P1N、额定效率ηN和额定电磁转矩TN。 （8分）

解：额定输入电功率： P1N?UNIN?440?46?20.24KW 额定效率： ?N?PNP1N?1720.24?0.84 额定电磁转矩： TN?9550PN17?9550?162N?m nN10005、一台并励直流电动机，已知其铭牌数据为：PN=40kW，UN=220V，IN=208A，nN=1500r/min，Ra=0.1Ω，Rf=25Ω。试求额定状态下该直流电机的额定效率ηN，总损耗P0，反电动势Ea。（8分）

解：额定输入电功率： P1N?UNIN?220?208?45.76KW 额定效率： ?N?PNP1N?4045.76?0.87 总损耗： P0?P1N?PN?45.76?40?5.76KW

If?UNRf?22025?8.8A 反电动势： Ia?IN?If?208?8.8?199.2AEa?UN?IaRa?220?199.2?0.1?200V6、一台并励直流电动机，已知其铭牌数据为：PN=7.5kW，UN=220V，nN=1000r/min，IN=41.3A，Ra=0.15Ω，Rf=42Ω。保持额定电压和额定转矩不变，试求：

①电枢回路串入R=0.4Ω的电阻时，电动机的转速和电枢电流。 ②励磁回路串入R=10Ω的电阻时，电动机的转速和电枢电流。（12分）

解：①电枢回路串入0.4Ω电阻时：

电枢电流：

If?UNRf?22042?5.24A Ia?IN?If?41.3?5.24?36.06A电枢反电动势：

EaN?UN?IaRa?220?36.06?0.15?215VEa?UN?IaRa?220?36.06?(0.15?0.4)?200V

电动机常数： Ce??电动机转速： n?

EaNnN?215?0.215 1000Ea200??930r/min Ce?0.215 ②励磁回路串入R=10Ω的电阻时，

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电枢电流： If?UNRf?220(42?10)?4.23A Ia?IN?If?41.3?4.23?37.07A电枢反电动势： Ea?UN?IaRa?220?37.07?0.15?214V 电动机转速： n?Ea214??995r/min Ce?0.2157、一台并励直流电动机，已知其铭牌数据为：PN=10kW，UN=220V，IN=50A，nN=1500r/min，Ra=0.25Ω。在负载转矩不变的条件下，如果用降压调速的方法将转速下降20%，电枢电压应降到多少？（7分）

解：下降后的转速为： n?1500?0.2?1200r/min 负载转矩不变，意味着电磁转矩不能变，因此，

TN?9550PN10?9550?63.7N?m nN15009550?63.7?1200/9550?8KW 此时电路输出功率： P2?TN?n负载不变，轴上输入电流应不变，因此电源电压为：

U?P2/IN?8000/50?160V

第7章 检测题

一、填空题（每空1分）

1、低压电器按照它的职能不同可分为 控制电器 和 保护电器 两类。由此可知，交流接触器属于 控制 类电器，熔断器属于 保护 类电器。

2、接触器是由 电磁系统 和 触头系统 两个主要部分组成，利用电磁铁的 吸引力 而动作。接触器还具有 欠压和失压 保护功能。交流接触器的 主 触头额定电流较大，可以用来 接通和断开 大电流的主电路； 辅助 触头的额定电流较小，一般为 5A 。

3、热继电器是利用电流的 热 效应而动作的。它的发热元件应串接于电动机的 主 回路中，其常闭触点应串接在 控制的小电流 回路中。热继电器的整定电流值是指热继电器 长期工作 而不动作时的 最大 电流值。

4、熔断器应 串 接于被保护的电路中，当电流发生 短路 或 严重过载 故障时，由于 电流 过大，熔件 过热 而自行熔断，从而将故障电路切断，起到保护作用。

5、自动空气开关又称 断路器 。其热脱扣器作 过载 保护用，电磁脱扣机构作 短路 保护用，欠电压脱扣器作 失压 保护用。有些自动空气开关还具有 漏电 保护功能。

6、控制按钮在电路图中的文字符号是 SB ；行程开关在电气控制图中的文字符号是 SQ ；时间继电器在电气控制图中的文字符号是 KT 。

7、气囊式时间继电器要调整其延时时间可改变 进气口 的大小，进气快则 延时时间短 ，反之则 延时时间长 。

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8、电动机的正反转控制电路，其实就是 正转控制 与 反转控制 电路的组合。但在任何时候只允许其中一组电路工作，因此必须进行 互锁 ，以防止电源 短路 。

9、行程开关既可以用来控制工作台的 行程 长度，又可作为工作台的 极限 位置保护。 10、多地控制线路的特点是：起动按钮应 并联 在一起，停止按钮应 串联 在一起。 11、在交流 1000 V及以下，直流 1200 V及以下工作的电器称为低压电器。 12、安装刀开关时，夹座应和 进 线相连接，触刀应和 出 线相连接，闸刀手柄向上应为 合闸 状态。

13、组合开关多用于机床电气控制系统中作 电源 开关用，通常是不带负载操作的，但也能用来 接通 和 分断 小电流的电路。

14、瓷插式熔断器熔丝熔断后，可更换 熔丝 投入使用。螺旋式熔断器熔丝熔断后应更换 熔断器 ，而不能只更换熔丝。管式熔断器熔片熔断后，除更换熔片外，有时还要更换 熔断器片的封闭管 。

15、20A以上的交流接触器通常都装有灭弧罩，用它来迅速熄灭 主触头断开 时所产生的 电弧 ，以防止 触头烧坏 ，并使接触器的分断时间 缩短 。

二、判别正误题（每小题1分）

1、交流接触器通电后如果铁心吸合受阻，将导致线圈烧毁。 （ 对 ） 2、接触器铁心端面嵌有短路铜环的目的是保证动、静铁心吸合严密，减小振动与噪声。（ 对 ） 3、自动空气开关又称为低压断路器。 （ 对 ） 4、只要外加电压不变化，交流电磁铁的吸力在吸合前、后是不变的。 （ 错 ） 5、两个相同的交流接触器的线圈串联时，接触器能正常使用。 （ 错 ） 6、一台额定电压为220V的交流接触器在交流220V和直流220V的电源上均可使用。（ 错 ） 7、时间继电器也有不能延时、立即动作的触头。 （ 对 ） 8、两个相同的交流接触器的线圈并联时，接触器能正常使用。 （ 对 ） 9、行程开关、限位开关、终端开关是同一种开关。 （ 对 ） 10、交流接触器加上50%的额定电压（380V），衔铁应可靠地吸合。 （ 错 ）

三、选择题（每小题2分）

1、刀开关的文字符号是（ B ）

A、SB B、QS C、FU 2、自动空气开关的热脱扣器用作（ A ）

A、过载保护 B、断路保护 C、短路保护 D、失压保护 3、交流接触器线圈电压过低将导致（ B ） A、线圈电流显著增大 B、线圈电流显著减小 C、铁心涡流显著增大 D、铁心涡流显著减小 4、自锁环节的功能是保证电动机控制系统（ C ）。

A、有点动功能 B、有定时控制功能 C、起动后连续运行功能 5、自锁环节应将接触器的（ A ）触点并联于起动按钮两端。 A、辅助常开 B、辅助常闭 C、主触点

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