电气基础知识试题及答案 电动机的输出功率

变频电动机基础知识

变频电动机的特点

1、电磁设计

对普通异步电动机来说，再设计时主要考虑的性能参数是过载能力、启动性能、效率和功率因数。而变频电动机，由于临界转差率反比于电源频率，可以在临界转差率接近1时直接启动，因此，过载能力和启动性能不在需要过多考虑，而要解决的关键问题是如何改善电动机对非正弦波电源的适应能力。方式一般如下：

1） 尽可能的减小定子和转子电阻。

减小定子电阻即可降低基波铜耗，以弥补高次谐波引起的铜耗增

2）为抑制电流中的高次谐波，需适当增加电动机的电感。但转子槽漏抗较大其集肤效应也大，高次谐波铜耗也增大。因此，电动机漏抗的大小要兼顾到整个调速范围内阻抗匹配的合理性。

3）变频电动机的主磁路一般设计成不饱和状态，一是考虑高次谐波会加深磁路饱和，二是考虑在低频时，为了提高输出转矩而适当提高变频器的输出电压。

2、结构设计

再结构设计时，主要也是考虑非正弦电源特性对变频电机的绝缘结构、振动、噪声冷却方式等方面的影响，一般注意以下问题：

1）绝缘等级，一般为F级或更高，加强对地绝缘和线匝绝缘强度，特别要考虑绝缘耐冲击电压的能力。

2）对电机的振动、噪声问题，要充分考虑电动机构件及整体的刚性，尽力提高其固有频率，以避开与各次力波产生共振现象。

3）冷却方

华人民共和国国家标准

UDC 621.313.14

电工名词术语

-181.4:001.4

小功率电动机

GB 2900.27-85

Electrotechnical terminologySmall power motor

本标准主要供制订标准、编制技术文件、编写和翻译专业手册、教材及书刊使用。 本标准规定了小功率电动机的专用名词术语。与小功率电动机有关的各类标准中使用的名词术语，必须符合GB 2900.1-82 《电工名词术语 基本名词术语》、本标准和有关电工各专业名词术语国家标准。凡上述标准中未作规定的名词术语，可在各类标准和技术文件中给予规定。

1 一般术语及产品名称

1.1 小功率电动机 1.1.1 小功率电动机 small-power motor

折算至1500r/min时连续额定功率不超过1.1kW的电动机。 曾称：驱动策电机；微型驱动电机；分马力电动机。 1.1.2 小功率直流电动机

small-power direct current motor 依靠直流电源运行的小功率电动机。 1.1.3 小功率同步电动机 samll-power synchronous motor

转子转速与电源频率保持恒定比例关系的交流小功率电动机。

一、电动机功率选择的根据

电动机的功率，需要根据生产机械所需要的功率来选择，尽量使电动机在额定负载下运行。

注意事项：

1、如果电动机功率选得过小．就会出现“小马拉大车”现象，造成电动机长期过载．使其绝缘因发热而损坏．甚至电动机被烧毁。

2、如果电动机功率选得过大．就会出现“大马拉小车”现象．其输出机械功率不能得到充分利用，功率因数和效率都不高(见表)，不但对用户和电网不利。而且还会造成电能浪费。

二、正确选择电动机的功率

1、对于恒定负载连续工作方式，如果知道负载的功率(即生产机械轴上的功率)Pl(kw)．可按下式计算所需电动机的功率P(kw)：

P=P1/n1n2

式中n1为生产机械的效率；n2为电动机的效率。即传动效率。

按上式求出的功率，不一定与产品功率相同。因此．所选电动机的额定功率应等于或稍大于计算所得的功率。

例：某生产机械的功率为3．95kw．机械效率为70％、如果选用效率为0．8的电动机，试求该电动机的功率应为多少kw?

解：P=P1/ n1n2=3.95/0.7*0.8=7.1kw

由于没有7．1kw这—规格．所以选用7．5kw的电动机。

2、短时工作定额的电动机．与功率相同的连续工作定额的电动机相比．最大转矩大，重量小，价格低。

因此，在条件许可时

1（09兰州）一台电动机正常工作时，两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A，若此线圈的电阻为2Ω，那么它的电功率是，这台电动机1min内产生的热量是 12000 J，这台电动机的效率是 90.9% 。

1 (09莆田)使用太阳能汽车是开发新能源的途径之一。有一款太阳能汽车，太阳光照射到该车电池板上的总功率为8×103W时，电池产生的电压是120V，该电压对车上电动机提供的电流是10A。问：

(1)此时电动机每分钟消耗的电能是多少焦耳?

(2)电动机线圈的电阻为4Ω，这种情况下，太阳能汽车将太阳能转化为电动机机械能的效率多大?(机械摩擦忽略不计)

(3)使用太阳能有许多优点，但也有不足之处。请你写出使用太阳能的优点和不足之处各一点。

答案（1）W电＝7.2×104J （2）P电＝1200W P热＝400W P机械＝800W η＝10％

(3)优点：清洁无污染；取之不尽，用之不竭；不受地域限制等。

缺点：能量密度小；装置占用面积大；成本高；效率低；获取能量受四季、昼夜、阴晴条件限制等。 (答出一点即可得分)

2 (09柳州)小明认为：电风扇工作时，电能转化为叶片转动的机械能和线圈发热、摩擦等产生的内能。

姓名： 部门： 考试日期： 分数：

电气知识试题

一：填空题（每空1分；共30分）

1.刀开关用在不频繁接通和分断的电路中，也用于（隔离电路）和（电源）（又称为隔离开关）

2：组合开关是一种刀开关，刀片可转动，由装在同一轴上的单个或多个（单极旋转开关）叠装组成。转动手柄，可使（动触片）与（静触片）接通与断开

3：熔断器是最常用的（短路）保护电器。熔体由电阻率较高而熔点较低的合金制成，正常工作时（熔体）不熔断，短路时熔体立即熔断，及时切断（电源）。 4：按钮，旋钮的作用是发出（操作信号）、（接通）和（断开）电流较小的控制电路，以控制电流较大的电动机运行。

5接触器是一种依靠（电磁力）作用使触点（闭合）或（分离）的自动电器。它的作用是用于（接通）和（断开）电动机或其它用电设备电路。 6：热继电器通常用来实现（过载保护）。当电动机负载过大，电压过低或一相断路时，电流增大，超过额定电流，熔断器不一定熔断，但时间长了影响寿命。

7:热继电器的工作原理是利用膨胀系数不同的（双金属片）遇热后弯曲变形，去（推动）触点，（断开）电动机控制电路。

8：行程开关是对生产机械的某一运动部件的（行程）或（位置）变化进行控制的电器元件。 9：时间继电器是按所整定的

姓名： 部门： 考试日期： 分数：

电气知识试题

一：填空题（每空1分；共30分）

1.刀开关用在不频繁接通和分断的电路中，也用于（隔离电路）和（电源）（又称为隔离开关）

2：组合开关是一种刀开关，刀片可转动，由装在同一轴上的单个或多个（单极旋转开关）叠装组成。转动手柄，可使（动触片）与（静触片）接通与断开

3：熔断器是最常用的（短路）保护电器。熔体由电阻率较高而熔点较低的合金制成，正常工作时（熔体）不熔断，短路时熔体立即熔断，及时切断（电源）。 4：按钮，旋钮的作用是发出（操作信号）、（接通）和（断开）电流较小的控制电路，以控制电流较大的电动机运行。

5接触器是一种依靠（电磁力）作用使触点（闭合）或（分离）的自动电器。它的作用是用于（接通）和（断开）电动机或其它用电设备电路。 6：热继电器通常用来实现（过载保护）。当电动机负载过大，电压过低或一相断路时，电流增大，超过额定电流，熔断器不一定熔断，但时间长了影响寿命。

7:热继电器的工作原理是利用膨胀系数不同的（双金属片）遇热后弯曲变形，去（推动）触点，（断开）电动机控制电路。

8：行程开关是对生产机械的某一运动部件的（行程）或（位置）变化进行控制的电器元件。 9：时间继电器是按所整定的

小功率电动机GB12550标准换版已经进行好几个月.但据所悉一些企业对新旧版标准之间的差异,换版认证流程和资料及样品的准备还不是太熟悉。为了使大家在换版过程中少走弯路,特在这里将新旧版标准之间的差异、换版检验流程和检验中常遇到的问题简单讨论一下,希望能对申请换版的企业有所帮助。

啊

浅析小功率电动机标准换版的要求李铃福建省产品质量检验研究院摘要：功率电动机 o 1 5标准抉版已经进行好几个月 .据所悉一些企业对新 1标准之问曲差异，版认证流程小 B 5 2 0但日版换和资料及样品的准备还不是太热悉。了使大家在抉版过程中少走弯路，在这里将新旧版标准之问的差异、版检验沆程为特换和检验中常遇到的问是简单讨论一下，望能对申请换版的企业有所帮助。希 关键词：小功率电动机标准换版一

小功率电动机 G 2 5标准换版进行了更加详细的规定和说明，加了对生产企业是参照各类电机的产品标准进行 B1 3 0增标注，有的企业是按客户的需求标注，而因此在进行 3 C型式试验时在铬牌的考核上无法统一。而这次新版标准第 4中对铬牌进章行了明确的规定，所有的小功率电机铭即牌标注的内容必须满足GB1 3 0 0 9 2 5 -2 0的要求，且还规定了铭牌和说明书应使用简而体中文。

********** 毕业设计（论文）报告纸

**********

毕业设计（论文）正文

题 目 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导教师

大功率电动机的启动方法研究机械设计制造及其自动化 机制0911班

2013年5月15日

********** 毕业设计（论文）报告纸

摘 要：大功率电动机都是具有长期连续工作的特点。不仅仅要求对它要有良好的控制能

力，又由于其工作环境的不同。因此对其电机必须有欠载，过载，单相，短路等保护措施。有时电动机需要手动起停，自动起停控制，论文主要说明电机的过载分级延时停机保护以及停机后延时至预定时间自动启动等。直流电机是电能和机械能相互转换的旋转电机之一。将机械能转换为直流电能的是直流发电机；将直流电能转换为机械能的是直流电动机。 与交流电机相比较，直流电机结构复杂、运行维护困难、成本高。但直流电机具有宽广的的调速范围，较强的过载能力和较大的起动转矩等突出优点，仍广泛应用于对起动和调速要求较高的生产机械

一、电动机的日常检查与维护保养

电动机由定子架、绕组及绝缘材料、转子、两端妯承及端盖等组成，比较简单。电动机故障的原因有：电源断相、电压或频率不对；绕组短路、断路、接地；妯承运转不良；内、外部脏，散热不好（外部涂油漆太厚也是散热不好的原因），和自带冷却风扇坏，通风不畅；与机械装备不良；长期高负荷运行；环境温度高等等。电动机的损坏，90%以上都是维修人员日常检查不细，维护保养不足造成的，只要坚持认真看、听、摸、测、做，绝大多数故障都可釉预防和避免，

1、看：每天巡查时看电动机工作电流的大小和变化，看周围有没有漏水、滴水，会引起电动机绝缘低击穿而烧坏。还要看电动机外围是否有影响其通风散热环境的物件？看风扇端盖、扇叶和电动机外部是否过脏需要清洁？要确保其冷却散热效果。无论谁发现问题，都应及时处理。

2、听：认真细听电动机的运行声音是否异常，因机房噪音较大，可借助于螺丝刀或听棒等辅助工具，贴近电动机两端听，如果经常听，不但能发现电动机及其拖动设备的不良振动，连内部妯承油的多少都能判断，从而及时作出添加妯承油，或更换新妯承等相应的措施处理，避免电动机妯承缺油干磨而堵转、走外圆、扫膛烧坏。

注意给电机加油时将下端放油口打开或另一边的闷头螺丝拆卸开，以便

计算题

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1、Y132M4型三相异步电动机的额定数据为:PN =7.5kW， UN =380V, IN =15. 4A, cosφ=0.85，求输人功率P1、功率损耗△P、效率 η？

? 2、有一台三相异步电动机，额定功率为2. 2kW, 额定电压380V，功率因数为0. 88 ，效率为0.86，求电动机的额定电流是多少?

? 3、一个车间有l0kW电动机一台，4kW电动机5台，电源电压380V，线路中功率因 数cosφ= 0. 8，电动机均为不频繁启动，试选择总电源保险丝为多大?自动空气开关选何 规格?

? 4、有一台异步电动机的转差率为2%，额定频率为50Hz，它是6极交流电机。求该 电动机的额定转速是多少?

5、有台四极的交流异步电动机，额定频率为50Hz，转差率为4%, 求它的额定转速是多少? 6、有一台六极的交流电动机，额定频率为50Hz，转差率为4%，求它的额定转速是 多少?

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7、某三相异步电动机每相绕组有三组线圈，接在50Hz的交流电源上，转差率为6%, 求这台电动机的额定转速是多少?

? 8、已知一台直流电动机，其额定功率Pn=100kW，额定电压Un = 220，额定转速 nn =1500r/min。