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电机电器基础知识
已阅[913]次[2009/4/2]

1.什么是直流电动机?它是如何工作的?
能够把输入的直流电变为机械能输出的机械设备,叫做直流电动机。它是根据带电导体在磁场中受力的作用原理而制成的。
当外接电源向直流电动机供电时,线圈的两有效边在磁场中受力的作用而运动。其运动方向由“左手定则”决定。由于线圈固定在轴上,因此,线圈绕轴作旋转 运动产生转矩。直流电机的外加电源是直流电,经过电刷和换向片后,流到线圈上的电流在旋转中是交变的,所以当线圈上下两导线通过磁极时,其导线内的电流也 因电刷接触的换向片不同而改变;如果使线圈受力运动方向不变,只要对电路不断供电,线圈就按一定方向旋转起来。
2.直流电动机由哪些主要部件组成?
直流电动机的结构大致可分为转子和定子两个主要部分。
转子:电机上可以转动的部分叫转子或叫电枢。它主要由电枢铁心、电枢绕组、换向器(整流子)及轴承等组成。
定子:即产生磁场的静止部分。它主要由主磁极、附加磁极、机座、端盖及电刷装置等组成。
3.直流电动机有几种类型?各有何特点?
直流电动机按励磁方式不同分为串励电动机、并励电动机、复励电动机和他励电动机。
串励电动机:励磁绕组与电枢绕组串联。这种连接方式起动力矩大,抗过载能力强;缺点是不能在空载的情况下起动。
并励电动机:励磁绕组与电枢绕组并联。这种连接方式的优点是转速恒定,不随负载的变化而改变。
复励电动机:磁极上有两绕组,其中一个绕组与电枢绕组并联,另一个绕组与电枢绕组串联,所以它具有串励与并励电动机两种优点。
他励电动机:由于需要两个电源,一般不采用,只有在特殊情况下使用。
4.什么是电器的短时工作制、长期工作制、间断工作制?
在电器工作中,就电器的发热而言,电器的工作制可分为3种,即长期工作制、间断工作制和短时工作制。
短时工作制:电器短时通电,温升未达到稳定就停止工作,并且下一次工作要等到电器冷却到介质温度以后,这种情况称为短时工作制。
长期工作制:电器的长期工作制是指电器接通电源后连续工作到发热稳定的工作制。
间断工作制:电器的间断工作制是指电器一会儿通电,一会儿断电的反复循环的工作过程。
5.何谓电器的有载开闭和无载开闭?
电器的触头按工作情况可分为有载开闭和无载开闭两种。
在触头开断或闭合过程中,允许通有电流的为有载开闭。
在触头开断或闭合过程中,不允许有电流通过,而闭合后才允许触头中通过电流的为无载开闭。
6.牵引电器的基本结构是由哪几部分组成的?
牵引电器的基本结构主要由3部分组成:
(1)执行机构:即电器的触头系统,用来断开、接通电路。
(2)感测机械:即电器的传动装置,用来接受信号,进行比较,带动并指挥触头执行任务。
(3)保护机械:即电器的灭弧装置,用来保护电器。
7.什么叫电器的触头7电器触头如何分类?
电器的触头是各类接触器和继电器中的关键零件,电路的接通和断开都是依靠触头的接触和分离实现的。
触头分类:
(1)按工作性质分为:
①静触头;
②动触头。
(2)按用途分为:
①主触头;
②辅助触头。
(3)按触头的形式分为:
①楔形触头;
②滑动触指式触头;
③桥式触头。
8.电器的熄弧方法分哪几种?
(1)拉长电弧(长弧灭弧法);
(2)磁吹灭弧法,即借电磁力使电弧在冷介质中迅速运动,以熄灭电弧;
(3)纵缝熄弧法,既将电弧挤入固定绝缘板组成的窄缝中以冷却熄弧;
(4)栅片熄弧法,即将电弧分成许多串联的短弧;
(5)用冷却空气或油吹弧;
(6)将电弧密封于高气压或真空的容器中;
(7)利用某种介质熄弧;
(8)并联电阻熄弧。
9.常用的灭弧装置有哪几种?它们是怎样熄灭电弧的?
机车上常用的灭弧装置有:
(1)电磁灭弧装置:根据电荷在磁场中运行受到力的作用,将电弧推出磁场以外,使之拉长而熄灭的原理制成。
(2)角灭弧装置:当两触头断开时,使产生的电弧沿灭弧角向外移动,从而将电弧拉长,使其增加冷却面积而熄灭。
(3)电容灭弧装置:利用电容器充、放电的原理进行灭弧。


电机电器基础知识2
10.机车电器按用途如何分类?
(1)开关电器:用来自动或非自动的开闭有电流的电路。如闸刀开关、自动开关、转换开关、按钮开关、电力机车的隔离开关和主断路器等。此类开关操作次数少,断流能力强。
(2)控制电器:自动或非自动地控制电机的起动、调速、制动及换向等,如司机控制器、接触器。
(3)保护电器:用于保护电路、电机或其他电器设备,使其免受不正常的高电压大电流的损害。如各种保护继电器、熔断器及电力机车的避雷器和电抗器等。
(4)调节电器:用于自动调节电路和设备,使参数保持给定值。如电压调节器、温度调节器等。
(5)仪表用变流和变压器:用于将高电压及大电流变为低电压、小电流以供仪表测量或继电器保护通路之用。如电流互感器、电压互感器等。
(6)受电器:用于电力机车接受电网电能以作为机车电源,如单臂受电弓、双臂受电弓。
(7)成套电器:由一定数量的电器按一定的电路要求组合的整体电器屏柜。
11.机车电器按传动方式如何分类?’
机车的电器按传动方式可分为:
(1)手动电器:例如闸刀开关、按钮开关、司机控制器等。
(2)自动电器:其中又可分为电磁传动、压缩空气传动、液压传动和电动机传动。
12.机车电器按其执行机构的不同可分为哪几类?
机车电器按其执行机构的不同可分为:
(1)有触点电器:如各种继电器、接触器等。
(2)无触点电器:如电子时间继电器、主回路和辅助回路接地继电器等。
13.有触点电器的触头具有哪几种基本工作状态?各工作状态的关键问题是什么?
(1)闭合过程:指电器在正常情况下接通电路的具体过程。其关键问题是触头的机械振动。
(2)工作状态:电器触头处于闭合状态下工作,将有负载电流通过。其关键问题是触头的发热。
(3)惭开过程:指电器在正常(或故障)情况下开断负载电路的具体过程,它的电器触头最繁重的工作过程,其关键问题是熄灭电弧。
(4)断开状态:触头处于断开位置。其关键问题是确定触头开距以实现可靠地电隔离。
14.什么是直流发电机?
把输入的机械能变为直流电能输出的电机叫直流发电机。直流发电机是根据导体在磁场中切割磁力线时能产生感应电动势的原理制成。
15.试述直流发电机的工作原理
发电机是根据导体在磁场中切割磁力线运动而产生感应电动势的原理制成的。
线圈旋转时切割磁力线而产生感应电动势,由于线圈的旋转,上下两边互换位置,其中感应电动势的方向也随之改变,因而在线圈中形成交变电势。再经过电刷、换向器的整流,向外电路输出一个恒定方向的直流电。
发电机的感应电势与电流方向相同,所以发电机能输出电能,而发电机发电时,通电导体又在磁场中受到电磁力的作用,该电磁力与转子旋转方向相反,所以发电机必须用外力驱动。
16.试述直流发电机的主要组成部分及各部分的功用
直流发电机一般由以下几个部分组成:
(1)定子(磁极):定子安装在机壳上,其磁极的铁心是用铸钢或硅钢片迭制而成的。磁极又分为主磁极和换向磁极两种。它的功用是产生磁场。
(2)转子(电枢):由电枢轴、电枢铁心以圾嵌在槽内的电枢线圈组成。电枢线圈的始末端又以一定规律焊接在换向器上。换向器是许多楔形铜片所组成。铜片与铜片之间以及铜片与轴之间均用云母绝缘。转子的功用是产生感应电势、电磁转矩,从而实能量转换。
(3)机座、端盖和轴承:机座用来固定主磁极、换向极和端盖。端盖甩以保护电机内部免受外界侵害,同时支承轴承,固定刷架。
(4)电刷装置:有刷架、刷盒、电刷等。电刷装在刷盒内,经弹簧压指压触在换向器上,保持接触良好。刷架、刷盒的功用是使固定的电刷与旋转的换向器保持滑动接触,使外电路与电枢连接起来。
(5)通风及防护部分:由风扇、通风孔等组成。其功用是通风散热,保障电机安全及连续工作。
17.直流发电机有哪几种形式?各有何特点?
直流发电机有永磁式发电机及电磁式发电机两种。电磁式发电机按励磁方式不同,又可分为他励、并励、串励及复励发电机。
他励发电机:励磁绕组与电枢绕组不相连,励磁电流由另一个独立电源供给。
并励发电机:励磁绕组与电枢绕组并联,用负载分路电流励磁。
串励发电机:励磁绕组与电枢绕组并联,用本身负载电流励磁。
复励发电机:同时用并励及串励绕组的发电机或同时有他励及串励绕组的发电机,复励发电机又可分为加复威发电机及差复励发电机。
18.什么叫同步电动机?说明其工作原理
电动机转子的转速与供给定子的交变电压的频率保持一种严格不变关系的电动机称同步电动机。
同步电动机中,转子绕组上加的是直流电,使转子成为一个磁铁;而在定子绕组上加有三相交流电,使定子绕组产生一个旋转磁场,这样,转子在旋转磁场作用下,就会转动起来,而转速正好和旋转磁场的转速相等,所以,同步电动机具有转速恒定的特性。
19.什么是感应电动机?
感应电动机转子磁场不是由直流电源供给电流而产生的,而是由定子的交流电经感应作用而产生的,所以,这种电动机转子实际转速总低于定子旋转磁场的转速,这种电动机称感应电动机,也称异步电动机。
20.感应电动机是怎样工作的?
当感应电动机接通电源后,电机的定子就会产生一个旋转磁场。根据电磁感应原理,这个旋转磁场将切割转子上的导线,使转子上的绕组产生感应电动势,这个 电势使转子绕组有感应电流通过而使转子铁心产生一个磁场,这个磁场与定子旋转磁场共同作用,产生磁力矩,使电机转子转动起来。
21.常用的交流发电机有几种?
目前常用的交流发电机有旋转电枢式和旋转磁场式两种。
(1)转转电枢式交流电机与直流发电机相类似,它的磁场是固定不动的,电枢绕组是旋转部分,交流电流是经滑环及电刷输出的。
(2)旋转磁场式交流发电机是将电枢绕组固定下来,而使磁场旋转,也就是说,转子是磁极,而定子是电枢,它的励磁电流是由电刷和滑环供给的。当原动机拖动转子运转后,由于旋转磁场的作用就能在固定的电枢绕组内产生感应电动势而输出。
22.试述交流发电机的一般构造
交流发电机与直流发电机的构造差不多,一般是由机壳、磁极、电枢、电刷、滑环、励磁绕组、电枢绕组等组成。但由于交流发电机的形式不同,其结构亦有差异

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