第八章
8 . 1 何谓同步电动机异步起动法?为什么同步电动机要采用异步起动法起动?
答: 利用异步电动机的工作原理来起动同步电动机的方法,称为同步电动机的异步起动法。同
步电动机没有起动转矩,为了起动的需要,一般在转子磁极的极靴上装有类似于异步电动机的
笼型绕组,称为起动绕组,利用起动绕组产生的电磁转矩来起动同步电动机,所以同步电动机
要采用异步起动法起动。
8 . 2 为什么异步起动时,同步电动机转子励磁绕组既不能开路,又不能短路,而要串接约为励
磁绕组电阻值的5 ～ 10倍的电阻?
答: 同步电动机起动时转差率为s=1, 励磁绕组匝数很多,如果将励磁绕组开路,就会在其中
感应出高电压,可能会危及设备和人身安全; 如果将励磁绕组短路, 会在其中产生较大电流,
对起动有不利影响,所以同步电动机起动时转子励磁绕组既不能开路,又不能短路,而要串接
约为励磁绕组电阻值的5 ～ 10倍的电阻。
8 . 3 装在同步电动机磁极极靴中类似于感应电动机的笼型绕组有什么作用?
答: 装在同步电动机磁极极靴中类似于感应电动机的笼型绕组作用有二:一是在起动时产生
起动转矩;二是在同步电动机振荡时产生阻尼作用,使之能稳定运行。
8 . 4 何谓投励?投励的最佳时间在什么时候?为什么?
答: 同步电动机起动时转子励磁绕组不接直流电源,而是串接电阻,等到转速上升到接近同步
转速时才将励磁绕组接直流电源励磁,称为投励; 投励的最佳时间是在电动机转速上升到接
近同步转速即亚同步转速时,约为同步转速95%左右时投励; 投励过早, 即在转速比较低时
就投励,同步转矩有可能不能将电动机牵入同步,使起动失败; 投励过晚,使同步电动机异步运
行时间增长,会使过流保护装置动作,主回路跳闸, 同步电动机断电停转,所以在转速上升到接
近同步转速95%左右时投励为最佳。
8 . 5 为什么用变频器来起动同步电动机的时候要限制频率的上升率?
答: 由n1=
器输出频率的上升率太大,即频率上升太快,则定子磁场的同步转速上升也很快,而转子是有
惯性的, 转子转速跟不上定子磁场的同步转速而使起动失败, 所以用变频器来起动同步电动
机的时候要限制频率的上升率。
60f1p可知, 同步电动机定子磁场的同步转速与变频器输出频率成正比,如果变频
8 . 6 无换向器电动机调速系统主要由哪些部分组成?
答: 无换向器电动机调速系统主要由同步电动机、变频器和转子位置检测器三部分组成。
8 . 7 试分析交-直-交电流型无换向器电动机的调速原理。
答: 无换向器电动机由交-直-交变频器把频率恒定的交流电变换为频率可调、电压可调的交
流电,给电动机定子绕组供电,励磁绕组由直流电源供电。要提高转速时,就要提高系统的给定
控制电压,使整流桥的晶闸管提前触发导通,提高整流桥输出的直流电压,经逆变桥逆变后加
到定子绕组中的三相交流电压也升高,同步电动机的电磁转矩增加,转子转速上升,同时转子
位置检测器发出的控制信号频率增加,控制逆变器输出频率升高,使定子磁场的转速升高到等
于转子的转速而实现同步。降速的过程则与之相反。总之,通过改变给定控制电压的大小就
可以改变无换向器电动机的转速而达到调速的目的。
8 . 8 无换向器电动机转子位置检测器的作用是什么?
答: 无换向器电动机转子位置检测器的作用是用来检测电动机转子位置的变化及转速的变
化,并向变频器发出控制信号, 控制变频器的输出频率随转速而变,从而使定子旋转磁场的转
速随转子转速而变,两者始终保持同步。
第八章电机与拖动基础课后习题答案全解 第二版 徐建华
