电机与拖动简答题
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1. 三相异步电动机有机械制动和电气制动两类方法。
2.三相绕线式异步电动机通常采用在转子绕组中串接变阻器或频敏变阻器起动方法。
3.主磁通：在铁心内通过的磁通。
4.漏磁通：在部分铁心和铁心周围的空间存在的少量分散的磁通。
5. 直流发电机的励磁方式有：他励；自励（包括并励，串励和复励）。
6.单相罩极式异步电动机的特点：起动转矩小，电动机转向不可改变。
7.常用的控制电机有：伺服电机、测速电机、自整角电机、旋转变压器、力矩电机。
8. 软磁材料可用于制造电机铁心;硬磁材料可用于制造永久磁铁.
9.直流电动机的固有机械特性:当直流电动机的电枢电压和磁通均为额定值，且电枢没有串联电阻时的机械特性。
10.直流并励发电机自励的条件是什么？
答：直流并励发电机自励的条件是：1）电机必须有剩磁，如果电机已经失磁，可用其他直流电源激励一次，以获得剩磁。2）励磁绕组并联到电枢的极性必须正确，否则绕组接通后，电枢中的电动势不但不会增大，反而会下降，如出现这种情况，可将励磁绕组与电枢出线端的连接对调，或者将电枢反转。3）励磁回路中的电阻要小于临界值。
11.直流电动机的调速方法有几种，各有何特点？
答：直流电机调速方法有三种（以他励直流电动机为例）：（1）改变电枢端电压：转速特性为一组平行下移的直线，特点是空载转速随电枢电压的下降而减小。（2）在电枢回路中串电阻：转速特性为一组空载转速不变的直线，特点是所串电阻要消耗功率，电动机转速随所串电阻的增加而下降。（3）改变所串的励磁回路的电阻值：弱磁调速的特点是电动机转速只能上升而不能下降。
12.何为电枢反应？电枢反应的性质是由什么决定的?电枢反应对气隙磁场有什么影响？对电机运行有什么影响？
答：电枢磁势的基波对励磁磁势的基波的影响称为电枢反应。电枢反应的性质取决于负载的性质和电机内部的参数。电枢反应使气隙磁场波形畸变，并呈去磁性。电枢反应对直流发电机影响其端电压，对直流电动机影响其电磁转矩和转速。
13.变压器并联运行的条件有哪些? 哪一个条件要求绝对严格？变压器为什么要并联运行?
答：（1）并联运行的条件是：各台变压器的额定电压与变比相等；各台变压器的连接组别必须相同；各台变压器的短路阻抗的百分数要相等。（2）其中连接组别相同这一条必须严格遵守。（3）变压器并联运行时，可以根据负载的变化投入相应的容量和台数，提高变压器的运行效率。如果某台变压器发生故障需要检修时，可以把它从电网中切除，其它变压器继续运行，保证电网的正常供电。并联运行还可以减少备用容量。
14.直流电动机为什么不能直接起动？如果直接起动会引起什么样的后果？
答：起动瞬间转速n=0，反电动势E a=C eΦn=0，最初起动电流
()
N N a a
I U E R
=-。若直接起动，由于R a 很小，当直接起动时，起动电流可能增大到额定电流的十多倍使换向恶化，严重时产生
火花导致电机过热；而且与电流成正比的转矩将损坏拖动系统的传动机构，所以不能直接起动。
15.直流电动机有哪几种励磁方式？画出不同励磁方式的电路图。
答：直流电动机的励磁方式有：他励（a）、并励（b）、串励（c）和复励（d）。
16、他励和并励直流发电机的外特性有何不同？并说明影响曲线形状的因素。
答：并励直流发电机的外特性比他励的软。
他励影响因素：随着Ia增加，IaRa增加，使U下降；随着Ia增加，电枢反应附加去磁作用增强，使磁通φ减少，电枢电动势Ea 减少，最后使U下降。
并励影响因素：随着Ia增加，IaRa增加，使U下降；随着Ia增加，电枢反应附加去磁作用增强，使磁通φ减少，电枢电动势Ea 减少，最后使端电压U下降；两端电压下降，磁通φ下降，电枢电动势Ea进一步减少，端电压U进一步下降。
17、三相对称绕组通入三相对称电流产生的合成磁势的基波分量有什么特点?(幅值、转向、转速和位置)
答：三相合成磁势的特点是：(1)幅值是某一相的基波幅值的3/2倍；(2)转向由电流的相序决定；(3)转速与电流的频率成正比，与极对数成反比；(4)当某相电流达到最大值时，合成基波磁势的幅值恰好落在该相绕组的轴线上。
18.什么因素决定直流电机电磁转矩的大小？电磁转矩的性质和电机运行方式有何关系？
答：从电磁转矩公式
e T a
T C I
=Φ可知，
当电机励磁不变时，电磁转矩
e
T与电枢电流a
I成正比。若电机作发电机运行，电磁转矩e
T是制动性质的阻转矩；若电机作电动机运
行，电磁转矩
e
T是驱动性质的拖动转矩。
19、如何改变三相异步电动机的旋转方向?
答：只要将定子绕组上三根电源引线中的任意两根对调就可以改变定子旋转磁场的方向，也就改变了电动机的旋转方向。19.试分析单相交流绕组、三相交流绕组所产生的磁动势有何区别，与直流电机电枢磁动势又有何区别？
答：单相交流绕组产生的磁动势是脉振磁动势，其空间位置固定，幅值随时间变化；幅值的脉振频率是交流电流的频率。三相交流绕组产生的磁动势是合成的旋转磁场，其
幅值不变，在空间以
n旋转，其矢量旋转的轨迹是圆形。直流电机的电枢磁动势在空间位置固定，且分布近乎为三角形，其幅值随电枢电流大小变化。
M M
1.一台并励直流电动机，
90N P kW
=，440
N U =V ，
245,5N fN I A I A
==，
750/min N n r =，0.08a R =Ω，
试求：（1）电动机的额定输出转矩；（2）在额定电流时的电磁转矩；（3）当0a
I =时电机的转速；（4）
在总制动转矩不变的情况下，当电枢中串入0.1Ω电阻而达稳定时的转速。 答：1）(2455)240a
N fN I I I A
=-=-=
3
2290109.559.55.1146.750
N N N P T N m N m
n ?=== 2）
420.8240101em a a P E I W KW
==?=
3
101109.551286.07.750
em em P T N m
?===Ω 3）当420.8
0.5611/750
a e N E C V r n Φ
=
==
440/min 784.20.5611
N e U n r C =
=≈Φ
2.某三相铝线变压器
12750,/10000/400N N N S kV A U U V
=?=，0Yyn 联接。有如下实验数据： 试求：折算到高压侧的变压器T 形等效电路参数并画出等效电路图（设''1212,R R X X ==，不需考虑温度换
算）。 试验名称 电压/kV 电流/
A
功率/kW
备注
空载 0.4
60
3.8
电压加在
二次侧
负载
0.44
43.3
10.9
电压加在
一次侧
解：（1）由空载试验数据求励磁参数
00/3400/3
3.8560
m U Z I =
==Ω ,
022
0/33800/30.3560m P R I =
==Ω
22223.850.35 3.83m m m X Z R =-=-=Ω
折
算
到
高
压
侧
有
：
12/310000
/3
25/
3
400
/3
N N U k U =
=
=
'2225 3.852406.25m m Z k Z ==?=Ω
'22250.35218.75m m R k R ==?=Ω '2225 3.832393.75m m X k X ==?=Ω
（2）由短路试验数据求短路参数：
/3440/3
5.8743.3
s s s U Z I =
==Ω
22
/310900/3
1.9443.3
s s s P R I =
==Ω 22225.87 1.94 5.54s s s X Z R =-=-=Ω
'12/2 1.94/20.97s R R R ====Ω
'12/2 5.54/2 2.77s X X X ====Ω
3.已知一台三相四极异步电动机的额定数据为
10,380,11N N N P kW U V I A ===，定子绕
组为Y 接法，额定运行时
。试求（1）
额定转速；（2）空载转矩；（3）电磁转矩；（4）电机轴上的输出转矩。
解：（1）
则03.010591
314
2===
em Cu P p s
m in
/14551500)03.01()1(0r n s n =?-=-=（2）W
p p p mec 277)20077(0
=+=+=?
m
N p T ?=?=Ω=82.160
/14552277
00π3）m N P T em em ?=?=Ω=
5.6760
/150********π （4）m N P T N ?=?=Ω=
7.6560
/14552100002
π 4.一台并励直流电动机在额定电压N U =230V 和额定电流N I =85A 的情况下运行，电枢回路总电阻
0.1a R =Ω，22c U ?=V ，励磁回路总电阻90f R =Ω，额定负载时的效率90%N η=，试
求：（1）额定输入功率（2）额定输出功率；（3）总损耗；（4）电枢回路铜耗；（5）励磁回路铜耗；（6）电刷接触损耗；（7）附加损耗；（8）机械损耗与铁耗之和。 答：1）12308519.55N N N P U I KW
==?=
2）22308590%17.595N
N N N P U I KW η==??=
3）
1219.5517.595 1.955N
N P P
P KW =-=-=∑
4
）
230
2.5690
N f f U I A R =
==,
(85 2.56)82.44a f I I I A =-=-=
2282.440.1679.6cua a a P I R W ==?=
5）222.5690589.824cuf f f
P I R W ==?= 6）2282.44164.88c c a P U I W =?=?= 7）21%0.0117595175.95N P P W ?
==?=
8）
5.一台15.5,380,50N N P kW U V f Hz
===的三相四极异步电动机，在某种运行情况下，自定
子方面输入的功率为6.32,
kW 1341cu P W
=，
，求：电动机的效率、转差率、转
速、空载转矩和电磁转矩。 解： 输出功率：
kW 5.5=
效率：%03.87%10032
.65.5%1001
2=?=?=P P η
电磁功率：ad
mec Cu em
P P P P P +++=22=
转差率：041.08115
.52375
.02===
em Cu P P s 转速：
空
载
转
矩
：
输出转矩：m N P T ?==
Ω
=51.3660
5.143825500
22
π
电磁
转
矩
：
m N T T T em ?=+=+=3751.3649.002
6.、一台并励直流电动机,铭牌数据如下:P N =3.5kW ，U N =220V ，I N =20A ，n N =1000r/min,电枢电阻R a =1Ω，△U b =1V ，励磁回路电阻R 1=440Ω，空载实验：当U=220V,n=1000r/min 时，I 0=2A ，试计算当电枢电流I a =10A 时,电机的效率（不计杂散损耗）。
解：励磁电流：220
0.5440
f f
f
U I A A R =
=
= 励磁损耗22
2
220110440
f
Cuf
f f
f U P R I W
R ====
空载时：
输入功率102202440P UI W W ==?=
励磁功率：110f
P W
=
电枢铜损耗220() 2.25Cua a a a f P R I R I I W ==-=
电刷接触损耗：
2221 1.5 3.0Cub a P UbI W W =?=??=
附加损耗：0
ad
P = 则：
当10a
I A =时，10.5a f I I I A =+=
输入功率：1
22010.52310P UI W W
==?=
2
2110100Cua
a a P R I W W
==?=
110f P W
= ,
2211020Cub b a P U I W W
=?=??=输出功率：
效率：2
1
100%75.98%P P η
=
?= 7.一台并励直流发电机，铭牌数据如下：P N =6kW ，U N =230V ，n N =1450r/min ，R a =0.57Ω（包括电刷接触电阻），励磁回路总电阻R f =177Ω，额定负载时的电枢铁损P Fe =234W ，机械损耗为P mec =61W ，求：（1）额定负载时的电磁功率和电磁转矩。（2
）额定负
载时的效率。 解：（1）2
6N P P kW == ,
220
1.3177
f f f
U I A A R =
=
=
2
299f f f
P R I W == ,
600026.1230
N N N P I A A U =
== 27.4a
N f I I I A =+= ,
2427.9Cua a a P R I W
==
所以26726.9em
Cua f P P P P W
=++=
6726.9
44.32145060
em em P T N m N m
π=
=?=??Ω
2)
17021.9em mec Fe P P P P W =++=
2
1
100%85.45%
P P η=
?= 8、一台并励直流发电机，铭牌数据如下：P N =23kW ，U N =230V ，n N =1500r/min ，励磁回路电阻Rf=57.5Ω，电枢电阻R a =0.1Ω,不计电枢反应磁路饱和。现将这台电机改为并励直流电动机运行，把电枢两端和励磁绕组两端都接到220V 的直流电源：运行时维持电枢电流为原额定值。求（1）转速n ；（2）电磁功率；(3)电磁转矩。 解：230
457.7
N f f U I A A R =
== , 3
2310100230
N N N P I A A U ?===
104a N f I I I A =+= ,
2
1081.6Cua a a P R I W
==
（1）240.4a N a a E U R I V
=+= ,
0.1603a
e N
E C n Φ=
= 电动机运行：209.6a N a a E U R I V =-=
220220
'0.16030.1533230230
e e C C Φ=
Φ=?= 1367/min
'
a
e E n r C =
=Φ（2）21.798em a a P E I kW
==
3）
9、一台他励直流电动机数据为：P N =7.5kW ，U N =110V ，I N =79.84A ，n N =1500r/min ，电枢回路电阻R a =0.1014Ω，求：（1）U=U N ，Φ=ΦN 条件下，电枢电流I a =60A 时转速是多少？（2） U=U N 条件下，主磁通减少15%，负载转矩为T N 不变时，电动机电枢电流与转速是多少？（3）U=U N ，Φ=ΦN 条件下，负载转矩为0.8T N ，转速为（—800）r/min ，电枢回路应串入多大电阻？ 解：1）
0.068N a N
e N N
U R I C n -Φ=
=,
1528/min N a a
e N
U R I n r C -=
=Φ
2）N T 不变时，em T 不变，即
T N N T a C I C I Φ=Φ93.930.85N N
a N N N I I I A ΦΦ=
==ΦΦ 1738/min N a a
e U R I n r C -=
=Φ
（3）不计空载转矩时，em
L T T =，故：
0.80.80.95538.2N em N N
P
T T N m n ==?=?
2N a B
e N e T N
U R R n C C C +=-
ΦΦ
解得： 2.69B
R =Ω
10、三相变压器额定容量为20kV·A，额定电压为10/0.4 kV ，额定频率为50H Z ，Y ，y0联结，高压绕组匝数为3300。试求：（1）变压器高压侧和低压侧的额定电流；（2）高压和低压绕组的额定电压；
（3）绘出变压器Y ，y0的接线图。 解：（1）11 1.163N
N
N
S I A U =
=
,
2228.873N
N N
S I A U =
=
（2）11 5.7743
N NP
U
U kV
==
, 220.2313
N NP
U U kV ==
11、一台S N =100kV·A，U 1N /U 2N =6/0.4 kV ，Y ，y0联结的三相变压器，I 0%=6.5%，P 0=600W ，u s =5%，
P SN =1800W ，试求：（1）近似等效电路参数标么值；（2）满载及cosφ2=0.8（滞后）时的二次端电压和效率；（3）产生最大效率时的负载电流及cosφ2=0.8(φ2>0°)时的最大效率。 解：（1）由空载试验数据求励磁参数
**0
1
15.38m Z I =
= **0
*20
1.42m
P R I ==
,
**2*215.31m m m X Z R =-=
由短路试验数据求短路参数
**
0.05S S Z U ==
*
*0.018SN
S
SN N
P R P S ==
=
, **2*2
0.467S S S X Z R =-=
（2）
22(1)383N U U U V
=-?=
（3）
0.577m SN
P P β=
=
22283.33N
m N m N
S I I A U ββ==?
max 20
2(1)100%97.5%cos 2m N P S P ηβ?=-
?=+
12、已知一台三相四极异步电动机的额定数据为：P N =10kW ，U N =380V ，I N =11.6A ，定子为Y 联结，额定运行时，定子铜损耗P Cu1=560W,转子铜损耗P Cu2=310W ，机械损耗P mec =70W ，附加损耗P ad =200W ，试计算该电动机在额定负载时的：（1）额定转速；（2）空载转矩；（3）转轴上的输出转矩；（4）电磁转矩。 解：（1）
2210.58em mec ad Cu P P P P P kW =+++=
2/0.0293
N Cu em s P P ==
,
1(1)1456/min
N N n s n r =-=
（2）0 1.77mec ad
P P T N m +=
=?Ω
（3）2
265.59N
P T N m ==?Ω
（4）2067.36em
T T T N m =+=?
13、已知一台三相异步电动机，额定频率为150kW ，额定电压为380V ，额定转速为1460r/min ，过载倍数为2.4，试求：（1）转矩的实用表达式；（2）问电动机能否带动额定负载起动。
解：（1）
9550
981.2N
N N
P T N m n ==?,
2355m m N T T N m
λ==?
根据额定转速为1460r/min ，可判断出同步转速
1
n =1500 r/min ，则额定转差率为
11
0.027
N N
n n s n -=
=2
(1)0.124m N m m s s λλ=+-=
转子不串电阻的实用表达式为：
24710
0.1240.124m m
m T T s s s s s s =
=
++
（2）电机开始起动时，s=1，T=Ts ，代入实用表达式得：
4710
57510.124
0.1241
s T N m
=
=?+
因为s N
T T <，故电动机不能拖动额定负载起动。
填空题
1、变压器的作用是将某一等级的交流( 电压)变换成另一等级的交流( 电压)。
2、变压器一次电势和二次电势之比等于( 一次侧匝数 )和( 二次侧匝数 )之比。
3、电力变压器中的变压器油主要起( 绝缘)、( 冷却 )和( 灭弧 )作用。
4、电力变压器的分接开关是用来改变变压器电压( 变比 )的装置，以便达到调节副边( 电压 )的目的。
5、变压器的额定电压和额定电流均指变压器的( 线 )电压和( 线 )电流。
6、变压器空载时的损耗主要是由于( 铁芯 )的磁化所引起的( 磁滞 )和( 涡流 )损耗。
7、在测试变压器参数时，须做空载试验和短路试验。为了便于试验和安全，变压器的空载试验一般在( 低压侧)加压；短路试验一般在( 高压侧 )加压。
8、变压器铁芯饱和程度愈高，其励磁电抗Xm就愈( 小 )
9、若将变压器低压侧参数折算到高压侧时，其电势(或电压)应( 乘以变比 )、电流应( 除以变比 )、电阻(或电抗)应( 乘以变比的平方 )。
10、三相组式变压器各相磁路( 彼此无关 )，三相芯式变压器各相磁路( 彼此相关 )。
11、三相变压器组不能采用( Y，y )连接方法，而三相芯式变压器可以采用。
12、变压器并联运行的条件是( 额定电压与变比相等 )、( 连接组别相同 )、( 短路阻抗的百分数相等 )。13、当三相变压器接成
星形(Y)时，其线电压是相电压的( 3 )倍，线电流与相电流( 相等 )。
14、当三相变压器接成三角形(D)时，其线电压与相电压( 相等)，线电流是相电流的
( 3 )倍。
15、变压器在运行时，当( 不变损耗 )和( 可变 )损耗相等时，效率最高。
16、有两台变压器，额定电压分别为10kV／0.04kV 和10.5kV／0.4kV，两台变压器的变比差值△K为( 5% )，若其它条件满足并联运行，根据计算结果，这两台变压器( 不能 )并联运行。
17、三绕组变压器的额定容量是指( 最大的线圈容量 )。
18、自耦变压器与同容量的两绕组变压器比较，它的空载电流( 小 )。
19、自耦变压器适用于一、二次侧( 电压 )相差不大的场合，一般在设计时，变比Ka( 小于或等于2 )。
20、电焊变压器实际上是一台( 特殊 )的降压变压器，它的外特性( 比较软 )，短路电流( 不大 )
21、整流变压器的容量一般取一、二次绕组容量的( 平均值)，又称为( 计算容量 )。
22、单相绕组的感应电势与( 匝数 )、( 频率 )和( 每极磁通 )成正比。
23、线圈的短距系数表示了短距线圈比整距线圈产生的电势( 减少 )的程度。
24、线圈的分布系数表示线圈分布放置后，其合成电势比线圈集中放置时电势( 减少 )的程
度。
25、主极磁场非正弦分布引起的( 谐波电势)，对相电势的大小影响( 很小 )，主要影响了电势的( 波形 )。
26、采用( 三相浇组 )可以消除线电势中的3次及其倍数的谐波电势。
27、当线圈的节距是( 4/5τ )时，可以消除5次谐波电势。
28、采用分布绕组可以( 消弱 )电势中的高次谐波分量。
29、一台2p＝8极电机的圆周的二分之一的电角度是( 720° )。
30、单相异步电动机的主、副绕组在空间位置上应相差( 90° )电角度；三相异步电动机的三个对称绕组的首端在空间位置上应相差( 120° )电角度。
31、单相绕组产生的是( 脉振磁势 )。
32、三相绕组合成磁势的基波分量是一( 旋转 )的磁势。
33、合成磁势的幅值是单相脉振磁势幅值的( 3/2 )倍。
34、合成磁势的转速与绕组中通入的电流频率成( 正比 )，与极对数成( 反比 )。
35、合成磁势的转向与三相绕组中( 通入的电流 )的相序有关。
36、从广义上讲，异步电动机的转速与电网的频率之间( 没有 )严格不变的关系。
37、三相异步电动机按其转子结构型式分为( 鼠笼式 )和( 绕线式 )。
38、三相异步电动机主要由( 定子 )和( 转子 )两大部分组成。
39、三相鼠笼式异步电动机直接起动时，起动电流可达到额定电流的( 4～7 )倍。
40、三相鼠笼式异步电动机铭牌上标明：“额定电压380伏，接法△”。当这台电动机采用星——三角换接起动时，定子绕组在起动时接成( Y )，运行时接成( △ )。
41、三相鼠笼式异步电动机降压起动采用的设备有( 串电阻器或电抗器 )、( 星——三角起动器 )和( 起动补偿器 )。
42、三相绕线式异步电动机起动时，为减小起动电流，增加起动转矩，须在转子回路中串接( 对称电阻 )或( 频敏电阻 )。44、当三相异步电动机的转差率S为0.04时，电网频率为50Hz，二极异步电动机转子的转速为( 2880 )转／分。
45、电动机的额定功率是指( 轴上输出的机械功率 )。
46、双鼠笼式异步电动机与普通笼式异步电动机相比，它的起动转矩( 大)，功率因数( 低 )
47、三相异步电动机的调速方法有( 变极)、( 变频)和( 变转差率 )。
48、在变极调速中，若电动机从高速变为低速或者相反，电动机的转向将( 改变 )。
49、变频调速对于恒功率和恒转矩负载，电压与频率的变化之比是( 不同的 )。
50、绕线式异步电动机一般采用( 在转子电路中串接电阻 )的调速方法。
51、滑差电机又称( 电磁调速异步电动机 )，是由( 电动机 )、( 离合器 )和( 控制器 )三部分组成。只要改变离合器的励磁电流，可实现电动机的( 无级调速 )。
52、三相异步电动机在运行中一相熔丝熔断时，未熔断相的电流将( 增大 )，转速则( 降低 )。
53、三相异步电动机保护熔丝的额定电流，应按电动机额定电流的( 1.5～2.5 )倍来选择。若某台三相异步电动机电流为20安，保护熔丝额定电流应选取( 30～50 )安。
54、三相异步电动机在运行中断一相，电动机会( 转动 )，( 电流 )增大，( 温度 )升高。
55、单相异步电动机的调压调速方法有( L接法 )、( T接法 )、( 并联电容器法 )、( 串电抗器法 )和( 晶闸管调压法 )。
56、单相异步电动机常用的起动方法有(电阻分相 )、( 电容分相 )、( 电容运转 )和( 电容分相与运转 )。
57、单相罩极式异步电动机的转向( 不可改变 )。
58、自动开关只能作( 短路保护 )。
59、热继电器的整定电流应与所保护的异步电动机
的额定电流( 相等 )。
60、为了避免误操作，通常在起动按钮上涂成( 绿色)，在停止按钮上涂成( 红色 )。
61、从广义上讲，同步电机的转速与电网的频率之间( 有 )严格不变的关系。
62、汽轮发电机多采用( 隐极式 )结构，水轮发电机多采用( 凸极式 )结构。
63、一台同步发电机的转速为3000转／分，该电机的极数为( 2 )。
64、同步发电机的饱和系数Ks的值一般为( 1.1～1.25 )。
65、同步电抗是一个( 综合 )参数，它等于( 电枢反应电抗和漏电抗之和 )。
66、直轴同步电抗与交轴同步电抗( 不相等 )。
67、同步发电机并联的优点是：( 提高了供电的可靠性)、( 提高了发电机运行效率 )和( 提高了资源的利用率 )。68、同步发电机与大电网并联投入的方法有( 准整步法 )和( 自整步法 )。
69、要增加同步发电机向电网输出的有功功率，必须增加原动机的( 输入功率 )。
70、功率角θ既是( 时间函数 )的变量，又是( 空间函数 )的变量。
71、同步电动机不能( 自行 )起动。
72、同步调相机实际上是一台( 空载运行 )的同步电动机，一般在( 过励 )状态下运行。
73、直流电机的励磁方式有( 他励 )、( 并励 )、( 串励 )和( 复励 )四种形式。
74、直流发电机的额定功率是指( 线端输出的电功率 )。
75、直流电机电枢导体中的电势和电流是( 交流 )性质的。
76、单叠绕组的支路数与电机的极数( 相等 )。
77、单波绕组的支路数是( 2 )。
78、直流电机电枢绕组的感应电势与电机的转速成( 正比 )。
79、他励直流发电机，当转速升高20%时，电势( 增加20% )；并励直流发电机当转速升高20%时，电势( 大于20% )。80、直流电机的电磁转矩与电枢电流成( 正比 )。
81、并励直流发电机正转时( 能 )自励，反转时( 不能 )自励。
82、他励直流发电机比并励直流发电机的电压变化率( 小 )。
83、直流电动机( 不能 )直接起动。
84、直流电动机一般采用( 在电枢回路中串电阻 )和( 降压 )的方法，起动电流限制为额定电流的( 1.5～2.0 )。
85、在电枢回路中串电阻调速，理想空载转速( 不变 )，特性的( 曲线斜率 )增大。
86、直流电动机降压调速，理想空载转速( 变小 )，特性的( 曲线斜率 )不变。87、直流电动机弱磁调速，理想空载转速( 变大 )，特性的( 曲线斜率 )变软。88、当直流电机带恒转矩负载时，若为他励电动机，当电枢电压下降时，其转速( 下降 )，电枢电流( 不变 )。
89、串励直流电动机不能在( 空载或轻载 )状态下运行。
90、运行中的并励直流电动机，其( 励磁回路 )不能突然短路或断开。
100、直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向相反，直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向相同。
101、直流发电机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向相反，因此电磁转矩为阻（力）转矩；直流电动机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向相同，因此电磁转矩为拖动转矩。
102、直流电动机的励磁方式有他励、并励、串励、复励四种。
103、直流电机是一种能量转换装置，具有可逆性，既可作发电机用，又可作电动机用。作发电机使用时，输入机械功率，输出电功率；作电动机使用时，输入电功率，输出机械功率。
104、直流电机定子主磁极的作用是产生磁场。
105、直流电动机的电磁制动有能耗制动、反接制动、__回馈制动三种。
106、串励直流电动机的特点是：负载变化时励磁电流及主磁通同时该变，故负载变化时转速变化很大，电磁转距则近似正比于电流的平方变化。107、直流电动机的静差率越小，表明电动机转速的相对稳定性越___高___，也表明机械特性越___硬____。
108、可用下列关系来判断直流电机的运行状态：当__ U>E____时为电动机状态，当___E>U___时为发电机状态。
109、直流电机的电磁转矩是由每极气隙磁通Φ和
电枢电流
a
I共同作用产生的。
110、变压器主要由原边和付边两部分组成。111、变压器空载试验一般在低压侧进行，而短路试验一般在高压侧进行。
112.变压器空载运行时功率因数很低，这是由于空载时建立主、漏磁场所需无功远大于供给铁耗和空载时所需的有功功率。
113.变压器的空载损耗可以近似看
成铁耗，负载损耗可以近似看成铜耗。
114.按照磁滞回线的形状不同，铁磁材料可分为软磁材料和硬磁（永磁）材料两大类。
115.铁心中的磁滞损耗和涡流损耗之和称铁心损耗。这部分损耗都将消耗有功功率，使铁心发热。116.电流互感器运行时，在任何情况下都不允许副边开路，它可以看作是升压变压器；而电压互感器使用时，副边不允许短路。
117.额定电压为440V/110V的单相变压器，高压边漏电抗16Ω，这算到二次侧后大小为1Ω。118.当三相异步电动机的转差率1
s=时，电动机处于停止（或起动）状态；当0
s<时，电动机处于发电运行状态；当1
s>时，电动机处于电磁制动状态。当电动机拖动恒转矩负载，当满足运行条件01
s
<<时，拖动负载获得稳定运行状态。119.三相交流电机电枢绕组产生基波旋转磁势的条件是三相对称定子绕组中加入三相对称的交流电，其转速与通入电流频率及电机极对数的关系是
1
60f
n
p
=
____，若改变电流的相序，其转向相反。
120.三相异步电动机在额定负载运行时，其转差率s一般0.01-0.06在范围内。
121.异步电机中存在着二个转速：一个是旋转磁场转速，另一个是转子转速。123.三相异步电动机根据转子结构不同可分为笼式和绕线式两类；同步电动机根据转子结构的不同分为隐极式同步电机和凸极式同步电动机。124.三相交流绕组通入对称的三相交流电流将产生幅值（或转速）不变，空间旋转的磁动势。如果要改变磁场的旋转方向，可以通过改变电流相序来实现。
125.一个三相对称交流绕组，2p=2，通入f = 50Hz 的对称交流电流，其合成磁动势为旋转磁动势，该磁动势的转速为3000r/min。
126.一台6极三相异步电动机接于50Hz的三相对称电源，其 s =0.05，则此时转子转速为___950___ r/min，定子旋转磁动势转速为__1000___r/min。127.三相异步电动机参数测定实验中，空载实验的损耗包括定子铜耗、铁耗和机械损耗。实验过程中，机械损耗是不变损耗。
128.三相异步电动机的转差功率指的是转子铜耗，定子电压降低时，该功率值增大。
129.额定频率为50Hz的三相异步电动机的额定转速为725 r/min，该电机的极数为___8___，同步转速为__750_r/min，额定转差率为___0.0333____，转子电流频率___1.665__ Hz。
130.直流电机电枢反应的定义是__电枢磁动势对
励磁磁动势的作用_____，当电刷在几何中线时，电动机产生__交磁_____性质的电枢反应，其结果使__气隙磁场产生畸变_____和__对主磁场起附加去磁作用_____，物理中性线朝_______方向偏移。（电枢磁动势对励磁磁动势的作用；交磁；气隙磁场产生畸变；对主磁场起附加去磁作用）
36、他励直流电动机的固有机械特性是指在 _
U=UN、φ=ΦN，电枢回路不串电阻条件下，_n 和Tem 的关系。
37、直流电动机的起动方法有_降压起动、电枢回路串电阻起动_。
38、如果不串联制动电阻，反接制动瞬间的电枢电流大约是电动状态运行时电枢电流的__2__倍。39、当电动机的转速超过__理想空载转速__时，出现回馈制动。40、拖动恒转转负载进行调速时，应采_降压或电枢回路串电阻_调速方法，而拖动恒功率负载时应采用_弱磁_调速方法。
41、一台接到电源频率固定的变压器，在忽略漏阻抗压降条件下，其主磁通的大小决定于_外加电压_的大小，而与磁路的_材质和几何尺寸_基本无关，其主磁通与励磁电流成_非线性_关系。
42、变压器铁心导磁性能越好，其励磁电抗越__越30、可用下列关系来判断直流电机的运行状态，当__ E a〈U __时为电动机状态，当___ E a〉U ___时为发电机状态。
31、直流发电机的绕组常用的有_ 叠绕组__和___波绕组___两种形式，若要产生大电流，绕组常采用__叠__绕组。
32、直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向__相反___，直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向__相同___。
33、单迭和单波绕组，极对数均为p时，并联支路数分别是__2p ___，___2___。
34、直流电机的电磁转矩是由__每极气隙磁通量
_____和___电枢电流____共同作用产生的。
大__，励磁电流越__越小__。
43、变压器带负载运行时，若负载增大，其铁损耗将__不变__，铜损耗将__增加___（忽略漏阻抗压降的影响）。
44、当变压器负载（φ2>0°）一定，电源电压下降，则空载电流I0__减小__，铁损耗P Fe__减小__。
45、一台2kV·A,400/100V的单相变压器，低压侧加100V，高压侧开路测得I0=2A；P0=20W；当高压
侧加400V，低压侧开路，测得I0=__0.5__A，
P0=__20___W。（0.5；20）
46、变压器短路阻抗越大，其电压变化率就___大____，短路电流就____小___。
47、变压器等效电路中的x m是对应于__主磁通的
_____电抗，r m是表示_铁心损耗的等效_电阻。48、两台变压器并联运行，第一台先达满载，说明第一台变压器短路阻抗标么值比第二台___小
____。
49、三相变压器的联结组别不仅与绕组的_绕向_和_首末端标记_有关，而且还与三相绕组的_联结方_有关。
50、变压器空载运行时功率因数很低，这是由于空载时建立主、漏磁场所需无功远大于供给铁损耗和空载时铜损耗所需的有功功率。
51、一个三相对称交流绕组，2p=2，通入f=50Hz
的三相对称交流电流，其合成磁通势为_圆形旋转__磁通势。
52、采用_叠_绕组和_波_绕组可以有效地削弱谐波分量，同时使基波分量_增加_（增加、减小）。53、一个脉振磁通势可以分解为两个_幅值_和_转速_相同，而_转向_相反的旋转磁通势。
54、三相对称绕组的构成原则是_各相绕组的结构相同;阻抗相等;空间位置对称（互差120度电角度）_。
55、当s在__0～１__范围内，三相异步电机运行于电动机状态，此时电磁转矩性质为__反电动势
__；在__－∞～０__范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为__制动转矩__。56、三相异步电动机根据转子结构不同可分为___笼型异步电动机和绕线型异步电动机___两类。（笼型异步电动机和绕线型异步电动机）
57、一台6极三相异步电动机接于50H Z的三相对称电源；其s=0.05，则此时转子转速为_______r/min，定子旋转磁势相对于转子的转速为_______r/min。（950；50；0）
58、三相异步电动机的电磁转矩是由__主磁通__和___转子电流的有功分量___共同作用产生的。
60、一台三相异步电动机带恒转矩负载运行，若电源电压下降，则电动机的转速__减小__，定子电流__增大__，最大转矩__减小__，临界转差率__不变__。
61、三相异步电动机电源电压一定，当负载转矩增加，则转速___减小____，定子电流__增加____。
62、三相异步电动机等效电路中的附加电阻是模拟__总机械功率__的等值电阻。
63、三相异步电动机在额定负载运行时，其转差率s一般在__0.01～0.06__范围内。
64、对于绕线转子三相异步电动机，如果电源电压一定，转子回路电阻适当增大，则起动转矩__增大__，最大转矩__不变__。
65、拖动恒转矩负载运行的三相异步电动机，其转
差率s在__
m
s
0__范围内时，电动机都能稳定运行。
66、三相异步电动机的过载能力是指_
N
m
T
T/__。
67、星形一三角形降压起动时，起动电流和起动转矩各降为直接起动时的___3___倍。
68、三相异步电动机进行能耗制动时，直流励磁电流越大，则补始制动转距越大.
69、三相异步电动机拖动恒转矩负载进行变频调速时，为了保证过载能力和主磁通不变，则U1应随f1按__正比___规律调节。
71、直流电机的励磁方式有：他励、并励、串励、复励。
72、生产机械负载特性的几种类型是：恒转矩负载特性、通风机特性、恒功率特性。73、电力拖动系统中，常用的制动方法有：能耗制动、反接制动、回馈制动。
74、电机机械特性愈硬，则静差率愈小，相对稳定性就愈高。
75、与异步电动机等效电路不同，画变压器等效电路只做绕组归算，而不做频率归算。
76、三相绕线转子异步电动机起动方法有：转子串联电阻起动和转子串联频敏变阻器起动。
77、三相笼型异步电动机减压起动方法有：
自耦减压起动、星形—三角形起动、电阻减压或电抗器减压起动和延边三角形起动。
《电机与拖动》参考答案 2-1 （1） 切削功率: W FV P s m d n V r j j j n n L f f 38009.1*2000/9.1215.0*6067.241*22*602min /67.2412 *5.1*21450 321========= ππ （2） 电动机输出功率：W P P L 6.52129 .0*9.0*9.03800 3 212== = ηηη （3） 系统总飞轮转矩： 2 2 222222 322212 2 2 2 12 2 1 22 2.55.425.0 3.05.05.32*5.1*295.1*27.2225.3m N j j j GD j j GD j GD GD GD d c b a =+++=+++=+ + + = （4） 电动机电磁转矩： M N j j j FD T T L .29.349 .0*9.0*9.0*2*5.1*22 /15.0*20002/3213213 212=== = ηηηηηη （5） 不切削时的电动机电磁转矩： 忽略损耗时的电动机电磁转矩 ! M N j j j FD T .252 *5.1*22 /15.0*20002/'3212=== 传动机构阻转矩：M N T T T .29.92529.34'220=-=-= 加速时电动机转矩：M N dt dn GD T T .19800*375 55.429.937520=+=+= 2-2 （a ） 减速dt dn GD T T L 3752= - （b ） 减速dt dn GD T T L 3752= -- （c ） 加速dt dn GD T T L 3752= + （d ） 减速dt dn GD T T L 3752= --
电机与拖动简答题
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
1. 三相异步电动机有机械制动和电气制动两类方法。 2.三相绕线式异步电动机通常采用在转子绕组中串接变阻器或频敏变阻器起动方法。 3.主磁通：在铁心内通过的磁通。 4.漏磁通：在部分铁心和铁心周围的空间存在的少量分散的磁通。 5. 直流发电机的励磁方式有：他励；自励（包括并励，串励和复励）。 6.单相罩极式异步电动机的特点：起动转矩小，电动机转向不可改变。 7.常用的控制电机有：伺服电机、测速电机、自整角电机、旋转变压器、力矩电机。 8. 软磁材料可用于制造电机铁心;硬磁材料可用于制造永久磁铁. 9.直流电动机的固有机械特性:当直流电动机的电枢电压和磁通均为额定值，且电枢没有串联电阻时的机械特性。 10.直流并励发电机自励的条件是什么？ 答：直流并励发电机自励的条件是：1）电机必须有剩磁，如果电机已经失磁，可用其他直流电源激励一次，以获得剩磁。2）励磁绕组并联到电枢的极性必须正确，否则绕组接通后，电枢中的电动势不但不会增大，反而会下降，如出现这种情况，可将励磁绕组与电枢出线端的连接对调，或者将电枢反转。3）励磁回路中的电阻要小于临界值。 11.直流电动机的调速方法有几种，各有何特点？ 答：直流电机调速方法有三种（以他励直流电动机为例）：（1）改变电枢端电压：转速特性为一组平行下移的直线，特点是空载转速随电枢电压的下降而减小。（2）在电枢回路中串电阻：转速特性为一组空载转速不变的直线，特点是所串电阻要消耗功率，电动机转速随所串电阻的增加而下降。（3）改变所串的励磁回路的电阻值：弱磁调速的特点是电动机转速只能上升而不能下降。 12.何为电枢反应？电枢反应的性质是由什么决定的?电枢反应对气隙磁场有什么影响？对电机运行有什么影响？ 答：电枢磁势的基波对励磁磁势的基波的影响称为电枢反应。电枢反应的性质取决于负载的性质和电机内部的参数。电枢反应使气隙磁场波形畸变，并呈去磁性。电枢反应对直流发电机影响其端电压，对直流电动机影响其电磁转矩和转速。 13.变压器并联运行的条件有哪些? 哪一个条件要求绝对严格？变压器为什么要并联运行? 答：（1）并联运行的条件是：各台变压器的额定电压与变比相等；各台变压器的连接组别必须相同；各台变压器的短路阻抗的百分数要相等。（2）其中连接组别相同这一条必须严格遵守。（3）变压器并联运行时，可以根据负载的变化投入相应的容量和台数，提高变压器的运行效率。如果某台变压器发生故障需要检修时，可以把它从电网中切除，其它变压器继续运行，保证电网的正常供电。并联运行还可以减少备用容量。 14.直流电动机为什么不能直接起动？如果直接起动会引起什么样的后果？ 答：起动瞬间转速n=0，反电动势E a=C eΦn=0，最初起动电流 () N N a a I U E R =-。若直接起动，由于R a 很小，当直接起动时，起动电流可能增大到额定电流的十多倍使换向恶化，严重时产生
第二部分??直流电动机的电力拖动 一、填空题： 1、他励直流电动机的固有机械特性是指在_______条件下，_______和_______的关系。 （U=UN 、φ=ΦN ，电枢回路不串电阻；n ；Tem 2、直流电动机的起动方法有____ ___。（降压起动、电枢回路串电阻起动） 3、如果不串联制动电阻，反接制动瞬间的电枢电流大约是电动状态运行时电枢电流的_______倍。 （2） 4、当电动机的转速超过_______时，出现回馈制动。（理想空载转速） 5、拖动恒转转负载进行调速时，应采_______调速方法，而拖动恒功率负载时应采用_______调速方法。（降压或电枢回路串电阻；弱磁） 1、直流电动机的人为特性都比固有特性软。（??）（F ） 2、直流电动机串多级电阻起动。在起动过程中，每切除一级起动电阻，电枢电流都将突变。（??） （T ） 3、提升位能负载时的工作点在第一象限内，而下放位能负载时的工作点在第四象限内。（??） （T ） 4、他励直流电动机的降压调速属于恒转矩调速方式，因此只能拖动恒转矩负载运行。（??） （F ） 5、他励直流电动机降压或串电阻调速时，最大静差率数值越大，调速范围也越大。（??） （T ） 三、选择题 1、电力拖动系统运动方程式中的GD2反映了：（2） （1）旋转体的重量与旋转体直径平方的乘积，它没有任何物理意见；（2）系统机械惯性的大小，它是一个整体物理量；（3）系统储能的大小，但它不是一个整体物理量。 2、他励直流电动机的人为特性与固有特性相比，其理想空载转速和斜率均发生了变化，那么这条人为特性一定是：（3） （1）串电阻的人为特性；（2）降压的人为特性；（3）弱磁的人为特性。 3、直流电动机采用降低电源电压的方法起动，其目的是：（2）（1）为了使起动过程平稳；（2）为了减小起动电流；（3）为了减小起动转矩。 4、当电动机的电枢回路铜损耗比电磁功率或轴机械功率都大时，这时电动机处于：（2）（1）能耗制动状态；（2）反接制动状态；（3）回馈制动状态。 5、他励直流电动机拖动恒转矩负载进行串电阻调速，设调速前、后的电枢电流分别为I 1和I 2，那么：（2）（1）I 1I 2。 四、简答题： 1、电力拖动系统稳定运行的条件是什么？（电动机的机械特性与负 载的转矩特性必须有交点，且在交点处，满足em L dT dT dn dn ） 2、何谓电动机的充分利用？(所谓电动机的充分利用是指电动机无论在额定转速下运行,还是调速过程中处于不同转速下运行,其电枢电流都等于额定值。) 一台他励直流电动机数据为：P N =，U N =110V ，I N =，n N =1500r/min ，电枢回路电阻R a =Ω，求：（1）U=U N ，Φ=ΦN 条件下，电枢电流I a =60A 时转速是多少？（2） U=U N 条件下，主磁通减少15%，负载转矩为T N 不变时，电动机电枢电流与转速是多少？（3）U=U N ，Φ=ΦN 条件下，负载转矩为，转速为（—800）r/min ，电枢回路应串入多大电阻？
西南交10秋学期《电机与拖动II》离线作业答案 电机与拖动II第1次作业 一、单项选择题(只有一个选项正确，共4道小题) 1. 在维修三相异步电动机定子绕组时，将每相绕组的匝数做了适当增加，气隙中的每极磁通将（） (A) 增加 (B) 减小 (C) 保持不变 (D) 不一定 正确答案：B 2. 三相合成旋转磁动势中的7次谐波，其在气隙中的转速是基波旋转磁势的转速的（）。 (A) 1/7倍 (B) 7倍 (C) 相等 正确答案：A 3. 三相交流电机的定子合成磁动势幅值计算公式的电流为（） (A) 每相电流的最大值 (B) 线电流 (C) 每相电流有效值 (D) 三相电流代数和 正确答案：C 4. 三相四极36槽交流绕组，若希望尽可能削弱5次磁动势谐波，绕组节距取（）。 (A) 7 (B) 8 (C) 9 (D) 10 正确答案：A 二、判断题(判断正误，共3道小题) 5. 在机械和工艺容许的条件下，异步电动机的气隙越小越好。 正确答案：说法正确 6. 异步电动机空载运行时功率因数很高。 正确答案：说法错误 7. 交流绕组的绕组系数总是小于1。 正确答案：说法正确 三、主观题(共4道小题) 8. 一个三相对称交流绕组，通以对称三相交流电时，会产生何种合成磁势？请写出其基波磁势幅值表达式。如果绕组有一相断线又将产生何种磁势？ 参考答案：答：圆形旋转磁势；；Y接断线产生脉振磁势，D接断线产生
椭圆旋转磁势。 9. 一台三相4极异步电动机，定子槽数为36，线圈节距为，试求其基波绕组系数。 参考答案：答：0.945 10. 为什么采用短矩和分布绕组能削弱谐波电势？为什么削弱5次谐波和7 次谐波电势，节距选多大比较合适？。 参考答案：答：从绕组系数公式可知，采用短矩和分布绕组 能削弱谐波电势，这是因为每槽电势随着谐波次数的增加，相邻槽的电势相位差增大倍，所以采用它们 可以削弱谐波电势。从知，要削弱5次和7次谐波电势，选y1＝比较合适， 此时，，，使它们削弱都比较大。 11. 总结交流发电机定子电枢绕组相电动势的频率、波形和大小与哪些因素有关？这些因素中哪些是由构造决定的，哪些是由运行条件决定的？ 参考答案： 答：交流绕组感应电动势的频率与旋转磁场转速、电机极数有关；其波形与磁势波形、电机结构相关；其大小与频率、绕组匝数、磁场强弱有关。 电机与拖动II第2次作业 一、单项选择题(只有一个选项正确，共3道小题) 1. 交流电机的定子、转子极对数要求（） (A) 不等 (B) 相等 (C) 可以相等，也可以不相等 正确答案：B 2. 笼型三相异步电动机额定状态下转速下降10％，则转子电流产生的旋转磁动势相对于定子的转速不变，相对于转子的转速（） (A) 上升约10％ (B) 下降约10％ (C) 不变 正确答案：A 3. 三相异步电动机电磁转矩的大小和（）成正比 (A) 电磁功率 (B) 输出功率 (C) 输入功率
《电机及其应用》自测题 一、填空题 1、变压器的作用是将某一等级的交流( )变换成另一等级的交流( )。 2、变压器一次电势和二次电势之比等于( )和( )之比。 3、电力变压器中的变压器油主要起( )、( )和( )作用。 4、电力变压器的分接开关是用来改变变压器电压( )的装置，以便达到调节副边( )的目的。 5、变压器的额定电压和额定电流均指变压器的( )电压和( )电流。 6、变压器空载时的损耗主要是由于( )的磁化所引起的( )和( )损耗。 7、在测试变压器参数时，须做空载试验和短路试验。为了便于试验和安全，变压器的空载试验一般在( )加压；短路试验一般在
( )加压。 8、变压器铁芯饱和程度愈高，其励磁电抗Xm就愈( )。 9、若将变压器低压侧参数折算到高压侧时，其电势(或电压)应( )、电流应( )、电阻(或电抗)应( )。10、三相组式变压器各相磁路( )，三相芯式变压器各相磁路( )。 11、三相变压器组不能采用( )连接方法，而三相芯式变压器可以采用。 12、变压器并联运行的条件是( )、( )、( )。 13、当三相变压器接成星形(Y)时，其线电压是相电压的( )倍，线电流与相电流( )。 14、当三相变压器接成三角形(D)时，其线电压与相电压( )，线电流是相电流的( )倍。 15、变压器在运行时，当( )和( )损耗相等时，效率最高。 16、有两台变压器，额定电压分别为10kV／和／，两台变压器的变比差值△K为( )，若其它条件满足并联运行，根据计算结果，
这两台变压器( )并联运行。 17、三绕组变压器的额定容量是指( )。 18、自耦变压器与同容量的两绕组变压器比较，它的空载电流( )。 19、自耦变压器适用于一、二次侧( )相差不大的场合，一般在设计时，变比Ka( )。 20、电焊变压器实际上是一台( )的降压变压器，它的外特性( )，短路电流( )。 21、整流变压器的容量一般取一、二次绕组容量的( )，又称为( )。 22、单相绕组的感应电势与( )、( )和( )成正比。 23、线圈的短距系数表示了短距线圈比整距线圈产生的电势( )的程度。 24、线圈的分布系数表示线圈分布放置后，其合成电势比线圈集中放置时电势( )的程度。 25、主极磁场非正弦分布引起的( )，对相电势的大小影响( )，主要影响了电势的( )。
学年度第一学期 自动化系《电机与电力拖动基础》期末考试试卷（） 年级专业自动化班级学号姓名 注：1、共120分钟，总分100分 2、此试卷适用自动化专业本科 一、选择题（每小题2分，共20分） 1．他励直流电动机的人为特性与固有特性相比，其理想空载转速和斜率均发生了变化，那么这条人为特性一定是：（3） （1）串电阻的人为特性；（2）降压的人为特性；（3）弱磁的人为特性。 2．直流电动机采用降低电源电压的方法起动，其目的是：（2） （1）为了使起动过程平稳；（2）为了减小起动电流；（3）为了减小起动转矩。 3．他励直流电动机拖动恒转矩负载进行串电阻调速，设调速前、后的电枢电流分别为I1和I2，那么：（2） （1）I1
①电源电压；②气隙大小；③定、转子铁心材质；④定子绕组的漏阻抗。 7．三相异步电动机在运行中，把定子两相反接，则转子的转速会：② ①升高；②下降一直到停转；③②下降至零后再反向旋转；④下降到某一稳定转速。 8．三相异步电动机能画出像变压器那样的等效电路是由于：② ①它们的定子或原边电流都滞后于电源电压；②气隙磁场在定、转子或主磁通在原、副边都感应电动势；③它们都有主磁通和漏磁通；④它们都由电网取得励磁电流。 9．三相异步电动机的与固有机械特性相比，人为机械特性上的最大电磁转矩减小，临界转差率没变，则该人为机械特性是异步电动机的：（3） （1）定子串接电阻的人为机械特性；（2）转子串接电阻的人为机械特性；（3）降低电压的人为机械特性。 10．一台三相异步电动机拖动额定转矩负载运行时，若电源电压下降10%，这时电动机的电磁转矩：（1） （1）T em =T N ;(2) T em =0.81 T N ;(3) T em =0.9T N 。 二、填空题：（共20分） 1、（4分）他励直流电动机的固有机械特性是指在_______条件下，_______和_______的关系。 （U=UN 、φ=ΦN ，电枢回路不串电阻；n ；Tem ） 2、（2分）三相变压器的联结组别不仅与绕组的_______和_______有关，而且还与三相绕组的_______有关。 （绕向；首末端标记；联结方式） 3.当s 在_______范围内，三相异步电机运行于电动机状态，此时电磁转矩性质为_______；在_______范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为_______。（0～１；反电动势；－∞～０；制动转矩） 4.三相异步电动机根据转子结构不同可分为___ ____和__ _____两类。（笼型异步电动机和绕线型异步电动机） 5.一台6极三相异步电动机接于50H Z 的三相对称电源；其s=0.05，则此时转子转速为_______r/min ，定子旋转磁势相对于转子的转速为_______r/min 。（950；50） 6. 对于绕线转子三相异步电动机，如果电源电压一定，转子回路电阻适当增大，则起动转矩_______，最大转矩_______。（增大；不变） 7. 三相异步电动机的过载能力是指______。 (N m T T /) 8. 拖动恒转矩负载运行的三相异步电动机，其转差率s 在_______范围内时，电动机都能稳定运行。 (m s 0) 9. 三相异步电动机拖动恒转矩负载进行变频调速时，为了保证过载能力和主磁通不变，则U 1应随f 1按_______规律调节。 (正比)
浙江大学远程教育学院 《电机与拖动》课程作业 ——————————————————1-13 已知直流电机的极对数p=2，槽 数z=22，元件数及换向片数s=k=22，试画出单迭绕组展开图、磁极和电刷位置，并画出并联支路图。 答： 此电机绕组是单迭所以1k y y == 不是整距绕组，采用省铜且有利于换向的短距绕组 1225222z y p εε= ±=-=? 根据参数画出展开图，并作出并联支路图如下
1-19 某四极直流电机，电枢槽数z=36，单迭绕组，每槽导体数为6，每极磁通2.2*10e-2Wb ， 电枢电流Ia=800A ，问此时电磁转矩为多少？如改为单波绕组，保持支路电流不变，其电磁转矩为多少？ 解： 电机内的总导体数N=6Z=36*6=216，单迭绕组时：a=p=2 []22216 2.210800605.0422 3.14162 M a a pN T C I I N m a π-?=Φ= Φ=???=??? 改为单波绕组时，1a '=，若要保持支路电流不变， []800 2221400222a a a I I a i a A a '''=?==??=? []22216 2.210400605.0422 3.14161M a a pN T C I I N m a π-?'''=Φ=Φ=???=?'?? 1-21 某他励直流电动机额定电压U N =220V ，额定电流I N =10A ，额定转速n N =1500r/min ， 电枢回路总电阻R a =0.5Ohm ，试求： (1) 额定负载时的电磁功率和电磁转矩； (2) 保持额定时励磁电流及总负载转矩不变而端电压降为190V ，则稳定后的电枢电流 与转速为多少？（电枢反应忽略不计）。 解： (1) ()()[]220100.5102150M N a a N N a N P P E I U I R I W ==?=-?=-??= []215060 13.68722 3.1416150060 N N N N N P P T N m n π?= ===?Ω?? (3) 励磁电流不变时磁通不变，总负载转矩也不变，所以[]10Z a N M T I I A C = ==Φ 不变， []190105 15001290.70/min 220105 a N N a N N aN N N a E U I R n n n r E U I R '-?-?=? =?=?=-?-? 1-22 某并励直流电动机额定电压U N =220V ，额定电流I N =75A ，额定转速n N =1000r/min ， 电枢回路总电阻R a =0.26Ohm ，额定时励磁回路总电阻R fn =91Ohm ，铁耗及附加损耗p Fe +p delta =600W ，机械损耗P Ohm =198W ，电枢反应去磁作用不。试求： (1) 额定运行时的电磁转矩T 与输出转矩T N ； (2) 理想空载转速； (3) 实际空载电流I 0及实际空载转速。 解： (1)[]0600198798Fe p p p p W Ω?=++=+=
电机与拖动练习题 1、他励直流电动机采用电枢电压反接制动迅速停车，位能性负载，当n=0时不断开电源，电机最后稳定运行在回馈制动状态。 A. 正确 B. 错误 正确：【A】 2、三相绕线式异步电动机反接制动时机械功率。 A. 正确 B. 错误 正确：【A】 3、只要电磁转矩等于负载转矩，电力拖动系统就能在某一转速下平衡稳定的运行。 A. 正确 B. 错误 正确：【B】 4、他励直流发电机的效率一直随着负载电流的增大而增大。 A. 正确 B. 错误 正确：【B】 5、直流发电机电刷位于几何中心线上，若磁路不饱和，这时仅产生交轴电枢反应。 A. 正确 B. 错误 正确：【A】 6、在三相异步交流电动机中，如果将绕组三出线头中任二个接头换接一下，电机将反方向旋转。 A. 正确 B. 错误
7、降低电源电压调速的他励直流电动机带额定恒转矩负载稳态运行时，不论转矩高低，电枢电流。 A. 正确 B. 错误 正确：【A】 8、由变压器一相电动势表达式可知，相量落后于相量90。 A. 正确 B. 错误 正确：【A】 9、若要改变异步电动机的转向，可以改变定子绕组中三相电流的相序来实现。 A. 正确 B. 错误 正确：【A】 10、单相变压器原/副绕组的标志方式不仅与绕组的绕制方式有关，还与绕组的首端A（a）和尾端X()有关。 A. 正确 B. 错误 正确：【B】 11、直流电机实质上是一台带有换向器的交流电机。 A. 正确 B. 错误 正确：【A】 12、直流电动机反接制动过程的机械特性一定是一条过原点的直线。 A. 正确 B. 错误
13、直流发电机电枢导体感应电动势和电流都是直流电。 A. 正确 B. 错误 正确：【B】 14、若将变压器副边绕组向原边折算，则折算前后电流关系为。 A. 正确 B. 错误 正确：【B】 15、自耦变压器的绕组容量是变压器容量的。 A. 正确 B. 错误 正确：【B】 16、改变并励直流电动机电源的极性，电动机旋转方向反向。 A. 正确 B. 错误 正确：【B】 17、采用电动机惯例的一台他励直流电动机则电动机运行于倒拉反转状态。 A. 正确 B. 错误 正确：【A】 18、额定电压为的单相变压器，短路阻抗，负载阻抗为,从一次侧看进去总阻抗大小为。 A. 正确 B. 错误 正确：【A】 19、三相异步电动机在轻载运行时，适当的降低电源电压，可以起到
《电机与拖动》参考答案 2-1 （1） 切削功率: W FV P s m d n V r j j j n n L f f 38009.1*2000/9.1215.0*6067.241*22*602min /67.2412*5.1*21450321========= ππ （2） 电动机输出功率：W P P L 6.52129 .0*9.0*9.038003212===ηηη （3） 系统总飞轮转矩： 22222222 322212 22212212 22.55.425.03.05.05.32*5.1*295.1*27.2225.3m N j j j GD j j GD j GD GD GD d c b a =+++=+++=+++= （4） 电动机电磁转矩： M N j j j FD T T L .29.349 .0*9.0*9.0*2*5.1*22/15.0*20002/3213213212====ηηηηηη （5） 不切削时的电动机电磁转矩： 忽略损耗时的电动机电磁转矩 M N j j j FD T .252 *5.1*22/15.0*20002/'3212=== 传动机构阻转矩：M N T T T .29.92529.34'220=-=-= 加速时电动机转矩：M N dt dn GD T T .19800*375 55.429.937520=+=+= 2-2 （a ） 减速dt dn GD T T L 3752=- （b ） 减速dt dn GD T T L 3752=-- （c ） 加速dt dn GD T T L 3752=+ （d ） 减速dt dn GD T T L 3752=--
西南交10秋学期《电机与拖动I》离线作业答案 电机与拖动I第1次作业 一、单项选择题(只有一个选项正确，共2道小题) 1．电机和变压器运行时，在铁芯材料周围的气隙中（）磁场 (A) 不存在 (B) 存在 (C) 不好确定 正确答案：B 2. 磁通磁路计算时如果存在多个磁动势，（）可应用叠加原理进行计算。 (A) 线性磁路 (B) 非线性磁路 (C) 任何磁路 正确答案：A 二、判断题(判断正误，共4道小题) 3. 电机和变压器常用硅钢片做铁芯材料，是因为它们是软磁材料。 正确答案：说法正确 4. 铁磁材料的磁导率小于非铁磁材料的磁导率。 正确答案：说法错误 5. 铁芯叠片越厚，铁耗越小。 正确答案：说法错误 6. 磁通磁路计算时如果存在多个磁动势，可应用叠加原理进行计算。 正确答案：说法错误 三、主观题(共2道小题) 7. 何谓饱和现象？电机的磁路为什么会出现饱和现象?饱和对电机运行性能有何影响？ 参考答案： 答：电机磁路由铁心部分和空气隙部分组成，当铁心的B达到一定程度后，铁心部分的磁压降开始不能忽略，此时随着励磁磁动势的增加，主磁通的增加渐渐变慢，电机进入饱和状态。 由于饱和现象的存在，使电机设计时对H和B的值不能取得过高，材料利用
率受到限制，激磁电流需要增大。 8. 电机和变压器的磁路常用什么材料制成，这类材料应具有哪些主要特性？ 试比较交流磁路和直流磁路的异同点。 参考答案： 答：电机和变压器的磁路常用导磁性能好的铁磁材料制成。直流磁路磁通不随时间变化，无磁滞、涡流损耗，也不会在无相对运动的导体中感应电势；而交流磁路磁通随时间变化，会在铁心中产生磁滞、涡流损耗，并在其交链的导体中感应电势 电机与拖动I第2次作业 一、单项选择题(只有一个选项正确，共2道小题) 1. 直流电动机的额定功率指（） (A) 转轴上吸收的机械功率 (B) 转轴上输出的机械功率 (C) 电枢端口吸收的电功率 (D) 电枢端口输出的电功率 正确答案：B 2. 一台四极直流发电机，单迭绕组，额定功率为20kW，现将其改接为单波绕组，则电机的额定功率为（） (A) 减少一半 (B) 保持不变 (C) 增大一倍 (D) 增大二倍 正确答案：B 二、判断题(判断正误，共1道小题) 3. 直流电机工作在任何运行状态下，感应电动势总是反电动势。 正确答案：说法错误 三、主观题(共9道小题) 4. 为什么直流电机能发出直流电？如果没有换向器，直流电机能不能发出直流电流？
第二章 直流电动机的电力拖动 2.1 答：由电动机作为原动机来拖动生产机械的系统为电力拖动系 统。一般由电动机、生产机械的工作机构、传动机构、控制设备及电源几部分组成。电力拖动系统到处可见，例如金属切削机床、桥式起动机、电气机车、通风机、洗衣机、电风扇等。 2.5 答：电动机的理想空载转速是指电枢电流I a =0时的转速， 即 。实际上若I a =0，电动机的电磁转矩T em =0，这 时电动机根本转不起来，因为即使电动机轴上不带任何负载,电机本身也存在一定的机械摩擦等阻力转矩（空载转矩）。要使电动机本身转动起来，必须提供一定的电枢电流I a0（称为空载电流），以产生一定的电磁转矩来克服这些机械摩擦等阻力转矩。由于电动机本身的空载摩擦阻力转矩很小，克服它所需要的电枢电流I a0及电磁转矩T 0很小，此所对应的转速略低于理想空载转速，这就是实际空载转速。实际空载转速为简单地说，I a =0是理想空载，对应的转速n 0称为理想空载转速；是I a = I a0实际空载，对应的转速n 0’的称为实 际空载转速，实际空载转速略低于理想空载转速。 Φ=N e N C U n 0T C C R C U I C R C U n N T e a N e N a N e a N e N 0 200ΦΦΦΦ-=-='
2.7答：固有机械特性与额定负载转矩特性的交点为额定工作点，额 定工作点对应的转矩为额定转矩，对应的转速为额定转速。理想空载转速与额定转速之差称为额定转速降，即： 2.8 答：电力拖动系统稳定运行的条件有两个，一是电动机的机械 特性与负载的转矩特性必须有交点；二是在交点（T em =T L ）处， 满足 ，或者说，在交点以上（转速增加时）,T em 《电机与拖动基础》期末试卷2006.01 姓名：班级： . 满分：100分时间：90分钟 考生注意：选择题写在答题卡上，只交第二卷 第一卷（40分） 一、选择题（每题2分，计40分） 1.以下部件不属于直流电机定子组成部分的是（） A.主磁极 B.换向器 C.端盖 D.电刷装置 2.一般直流电机主磁极的铁心由（） A.优质硅钢片叠制而成 B.软铁块制作而成 C.钢板叠压而成 D.铁或钢铸成 3.直流电动机在旋转一周的过程中，某一电枢绕组元件（线圈）中所通过的电流方向（） A.改变一次 B.改变二次 C.改变三次 D.一直不变 4.直流电机的主磁场是指（） A.主磁极产生的磁场 B.电枢电流产生的磁场 C.换向极产生的磁场 5.直流电动机中的空载转矩等于 ( ) A.电磁转矩与输入转矩的差 B.输入转矩与电磁转矩的差 C.电磁转矩与输出转矩的差 D.输出转矩与电磁转矩的差 6.直流发电机中的空载转矩等于( ) A.电磁转矩与输入转矩的差 B.输入转矩与电磁转矩的差 C.电磁转矩与输出转矩的差 D.输出转矩与电磁转矩的差 7.他励电动机改变电源电压调速，是指（） A.改变励磁电压，电枢电压仍为额定值 B.改变电枢端电压，励磁电压仍为额定值 C.同时改变励磁、电枢端电压 8.直流电动机在主磁通Φ和电枢电压Ｕ不变，而负载转矩ＴＬ变小时，转速n,电枢电流I a和反电动势Ｅ的变化应是（） A.n增大，I a下降，Ｅ增大 B.n增大，I a增大，Ｅ增大 C.n增大，I a增大，Ｅ下降 D.n下降，I a下降，Ｅ下降 9.直流电动机在负载转矩ＴＬ和电枢电压Ｕ不变，主磁通变小时，转速n, 电枢电流I a和反电动势Ｅ的变化应是（） 电机及拖动基础试题及答案 电机与拖动试卷及参考答案 一、、填空题（每空1分，共30分） 1.直流发电机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向（相反），因此电磁转矩为（阻力）转矩；直流电动机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向（相同），因此电磁转矩为（动力）转矩。 2.接触器主要由（电磁机构）、（触点系统）、（灭弧装置）等三大部分组成。 3 .空气阻尼式时间继电器主要由（电磁机构）、（触点系统）和（延时机构）三部份组成。若要将通电延时型改成断电延时型，只需将（电磁机构翻转180度）。 4、用丫-△降压起动时，起动电流为直接用△接法起动时的（1/3 ），所以对降低（起动电流）很有效。但启动转矩也只有直接用△接法启动时（1/3 ）,因此只 适用于空载或轻载启动。 5、反接制动时，当电机转速接近于（0）时，应及时（切断电源），防止电机（反转）。 6、伺服电动机为了防止（反转）现象的发生，采用（增大转子电阻）的方法。 7、步进电动机是一种把（电脉冲）信号转换成（角位移或线位移）信号的控制电机。 8、分磁环的作用是使（产生的合成吸力始终大于弹簧的反作用力），以消除（衔铁的振动和噪声）现象；三相交流电磁机构是否需要分磁环（不需要）。 9 .单相异步电动机定子绕组中产生的磁场是（脉动磁场），可分解为（正向旋转磁场）和（反向旋转磁场）两部分。 10.熔断器又叫保险丝，用于电路的（短路）保护，使用时应（串）接在电路中。 二、判断题（每小题1分，共10分）。 （x ）1.一台额定电压为220V的交流接触器在交流220V和直流220V的电源上均 可使用。 （x ）2.三相笼型异步电动机的电气控制线路，如果使用热继电器作过载保护，就不必再装设熔断器作短路保护。 (X ) 3.交流电动机由于通入的是交流电，因此它的转速也是不断变化的，而直流电动机则其转速是恒定不变的。 (X )4.转差率S是分析异步电动机运行性能的一个重要参数，当电动机转速越快时，则对应的转差率也就越大。 (X ) 5.三相异步电动机不管其转速如何改变，定子绕组上的电压、电流的频率及转子绕组中电势、电流的频率总是固定不变的。 (X ) 6.使用并励电动机时，发现转向不对，应将接到电源的两根线对调以下即可。 (X ) 7.电流、电压互感器属于特殊变压器。电压互感器二次侧禁止开路，电流互感器二次侧禁止短路。 (V ) 8.三相异步电动机在起动时，由于某种原因，定子的一相绕组断路，电动机还能起动，但是电动机处于很危险的状态，电动机很容易烧坏。 (V ) 9.刀开关安装时，手柄要向上装。接线时，电源线接在上端，下端接用电器。 (X ) 10.单相电机一般需借用电容分相方能起动，起动后电容可要可不要。 三、简述题(每小题5分，共15分) 1.直流电动机为什么不能直接起动？如果直接起动会引起什么后果？ ( 5分) 答：起动瞬间转速n=0,电动势E a=C e①n=0,最初起动电流I N U^R a。若直接起动，由于R a很小，1st会达到十几倍甚至几十倍的额定电流，造成电机无法换向，同时也会过热，因此不能直接起动。 2.异步电动机中的空气隙为什么做得很小？ 答：异步电动机气隙小的目的是为了减小其励磁电流(空载电流) ，从而提高电动机 电机与拖动 绪论一、名词解释1. 磁场:电流周围的效应 2.磁动势（磁通势、磁势）:产生磁场的源泉 3.磁场强度:表征距离磁源即磁动势一定位置的地方，磁动势影响强度的一个物理量。 4.磁场感应强度（磁通密度）:表征距离磁源即磁动势一定位置的地方，磁动势感应能力强弱的一个物理量。 5.磁通量Φ：垂直穿过某一截面（面积为S）磁力线的数目 6.磁阻：就是磁力线通过磁路时所遇到的阻碍，磁阻与磁路的长度成正比，与磁路的磁导率成反比，并与磁路的截面积成反比 7电感：其实质表征的就是电磁装置电与磁转换能力的大小。 二、填空 1、在电机中磁场的几个常用量分别是磁动势、磁场强度、磁感应强度、磁通等。 2、进行磁路分析和计算时，常用到磁路的基本定律有全电流定律、磁路的欧姆定律、磁路的基尔霍夫定律。 3、电机的电流有交、直流之分，所以，旋转电机也有直流电机与交流电机两大类。 4、旋转电机是一种机电能量转换的机电装置。 5、把电能转换机械能的电机称为电动机; 把机械能转换电能的电机称为电发电机。 三、判断题 1、垂直穿过线圈的磁通量随时间变化，必然会在线圈中产生感应电动势。（√） 2、棱次定律表明垂直穿过线圈的变化磁通，会在线圈中产生电动势。（√） 3、棱次定律表明线圈中的感生磁场的方向始终是与原磁场变化率的方向一致的。（×） 4、棱次定律表明线圈中的感生磁场的方向始终是与原磁场方向一致的。（×） 六、问答题 1.电磁作用原理的综述 有电流必定产生磁场，即“电生磁” ；磁场变化会在导体或线圈中产生感应电动势，即“动磁生电” ;载流导体在磁场中要受到电磁力的作用，即“电磁生力” 第一章直流电机的原理与结构 一、名词解释 （一）1.电枢：在电机中能量转换的主要部件或枢纽部分 2.换向：直流电机电枢绕组元件从一条支路经过固定不动的电刷短路，后进入另一条支路，元件中的电流方向改变的过程。 3.额定值：在正常的、安全的条件下，电气设备所允许的最大工作参数。 （二） 1.电机：机电能量（或机电信号）转换的电磁装置 2.直流电机：直流电能与机械能量进行转换的电磁装置 3.直流发电机：把机械能量转换为直流电能的电磁装置 4.直流电动机：把直流电能转换为机械能量的电磁装置 5.交流电机：交流电能与机械能量进行转换的电磁装置 6.交流电动机：把交流电能转换为机械能量的电磁装置 7.交流发电机：把机械能量转换为交流电能的电磁装置 （三）第一节距：同一元件的两个元件边在电枢圆周上所跨的距离 （四）极距：相邻两个磁极轴线之间的距离 （五）电角度：磁场在空间变化一周的角度表示 二、填空 1、铁心损耗一般包括磁滞损耗、涡流损耗。 第一章 1 . 1 一台直流电动机的数据为:额定功率N P =25 kW ,额定电压N U =220 V ,额定转速 N n =1 500 r /min,额定效率N η =86 .2 %。试求: ( 1 )额定电流N I ; ( 2 )额定负载时的输入功率N P 1 。 解：（1）直流电动机的:额定功率 N N N N I U P η= A U P I N N N N 83.131862 .022010253 =??== η （2） KW P P N N N 29862 .025 1== =η 1 . 2 一台直流发电机的数据为:额定功率N P =12 kW ,额定电压N U =230 V ,额定转速 N n =1 450 r /min,额定效率N η=83 .5 %。试求: ( 1 )额定电流N I ; ( 2 )额定负载时的输入功率N P 1 。 解：（1）直流发电机的:额定功率 N N N I U P = A U P I N N N 17.52230 10123=?== （2）KW P P N N N 37.14835 .012 1== =η 1 . 3 一台直流电机,已知极对数p= 2 ,槽数Z 和换向片数K 均等于22 ,采用单叠绕组。 ( 1 )计算绕组各节距; ( 2 )求并联支路数。 解：（1）第一节距 54 2 42221=-=±= εp Z y ,为短距绕组。 单叠绕组的合成节距及换向器节距均为1,即1==K y y 第二节距41512=-=-=y y y (2) 并联支路数等于磁极数,为4。 1 . 4 一台直流电机的数据为:极数 2 p=4 ,元件数S=120 ,每个元件的电阻为0 . 2 Ω。当转速为1 000 r /min 时,每个元件的平均感应电动势为10 V ,问当电枢绕组为单叠或单波绕组时,电刷间的电动势和电阻各为多少? 解：当电枢绕组为单叠绕组时, 绕组并联支路数等于磁极数,为4,每一条支路串联的元件数为30, 换向器上放置4个电刷,假设一个电刷短路一个元件, 每一条支路有一个元件被短路,则电刷间的电动势为 a E =29?10=290V ; 每一条支路的电阻为 Ω=?=8.52.029R ,4条并联支路的电阻,即电刷间的电阻为 Ω=== 45.14 8 .54R R a 当电枢绕组为单波绕组时, 绕组并联支路数为2,每一条支路串联的元件数为60, 换向 器上可以放置4个电刷,至少短路4个元件,则电刷间的电动势为 V E a 5801058=?= 每一条支路的电阻为 Ω=?=6.112.058R 电刷间的电阻为 Ω===8.52 6.112R R a 1 . 5 已知一台直流电机的极对数p= 2 ,元件数S= Z = K=21 ,元件的匝数c N =10 ,单波绕组,试求当每极磁通Φ=1 . 42 × 2 10-Wb,转速n =1 000 r /min 时的电枢电动势为多少? 解：单波绕组并联支路对数a=1, 电枢总导体数420102122=??==C SN N 电枢电动势 V n a pN E a 8.198********.11 604202602=?????=Φ=- 1 . 6 一台直流电机,极数 2 p=6 ,电枢绕组总的导体数N=400 ,电枢电流a I =10 A ,气隙每极磁通Φ=0 . 21 Wb 。试求采用单叠绕组时电机的电磁转矩为多大?如把绕组改为单波绕组, 第二部分 直流电动机的电力拖动 一、填空题： 1、他励直流电动机的固有机械特性是指在_______条件下，_______和_______的关系。 （U=UN 、φ=ΦN ，电枢回路不串电阻；n ；Tem 2、直流电动机的起动方法有____ ___。（降压起动、电枢回路串电阻起动） 3、如果不串联制动电阻，反接制动瞬间的电枢电流大约是电动状态运行时电枢电流的_______倍。 （2） 4、当电动机的转速超过_______时，出现回馈制动。（理想空载转速） 5、拖动恒转转负载进行调速时，应采_______调速方法，而拖动恒功率负载时应采用_______调速方法。（降压或电枢回路串电阻；弱磁） 1、直流电动机的人为特性都比固有特性软。（ ）（F ） 2、直流电动机串多级电阻起动。在起动过程中，每切除一级起动电阻，电枢电流都将突变。（ ） （T ） 3、提升位能负载时的工作点在第一象限内，而下放位能负载时的工作点在第四象限内。（ ） （T ） 4、他励直流电动机的降压调速属于恒转矩调速方式，因此只能拖动恒转矩负载运行。（ ） （F ） 5、他励直流电动机降压或串电阻调速时，最大静差率数值越大，调速范围也越大。（ ） （T ） 三、选择题 1、电力拖动系统运动方程式中的GD2反映了：（2） （1）旋转体的重量与旋转体直径平方的乘积，它没有任何物理意见；（2）系统机械惯性的大小，它是一个整体物理量；（3）系统储能的大小，但它不是一个整体物理量。 2、他励直流电动机的人为特性与固有特性相比，其理想空载转速和斜率均发生了变化，那么这条人为特性一定是：（3） （1）串电阻的人为特性；（2）降压的人为特性；（3）弱磁的人为特性。 3、直流电动机采用降低电源电压的方法起动，其目的是：（2）（1）为了使起动过程平稳；（2）为了减小起动电流；（3）为了减小起动转矩。 4、当电动机的电枢回路铜损耗比电磁功率或轴机械功率都大时，这时电动机处于：（2）（1）能耗制动状态；（2）反接制动状态；（3）回馈制动状态。 5、他励直流电动机拖动恒转矩负载进行串电阻调速，设调速前、后的电枢电流分别为I 1和I 2，那么：（2）（1）I 1I 2。 四、简答题： 1、电力拖动系统稳定运行的条件是什么？（电动机的机械特性与负载的转矩特性必须有交点，且在交点处，满足em L dT dT dn dn <） 2、何谓电动机的充分利用？(所谓电动机的充分利用是指电动机无论在额定转速下运行,还是调速过程中处于不同转速下运行,其电枢电流都等于额定值。) 一台他励直流电动机数据为：P N =7.5kW ，U N =110V ，I N =79.84A ，n N =1500r/min ，电枢回路电阻R a =0.1014Ω，求：（1）U=U N ，Φ=ΦN 条件下，电枢电流I a =60A 时转速是多少？（2） U=U N 条件下，主磁通减少15%，负载转矩为T N 不变时，电动机电枢电流与转速是多少？（3）U=U N ，Φ=ΦN 条件下，负载转矩为0.8T N ，转速为（—800）r/min ，电枢回路应串入多大电阻？ 解：（1）0.068N a N e N N U R I C n -Φ== 1528/min N a a e N U R I n r C -==Φ （2）N T 不变时，em T 不变，即T N N T a C I C I Φ=Φ 93.930.85N N a N N N I I I A ΦΦ===ΦΦ 1738/min N a a e U R I n r C -==Φ （3）不计空载转矩时，em L T T =，故：《电机与拖动基础》期末试卷2006
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