《电机与拖动基础》试题库及答案
第一部分 直流电机
一、填空题：
1、并励直流发电机自励建压的条件是_______;_______;_______。(主磁路存在剩磁；并联在电枢两端的励磁绕组极性要正确，使励磁电流产生的补充磁通方向与剩磁磁通方向相同；励磁回路的总电阻必须小于临界电阻)
2、可用下列关系来判断直流电机的运行状态，当_______时为电动机状态，当_______时为发电机状态。 （E a〈U；E a〉U）
3、直流发电机的绕组常用的有_______和_______两种形式，若要产生大电流，绕组常采用_______绕组。（叠绕组；波绕组；叠）
4、直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_______，直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_______。 （相反；相同）
5、单迭和单波绕组，极对数均为p时，并联支路数分别
是_______，_______。（2p；2）
6、直流电机的电磁转矩是由_______和_______共同作用产生的。（每极气隙磁通量；电枢电流）
7、直流电机电枢反应的定义是_______，当电刷在几何中线时，电动机产生_______性质的电枢反应，其结果使_______和_______，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）
二、判断题
1、一台并励直流发电机，正转能自励，若反转也能自励。（ ）（F）
2、一台直流发电机，若把电枢固定，而电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端仍能得到直流电压。（ ） （T）
3、一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变。（F）
4、直流电动机的电磁转矩是驱动性质的，因此稳定运行时，大的电磁转矩对应的转速就高。（ ） （F）
三、选择题
1、直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于（ ）中。（1）
（1）电枢绕组；（2）励磁绕组；（3）电枢绕组和励磁绕组
2、直流发电机电刷在几何中线上，如果磁路不饱和，这时电械反应
是（ ）（3）
（1）去磁；（2）助磁；（3）不去磁也不助磁。
3、如果并励直流发电机的转速上升20%，则空载时发电机的端电压U0升高（ ）。（2）
（1）20%；（2）大于20%；（3）小于20%。
四、简答题
1、直流发电机的励磁方式有哪几种？
（他励；自励（包括并励，串励和复励））
2、如何确定换向极的极性，换向极绕组为什么要与电枢绕组相串联？
（使换向极产生的磁通与电枢反应磁通方向相反。对于直流发电机而言，换向极性和电枢要进入的主磁极性相同；而对于直流电动机，则换向极极性和电枢要进入的主磁极极性相反。换向极绕组与电枢组相串联的原因是：使随着电枢磁场的变化，换向极磁场也随之变化，即任何负载情况下都能抵消电枢反应的影响。）
3、试比较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。
（并励直流发电机的外特性比他励的软。
他励：影响因素有两个
(1)随着Ia增加，IaRa增加，使U下降；
(2) 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：影响因素有三个
(1) 随着Ia增加，IaRa增加，使U下降；
(2) 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。
(3) 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。）
4、一台并励直流发电机并联于电网上，若原动机停止供给机械能，将发电机过渡到电动机状态工作，此时电磁转矩方向是否变？旋转方向是否改变？
（电磁转矩方向改变，电机旋转方向不变。）
五、计算题
1、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
R1=440Ω，空载实验：当U=220V,n=1000r/min时，I0=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：
励磁损耗：
空载时：
输入功率：
励磁功率：
电枢铜损耗：
电刷接触损耗：
附加损耗：
则：
当时，
输入功率：
输出功率：
效率：
2、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）
所以
（2）
3、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：
（1）
电动机运行：
（2）
（3）
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=U N、φ=ΦN，电枢回路不串电阻；n；T em
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）
二、判断题
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I1和I2，那么：（2）
（1）I1
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
）
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。)
五、计算题：
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 ，Φ=ΦN条件下，负载转矩为0.8T N，转速为（—800）r/min，电枢回N
路应串入多大电阻？
解：（1）
（2）不变时，不变，即
（3）不计空载转矩时，，故：
解得：
第三部分 变压器
一、填空题：
1、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_______的大小，而与磁路的_______基本无关，
其主磁通与励磁电流成_______关系。（外加电压；材质和几何尺寸；
非线性）
2、变压器铁心导磁性能越好，其励磁电抗越_______，励磁电流越
_______。 （越大；越小）
3、变压器带负载运行时，若负载增大，其铁损耗将_______，铜损
耗将_______（忽略漏阻抗压降的影响）。 （不变；增加）
4、当变压器负载（φ2>0°）一定，电源电压下降，则空载电流
I0_______，铁损耗P Fe_______。（ 减小；减小）
5、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=_______A，P0=_______W。（0.5；20）
6、变压器短路阻抗越大，其电压变化率就_______，短路电流
就_______。（大；小）
7、变压器等效电路中的x m是对应于_______电抗，r m是表示_______
电阻。 （主磁通的；铁心损耗的等效）
8、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）
9、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）
10、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）
二、判断题
1、一台变压器原边电压U1不变，副边接电阻性负载或接电感性负载，如负载电流相等，则两种情况下，副边电压也相等（ ）。（F）
2、变压器在原边外加额定电压不变的条件下，副边电流大，导致原边电流也大，因此变压器的主要磁通也大（ ）。（F）
3、变压器的漏抗是个常数，而其励磁电抗却随磁路的饱和而减少（ ）。（T）
4、自耦变压器由于存在传导功率，因此其设计容量小于铭牌的额定容量（ ）。（T）
5、使用电压互感器时其二次侧不允许短路，而使用电流互感器时二次侧则不允许开路（ ）。（T）
三、单项选择题
1、变压器空载电流小的原因是：③
①一次绕组匝数多，电阻很大；②一次绕组的漏抗很大；③变压器的励磁阻抗很大；④变压器铁心的电阻很大。
2、变压器空载损耗：④
①全部为铜损耗；②全部为铁损耗；
③主要为铜损耗；④主要为铁损耗
3、一台变压器原边接在额定电压的电源上，当副边带纯电组负载时，则从原边输入的功率：③
①只包含有功功率；②只包含无功功率；
③既有有功功率，又有无功功率；④为零。
4、变压器中，不考虑漏阻抗压降和饱和的影响，若原边电压不变，铁心不变，而将匝数增加，则励磁电流：②
①增加；②减少；③不变；④基本不变。
5、一台变压器在（ ）时效率最高。③
①β=1；②P0/P S=常数；③P Cu=P Fe；④S=S N
四、简答题
1、为什么变压器的空载损耗可近似看成铁损耗，而短路损耗可近似看成为铜损耗？
（变压器铁损耗的大小决定于铁心中磁通密度的大小，铜损耗的大小决定决定于绕组中电流的大小。
变压器空载和短路时，输出功率都为零。输入功率全部变为变压器的损耗。即铜损耗与铁损耗之和。空载时，电源电压为额定值，铁心中磁通密度达到正常运行的数值，铁损耗也为
正常运行时的数值。而此时二次绕组中的电流为零，没有铜损耗，一次绕组中电流仅为励磁电流，远小于正常运行的数值，它产生的铜损耗相对于这时的铁损耗可以忽略不计，因而空载损耗可近似看成为铁损耗。短路试验时，输入功率为短路损耗。此时一次、二次绕组电流均为额定值，铜损耗也达到正常运行时的数值，而电压大大低于额定电压，铁心中磁通密度也大大低于正常运行时的数值，此时铁损耗与铜损耗相比可忽略不计。因此短路损耗可近似看成铜损耗。）
2、电源频率降低，其他各量不变，试分析变压器铁心饱和程度、励磁电流、励磁电抗、漏抗的变化情况。
（据可知，当降低时，增加，铁心饱和程度增加，励磁电流增加，励磁电抗减小。）
3、变压器的原、副边额定电压都是如何定义的？
（原边额定电压是指规定加在一次侧的电压。副边额定电压是指当一次侧加上额定电压时，二次侧的开路电压。）
4、变压器并联运行的条件是什么？哪一个条件要求绝对严格？
（变压器并联运行的条件是：（1）各变压器一、二次侧的额定电
压分别相等，即变比相同；（2）各变压器的联结组别必须相同；（3）各变压器的短路阻抗（或短路电压）标幺值相等，且短路阻抗角也相等。
b
a
五、作图题
1、画相量图判定组别：如右图（a）所示
(图略,组别Y,y0)
2、画相量图判定组别：如右图（b）所示
(图略,组别Y,d11)
六、计算题
1、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）
（2）
2、一台S N=100kV·A，U1N /U2N=6/0.4 kV，Y，y0联结的三相变压器，I0%=6.5%，P0=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
由短路试验数据求短路参数
（2）
（3）
第四部分 交流电机的绕组、电动势和磁动势
一、填空题：
1、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_______磁通势。(圆形旋转)
2、采用_______绕组和_______绕组可以有效地削弱谐波分量，同时使基波分量_______（增加、减小）。(叠;波;增加)
3、一个脉振磁通势可以分解为两个_______和_______相同，
而_______相反的旋转磁通势。 (幅值;转速;转向)
4、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）)
二、是非题
1、两相对称绕组，通入两相对称交流电流，其合成磁通势为旋转磁
通势。（ ） (T)
2、改变电流相序，可以改变三相旋转磁通势的转向。（ ） (T)
第五部分 异步电动机
一、填空题：
1、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）
2、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）
3、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）
4、三相异步电动机的电磁转矩是由_______和_______共同作用产生
的。（主磁通；转子电流的有功分量 ）
5、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_______，定子电流_______，最大转矩_______，临界转差
率_______。（减小；增大；减小；不变）
6、三相异步电动机电源电压一定，当负载转矩增加，则转
速_______，定子电流_______。（减小； 增加）
7、三相异步电动机等效电路中的附加电阻是模拟_______的等值电
阻。（总机械功率）
8、三相异步电动机在额定负载运行时，其转差率s一般在_______范
围内。 （0.01～0.06）
9、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）
二、判断题
1、不管异步电机转子是旋转还是静止，定、转子磁通势都是相对静
止的（ ）。（T）
2、三相异步电动机转子不动时，经由空气隙传递到转子侧的电磁功
率全部转化为转子铜损耗（ ）。（T）
3、三相异步电动机的最大电磁转矩T m的大小与转子电阻r2阻值无关
（ ）。（T）
4、通常三相笼型异步电动机定子绕组和转子绕组的相数不相等，而
三相绕线转子异步电动机的定、转子相数则相等。（ ）（T）
5、三相异步电机当转子不动时，转子绕组电流的频率与定子电流的频率相同（ ）。（T）
三、选择题
1、三相异步电动机带恒转矩负载运行，如果电源电压下降，当电动机稳定运行后，此时电动机的电磁转矩：①
①下降；②增大；③不变；④不定。
2、三相异步电动机的空载电流比同容量变压器大的原因：③
①异步电动机是旋转的；②异步电动机的损耗大；③异步电动机有气隙；④异步电动机有漏抗。
3、三相异步电动机空载时，气隙磁通的大小主要取决于：①
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。
4、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。
5、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。
四、简答题
1、三相异步电动机空载运行时，电动机的功率因数为什么很低？
（空载时，，而，其中，为有功分量电流，用来供给空载损耗；为无功分量电流，用来建立磁场。由于，所以空载电流基本上是一无功性质的电流，因而电动机的功率因数很低。）
2、异步电动机等效电路中的附加电阻的物理意义是什么？能否用电抗或电容代替这个附加电阻？为什么？
（异步电动机等效电路中的附加电阻代表总机械功率的一个虚拟电阻，用转子电流在该电阻所消耗的功率来代替总机械功率（包括轴上输出的机械功率和机械损耗、附加损耗等）。因输出的机械功率和机械损耗等均属有功性质。因此， 从电路角度来模拟的话，只能用有功元件电阻，而不能用无功元件电抗或电容代替这个附加电阻。）
3、异步电动机中的空气隙为什么做得很小？
（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），从而提高电动机功率因数。因异步电动机的励磁电流是由电网供给的，
故气隙越小，电网供给的励磁电流就小。而励磁电流有属于感性无功性质，故减小励磁电流，相应就能提高电机的功率因数。）
五、计算题
1、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）
（2）
（3）
（4）
2、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）
根据额定转速为1460r/min，可判断出同步转速=1500 r/min，则额定转差率为
转子不串电阻的实用表达式为：
（2）电机开始起动时，s=1，T=T s，代入实用表达式得：
因为，故电动机不能拖动额定负载起动。
第六部分 异步电动机的电力拖动
一、填空题：
1、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。 ()
2、三相异步电动机的过载能力是指______。 ()
3、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_______倍。(3)
4、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)
5、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_______规律调节。 (正比)
二、判断题
1、由公式T em=C TΦm I’2cosΦ2可知，电磁转矩与转子电流成正比，因为直接起动时的起动电流很大，所以起动转矩也很大。（ ）
(F)
2、深槽式与双笼型三相异步电动机，起动时由于集肤效应而增大了转子电阻，因此具有较高的起动转矩倍数。（ ） (T)
3、三相绕线转子异步电动机转子回路串入电阻可以增大起动转矩，串入电阻值越大，起动转矩也越大。（ ） (F)
4、三相绕线转子异步电动机提升位能性恒转矩负载，当转子回路串接适当的电阻值时，重物将停在空中。（ ） (T)
5、三相异步电动机的变极调速只能用在笼型转子电动机上。（ ）(T)
三、选择题
1、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。
2、 一台三相笼型异步电动机的数据为P N = 20kW，U N = 380V，
λT=1.15，k i=6,定子绕组为三角形联结。当拖动额定负载转矩起动时，若供电变压器允许起动电流不超过12I N，最好的起动方法是：（1）
（1）直接起动；（2）Y—△降压起动；（3）自耦变压器降压起动。
3、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。
4、三相绕线转子异步电动机拖动起重机的主钩，提升重物时电动机运行于正向电动状态，若在转子回路串接三相对称电阻下放重物时，电动机运行状态是：（3）
（1）能耗制动运行；（2）反向回馈制动运行；（3）倒拉反转运
行。
5、三相异步电动机拖动恒转矩负载，当进行变极调速时，应采用的联结方式为：（1）（1）Y—YY；（2）△—YY；（3）正串Y—反串Y。
四、简答题
1、容量为几个千瓦时，为什么直流电动机不能直接起动而三相笼型异步电动机却可以直接起动？
(直流电动机的直接起动电流为，由于,无论功率大小，都将达到额定电流的十几倍，甚至几十倍，这是电动机本身所不能允许的，所以直流电动机不能直接起动。三相异步电动机在设计时通常允许直接起动电流为额定电流的5-7倍，加上供电变压器容量通常都能满足小功率三相异步电动机直接起动要求，所以几个千瓦的三相异步电动机可以直接起动。)
2、深槽与双笼型异步电动机为什么起动转矩大而效率并不低？
(深槽式与双笼型异步电动机所以起动转矩打，是因为起动时转子电动势、电流频率较高，出现集肤效应造成了转子电阻增大所致。正常运行时集肤效应不显著，转子电阻减小为正常值。因此运行时效率仍较高。)
五、计算题
一台三相笼型异步电动机的数据为
P N=40kW,U N=380V,n N=2930r/min,ηN=0.9, cosΦN=0.85，k i=5.5,
k st=1.2，定子绕组为三角形联结，供电变压器允许起动电流为150A，能否在下列情况下用Y—△降压起动？
（1）负载转矩为0.25TN;(2)负载转矩为0.5TN。
解：额定电流
直接起动电流
采用Y-Δ降压起动时
起动电流：
起动转矩：
可见：（1）当时，可以起动；（2）当时，不能起动。
第七部分 同步电机
一、填空题：
1、同步发电机的短路特性为一_____线，这是因为在短路时电机的磁路是_____。(直; 处于不饱和状态)
2、同步发电机正常情况下并车采用_______，事故状态下并车采
用_______。(准同期法; 自同期法)
3、同步调相机又称为_______。实际上就是一台_______运行的同步_______，通常工作于_______状态。(同步补偿机; 空载; 电动机;过励)
4、同步发电机带负载时，如0°<ψ<90°，则电枢反应磁通势Fad，可分解为F ad=_______，F aq=_______，其中F ad电枢反应的性
质_______，F aq电枢反应的性质_______。(;;为去磁性质; 为交磁性质)
二、判断题
1、凸极同步发电机由于其电磁功率中包括磁阻力功率，即使该电机失去励磁，仍能稳定运行。（ ） (T)
2、采用同步电动机拖动机械负载，可以改善电网的功率因数，为吸收容性无功功率，同步电动机通常于过励状态。（ ） (T)
3、同步发电机采用准同期法并车，当其他条件已满足，只有频率不同时，调节发电机的转速，使其频率与电网频率相等时，合上并联开关，即可并车成功。（ ） (F)
三、选择题
1、同步发电机带容性负载时，其调整特性是一条_______。（3）
（1）上升的曲线；（2）水平直线；（3）下降的曲线
2、同步发电机的V型曲线在其欠励时有一不稳定区域，而对同步电动机的V形曲线，这一不稳定区应该在_______区域。（3）（1）I1>I f0；（2）I1=I f0；（3）I1
3、工作于过励状态的同步调相机，其电枢反应主要是_______。（2）
（1）交轴电枢反应；（2）去磁的直轴电枢反应；（3）增磁的直轴电枢反应
四、简答题
试简述功率角的双重物理意义？
(时间相角差：即空载电动势和电压间的夹角；
空间相角差：即为励磁磁动势与定子等效合成磁动势之间的夹角。当忽略定子漏阻抗压降时，，即等于气隙合成磁动势。)
五、计算题
1、一台隐极三相同步发电机，定子绕组为Y联结，U N=400V，
I N=37.5A，cosΦN=0.85（滞后），x t=2.38Ω（不饱和值），不计电阻，当发电机运行在额定情况下时，试求：（1）不饱和的励磁电动势
E0；（2）功率角δN；（3）电磁功率P em；（4）过载能力λ。
解：
（1）
（2）
（3）
（4）
2、某工厂变电所变压器的容量为2000kV·A，该厂电力设备的平均负载为1200kW,cosΦ=0.65（滞后）,今欲新装一台500kW，
cosΦ=0.8（超前），η=95%的同步电动机，问当电动机满载时，全厂的功率因数是多少？变压器是否过载？
解：该厂电力设备从电源取得的有功、无功及视在功率：
同步电动机从电源取得的功率：
装设同步电动机后的全厂负荷及功率因数：
(滞后)
所以，全厂的功率因数为0.864（滞后），变压器不过载。
第八部分 控制电机(选学内容)
一、简答题：
1、什么叫自转现象？两相伺服电机如何防止自转？(P140)
2、为什么异步测速发电机的输出电压大小与电机转速成正比，而与励磁频率无关？
(答：当励磁绕组上外加励磁电压后，产生，而将建立磁通，当转子转动时，转子切割脉动磁动，产生切割电动势，，在作用下，产生短路电流，产生，可分解为和，产生，交轴磁通与输出绕组交链感应出频率与励磁频率相同，幅值与交轴磁通成正比的感应电动势，因为：，所以，，即输出电压大小正比于测速发电机的转速，而频率与转速无关，为励磁电源的频率。)
3、简要说明力矩式自整角机中发送机和接收机整步绕组中合成磁通势的性质。
(提示：合成磁动势的性质为脉动磁动势。)
5、交流伺服电机有哪几种控制方式？并分别加以说明。
(交流伺服电动机有三种控制方式，它们分别是幅值控制、相位控制和幅相控制。
幅值控制：控制电压和励磁电压保持相位差90度，只改变控制电压
幅值。
相位控制：相位控制时控制电压和励磁电压均为额定电压，通过改变控制电压和励磁电压相位差，实现对伺服电机的控制。
幅相控制：对幅值和相位都进行控制，通过改变控制电压的幅值及控制电压与励磁电压相位差控制伺服电机的转速。)
6、简要说明步进电动机动稳定区的概念。
(步进电机的动稳定区是指步进电机从一个稳定状态切换到另一个稳定状态二不失步的区域。)
第九部分 电力拖动系统中电动机的选择(选学内容)
一、简答题：
1、电动机的温升、温度以及环境温度三者之间有什么关系？电机铭牌上
的温升值的含义是什么？
(电动机的温升与铜耗,铁耗和机械损耗有关。电动机铭牌上的温升值其含义是电动机绝缘许可的最高温度。电动机的温升、温度以及环境温度三者之间是刚工作时电动机的温度与周围介质的温度之差很小，热量的发散是随温度差递增的，少量被发散法到空气中，大量被空气吸收。因而温度升高的较快，随着电动机温度逐渐升高，被电动机吸收的减少,而发散到空气中的热量增加。)
2、电动机在使用中，电流、功率和温升能否超过额定值？为什么？（电动机在运行中其电压、电流、功率、温升能超过额定值因为保证电动机长期安全运行的必要条件是按发热条件选择电动机功率的,只要保证θmax≤θa）
3、电动机的允许温升取决于什么？若两台电动机的通风冷却条件不同，而其他条件完全相同，它们的允许温升是否相等？
（电动机的允许温升主要取决于所采用的绝缘材料。电动机的选择与使用都以不以超过额定温升为原则。若两台电动机的通风冷却条件不同，而其他条件完全相同，它们的允许温升相等。）
4、电动机的三种工作制是如何划分的？负载持续率FC%表示什么意义？
（电动机的三种工作制是根据负载持续时间的不同来划分的，有连续工作制、短时工作制和断续周期工作制三种。在断续周期工作制，额定负载时间与整个周期之比称为负载持续率FC%）
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？
《电机与拖动》试题题库 一、填空题 1.直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向，直流电动机电磁转矩的方向 和电枢旋转方向。（填相同或相反） 2.直流发电机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向，因此电磁转矩为 转矩；直流电动机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向，因此电磁转矩为转矩。 3.直流电动机的励磁方式有、、、四种。 4.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，输入功率，输出功率；作电动机使用时，输入功率，输出功率。 5.直流电机定子主磁极的作用是。 6.直流电动机的电磁制动有、、三种。 7.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改变，故负载变 化时变化很大，电磁转距则近似正比于变化。 8.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，也表明 机械特性越。 9.可用下列关系来判断直流电机的运行状态：当时为电动机状态，当时 为发电机状态。（填写,; U E E U >>） 10.直流电机的电磁转矩是由和共同作用产生的。 11.变压器主要由和两部分组成。 12.变压器空载试验一般在侧进行，而短路试验一般在侧进行。 13.变压器空载运行时功率因数很低，这是由于。 14.变压器的可以近似看成铁耗，可以近似看成铜耗。 15.按照磁滞回线的形状不同，铁磁材料可分为和材料两大类。 16.铁心中的和之和称。这部分损耗都将消耗有功功率，使 铁心发热。 17.电流互感器运行时，在任何情况下都不允许副边，它可以看作是；
而电压互感器使用时，副边不允许。 18.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。 19.当三相异步电动机的转差率1 s=时，电动机处于状态；当0 s<时，电动机处于状态；当1 s>时，电动机处于状态。当电动机拖动恒转矩负载，当满足运行条件时，拖动负载获得稳定运行状态。 20.三相交流电机电枢绕组产生基波旋转磁势的条件是，其转速与通 入电流频率及电机极对数的关系是，若改变电流的相序，其转 向。 21.三相异步电动机在额定负载运行时，其转差率s一般在范围内。 22.异步电机中存在着二个转速：一个是转速，另一个是转 速。 23.三相异步电动机根据转子结构不同可分为和两类；同步电动机根 据转子结构的不同分为同步电机和同步电动机。 24.三相交流绕组通入对称的三相交流电流将产生不变，空间旋转的磁动 势。如果要改变磁场的旋转方向，可以通过改变来实现。 25.一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 势为磁动势，该磁动势的转速为 r/min。 26.一台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 r/min，定子旋转磁动势转速为 r/min。 27.三相异步电动机参数测定实验中，空载实验的损耗包括、 和。实验过程中，是不变损耗。 28.三相异步电动机的转差功率指的是，定子电压降低时，该功率值。 29.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 _ ，同步转速为 r/min，额定转差率为，转子电流频率 Hz。 和U关系来判断直流电机的运行状态，当_______时为电动机状态，当30、可用E a _______时为发电机状态。 31、直流发电机的绕组常用的有_______和_______两种形式，若要产生大电流，绕组常采用_______绕组。
《电机与拖动基础》复习题（专升本） 一、填空题 1、变压器并联运行的理想条件 是、和及。 2、直流他励电动机运行时， __________________回路绝不能断开。 3、一台绕线式异步电动机，若增加转子回路电阻，而负载转矩不变时，转速将_________。 4、三相对称绕组通过三相对称电流，顺时针相序（a-b-c-a）,其中ia＝１０Sin(wt)，当Ia=10A时，三相基波合成磁势的幅值应位于；当Ia=-5A时，其幅值位于。 5、三相异步电动机，转差率为s= 0.123时，其转子电势频率f 2 为__________________。 6、直流电动机的调速方法有 和 及。 7、一台三相异步电动机，额定频率为50赫，额定转速是960转／分，该电机极数为_____________。 8、笼式异步电动机采用Y-△起动时，电源提供的起动电流是原来的，起动转矩是原来的。 9、判断直流发电机运行状态的依据 是 。 10、异步电动机等效电路中的附加电阻 ' 2 1 r s s 的物理意义 是。 二、简答题 1、为什么变压器的空载损耗可以近似看成铁损，短路损耗可近似看成铜损？ 2、试绘出异步电动机的“T”形等效电路，说明各参数的意义。 3、试判断三相变压器的连接组别，并画出相量图。
4、试述短距系数和分布系数的物理意义，为什么这两系数总是小于或等于1？ 三、计算题 1、一台三相异步电动机，P N =4.5千瓦，Y/Δ接线，380/220伏，8.0cos =N ?，8.0=N η，1450=N n 转/分，试求： （1）接成Y 形或Δ形时的定子额定电流； （2）同步转速1n 及定子磁极对数P ； （3）带额定负载时转差率N s ； 2 、一台并励直流电动机的额定数据如下：P N ＝17kw ，U N ＝220V ，n ＝3000r/m ，I N ＝88.9A ， 电枢回路电阻r a =0.0896欧，励磁回路电阻R f ＝181.5欧，若忽略电枢反应的影响，试求： （1）电动机的额定输出转矩； （2）在额定负载时的电磁转矩； （3）额定负载时的效率； （4）在理想空载（I a ＝0）时的转速； （5）当电枢回路串入电阻R ＝0.15欧时，在额定转矩时的转速。 3、一台单相变压器，S N =1000kVA ，kV U U N N 3.6/60/21=，f N =50赫， 空载试验（低压侧）：U 0=6300kV 、I 0=19.1A 、P 0=5000W ； 短路试验（高压侧）：U k =3240kV 、I k =15.15A 、P k =14000W ；试计算： （1） 计算“T ”形等效电路参数； （2） 满载且)0(8.0cos 22>=??时的电压变化率及效率；
《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( )。
电机与拖动期末复习题
机密★启用前 大连理工大学网络教育学院 2016年秋《电机与拖动》期末考试复习题 ☆注意事项：本复习题满分共：400分。 一、单项选择题 1、我国规定变压器的标准工频为（）。 A．100Hz B．60Hz C．50Hz D．1000Hz 2、当异步电机运行于电动机状态时，转子转速与同步转速（），且其数值（）同步转速。 A．同方向，大于B．同方向，小于 C．反方向，大于D．反方向，小于 3、从变压器的空载试验可以求出（）。 A．铁损耗B．铜损耗 C．阻抗电压D．短路阻抗 4、一台三相四极异步电动机，额定转差率是0.04，若
电源频率是50Hz，则电动机的转速为（）。 A．1440r/min B．1450r/min C．1000r/min D．950r/min 5、一台4极三相异步电动机定子槽数为24，极距（ ）。 A．4 τ= B．6 τ= C．8 τ= D．12 τ= 6、同步电机的转子绕组为（）。 A．单叠绕组B．波绕组 C．励磁绕组D．电枢绕组 7、当异步电机处于发电机状态时，其（）。 A．电磁转矩为负，转速为正 B．电磁转矩为正，转速为负 C．电磁转矩和转速均为正 D．电磁转矩和转速均为负 8、单相绕组磁动势的基波和各次谐波有相同的脉动频率，都决定于（）。
A．电流的频率 B．电压的频率 C．阻抗的频率 D．绕组的频率 9、同步电动机异步起动时，可以采用（）的方法来 限制起动电流。 A．直接起动 B．减压起动 C．变频起动 D．软起动 10、异步电动机的调速方法中，只能有级调速的是（ ）。 A．变极调速 B．变频调速 C．变转差率调速D．变极调速和变频调速 1． C 2． B 3． A 4． A 5． B 6． C 7． A 8． A 9． B 10． A 11、变压器中最主要的部件指的是铁心和（）。 A．油箱 B．储油柜 C．绕组 D．散热器
电机与拖动基础 一、单选题 1. Xσ、Xd、Xq大小比较是( )。 D. Xd＞Xq＞Xσ 2. 一台三相四极的异步电动机，当电源频率为50Hz时，它的旋转磁场的速度应为( )。 C. 1500r／min 3. 同步电动机若采用异步起动法，起动时，应在励磁绕组中串接约为励磁绕组电阻( )倍的附加电阻。 A. 10 4. 同步调相机一般运行在( )。 C. 过励状态 5. 并励直流电动机带恒转矩负载，当在电枢回路中串接电阻时，其( )。 A. 电动机电枢电流不变，转速下降. 6. 电枢反应是指( )。 C. 电枢磁势对主极磁场的影响. 7. 单相异步电动机的主、副绕组在空间位置上应互差( )。 D. 90° 8. 一台Y，d11连接的三相变压器，额定容量SN＝630kVA，额定电压UN1／UN2＝10／0.4kV，二次侧的额定电流是( )。 D. 909A 9. 安装闸刀开关时应( )。 B. 刀开关在合闸状态下手柄向上. 10. 一台并励直流发电机，若转速升高20%，则电势( )。 C. 升高大于20% 11. 同步发电机的饱和系数Ks一般为( )。 A. 1.1～1.25 12. 单叠绕组的电刷数目应( )主磁极的数目。 A. 等于 13. 自耦变压器的变比Ka一般( )。 B. ≤2 14. 要消除5次谐波电势，线圈的节距一般取( )。 C. 4/5τ 15. 在变频调速时，对于恒转矩负载，电压与频率的变化关系是( )。 C.
U1/f1 16. 串励直流电动机空载转速( )，( )空载或轻载运行。 C. 很高，不允许 17. 三相鼠笼式异步电动机采用Y—△换接起动，其起动电流和起动转矩为直接起动的( )。 B. 1/3 18. 并励直流发电机正转时不能自励，反转可以自励，是因为( )。 C. 励磁绕组与电枢绕组的接法及电机的转向配合不当 19. 一台变压器，当铁芯中的饱和程度增加时，励磁电抗Xm( )。 B. 变小 20. 他励直流电动机改变电枢电压调速时，其特点是( )。 C. 理想空载转速变化，特性曲线斜率不变. 1. 变压器的额定容量是指( )。C. 二次绕组的额定电压和额定电流的乘积所决定的视在功率 3. 同步发电机与无穷大电网并联时，增加原动机的输入，同时也增加励磁电流，则( )。D. 输出有功功率增加，无功功率变化 4. 直流电动机直接起动时的起动电流是额定电流的( )倍。C. 10～20 5. 三相异步电动机在满载运行中，三相电源电压突然从额定值下降了10%，这时三相异步电动机的电流将会( )。B. 增加 8. 三相异步电动机在运行中，若一相熔丝熔断，则电动机将( )。C. 继续转动，不能起动 9. 三相绕组的相带应按( )的分布规律排列。 A. U1—W2—V1—U2—W1—V2 11. 三相异步电动机采用热继电器作过载保护时，热元件的整定电流应按三相异步电动机额定电流( )倍来整定。C. 1〖DW〗
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== （2）N T 不变时，em T 不变，即T N N T a C I C I Φ=Φ （3）不计空载转矩时，em L T T =，故： 解得： 2.69B R =Ω 第五部分 异步电动机 一、填空题： 1、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）
《电机与拖动基础》试题库及答案 第一部分直流电机 一、填空题： 1、并励直流发电机自励建压的条件是_______;_______;_______。(主磁路存在剩磁；并联在电枢两端的励磁绕组极性要正确，使励磁电流产生的补充磁通方向与剩磁磁通方向相同；励磁回路的总电阻必须小于临界电阻) 2、可用下列关系来判断直流电机的运行状态，当_______时为电动机状态，当_______时为发电机状态。（E a〈U；E a〉U） 3、直流发电机的绕组常用的有_______和_______两种形式，若要产生大电流，绕组常采用_______绕组。（叠绕组；波绕组；叠） 4、直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_______，直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_______。（相反；相同） 5、单迭和单波绕组，极对数均为p时，并联支路数分别是_______，_______。（2p；2） 6、直流电机的电磁转矩是由_______和_______共同作用产生的。（每极气隙磁通量；电枢电流） 7、直流电机电枢反应的定义是_______，当电刷在几何中线时，电动机产生_______性质的电枢反应，其结果使_______和_______，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） 二、判断题 1、一台并励直流发电机，正转能自励，若反转也能自励。（）（F） 2、一台直流发电机，若把电枢固定，而电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端仍能得到直流电压。（）（T） 3、一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变。（F） 4、直流电动机的电磁转矩是驱动性质的，因此稳定运行时，大的电磁转矩对应的转速就高。（）（F） 三、选择题 1、直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于（）中。（1） （1）电枢绕组；（2）励磁绕组；（3）电枢绕组和励磁绕组 2、直流发电机电刷在几何中线上，如果磁路不饱和，这时电械反应是（）（3） （1）去磁；（2）助磁；（3）不去磁也不助磁。 3、如果并励直流发电机的转速上升20%，则空载时发电机的端电压U0升高（）。（2） （1）20%；（2）大于20%；（3）小于20%。 四、简答题 1、直流发电机的励磁方式有哪几种？ （他励；自励（包括并励，串励和复励）） 2、如何确定换向极的极性，换向极绕组为什么要与电枢绕组相串联？ （使换向极产生的磁通与电枢反应磁通方向相反。对于直流发电机而言，换向极性和电枢要进入的主磁极性相同；而对于直流电动机，则换向极极性和电枢要进入的主磁极极性相反。
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 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
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) 10. 三相异步电动机采用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
电机与拖动基础复习题 一、填空题 1、直流电机的基本原理是建立在电和磁相互作用的基础上，同一台直流电机既可以作为电动机运行，又能作为发电机运行的原理，称为电机的可逆原理。 2、发电机是将机械能转变为电能，而电动机是将电能转变为机械能， 3、换向器的作用，是发电机中，能使线圈中的交变电动势转换成电刷间的直流电动势；在电动机中，将外面通入电刷的直流电流转换成电枢线圈中所需的交变电流。 4、在直流电机中，电磁转矩是由电枢电流与气隙磁场相互作用产生的电磁力所形成的；其大小正比于每极磁通和电枢电流；方向由主磁场方向和电枢电流方向决定，只要改变其中的一个方向，电磁转矩的方向将随之改变，而两个方向同时改变时，则电磁转矩方向不变。 7、直流电动机按励磁方式可分为：他励、并励、串励和复励四种。 8、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、控制设备以及电源组成。 9、电动机从空载到额定负载时，转速下降不多，称为硬机械特性；转速下降较多，称为软机械特性。 10、无论直流发电机或直流电动机在工作时，电枢都有电动势和电流，把这两个量的乘积叫做电磁功率。 11、当直流电动机的动转矩（T-T L）等于零时，系统处于恒转速运行的稳态；动转矩大于零时，系统处于加速运动的过渡过程中；动转矩小于零时，系统处于减速运动的过度过程中。 12、异步电动机的电气制动有能耗制动、反接制动和回馈（再生）制动三种。 13、直流电动机的调速方法有电枢绕组回路串电阻调速、弱磁调速和降低电源电压调速三种方法。 14、在绕制多绕组变压器时，为了便于绕组与铁芯的绝缘，一般将高压绕组放在最外层，低压绕组或中压绕组放在内层。 15、变压器只能传递交流电能，而不能产生电能；它只能改变交流电压或电流的大小，不改变频率。 17、三相异步电动机分为鼠笼式和绕线式两种，主要由定子和转子两大部分组成，其中前者的作用是产生旋转磁场，后者的作用是带动其它机械设备旋转。 18、某三相异步电动机铭牌上标明：电压为660/1140V，接法为Y/Δ。当电源电压为660伏时，电动机应作Δ联接，为1140伏时应作Y联接。 19、电动机的转速由零上升到额定转速的过程叫做起动。电动机的直接起动电流是额定电流的4~7倍，一般将起动电流限制在2~2.5倍额定范围内。 20、只要改变磁极对数p、电源频率f、转差率s三个参数中的任一个，三相异步电动机的转速就会随着变化。 21、同步电动机的转子转速与旋转磁场的转速相同，与负载的大小无关。 22、只要调换三相电源的任何两相的相序，就可以改变旋转磁场的转向。 23、电动机在连续工作方式下，其额定功率应等于或略小于负载轴功率。 24、交流接触器中短路环的作用是减少其吸合时产生的振动和噪声。 25、速度继电器主要用于电动机反接制动控制电路中，当反接制动的转速下降到接近零时能自动及时切断电源。
电机与拖动基础试题及答案(简答题) 简答题 1．变压器铁心为什么要用涂有绝缘的薄硅钢片叠成？若在铁心磁回路中出现较大的间隙，对变压器有何影响？ 答：铁心中交变的磁通会在铁心中引起铁损耗，用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠成铁心，可以大大减少铁损耗。若在铁心磁回路中出现较大的间隙，则主磁通所经过的铁心磁回路的磁阻就比较大，产生同样的主磁通所需要的励磁磁动势和励磁电流就大大增加，即变压器的空载电流会大大增加。 2．画出单相变压器负载时的各种磁通及其产生的感应电动势的关系图。 答：变压器负载时各种磁通及其产生的感应电动势的关系如下图： 3．为什么变压器的空载损耗可以近似看成铁损耗？为什么短路损耗可以近似看成铜损耗？ 答：变压器铁损耗的大小决定于铁心中磁通密度的大小，铜损耗的大小决定决定于绕组中电流的大小。 变压器空载和短路时，输出功率都为零。输入功率全部变为变压器的损耗。即铜损耗与铁损耗之和。空载时，电源电压为额定值，铁心中磁通密度达到正常运行的数值，铁损耗也为正常运行时的数值。而此时二次绕组中的电流为零，没有铜损耗，一次绕组中电流仅为励磁电流，远小于正常运行的数值，它产生的铜损耗相对于这时的铁损耗可以忽略不计，因而空载损耗可近似看成为铁损耗。短路试验时，输入功率为短路损耗。此时一次、二次绕组电流均为额定值，铜损耗也达到正常运行时的数值，而电压大大低于额定电压，铁心中磁通密度也大大低于正常运行时的数值，此时铁损耗与铜损耗相比可忽略不计。因此短路损耗可近似看成铜损耗。 4．变压器的Rm、Xm各代表什么物理意义？磁路饱和与否对Rm、Xm有什么影响？为什么要求Xm大、Rm小？答：Rm：变压器的励磁电阻，它是反应变压器铁耗大小的等效电阻，不能用伏安法测量。Xm：变压器的励磁电抗，反应了主磁通对电路的电磁效应。Rm、Xm都随磁路饱和程度增加而下降。 Xm越大、Rm越小时，主磁通一定时，铁耗越小，所以希望Xm大、Rm小。为此变压器铁心材料都用导磁性能好（磁阻小）、铁损小、0.35mm厚冷轧硅钢片叠成。 5．根据电流互感器副边短路后的电磁关系，说明为什么不能开路。 答：开路后副边电流的去磁作用消失，原边电流全部用来励磁，使得铁心磁通过度饱和，畸变，铁心发热，原边副边感应出高电压，危险。 6．如果考虑变压器铁心饱和，变压器的励磁电流是什么波形？为什么？ 答：尖顶波。变压器电压为正弦波，这就要求磁通也应该是正弦波，才会使得电压和电势大约相等。即U≈E=4.44fNφ。当磁路饱和时，正弦波的励磁电流只能产生平顶波铁心的磁通，只有尖顶波的励磁电流才能产生正弦波铁心磁通。7．简述并励直流发电机自励建压的条件 答：1）必须有剩磁。否则要充磁。2）并联在电枢两端的励磁绕组极性要正确，使励磁电流产生的补充磁通方向与剩磁磁通方向相同。3）励磁回路的总电阻必须小于临界电阻。4）转速不能太低，转速应该达到额定转速。 8．并励电动机起动时，为什么电枢回路中串联的电阻取较大的值？而励磁回路中串联的电阻取较小的值？ 答：直流电动机起动时，由于转速为0，Ea=0，电枢绕组的电阻很小。如电枢回路不串联电阻，全压起动时，起动电流I=U/Ra可达额定电流的几十倍，损坏电机。电枢回路中串联较大的电阻可使起动电流较低。起动过程中又要求有足够大的起动电磁转矩，T=CTΦIa，励磁回路电阻较小，励磁电流较大，磁通较大，将产生足够大的电磁转矩，电机很快转动起动，感应电势很快建立起来，使起动电流很快减小。 9．试分别画出他励直流电动机在改变电枢电压时和在转子回路中串电阻时的人为机械特性曲线。 答：改变电枢电压时的机械特性
《电机与拖动》试题 及答案 直流电机 一、填空题： 1、并励直流发电机自励建压的条件是_______;_______;_______。(主磁路存在剩磁；并联在电枢两端的励磁绕组极性要正确，使励磁电流产生的补充磁通方向与剩磁磁通方向相同；励磁回路的总电阻必须小于临界电阻) 2、可用下列关系来判断直流电机的运行状态，当_______时为电动机状态，当_______时为发电机状态。（E a〈U；E a〉U） 3、直流发电机的绕组常用的有_______和_______两种形式，若要产生大电流，绕组常采用_______绕组。（叠绕组；波绕组；叠） 4、直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_______，直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_______。（相反；相同） 5、单迭和单波绕组，极对数均为p时，并联支路数分别是_______，_______。（2p；2） 6、直流电机的电磁转矩是由_______和_______共同作用产生的。（每极气隙磁通量；电枢电流） 7、直流电机电枢反应的定义是_______，当电刷在几何中线时，电动机产生_______性质的电枢反应，其结果使_______和_______，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） 二、判断题 1、一台并励直流发电机，正转能自励，若反转也能自励。（）（F） 2、一台直流发电机，若把电枢固定，而电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端仍能得到直流电压。（T） 3、一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变。（F） 4、直流电动机的电磁转矩是驱动性质的，因此稳定运行时，大的电磁转矩对应的转速就高。（）（F）
《电机与拖动基础》复习题 一、填空题（36分，每题2分，总共36分） 1、并励直流电动机改变转向的方法有 ， 。 2、直流电机单叠绕组的并联支路对数为 。 3、并励直流电动机在运行时励磁绕组断开了，电机将 。 4、一台50HZ 的三相电机通以60 HZ 的三相对称电流，并保持电流有效值不变，此时三相基波合成旋转磁势的幅值大小 ，转速 ，极数 。 5、当三相异步电动机定子绕组接于Hz 50的电源上作电动机运行时，定子电流的频率 为 ，定子绕组感应电势的频率为 ，如转差率为s ，此时转子绕组感应电势的频率 ，转子电流的频率为 。 6、三相交流绕组产生的磁动势的性质是 ，其特点是幅值的大小 、转速的大小为 、转向是由 决定的、当哪相电流最大，三相合成基波圆形旋转磁动势就转至 。 7、三相异步电动机等效电路中的附加电阻 ' -2)1(R s s 上所消耗的电功率应等于 。 8、同步发电机并网的条件是：（1） ；（2） ； （3） 。 9、同步电机的功角δ有双重含义，一是 和 之间的夹角； 二是 和 之间的夹角。 10、通过 和 实验可求取变压器的参数。 11、并联运行的变压器应满足（1） ，（2） ， （3） 的要求。 12、直流发电机的电磁转矩是 转矩，直流电动机的电磁转矩是 转矩。 13、一台三相电力变压器N S =560KV A ，N N U U 21 =10000/400(v), D,y 接法，负载时忽略励磁电流，低压边相电流为808.3A 时，则高压边的相电流为 。 14、他励直流电动机调速时，在励磁回路中增加调节电阻，可使转速 ，而在电枢回路中增加调节电阻，可使转速 。 15、三相异步电动机转速为n ，定子旋转磁场的转速为n ，当n ＜n 是 运行状态；当 n ＞n 是 运行状态；当 n 与 n 反向时是 运行状态 16、三相同步发电机通过调节____ _____________可调节有功功率。 17、变压器由空载到负载，其主磁通φ 的大小____ ___________。 18、同步发电机在过励时从电网吸收 ，产生 电枢反应。 二、问答题（每题4分，总共24分） 1、直流发电机感应电势与那些因素有关？若一台直流发电机空载电势是230伏，试问在下列情况下电势的变化如何？ （1） 磁通减少10％；
电机与拖动复习提纲 一、填空判断题 1、确定感应电势的方向用什么定则？确定电磁力的方向用什么定则, 确定电流产生磁通 的方向用什么定则？ 2、直流电机的运行状态有哪几种？各是什么条件？ 3、直流电机的励磁方式分为哪几种？ 4、在直流电机中，电磁转矩是由什么与什么相互作用而产生的电磁力所形成的？ 5、一直流电动机拖动一台他励直流发电机，当电动机的外电压，励磁电流不变时，增加发电机的负载，则电动机的电枢电流Ia将怎样变化？转速n将怎样变化？（增加，减少或不变） 6、既和原边绕组交链又和副边绕组交链的磁通为什么磁通，仅和一侧绕组交链的磁通为什 么磁通？ 7、旋转磁场是在三相对称绕组中通以什么而产生的？ 8、三相单层绕组在每一个槽内只安放一个线圈边，所以三相绕组的总线圈数等于槽数的多少？ 9、三相感应电机转速为，定子旋转磁场的转速为，当时为什么运行状态；当 时为什么运行状态；当与反向时为什么运行状态？ 10、一台三相八极异步电动机的电网频率50HZ，空载运行时转速为735转/分，此时转 差率为多少？当转差率为0.04时，转子的转速为多少？ 11、三相异步电动机，如使起动转矩到达最大，此时应该怎样？转子总电阻值约为多 少？ 12、直流电机电枢绕组元件流过的电流是什么电流，流过电刷的电流是什么电流？（直流、交流） 13、直流电机是电能和机械能相互转换的旋转电机之一。将机械能转换为电能的是什么，将电能转换为机械能的是什么。 直流电机的损耗可分为：由各类摩擦引起的机械损耗、涡流损耗之和的铁耗、励磁回路铜耗、附加损耗和另外哪两种损耗？ 14、凡是由电动机拖动生产机械，并完成一定工艺要求的系统，都称为什么？ 15、他励直流电动机制动方式有哪三种？ 16、他励直流电动机三种调速方法中属于恒转矩调速的方法有哪两种，恒功率调速方法 有哪种？ 17、每个磁极沿定子铁心内圆所占的范围称为什么？ 18、三相双层绕组在每个槽内要安放两个不同线圈的线圈边，所以三相绕组的总线圈数 与槽数的关系为怎样的？ 19、一台三相八极异步电动机的电网频率50HZ，空载运行时转速为735转/分，此时转 差率为多少；当转差率为0.04时，转子的转速为多少。 20、三相异步电机运行时转差率为0.03，转子为0.6kW，机械功率为多少KW，电磁功 率为多少kW。 21、电磁转矩和负载转矩的大小相等，则直流电机稳定运行对不对？ 22、恒功率负载转矩特性在不同的转速下负载功率保持不变，恒功率调速，指在调速过
《电机与拖动基础》复习资料 一.直流电机 一.填空: 1、直流电机的静止部分称为，它的主要作用是，由、、 和等部分组成。转动部分称为，它的作用是和，由、、和等组成。 2、单叠和单波绕组，极对数均为p时，并联支路数分别为、。 3、直流电机电枢绕组有和两种基本联接方式，一般来说对电流大、电压较低的直流电机，电枢绕组应采用绕组。 4、直流电机的电枢反应的定义是，当电刷在几何中性线时，对于电动机来讲，产生性质的电枢反应，其结果使和，物理中性线电枢旋转方向偏移。 5、电枢绕组的感应电动势简称电枢电动势。电枢电动势是指之间的感应电动势，也就是的感应电动势。 6、直流电机的电磁转矩是由和共同作用产生的。直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向，直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向。 7、直流电机电枢绕组中一个元件经过从一条支路转到另一条支路里时， 的方向改变的过程称为。改善换向的方法一般有和两种方法。 8、直流电机的励磁方式有、、和。 9、并励直流发电机自励建压的条件是、、。 10、直流电动机的工作特性是指电动机在、、的条件下，电动机的、、与之间的关系。 11、可用下列关系来判断直流电机的运行状态，当时为电动机状态，当时为发电机状态。 12、直流电机的转向是由和确定的，改变转向的方法有和 两种。 二.简答: 1. 极距、第一节距、第二节距、合成节距、换向节距、叠绕组、波绕组 电枢反应、直流电动机的工作特性、直流电机的换向、直流电机的可逆原理 2. 简述直流电动机、直流发电机的工作原理？ 3. 单叠绕组、单波绕组的特点 4. 什么是电枢反应？电刷在几何中性线时的电枢反应的特点是什么？ 5. 直流发电机的励磁方式有哪几种？试画图说明。 6. 如何确定换向极的极性，换向极绕组为什么要与电枢绕组相串联？ 7. 什么是并励发电机的自励？自励的条件是什么？ 二.直流电动机的电力拖动 一.填空: 1、直流电动机的机械特性是指在电动机的、、为恒值的条件下，即电动机处于稳定运行时，电动机的和之间的关系，可表示为。 2、他励直流电动机的固有机械特性是指在的条件下，和 的关系。 3、为了限制起动电流，他励直流电动机的起动方法通常有和二种。 4、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。 5、当电动机的转速超过时，出现回馈制动。 6、评价调速性能好坏的指标有四个方面，即、、
第一章 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 242221=-=±= 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