《电机与电力拖动》（第三版）习题参考答案
第1章思考题和习题
一、填空题
1．直流电动机主磁极的作用是产生，它由和两大部分组成。气隙磁场、主磁极铁心和主磁极绕组
2．直流电动机的电刷装置主要由、、、和等部件组成。
电刷、刷握、刷杆、刷杆架、弹簧、铜辫
3．电枢绕组的作用是产生或流过而产生电磁转矩实现机电能量转换。感应电动势、电枢电流
4．电动机按励磁方式分类，有、、和等。
他励、并励、串励、复励
5．在直流电动机中产生的电枢电动势Ea方向与外加电源电压及电流方向，称为，用来与外加电压相平衡。
相反、反电势
6．直流电动机吸取电能在电动机内部产生的电磁转矩，一小部分用来克服摩擦及铁耗所引起的转矩，主要部分就是轴上的有效转矩，它们之间的平衡关系可用表示。
输出、电磁转矩=损耗转矩+输出转矩
二、判断题(在括号内打“√”或打“×”)
1．直流发电机和直流电动机作用不同，所以其基本结构也不同。（×）
2．直流电动机励磁绕组和电枢绕组中流过的都是直流电流。（×）
3．串励直流电动机和并励直流电动机都具有很大的启动转矩，所以它们具有相似的机械特性曲线。（×）
4．电枢反应不仅使合成磁场发生畸变，还使得合成磁场减小。（√）
5．直流电机的电枢电动势的大小与电机结构、磁场强弱、转速有关。（×）
6．直流电动机的换向是指电枢绕组中电流方向的改变。（√）
三、选择题(将正确答案的序号填入括号内)
1．直流电动机在旋转一周的过程中，某一个绕组元件(线圈)中通过的电流是( B )。
A．直流电流B．交流电流
C．互相抵消，正好为零
2．在并励直流电动机中，为改善电动机换向而装设的换向极，其换向绕组( B )。
A．应与主极绕组串联B．应与电枢绕组串联
C．应由两组绕组组成，一组与电枢绕组串联，另一组与电枢绕组并联
3．直流电动机的额定功率P N是指电动机在额定工况下长期运行所允许的( A )。
A．从转轴上输出的机械功率B．输入电功率
C．电磁功率
4．直流电动机铭牌上的额定电流是。( C )。
A．额定电枢电流B．额定励磁电流
C．电源输入电动机的电流
5．在—个4极直流电动机中，N、S表示主磁极的极性，n、s表示换向极的极性。顺着转子的旋转方向，各磁极的排列顺序应为( C )。
A ．N —n —N —n —S —s 一S —s
B ．N —s —N —s 一S —n —S —n
C ．N —n —S —s 一N 一n —S —s
D ．N —s 一S —n —N —s 一S —n
四、简答题
1．有一台复励直流电动机，其出线盒标志已模糊不清，试问如何用简单的方法来判别电枢绕组、并励绕组和串励绕组?
答：根据阻值大小和绕组直径判断。
2．为什么直流电动机的定子铁心用整块钢材料制成，而转子铁心却用硅钢片叠成?
答：定子励磁电流是直流电流，磁滞损耗和涡流损耗小；而转子中流过的是交变的电流，磁滞损耗和涡流损耗较大。
3．写出直流电动机的功率平衡方程式，并说明方程式中各符号所代表的意义。式中哪几部分的数值与负载大小基本无关?
答：0T T T L em +=，电磁转矩em T 、负载转矩L T 、空载转矩T 0，其中空载转矩的大小与负载大小基本无关。
4．直流电机电枢绕组中的电动势和电流是直流吗？励磁绕组中的电流是直流还是交流？为什么将这种电机叫直流电机？
答：电枢绕组中的电动势和电流是交流。励磁绕组中的电流是直流。因输入或输出的电流是直流，故称直流电机。
5．什么是电枢反应？电枢反应对电机气隙磁场有什么影响？
答：电枢反应是指电枢磁场对主磁场的影响。电枢反应使磁极下的磁力线扭斜，磁通密度分布不均匀，合成磁场发生畸变，使主磁场削弱。
6．什么是直流电机的换向？研究换向有何实际意义？根据换向时电流变化的特点有哪几种形式的换向？哪种形式较理想？有哪些方法可以改善换向以达到理想的换向？
答：一个元件从一个磁极下旋转到另一个磁极下时，元件中电流方向改变的过程称换向。研究换向是为了在换向时电火花对电刷的损害小而均匀。电流均匀的由大到小再由小到大的均匀变化（直线换向）是理想的换向形式。采取安装换向极、正确移动电刷、正确选用电刷、装设补偿绕组等方法都能改善条件。
五、计算题
1．有一台100 kW 的他励电动机，U N =220 V ，I N =517 A ，n N =1200 r ／min ，R t =0．05 欧姆，空载损耗△P 0=2 kW 。试求：
(1)电动机的效率η；
(2)电磁功率P ；
(3)输出转矩T 2。
答：
（1）额定输入功率为：kW I U P N N N 74.1135172201=?==
效率：88.074.1131001===N
N P P η （2）电磁功率：kW P P P N 10221000=+=?+=
（3）额定输出转矩：m N n P T N N N ?=????=?=2.7961200
14.321010*********
32π 2．一台并励直流电动机，铭牌数据为P N =96kW ，U N =440V ，I N =255A ，I fN =5A ，n N =1 550r/min ，并已知R a =0.087Ω。试求：
（1）电动机的额定输出转矩T N ；
（2）电动机的额定电磁转矩T em ；
（3）电动机的理想空载转速n 0。
答：
（1） 额定输出转矩：m N n P T N N N ?=????=?=5921550
14.32109660210603
32π （2） 根据电压平衡方程式可知电枢电动势为：
V R I U E a a N a 418087.0255440=?-=-=
电磁功率为：kW I E P a a em 5.104)5255(418=-?== 额定电磁转矩：m N n P P T N em em em ?=????=?=Ω=6441550
14.32105.10460210603
3π （3） 根据n C E e a Φ=得2697.01550418===
Φn E C a e 理想空载转速：min /16312697
.04400r C U n e N ==Φ=
第2章 思考题和习题
一、填空题
1．串励电动机不允许 启动，同时规定负载不能小于额定值的20％～30％，不准用V 带或链条传动，防止因V 带或链条滑脱而发生 事故。
空载、飞车
2．直流电动机启动瞬间，转速为零， 也为零，加之电枢电阻又很小，所以启动电流很大，通常可达到额定电流的 倍。
感应电动势、10～20
3．直流电动机的启动方法有 启动和 启动两种。
直接、降压或电枢串电阻
4．直流电动机的调速有 调速、改变 调速和改变 调速三种方法。 串电阻、电压、磁通
5．电枢回路串电阻调速时，转速将随主磁通的减小而 ，但最高转速通常控制在
1．2倍额定转速以下。
升高
6．改变直流电动机旋转方向的方法有两种：一种是改变 方向；另一种是改变 方向。若同时采用以上两种方法，则直流电动机的转向将 。
电枢电流、励磁电流、不变
二、判断题(在括号内打“√”或打“×”)
1．降低他励直流电动机的电枢电压时其理想空载转速不会降低。（×）
2．电枢串电阻调速时其理想空载转速不会降低。（ √ ）
3．所谓电气制动，就是指使电动机产生一个与转速方向相反的电磁转矩em T ，em T 起到阻碍运动的作用。（ √ ）
4．倒拉反转反接制动和回馈制动都是即可以用于高速下的限速下放，也可以用于低速下的限速下放。（ × ）
三、选择题(将正确答案的序号填入括号内)
1．并励电动机改变电枢电压调速得到的人为机械特性与自然机械特性相比，其特性硬度( C )。
A ．变软
B ．变硬
C ．不变
2．由于电枢反应的作用，使直流电动机主磁场的物理中性线( B )。
A ．在几何中性线两侧摆动
B ．逆着电枢的旋转方向偏转β角
C ．顺着电枢的旋转方向偏转β角
3．一台他励直流电动机带恒定负载转矩稳定运行，若其他条件不变，只是人为地在电枢电路中增加了电阻，当重新稳定运行时，其( C )将会减小。
A ．电磁转矩。
B ．电枢电流
C ．电动机的转速
4．要改变直流电动机的转向，以下方法可行的是( C )。
A ．改变电流的大小
B ．改变磁场的强弱
C ．改变电流方向或磁场方向
5．直流电动机的能耗制动是指切断电源后，把电枢两端接到一只适宜的电阻上，此时电动机处于( B )。
A ．电动机状态
B ．发电机状态
C ．惯性状态
6．直流电动机在进行电枢反接制动时，应在电枢电路中串入一定的电阻，所串电阻阻值不同，制动的快慢也不同。若所串电阻阻值较小，则制动过程所需时间( A )。
A ．较长
B ．较短
C ．不变
四、简答题
1．写出电力拖动系统的运动方程式并说明方程式中各物理量的意义以及方程式中转矩和转速正、负号的规定。
答：=-L em T T t
n GD d d 3752?，em T ——电动机的拖动转矩，L T ——生产机械的负载转矩，GD 2——转动物体的飞轮矩，dn/dt ——转速的变化率。
1）首先选定顺时针或逆时针中的某一个方向为规定正方向。
2）转速的方向与规定正方向相同时为正，相反时为负。
3）电磁转矩em T 的方向与规定正方向相同时为正，相反时为负。
4）负载转矩L T 与规定正方向相反时为正，相同时为负。
2．电力拖动系统的运动方程式有何实际应用意义？
答：判断拖动系统的运动状态；定量计算拖动系统的参数。
3．研究电力拖动系统时为什么要把一个多轴系统简化为一个单轴系统？简化过程要进行哪些量的折算？折算时各需遵循什么原则？
答：为简化传动系统的计算。要进行转矩和惯性的折算。转矩折算的原则是保持折算前后功率不变；惯性折算的原则是保持折算前后动能不变。
4．什么是生产机械的负载转矩特性？有哪几种类型？各有何特点？
答：生产机械的转速n 与负载转矩L T 之间的关系)(L T f n =特性。有恒转矩负载：特点是转矩大小恒定不变；恒功率负载：特点是负载功率大小恒定不变；通风机型负载：特点是转矩大小与转速的平方成正比。
5．什么是直流电动机的人为机械特性?并画图说明他励直流电动机的三种人为机械特性曲线。
答：为满足性能需要人为改变电动机运行参数的机械特性叫人为机械特性。三种人为机械特性曲线见图2-13、2-14、2-15所示。
6．当并励直流电动机的负载转矩和电源电压不变时，减小电枢回路电阻，会引起电动机转速的何种变化?为什么?
答：转速升高。因电阻减小使得电枢电流增大，电磁转矩增大，当达到新的平衡点时在较高的转速下运行。
7．为什么说串励电动机比并励电动机更适宜用做起重机械的动力?
答：因串励电动机有较大而不是很大的启动转矩，便于控制。
五、计算题
1．一台他励直流电动机的数据为：P N =10 kW ，U N =220V ，I N =53.4A ，n N =1 500r/min ，Ra=0.4Ω。试绘制以下几条机械特性曲线：（1）固有机械特性；（2）电枢串入1.6Ω电阻的机械特性；（3）电源电压降至额定电压一半的机械特性；（4）磁通减少30%的机械特性。 答：
（1）绘制固有特性曲线
估算R a ：由2)7.04.0(N
N N
N a I P I U R -?=～式，此处取系数0.67，则 Ω=-??
=411.04
.53100004.5322067.02a R 计算N e C Φ： 132.0500
1411.04.53220=?-=-=
N a N N N e n R I U C Φ 理想空载点： 0=em T
min r/7.6661132
.02200===
N e N C U n Φ 额定工作点： n =n N =1 500 r/min
m N 32.674.53132.055.955.9?=??==N N e N I C T Φ
在坐标图中连接额定点和理想空载点，即得到固有特性曲线。
（2）绘制电枢串入1.6Ω电阻的机械特性
当电枢回路串入电阻R pa =1.6Ω时，理想空载点仍然为n 0=1666.7 r/min ，当T em =T N 时，即I a =53.4A 时，电动机的转速为：
min r/8534.53132
.06.1411.07.66610=?+-=+-=a N e pa
a I C R R n n Φ （3）电源电压降至额定电压一半的机械特性
当电源电压降至0.5U N =110V 时，理想空载点0
n '与电压成正比变化，所以 min r/833220
1107.66610=?='n 当T em =T N 时，即I a =53.4A 时，电动机的转速为：
min r/6674.53132
.0411.0833=?-=n 其特性为通过（0，833）和（67.32，667）两点的直线。
（4）磁通减少30%的机械特性
当磁通减弱至30%ΦN 时，理想空载转速0
n ''将升高 min r/5555132
.03.02203.00=?==''N e N C U n Φ 当T em =T N 时，电动机的转速为：
min r/370732.67)
132.03.0(55.9411.05555)3.0(55.9220=???-=??-''=N N e a T C R n n Φ 其人为特性为通过（0，5555）和（67.32，3707）两点的直线。
2．一台他励直流电动机数据与题1数据相同，求：（1）在额定负载下运行时的电磁转矩、输出转矩及空载转矩；（2）理想空载转速和实际空载转速；（3）负载为额定负载一半时的转速；（4）n=1 600r/min 时的电枢电流。
答：
（1）在额定负载下运行时的电磁转矩、输出转矩及空载转矩
由上题可知：m N 261.1132.055.955.9?=?==ΦN e N T C C Φ
额定电磁转矩：m N 34.674.53261.1?=?=Φ=N N T emN I C T 输出转矩：m N n P T N N LN .6.611550
1095509550=== 空载转矩：m N 74.56.6134.670?=-=-=LN emN T T T
（2）理想空载转速和实际空载转速 理想空载转速：min r/7.6661132.02200===
N e N C U n Φ 实际空载转速：m N 165374.541.27.1666000'?=?-=-=T n n β
而41.226
.1132.04.0=?=Φ?=N T N e a C C R Φβ （3）负载为额定负载一半时的转速
m N 158632.675.041.27.16665.000"?=??-=?-=N T n n β
（4）n=1600r/min 时的电枢电流
当n=1600r/min 时的转矩为：T T n ?-=-=41.27.166616000β
则：m N T .7.27=， 对应的电枢电流为：A C T I N T a 224.53261.126
.17.27=?==Φ= 3．他励直流电动机的技术数据为：P N =7.5 kW ，U N =110V ，I N =85.2A ，n N =750r/min ，Ra=0.13Ω。试求：（1）直接启动时的启动电流是额定电流的多少倍？（2）如限制启动电流为1.5倍，电枢回路应串入多大的电阻？
答：
（1）直接启动时的启动电流是额定电流的多少倍？
A R U I a N st 84613
.0110=== 倍数为：9.92
.85846===N st I I n （2）如限制启动电流为1.5倍，电枢回路应串入多大的电阻？
将启动电流限制到时A I I N st 8.1272.855.15.1'
=?==
应传入的电阻为： Ω=-=-=731.013.08.127110'a st
N fp R I U R 4．一台他励直流电动机的额定功率P N =2.5kW ，额定电压U N =220V ，额定电流I N =12.5A ，额定转速n N =1500 r/min ，电枢回路总电阻Ra=0.8Ω，求：
（1）当电动机以1200 r/min 的转速运行时，采用能耗制动停车，若限制最大制动电流为2I N ，则电枢回路中应串入多大的制动电阻？
（2）若负载为位能性恒转矩负载，负载转矩为T L =0.9T N ，采用能耗制动使负载以120 r/min 转速稳速下降，电枢回路应串入多大电阻？
答：
（1）
14.0500
18.05.12220=?-=-=N a N N N e n R I U C Φ 在1200 r/min 的转速运行时的感应电动势为：V n C E N e a 168120014.0=?=Φ=
应串入的电阻为：Ω=-?=---=
92.58.05
.122168a z a H R I E R （2） 根据机械特性方程式：L N
T e H a T C C R R n 2Φ+-=，此时，N L T T n 9.0,120=-= 则：5.1214.09.014.055.98.01202
????+-=-H R 故：Ω=5.13H R
5．一台他励直流电动机的额定功率P N =4kW ，额定电压U N =220V ，额定电流I N =22.3A ，额定转速n N =1 000 r/min ，电枢回路总电阻Ra=0.91Ω。运行于额定状态，为使电动机停车，采用电枢电压反接制动，串入电枢回路的电阻为9Ω，求：电动机拖动反抗性负载转矩运行于正向电动状态时，T L =0.85T N 。
（1）制动开始瞬间电动机的电磁转矩是多少？
（2）n=0时电动机的电磁转矩是多少？
（3）如果负载为反抗性负载，在制动到n=0时不切断电源，电动机会反转吗，为什么？ 答：
（1）
2.01000
91.03.22220=?-=-=N a N N N e n R I U C Φ 制动开始瞬间的感应电动势为：V R I U E a a N a 20091.03.22220=?-=-= 制动瞬间的电流为：A R R E U I a H a Z 4.4291.09200220=+--=+--=
（2）
当n=0时，E a =0，此时，A R R E U I a H a Z 2.2291
.090220-=+--=+--= 电磁转矩：m N I C T Z e em .4.42)2.22(2.055.955.9-=-??=Φ=
（3）如果负载为反抗性负载，在制动到n=0时不切断电源，m N T em .4.42-=将成为反向拖动转矩，此时的负载转矩大小为：
m N I C T N e em .2.36)3.2285.02.055.985.055.9=???=?Φ=，负载转矩小于反向拖动转矩，电动机将反转。
第3章 思考题和习题
一、填空题
1．变压器是一种能变换 电压，而 不变的静止电气设备。
交流、频率
2．变压器的种类很多，按相数分，可分为单相和三相变压器；按冷却方式分，可分为 、风冷式、自冷式和 变压器。
油冷、水冷
3．电力系统中使用的电力变压器，可分为 变压器、 变压器和 变压器。
升压、降压、配电、厂用
4．变压器的空载运行是指变压器的一次绕组 ，二次绕组 的工作状态。 加额定电压、断路
5．一次绕组为660匝的单相变压器，当一次侧电压为220 V 时，要求二次侧电压为127 V ，则该变压器的二次绕组应为 匝。
381
6．一台变压器的变压比为1：15，当它的一次绕组接到220 V 的交流电源上时，二次绕组输出的电压是 V 。
14.7
7．变压器空载运行时，由于 损耗较小， 损耗近似为零，所以变压器的空载损耗近似等于 损耗。
铜、铜、铁
8．变压器带负载运行时，当输入电压U 1不变时，输出电压U 2的稳定性主要由 和 决定，而二次侧电路的功率因数cos φ2主要由 决定，与变压器关系不大。 变压器内阻、负载大小、负载性质
9．收音机的输出变压器二次侧所接扬声器的阻抗为8 Ω，如果要求一次侧等效阻抗为288Ω，则该变压器的变比应为 。
6
10．变压器的外特性是指变压器的一次侧输入额定电压和二次侧负载 一定时，二次侧 与 的关系。
功率因数、电压、电流
11．一般情况下，照明电源电压波动不应超过 ；动力电源电压波动不应超过 ，否则必须进行调整。
+5%和-10%、±5%
12．如果变压器的负载系数为β，则它的铜耗P Cu 与短路损耗P K 的关系式为 ，所以铜耗是随 的变化而变化的。
K Cu P P 2β=、负载
13．当变压器的负载功率因数cos φ
2一定时，变压器的效率只与 有关；且当 时，变压器的效率最高。
负荷大小、7.05.0-=β
14．短路试验是为了测出变压器的 、 和 。
铜损、断路阻抗、短路阻抗百分数
15．在铁心材料和频率一定的情况下，变压器的铁耗与 成正比。
电压
16．变压器绕组的极性是指变压器一次绕组、二次绕组在同一磁通作用下所产生的感应电动势之间的相位关系，通常用来标记。
时钟法
17．所谓同名端，是指，一般用来表示。
原、副绕组中，某一瞬时同为高电位（或同为低电位）的出线端称为同名端，用“*”或“·”。18．所谓三相绕组的星形接法，是指把三相绕组的尾端连在一起，接成，三相绕组的首端分别的连接方式。
星形点、接电源或负载
19．某变压器型号为S7—500／10，其中S表示，数字500表示；10表示。
三相、500kV A、一次侧电压为10kV
20．一次侧额定电压是指变压器额定运行时，，它取决于和。而二次侧额定电压是指一次侧加上额定电压时，二次侧空载时的。
一次侧工作电压、电源和负载需要、空载电压
21．所谓温升，是指变压器在额定工作条件下，内部绕组允许的与之差。
最高温度、环境温度
21．为了满足机器设备对电力的要求，许多变电所和用户都采用几台变压器并联供电来提高。
供电的可靠性和经济性
22．变压器并联运行的主要条件有两个：一是；二是。否则，不但会增加变压器的能耗，还有可能发生事故。
各变压器的变压比相等、连接组别必须相同
23．两台变压器并联运行时，要求一次侧、二次侧电压，变压比误差不允许超过。对应相等、1%
24．变压器并联运行时的负载分配(即电流分配)与变压器的阻抗电压。因此，为了使负载分配合理(即容量大，电流也大)，就要要求它们的——都一样。
成正比
25．并联运行的变压器容量之比不宜大于，U k要尽量接近，相差不大于。3：1
26．运行值班人员应定期对变压器及附属设备进行全面检查，每天至少。在检查过程中，要注重、闻、嗅、摸、测”五字准则，仔细检查。
进行一次巡回检查、看
27．三相自耦变压器一般接成。
星形
28．自耦变压器的一次侧和二次侧既有的联系，又有的联系。
电、磁的耦合
29．为了充分发挥自耦变压器的优点，其变压比一般在范围内。
1.2～2
30．电流互感器一次绕组的匝数很少，要接入被测电路；电压互感器一次绕组的匝数较多，要接入被测电路。
串联、并联
31．用电流比为200／5的电流互感器与量程为5 A的电流表测量电流，电流表读数为4．2 A，则被测电流是A。若被测电流为180 A，则电流表的读数应为A。
168、4.5
32．电压互感器的原理与普通变压器是完全一样的，不同的是它的更准确。降压、精度
33．在选择电压互感器时，必须使其符合所测电压值；其次，要使它尽量接
近状态。
一次侧额定电压、开路
二、判断题(在括号内打“√”或打“×”)
1．在电路中所需的各种直流电，可以通过变压器来获得。( ×)
2．变压器的基本工作原理是电流的磁效应。( ×)
3．同心绕组是将一次侧、二次侧线圈套在同一铁柱的内、外层，一般低压绕组在外层，高压绕组在内层。(×)
4．热轧硅钢片比冷轧硅钢片的性能更好，其磁导率高而损耗小。(×)
5．储油柜也称油枕，主要用于保护铁心和绕组不受潮，还有绝缘和散热的作用。(×) 6．芯式铁心是指线圈包着铁心，其结构简单、装配容易、省导线，适用于大容量、高电压。(√)
7．变压器中匝数较多、线径较小的绕组一定是高压绕组。( √)
8．变压器既可以变换电压、电流和阻抗，又可以变换相位、频率和功率。(×)
9．变压器用于改变阻抗时，变压比是一次侧、二次侧阻抗的平方比。(×)
10．变压器空载运行时，一次绕组的外加电压与其感应电动势在数值上基本相等，而相位相差1800。(√)
11．当变压器的二次侧电流增加时，由于二次绕组磁势的去磁作用，变压器铁心中的主磁通将要减小。(×)
12．当变压器的二次侧电流变化时，一次侧电流也跟着变化。( √) 13．接容性负载对变压器的外特性影响很大，并使电压下降。( ×)
14．对升压变压器的空载试验，可以在一次侧进行，二次侧开路。(√)
15．变压器进行短路试验时，可以在一次侧电压较大时，把二次侧短路。(×)
16．变压器的铜耗P Cu为常数，可以看成是不变损耗。(×)
17．变压器二次侧采用三角形接法时，如果有一相绕组接反，将会使三相绕组感应电势的相量和为零。(×)
18．绕组的最高允许温度为额定环境温度加变压器额定温升。( √) 19．当负载随昼夜、季节而波动时，可根据需要将某些变压器解列或并联以提高运行效率，减少不必要的损耗。(√)
20．变压器并联运行时连接组别不同，但只要二次侧电压大小一样，那么它们并联后就不会因存在内部电动势差而导致产生环流。(×)
21．自耦变压器绕组公共部分的电流，在数值上等于一次侧、二次侧电流数值之和。(×)
22．白耦变压器既可作为降压变压器使用，又可作为升压变压器使用。(×)
23．自耦变压器一次侧从电源吸取的电功率，除一小部分损耗在内部外，其余的全部经一次侧、二次侧之间的电磁感应传递到负载上。(√)
24．利用互感器使测量仪表与高电压、大电流隔离，从而保证仪表和人身的安全，又可大大减少测量中能量的损耗，扩大仪表量程，便于仪表的标准化。(√)
25．应根据测量准确度和电流要求来选用电流互感器。( √)
26．与普通变压器一样，当电压互感器二次侧短路时，将会产生很大的短路电流。(√) 27．为了防止短路造成危害，在电流互感器和电压互感器二次侧电路中都必须装设熔断器。
(×)
28．电压互感器的一次侧接高电压，二次侧接电压表或其他仪表的电压线圈。(√)
三、选择题(将正确答案的序号填入括号内)
1．油浸式变压器中的油能使变压器( D)。
A．润滑B冷却
C．绝缘D．冷却和增加绝缘性能
2．常用的无励磁调压分接开关的调节范围为额定输出电压的( B)。
A．±10％B．±5％C．±15％
3．安全气道又称防爆管，用于避免油箱爆炸引起的更大危害。在全密封变压器中，广泛采用( A )做保护。
A．压力释放阀B．防爆玻璃C．密封圈
4．有一台380 V／36 V的变压器，在使用时不慎将高压侧和低压侧互相接错，当低压侧加上380 V电源后，会发生的现象是( C )。
A．高压侧有380 V的电压输出
B．高压侧没有电压输出，绕组严重过热
C．高压侧有高压输出，绕组严重过热
D．高压侧有高压输出，绕组无过热现象
5．有一台变压器，一次绕组的电阻为10 Ω，在一次侧加220 V交流电压时，一次绕组的空载电流( B )。
A．等于22 A B．小于22 A C．大于22 A
6．变压器降压使用时，能输出较大的( B )。
A．功率B．电流C．电能D．电功
7．将50 Hz、220 V／127 V的变压器接到100 Hz、220 V的电源上，铁心中的磁通将( A )。A．减小B．增加C．不变D．不能确定
8．变压器的空载电流I0与电源电压U1的相位关系是( C)。
A．I0与U1同相B．I0滞后U1 900
C．I0滞后U1接近900但小于900D．I0滞后U1略大于900
9．用一台变压器向某车间的异步电动机供电，当开动的电动机台数增多时，变压器的端电压将( B )。
A．升高B．降低C．不变D．可能升高，也可能降低
10．变压器短路试验的目的之一是测定( A )。
A．短路阻抗B．励磁阻抗C．铁耗D．功率因数
11．变压器空载试验的目的之一是测定( C )。
A．变压器的效率B．铜耗C．空载电流
12．对变压器进行短路试验时，可以测定( D )。
A．由短路电压与二次侧短路电流之比确定的短路阻抗B．短路电压
C．额定负载时的铜耗D．以上均正确
13．单相变压器一次侧、二次侧电压的相位关系取决于( A)。
A．一次、二次绕组的同名端
B．对一次侧、二次侧出线端标志的规定
C．一次、二次绕组的同名端以及对一次侧、二次侧出线端标志的规定。
14．变压器二次绕组采用三角形接法时，如果有一相接反，将会产生的后果是( D )。A．没有电压输出B．输出电压升高
C．输出电压不对称D．绕组烧坏
15．变压器二次绕组采用三角形接法时，为了防止发生一相接反的事故，正确的测试方法是( A )。
A．把二次绕组接成开口三角形，测量开口处有无电压
B．把二次绕组接成闭合三角形，测量其中有无电流
C．把二次绕组接成闭合三角形，测量一次侧空载电流的大小
D．以上三种方法都可以
16．将自耦变压器输入端的相线和零线反接，( C )。
A．对自耦变压器没有任何影响
B．能起到安全隔离的作用
C．会使输出零线成为高电位而使操作有危险
17．自耦变压器的功率传递主要是( C )。
A．电磁感应
B．电路直接传导
C．两者都有
18．自耦变压器接电源之前应把自耦变压器的手柄位置调到( C )。
A．最大值B．中间C．零
19．如果不断电拆装电流互感器二次侧的仪表，则必须( A)。
A．先将一次侧断开B．先将一次侧短接
C．直接拆装D．先将一次侧接地
20．电流互感器二次侧回路所接仪表或继电器线圈的阻抗必须( B )。
A．高B．低C．高或者低D．既有高，又有低
四、筒答题
1．为什么要高压输送电能?
答：减少电能和电压损耗。
2．变压器能改变直流电压吗?如果接上直流电压会发生什么现象?为什么?
答：不能。烧坏变压器，因电流过大。
3．什么是主磁通、漏磁通?
答：经铁心通过的是主磁通，经气隙通过的是漏磁通。
4．画出变压器空载运行的相量图，并根据相量图说明为什么变压器在空载时功率因数很小。答：空载运行相量图可根据电压平衡方程画出（此处略），空载电流与一次侧电压相位角接近900（此时主要作用是产生主磁通），所以功率因数很低（0.1～0.3）。
5．变压器带负载运行时，输出电压的变动与哪些因素有关?
答：与电源电压、负载大小、负载性质均有关。
6．试述空载试验的实际意义。
答：变压器空载试验的目的是确定变压器的变比k、铁损耗
p和励磁阻抗z m。
Fe
7．判断变压器绕组同名端的原理和方法是什么?
答：原理是电流产生磁场方向的右手螺旋定则，方法是注意磁场的方向和绕组的绕向。
8．什么是变压器绕组的星形接法?它有什么优缺点?
答：星形接法是将三相末端连接在一起，三相首端接电源或负载。其优点是可以同时输出两个电压，绕组承受相电压，绝缘易得到保证。经济性不如三角形连接。
9．二次侧为星形接法的变压器，空载测得三个线电压为U UV=400 V，U WU=230 V，U VW=230 V，请作图说明是哪相接反了。
答：W相接反了。将对称三相相量图中U W相反向后按U UV=U U-U V、U VW=U V-U W、
U WU =U W -U U ，进行向量相加可得。
10．二次侧为三角形接法的变压器，测得三角形的开口电压为二次侧相电压的2倍，请作图说明是什么原因造成的。 答：其中一相同名端接反造成。
11．变压器并联运行没有环流的条件是什么?
答：各变压器的原、副边额定电压对应相等，即变比k 相等；各变压器的连接组别必须相同。
12．电流互感器工作在什么状态?为什么严禁电流互感器二次侧开路?为什么二次侧和铁心要接地?
答：短路状态。因开路时，一次侧电流全部用于励磁，磁通进入过饱和状态，发热损坏。
13．使用电压互感器时应注意哪些事项?
答：1）副绕组不允许短路，以防止过大的短路电流损坏电压互感器。2）二次绕组一端及铁心必须牢固接地，以防止绕组绝缘损伤时被测电路的高电压串入副边而危及人身安全。3）二次负载的阻抗值不能过小，以保证测量精度。
14．电焊变压器应满足哪些条件?
答：1）空载时，具有60～75V 的输出电压U 20，以保证容易起弧。2）负载时，应具有电压迅速下降的外特性。3）短路时，其短路电流不应过大。4）焊接电流能在一定的范围内可调。
五、计算题
1．变压器的一次绕组为2 000匝，变压比K=30，一次绕组接入工频电源时铁心中的磁通最大值Φm =0.015 Wb 。试计算一次绕组、二次绕组的感应电动势各为多少?
答：
V fN E m 6660015.020005044.444.411=???=Φ=
V fN E m 222015.030
20005044.444.422=???=Φ= 2．变压器的额定容量是100 kV ·A ，额定电压是6 000 V ／230 V ，满载下负载的等效电阻
R L =0.25Ω，等效感抗X L =0.44Ω。试求负载的端电压及变压器的电压调整率。
答： 额定电流为：A U S I N N N 62.96
732.1100311=?== A U S I N N N 25123
.0732.1100322=?== 负载阻抗：Ω==+=+=
5.02561.044.025.02222L L L X R Z 负载端电压：V Z I U L N 4.2175.0251732.132=??== 电压调整率：%5.5%100230
4.217230%100%22=?-=?-=?N N U U U U 3．某变压器额定电压为10 kV ／0.4 kV ，额定电流为5 A ／125 A ，空载时高压绕组接10 kV 电源，消耗功率为405 W ，电流为0.4 A 。试求变压器的变压比，空载时一次绕组的功率因数以及空载电流与额定电流的比值。
答： 变压比：15400
1000021===U U k 空载时一次侧阻抗：Ω=?==
144344.0732.110000310110I U Z 空载时一次侧阻抗：Ω===25314.04052210
1010I P R 空载时一次侧感抗：Ω==-=-=
Y R Z X 2019343952531144342221021010 空载时一次侧功率因数：18.014434
2531cos 1010===Z R ? 空载电流与额定电流的比值：%8%10054.0%100%1100=?=?=
N I I I 4．一台三相变压器，额定容量S N =400 kV ·A ，一次侧、二次侧额定电压U lN ／U 2N =10 kV ／0.4 kV ，一次绕组为星形接法，二次绕组为三角形接法。试求：
（1）一次侧、二次侧额定电流；
（2）在额定工作情况下，一次绕组、二次绕组实际流过的电流；
（3）已知一次侧每相绕组的匝数是150匝，问二次侧每相绕组的匝数应为多少?
答：
（1）
A U S I N
N N 1.2310732.1400311=?== A U S I N N N 5.3464.0732.1400322=?==
（2） 在额定工作情况下，二次绕组实际流过的电流为额定电流的3/1，即：
A I 200732.1/5.3462==
A I I 3.1315/21==
（3） 变压比：15400
100002121====N N U U k 二次侧每相绕组的匝数：1015
15012===
k N N
第4章 思考题和习题
一、填空题
1．电动机按其功能可分为 电动机和 电动机。
动力、控制
2．电动机按用电类型可分为 电动机和 电动机。
交流、直流
3．电动机按其转速与电网电源频率之间的关系可分为 电动机和 电动机。 同步、异步
4．电动机的工作原理是建立在 定律 定律、电路定律和电磁力定律等基础上的。
电磁感应、通电导体在磁场中受电动力
5．产生旋转磁场的必要条件是在三相对称 中通入 。
绕组、对称三相交流电
6．电动机的转动方向与 的转动方向相同，它由通入三相定子绕组的交流电流 的 决定。
旋转磁场、相序
7．电动机工作在 时，铁心中的磁通处于临界饱和状态，这样可以减少电动机铁心的 损耗。
额定状态、磁滞和涡流
8．工作制是指三相电动机的运转状态，即允许连续使用的时间，分为 、 和周期断续三种。
连续、短时
9．三相电动机定子绕组的连接方法有和两种。
星形、三角形
10．根据获得启动转矩的方法不同，电动机的结构也存在较大差异，主要分为电动机和电动机两大类。
笼型、绕线式
11．电动机发热故障的机械方面原因主要
有、、、、、等。
（1）轴承损坏或有缺陷；（2）负载过载且过载时间过长；（3）通风不足或进风温度太高；（4）定、转子径向错位；（5）电动机受潮或浸漆后没有烘干。
二、判断题(在括号内打“√”或打“×”)
1．三相异步电动机的定子是用来产生旋转磁场的。 ( √ )
2．三相异步电动机的转子铁心可以用整块铸铁来制成。 ( × )
3．三相定子绕组在空间上互差120。电角度。 (√ )
4．“异步”是指三相异步电动机的转速与旋转磁场的转速有差值。 (√ )
5．三相异步电动机没有转差也能转动。 ( × )
6．负载增加时，三相异步电动机的定子电流不会增大。 ( × )
7．不能将三相异步电动机的最大转矩确定为额定转矩。 ( √ )
8．电动机工作在额定状态时，铁心中的磁通处于临界饱和状态。 (√ )
9．电动机电源电压越低，定子电流就越小。 (× )
10．异步电动机转速越快则磁极对数越多。(× )
11．额定功率是指三相电动机工作在额定状态时轴上所输出的机械功率。 (√ ) 12．额定电压是指接到电动机绕组上的相电压。 ( × )
13．额定转速表示三相电动机在额定工作情况下运行时每秒钟的转数。 (× )
14．电动机的维护就是通过听、看、闻、摸等手段随时注意电动机的运行状态。 (× ) 15．电动机绕组短路或接地是电动机转动时噪声大或振动大的原因之一。 (√ )
三、选择题(将正确答案的序号填入括号内)
1．开启式电动机适用于( A )的工作环境。
A．清洁、干燥
B．灰尘多、潮湿、易受风雨。
C．有易燃、易爆气体
2．转速不随负载变化的是( B )电动机。
A．异步 B．同步 C．异步或同步
3．能用转子串电阻调速的是( B )异步电动机。
A．普通笼型 B．绕线式 C．多速笼型
4．适用于有易燃、易爆气体工作环境的是( A )电动机。
A．防爆式 B．防护式 C．开启式
5．用兆欧表测量电机、电器设备的绝缘电阻时，（C）
A．只需要将弱电部分断开即可。
B．既要测量三相之间的绝缘，还要测量强弱电之间的绝缘。
C．被测设备先电源切断，并将绕组导线与大地接通放电。
四、筒答题
1．三相笼型异步电动机主要由哪些部分组成?各部分的作用是什么?
答：见4.1.2内容。
2．三相异步电动机的定子绕组在结构上有什么要求?
答：见4.2.1内容。
3．常用的笼型转子有哪两种?为什么笼型转子的导电条都做成斜的?
答：铜排结构和铸铝结构。导电条做成斜的是为了使电机转子导电条在任何一个位置都能切割磁力线，从而在整周内都有一样大小的转矩，使电机转速均匀。
4．绕线转子的结构是怎样的?绕线电动机启动完毕而又不需调速时，如何减少电刷磨损和摩擦损耗?
答：结构见图4-5。当电动机启动完毕而又不需调速时，可扳动后柄将电刷提起，并将三个滑环短路，以减少摩擦损耗和电刷的磨损。
5．简述三相异步电动机的工作原理。
答：见4.1.3。
6．当异步电动机的机械负载增加时，为什么定子电流会随着转子电流的增加而增加?
答：机械负载增加时根据运动平衡方程，转速将下降，转差率增大，从而使得转子电流增大。根据磁动势平衡方程定子电流也将增大。
7．三相异步电动机旋转磁场的转速由什么决定？试问两极、四极、六极三相异步电动机的同步速度各为多少？若转子电路开路时会产生旋转磁场吗？转子是否会转动？为什么？ 答：旋转磁场的转速由磁极对数和频率决定。两极、四极、六极电动机的同步速度分别为：3000、1500、1000r/min 。只要定子三相绕组通入对称三相交流电流即可产生旋转磁场，但转子开路时转子电路没有电流，转子不受力，不转动。
8．三相异步电动机转子电路中的电动势、电流、频率、感抗和功率因数与转差率有何关系？说明在s =1和s =s N 两种情况下，以上各量的对应大小。
答：见4.3.2。
9．简述电动机定期小修的期限和项目。
答：见4.6.4。
10．电动机节能的主要措施有哪些？
答：见4.8。
五、计算题
1．一台三相异步电动机的f N =50 Hz,n N =960 r ／min ，该电动机的额定转差率是多少?另有一台4极三相异步电动机，其转差率s N =0.03，那么它的额定转速是多少?
答：
04.01000
960100011=-=-=n n n s N N min /1455)03.01(1500)1(1r s n n N N =-=-=
2．某三相异步电动机的铭牌数据如下：U N =380 V ，I N =15 A ，P N =7.5 kW ，COS φN =0.83，n N =960 r ／min 。试求电动机的额定效率ηN 。
答：
%9292.083
.015380732.17500cos 3==???==?ηN N N
N I U P 3．一台三角形联结的Y132M 一4型三相异步电动机的额定数据如下：P N =7.5 kW ，U N =380 V ，n N =1440 r ／min ，cos φN =0.82， ηN=88.2％。试求该电动机的额定电流和对应的相电流。 答：
A U P I N N N
N 76.1582
.0882.0380732.17500cos 3=???==?η 三角形联结时A I I N 1.9732
.176.153===相 4．一台20 kW 电动机，其启动电流与额定电流之比为6.5，变压器容量为5 690 kV ·A ，能否全压启动?另有一台75 kW 电动机，其启动电流与额定电流之比为7.1,能否全压启动? 答：
5.67220
4569043443＞=?+=?+N N P S 可以全压启动。 1.77.1975
4569043443＞=?+=?+N N P S 可以全压启动。
第5章 思考题和习题
一、填空题
1．三相异步电动机固有机械特性是在 、 、 条件下的特性。 额定电压、额定频率、按规定方法接线
2．固有机械特性曲线上的四个特殊点是 、 、 、 。 额定点、理想空载点、启动点、临界点
3．常用的人为机械特性曲线是 和 。
转子串电阻、降低定子电压
4．常用的降压启动方法有 、 、 等。
定子串电阻、星形-三角形降压、自耦降压
5．降压启动在启动电流 的同时 也减小了。
减小、启动转矩
6．绕线式异步电动机启动方法有 和 两种，其中控制简单的是 方法。
转子串电阻、转子串频敏变阻器、转子串频敏变阻器
7．能耗制动实现时应断开定子的 电源，在 加上 电源，同时串 。
三相电源、定子两相上、直流、电阻
8．电源两相反接反接制动的制动能源来自于 和 ，其制动力较能耗制动更 。
电源、转子转动的动能、大
9．最常见的出现回馈制动的情况是 和 。 限速下放重物、降低电压调速
10．变极调速的调速范围 ，调速的平滑性 ，最突出的优点是 ，所以常被用于 。
小、差、低速时转矩大、重载启动
11．变频调速的优点有 、 、 、 、 。
调速范围宽、静差率小，稳定性好、平滑性好，能实现无级调速、可适应各种负载、效率较高
二、判断题(在括号内打“√”或打“×”)
1．转子串电阻人为机械特性的同步转速比固有机械特性的同步转速低。(× )
2．定子串电阻降压启动由于可以减小启动电流，所以得到广泛应用。(× )
3．转子串电阻启动既可以减小启动电流，又可以增大启动转矩。(√ )
4．转子串频敏变阻器启动适用于只有启动要求，而对调速要求不高的场所。(√ )
5．能耗制动可以用于限制反抗性负载的快速停车。(√ )
6．反接制动一般只用于小型电动机，且不常用于停车制动的场合。 (× )
7．反接制动准确平稳。 (× )
8．能耗制动制动力大，制动迅速。 (√ )
9．回馈制动广泛应用于机床设备。 (× )
三、选择题(将正确答案的序号填入括号内)
1．下列选项中不满足三相异步电动机直接启动条件的是( C )。
A ．电动机容量在7．5 kW 以下
B ．满足经验公式N T n
st P S I I 443 ＜ C ．电动机在启动瞬间造成的电网电压波动小于20％
2．Y-D 降压启动适用于正常运行时为( A )连接的电动机。
A ．D
B ．Y
C ．Y 和D
3．功率消耗较大的启动方法是( C )。
A ．Y 一D 降压启动
B ．自耦变压器降压启动
C ．定子绕组串电阻降压启动
4．反抗性负载采用能耗制动停车后，（ A ）。
A ．立即断掉直流电源
B ．断直流电又重新加上交流电
C ．停车后可以不做其他电气操作
5．能实现无级调速的调速方法是( C )。
A ．变极调速
B ．改变转差率调速
C ．变频调速
6．转子串电阻调速适用于( A )异步电动机。
A ．笼型
B ．绕线式
C ．滑差
7．改变电源电压调速只适用于( A )负载。
A ．风机型
B ．恒转矩
C ．起重机械
8．下列方法中属于改变转差率调速的是( A )调速。
A ．改变电源电压
B ．变频
C ．变磁极对数
四、筒答题
1．增加三相异步电动机的转子电阻对电动机的机械特性有什么影响?
答：使特性曲线变软，启动转矩增大。
2．三相异步电动机Y-D 降压启动的特点是什么?适用于什么场合?
答：Y-D 降压启动简单，运行可靠。适用于正常运行为D 接的电动机。
3．三相异步电动机自耦变压器降压启动的特点是什么?适用于什么场合?
《电机与拖动基础》课后习题 第一章 习题答案 1．直流电机有哪些主要部件？各用什么材料制成？起什么作用？ 答：主要部件：（1）定子部分：主磁极，换向极，机座，电刷装置。 （2）转子部分：电枢铁心，电枢绕组，换向器。 直流电机的主磁极一般采用电磁铁，包括主极铁心和套在铁心上主极绕组（励磁绕组）主磁极的作用是建立主磁通。 换向极也是由铁心和套在上面的换向绕组构成，作用是用来改善换向。机座通常采用铸钢件或用钢板卷焊而成，作用两个：一是用来固定主磁极，换向极和端盖，并借助底脚将电机固定在机座上；另一个作用是构成电机磁路的一部分。 电刷装置由电刷、刷握、刷杆、刷杆座和汇流条等组成，作用是把转动的电枢与外电路相连接，并通过与换向器的配合，在电刷两端获得直流电压。 电枢铁心一般用原0.5mm 的涂有绝缘漆的硅钢片冲片叠加而成。有两个作用，一是作为磁的通路，一是用来嵌放电枢绕组。 电枢绕组是用带有绝缘的圆形或矩形截面的导线绕成的线圈按一定的规律联接而成，作用是感应电动势和通过电流，使电机实现机电能量装换，是直流电机的主要电路部分。 换向器是由许多带有鸠尾的梯形铜片组成的一个圆筒，它和电刷装置配合，在电刷两端获得直流电压。 2．一直流电动机，已知，，，，0.85r/m in 1500n V 220U kw 13P N N N ====η求额定电流N I 。 解：电动机η?=N N N I U P ， 故 A =??=?=5.6985 .02201013U P I 3 N N N η 3． 一直流电动机，已知，，，，0.89r/m in 1450n V 230U kw 90P N N N ====η求额定电流N I 。 解：发电机N N N I U P =， 故 A ?==391230 1090U P I 3 N N N
《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= --
《电机与电力拖动》（第三版）习题参考答案 第1章思考题和习题 一、填空题 1．直流电动机主磁极的作用是产生，它由和两大部分组成。气隙磁场、主磁极铁心和主磁极绕组 2．直流电动机的电刷装置主要由、、、和等部件组成。 电刷、刷握、刷杆、刷杆架、弹簧、铜辫 3．电枢绕组的作用是产生或流过而产生电磁转矩实现机电能量转换。感应电动势、电枢电流 4．电动机按励磁方式分类，有、、和等。 他励、并励、串励、复励 5．在直流电动机中产生的电枢电动势Ea方向与外加电源电压及电流方向，称为，用来与外加电压相平衡。 相反、反电势 6．直流电动机吸取电能在电动机内部产生的电磁转矩，一小部分用来克服摩擦及铁耗所引起的转矩，主要部分就是轴上的有效转矩，它们之间的平衡关系可用表示。 输出、电磁转矩=损耗转矩+输出转矩 二、判断题(在括号内打“√”或打“×”) 1．直流发电机和直流电动机作用不同，所以其基本结构也不同。（×） 2．直流电动机励磁绕组和电枢绕组中流过的都是直流电流。（×） 3．串励直流电动机和并励直流电动机都具有很大的启动转矩，所以它们具有相似的机械特性曲线。（×） 4．电枢反应不仅使合成磁场发生畸变，还使得合成磁场减小。（√） 5．直流电机的电枢电动势的大小与电机结构、磁场强弱、转速有关。（×） 6．直流电动机的换向是指电枢绕组中电流方向的改变。（√） 三、选择题(将正确答案的序号填入括号内) 1．直流电动机在旋转一周的过程中，某一个绕组元件(线圈)中通过的电流是( B )。 A．直流电流B．交流电流 C．互相抵消，正好为零 2．在并励直流电动机中，为改善电动机换向而装设的换向极，其换向绕组( B )。 A．应与主极绕组串联B．应与电枢绕组串联 C．应由两组绕组组成，一组与电枢绕组串联，另一组与电枢绕组并联 3．直流电动机的额定功率P N是指电动机在额定工况下长期运行所允许的( A )。 A．从转轴上输出的机械功率B．输入电功率 C．电磁功率 4．直流电动机铭牌上的额定电流是。( C )。 A．额定电枢电流B．额定励磁电流 C．电源输入电动机的电流 5．在—个4极直流电动机中，N、S表示主磁极的极性，n、s表示换向极的极性。顺着转子的旋转方向，各磁极的排列顺序应为( C )。
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？
电机拖动复习题 一、填空题（每题2分，共20分） 1. 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） 2.直流电动机的起动方法有、、。 (直接起动；降低转子端电压；转子回路串电阻) 3.直流电动机的调速有、、三种方法。 (转子串电阻调速；调压调速；弱磁调速) 4.直流发电机输出的额定功率是指。(出线端输出的电功率) 5. 单相罩极式异步电动机的转向_____ 。 (不可改变) 6.额定频率为50HZ的三相异步电动机额定转速为725r/min，该电机的极数为，同步转速为r/min，额定运行时的转差率为。 (8；750；0.03) 7.三相异步电动机的最大转矩与转子电阻。(无关) 8.绕线式异步电动机一般采用的起动方法是。(转子回路串电阻) 9.双鼠笼异步电动机按起动和运行时的情况可将上笼称为。(起动笼) 10.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) 11.当电动机的转速超过时，出现回馈制动。(理想空载转速) 12.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) 13.一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) 14.三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) 15.三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) 16.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) 17.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。C 18.三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) 19.他励直流电动机的机械特性是指和的关系。(转速；电磁转矩) 20.异步电动机变频调速中，基速以上的调节属于恒调速。(功率) 21.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。(Ea 〈U；Ea〉U) 22.当s在范围内，三相异步电动机运行于电动状态，此时电磁转矩性质为；在的范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为。 (0~1；驱动性质；小于1；制动性质) 23.直流电动机改变线圈中电流方向是和完成的。(换向器电刷) 24.直流发电机把转换成。(机械能直流电能) 25.三相变压器的原、副绕组都可以接成。(星形或三角形) 26.交流异步电动机的转子绕组有和两种。(鼠笼型绕线型) 27.定子三相绕组中通过三相对称交流电时在空间会产生。(旋转磁场) 28.同步电机可分为、和三类。(同步发电机同步电动机同步补偿机)
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：仁共120分钟，总分100分 一、选择题(毎小题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，其理想空我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.直流电动机釆用降低电源电压的方法是动，其目的是：(2) (1)为了使是动过程平稳；(2)为了减小是动电流：(3)为了减小是动转矩。 3.他励直流电动机拖动恒转矩负載进行串电阻调速，设调速前、后的电枢电流分别为X和b那么：(2) (1) ∣ι
1、 什么叫电力拖动系统？ 答：电力拖动系统是指由各种电动机作为原动机，拖动各种生产机械（如起重机的大车和小车、龙门刨床的工作台等），完成一定生产任务的系统。 2、 什么叫单轴系统？什么叫多轴系统？为什么要把多轴系统折算成单轴系统？ 答：在电力拖动系统中，若电动机和工作机构直接相连，这种系统称为单轴系统。若电动机和工作机构通过传动机构相连，这种系统我们称为多轴系统。 多轴电力拖动系统的运动情况比单轴系统就复杂多了。若按多轴，要列出每根轴自身的运动方程式，再列出各轴之间互相联系的方程式，最后联立求解这些方程，才能分析研究整个系统的运动比较复杂。为了简化分析计算，通常把传动机构和工作机构看成一个整体，且等效成一个负载，直接作用在电动机轴上，变多轴系统为单轴系统，再用运动方程式来研究分析，这样简单方便。 3、 常见的生产机械的负载特性有哪几种？位能性恒转矩负载与反抗性恒转矩负载有何区别？ 答：常见的生产机械的负载特性有恒转矩负载特性、恒功率负载特性及转矩随转速而变的其它负载特性。其中恒转矩负载特性分为反抗性恒转矩负载和位能性恒转矩负载，反抗性恒转矩负载的大小恒定不变，而方向总是与转速的方向相反，即负载转矩始终是阻碍运动的。位能性恒转矩负载的大小和方向都不随转速而发生变化。 4、 运用拖动系统的运动方程式，说明系统旋转运动的三种状态。 答： dt dn GD T T L 3752=- （1）当T ＞T L ， 0>dt dn 时，系统作加速运动，电动机把从电网吸收的电能转变为旋转系统的动能，使系统的动能增加。 （2）当T ＜T L ，dt dn ＜0时，系统作减速运动，系统将放出的动能转变为电能反馈回电网，使系统的动能减少。 （3）当T ＝T L ，0=dt dn 时，n =常数（或n =0），系统处于恒转速运行（或静止）状态。系统既不放出动能，也不吸收动能。 5、 他励直流电动机的机械特性指的是什么？ 答：直流电动机的机械特性是指电动机在电枢电压，励磁电流、电枢回路电阻为恒定值的条件下，即电动机处于稳定运行时，电动机的转速n 与电磁转矩T 之间的关系：n =f (T )。 6、 什么叫他励直流电动机的固有机械特性？什么叫人为机械特性？ 答：他励直流电动机的固有机械特性是指在额定电压和额定磁通下，电枢电路没有外接电阻时，电动机转速与电磁转矩的关系。
《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=--
《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( )。
电机与电力拖动》复习题 备注： 1.请考生自带计算器； 2.计算题只有答案以零分计。一．试说明他励直流电动机的起动方法及其特点。 二．试说明变压器xx 运行的条件。 三.电压变化率△ U1!和阻抗电压U K 有什么联系？U K 的大小决定于哪些因素？U K 的大小对变压器运行的影响如何？ 四.一台三相异步电动机，如果把转子抽掉，而在定子绕组上加三相额定电 压，会产生什么后果？ 五.一台八极异步电动机电源频率？=50Hz额定转差率S N=0.04,试求额定转速n N。 六.一台单相变压器，额定容量S N=1000kVA ,额定电压U 1N／U 2N=60/ 6.3kV额定频率?=50Hz归算至高压侧的Z K=61 + j205 Q P 0=5000W，P KN=16950W。求： （1）阻抗电压U
K； （2）额定负载且cos ? 2=0.8 （滞后）时的电压调整率；（3）cos ? 2=0.8（滞后）时的最高效率。 七．如果一对自整角机定子绕组的一根连接线接触不良或脱开，试问是否能同步转动？ 八．一台直流发电机的额定数据为：P N=100kW，U N=230V，n N=2850r/min , n N=85%,试求该发电机的额定电流I N 及额定输入功率P 1N。九．如果一台并励发电机不能建立电压时，检查的方法是什么？十．试说明变压器的效率在什么样的情况下达到最大值，这个最大值是如何得到的？十一．三相异步电动机能在低于额定电压下长期运行吗？为什么？十二．三相异步电动机的定、转子铁芯如用非磁性材料制成，会产生什么 后果？十三．拆换异步电动机的定子绕组时，若把每相的匝数减少，则气隙中的 每极磁通与磁密数值将怎样变化？十四．异步电动机为什么又称为感应电动机？ 十五．一台六极直流电机，1200r/min ，74 槽，每槽 4 个元件边，单匝元件，单叠绕组，每极磁通为1.38 X10-2WD电枢电流为120A，求其电磁转矩及电枢电动势。 十六．一台直流电动机的额定数据为：P N=17kW，U
《电机与电力拖动(专科)》16春在线作业 一、单选题（共20道试题，共100分。） 1.频率为f1的三相对称正弦电流通入三相对称定子绕组中产生的v次空间谐波磁通，在定子绕组中感应电动势的频率为（） .f1 .vf1 .f1/v 正确答案： 2.短距绕组指的是（）。 .y1（节距）=τ（极距） .y1>τ .y1<τ .与y1、τ的大小无关 正确答案： 3.直流发电机的外特性指的是：（） .端电压与励磁电流的关系 .端电压与负载电流的关系 .输出功率与电磁转矩的关系 .输出功率与转速的关系。 正确答案： 4.下列变压器的部件是由硅钢片叠压而成的是（） .铁心 .绕组 .散热器 .油箱 正确答案： 5.对于三相异步电动机在反接制动状态下，其转差率S为（） .S=1 .S>1 .S<1 .S=0。 正确答案： 6.变压器带容性载运行时，电压调整率为下列各选项的（）。 .一定为负值 .一定为正值 .一定为零 .有可能为零。 正确答案： 7.同步电动机的功角θ=0表示它处于（） .调相机状态 .发电机状态 .电动机状态 .停止工作。 正确答案：
8.一台他励电动机，装拆不慎，以致负载增大时转速越来越高，其原因是（）。 .电刷从几何中性线逆着电枢转向移动了β角 .电刷从几何中性线顺着电枢转向移动了β角 .励磁回路电阻太大 .源电压越来越高 正确答案： 9.直流电机在电刷处于几何中性线位置时，由于磁路饱和的缘故，电枢反应对直流电机的每极磁通量的影响是（）。 .保持不变 .略有增加 .略有减少 .减少很多 正确答案： 10.下列哪种直流电机装有两套励磁绕组。（） .并励直流电机 .串励直流电机 .他励直流电机 .复励直流电机。 正确答案： 11.下列不需要外电源供电的发电机是（） .并励发电机 .串励发电机 .他励发电机 .复励发电机。 正确答案： 12.有两个尺寸相同的铁芯线圈，导线粗细和匝数也相同，一个用硅钢片做铁芯，另一个用铸铁做铁芯，接到同一个交流电源上时，两个铁芯中磁通的大小关系为（） .Ф硅>Ф铁 .Ф硅=Ф铁 .Ф硅<Ф铁 .不能确定。 正确答案： 13.对于自耦变压器，其实际绕组的个数为（） .0 .1 .2 .不确定。 正确答案： 14.在电力系统中我们常常采用的变压器的等效电路为（）。 .T型等值电路 .г型等值电路 .一字型等值电路 .任意选择 正确答案：
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）
第九章 9 . 1 什么是风能密度? 风能密度与风速有什么关系? 答: 风能密度是指空气在单位时间里流过单位面积时产生的动能。风能密度与风速的三次方成正比。 9 . 2 如何用直接计算法求得一个地区一年的平均风能密度? 答: 将一地一年中每天24小时逐时实测到的风速，按一定的风速间距分成若干个等级风速, 然后将各等级风速在该年出现的累计小时数，分别乘以相应风速下的风能密度，相加求和之后再除以一年的总时数，就可求得一年平均风能密度。 9 . 3 风力机通过叶片吸收风能的原理是什么? 答: 风力机的叶片具有特殊的形状和结构:叶片的上翼面向上弯曲成为凸面；下翼面凹进去成为凹面。当空气流经上翼面时会加速，压力降低；流经下翼面时会减速，压力升高，上下翼面的压力差在叶片上产生了由凹面指向凸面的气动合力, 合力中垂直向上的分力能驱动叶片旋转做功，带动风力机的主轴旋转，将风能转换为机械能。 9 . 4 风力发电机采用哪些措施来提高风能系数?
答: 在风力发电机上安装调向装置和调速器能提高风力发电机的风能系数。调向装置能使风 力机的风轮自动跟踪风向的变化,并始终对准风向,使风力机尽可能多地吸收风能; 调速器能 根据风速的变化自动调节风力发电机的转速,既能提高风力发电机的风能系数,又能使风力发 电机安全运行。 9 . 5 尾舵调向装置为什么能自动跟踪风向的变化? 答: 尾舵调向装置是在风力机的尾部装上一个尾舵, 风力机通过轴承安装在机座上,可以转 动,风向变化时尾舵会产生转矩,使风力机的机头向风向变化的方向偏转,直至机头对准风向, 所以尾舵调向装置能自动跟踪风向的变化。 9 . 6 某地区当平均风速为10m/s 时，风能密度大约为600w/2 m ,试求当平均风速为18m/s 时，风能密度为多少? 解: 风能密度与风速的三次方成正比, 风速为18m/s 时的风能密度为 600310 18）（ =3499 w/2m 9 . 7 为什么风力发电机要安装增速箱? 答: 风力发电机中风轮的转速比较低,而发电机的转速比较高,所以要安装增速箱,将风轮的低
《电力拖动基础》复习题 一、填空题： 2 1。 直流电机的机械特性方程为 n = Φ ，各项的意义为 ① 同步转 速 no=Ua/Ce Φ ② 转速将 n=-RaT/CaC Φ2 ③ 斜率 β=-Ra/CaC T Φ 2 。 2 ① Ua ＝UN ② Φ=Φ N (I f =I fN ) ③ 电枢 。 他励直流电机的自然（固有）特性的条件 不串电阻。 3。 他励直流电机的人为特性与自然特性相比较，降压人为 ? 特性的斜率 不变 理想空载 转速 变化；串电阻 n 0 不变 ? 变化；弱磁人为 n 0、?均 变化。 4。 直流电机直接启动时 ，I st =（10～20）I N ，带来影响 ① 巨大的电磁力损坏绕组 ② 保护装置的动作无法起动 ③ 换向的条件恶化 ④ 电网电的波动影响其它电机的正常工作 ⑤巨大的冲击力损坏减速装置 。 5。 直流电机起动的方法有 电枢串电阻或降低供电电压 . 。 6。 直流电机的制动有电压反接，电势反接，能耗制动，回馈制动 . 7。 电机的电动状态和制动状态的区别为是 视 n 与 T 方向；相同为电动，相反为制动 。 8。 电机的回馈制动除了 n 与 T 方向相反 还要 |n|>|n 0 |。 n n ， 调速范围 D n max 9。 电机的调速指标： 静差率 n 0. ， 平滑 n min T T N n K ， 调速方法与负载转矩的配合 ， 调速的经济性 .。 性 n K 1 10。 直流电机的恒转矩调速有 调压调速，电枢串电阻，恒功率调速有 弱磁调速 . 11。 直流电机的 n = f （ t ）为 动态特性， n = f （ T ）为 静态特性。 12。 判断电力拖动系统的稳定条件为 dT ∕／dn < dT L / dn 。 13。 产生电力拖动系统过渡（动态）过程的内因有机械惯性、电磁惯性、热惯性 外因有要求电机起动、制动、反向、调速。 14。 电力拖动系统过渡（动态）过程有：机械过渡过程（只考虑机械惯性的一阶动态特性） 和 机械－电磁过渡过程（同时考虑机械惯性和电磁惯性的二阶动态特性） 。 15. 电力拖动系统的运动状态为加速，减速，匀速是由 运动方程 中的 T 与T L 之差为 >0， <0， =0 确定。 16. 三相交流异步电动机机械特性的转矩方程有：物理方程为 T C M M I 2 cos 2 ，
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
填空题（每空共 5 0 分） 1、位置开关是一种将机械信号转换为电气信号，以控制运动部件位置或行程的自动控制电器。 2、除照明和电加热电路外，熔断器一般不宜用作过载保护电气，主要用于短路保护。。 3、要求几台电动机的启动或停止必须按一定的先后顺序来完成的控制方式，叫电动机的顺序控制。 4、能够在两地或多地控制同一台电动机的控制方式叫电动机的多地控制。对多地控制，只要把各地的启动按钮并联、停止按钮串联就可以实现。 5、通常规定：电源容量在180KVA以上，电动机容量在7KW以下的三相异步电动机可以采用直接启动。 6、常见的降压启动方法有四种分别是：定子绕组串电阻降压启动、自耦变压器降压启动、丫- △降压启动、延边三角形降压启动。 7、所谓制动，就是给电动机一个与转动方向相反的转矩使它迅速停转或限制其转速。制动方法一般有两类：机械制动和电力制动。 8、电力制动常用的方法有反接制动、能耗制动、电容制动和再生发电制动等。 9、在电动机控制线路中，实现短路保护的电器是熔断器和低压断路器。 10、根据工作电压的高低，电器可分为高压电器和低压电器。 11、工作在额定电压交流1200 V及以下或直流1500 V及以下的电器称为低压电器。 12、低压开关一般为非自动切换电器，常用的主要类型有刀开关、组合开关和低压断路器等。 13、熔断器是低压配电网络和电力拖动系统中用作短路保护的电器，使用时串联在被测电路中。 14、熔断器主要由熔体、熔管和熔座三部分组成。 15、接触器按主触头的电流种类，分为交流接触器和直流接触器两种。16、低压断路器应垂直安装，电源线接在上端，负载线接在下端。 17、交流接触器的触头按通断能力可分为主触头和辅助触头。 18、电路图一般分为电源电路、主电路和辅助电路三部分。 19、电磁抱闸制动器分为断电制动型和通电制动型两种。 20、三速异步电动机有两套定子绕组，第一套有七个出线端，可作△或丫丫连接；第二套绕组有四
1.6 图1.10为龙门刨床主传动机构图。齿轮1与电动机轴直接联接，各齿轮有下列数据： 齿轮 1 2 3 4 5 6 GD 2(N·m) 10 40 20 70 50 130 齿数 20 60 40 60 30 80 齿轮6与工作台齿条啮合其节距为20mm ，工作台质量m 1=1500kg ，工件质量m 2=1000kg ，电动机飞轮惯量GD 2=200 N·m 2，切削力F =10000N ，切削速度v =40m/min ，总机械拖动效率η=0.8，工作台导轨与床身之间的摩擦系数f =0.1。试计算： （1）折算到电动机轴上的系统总飞轮惯量及负载转矩； （2）切削时电动机应输出的功率。 解：（1）齿轮折算到电动机轴上的飞轮转矩为： 246 22 2 2 2 352212 2 2 1 2 3 () () ()M G D G D G D G D G D G D G D j j j ++++ + + 2 2 (4020) (7050) 130(20010)99 (12) ()2 ++=++ + + 2 223.5N m =? 齿轮6的转速：640m in 25m in 800.02m n r m = =? 则电机的转速为：2512300min n r =?= 则平移部件折算到电动机轴上的转动惯量为： 2 22 406091.291.2(15001000)3001.1L v J m n kg m ?? ? ? ?==? ?+ ? ? ? ??? =? 折算成飞轮矩为：22443.1L L G D gJ N m ==? 图1.10 龙门刨床主传动机构图 电动机 1 2 3 4 5 6 刨刀 工作台 齿轮 m 1 m 2
电机与电力拖动复习题 一、 填空题 1. 直流电机的结构由 定子 、 转子 、 气隙 等组成。 2. 如果感应电动势与磁通的正方向符合右手螺旋关系，则感应电动势的表达式为：τ φd d -e N = 。 3. 直流电机中电磁转矩的表达式为： d I C T T φ= 。 4. 三相交流异步电动机的的定子槽有三种形状，分别为开口槽、半开口槽和_半闭口槽__。 5. 恒转矩负载分为两类，分别为： 反抗性 恒转矩负载和 位能性 恒转矩负载。 6. 铁芯在变压器的作用是构成变压器的 主磁路 。 7. 在自动控制系统中和计算装置中用做检测、放大、执行、校正和解算的电机，称为 控制 电机。 8. 他励直流电动机的起动方法有： 直接 起动、 减压 起动和 电枢回路串电阻 起动。 9.欲改变一台感应电动机的转速方向，通过 电源导线的连接顺序 改变定子电流相序；欲改变一台直流 电动机的转向，通过 励磁电流 和电枢电流方向实现。 10. 在电力拖动系统的基本运动方程式中，当电磁转矩T 大于负载转矩T L 时，电动机将做_加速_（加速、 减速、稳态）运动。 11. 电动机功率选择时，需要考虑电动机的发热和允许的 过载 能力。 12. 感应电动机的调速方法有：感应电动机的 变级调速 、感应电动机的 变频调速 、感应电动机的 定 子调压调速、绕线式感应电动机 转子串电阻调 、绕线式感应电动机的 和感应电动机的 串级调速 、和感应电动机的 电磁转差离合器调速 。 13. 直流电动机中电磁转矩是 驱动 转矩，直流发电机中电磁转矩是 制动 转矩。（驱动、制动） 14. 电压互感器用于测量 高电压 。 15. 变压器的空载试验可以测定变比k 、铁损耗P Fe 和 励磁阻抗 等参数，变压器的短路试验可以测定 损耗和 短路 阻抗。 16. 电力拖动系统的基本运动方程式为 t n 2d d 375D C T T T L =- 。 17.通过改变他励直流电动机的_电压 、 励磁电流 和 电枢回路电阻 等参数可以获得人为的机械特性。 18. 直流电机的电枢绕组按绕组和换向器的连接方式不同，分为三类，分别为： 叠 绕组、 波 绕组和 混合 绕组。 19. 他励直流电动机的调速方法有改变 电枢电压 调速、改变 电枢回路电阻 调速和改变励磁 回路电阻调速 三种。 20. 直流电机的励磁方式有 他励 、 并励 、 串励 、 复励 等四种。 21. 伺服电机的作用是把所接受的电信号转换为电机转轴的角位移或 角速度 。 22. 根据负载转矩特性的不同，电力拖动系统的负载主要分为 恒转矩 负载、 恒功率 负载和 泵类通风 机 负载。 23. 变压器的器身由 铁芯 和 绕阻 组成。 24. 变压器在电路中起传递和 变换 能量的作用。 25. 三相感应电动机的同步转速n 1与电网频率f 1和电机的极对数p 的关系为： p f 1160n = 。
《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。