一．填空题
1.变压器是一种静止电器，它可以改变（ 电压 ）和（ 电流 ）。
2.直流电动机的起动方法有：( 电枢串电阻 )起动和( 降压 )起动。
3.一台并励直流电动机，若把电源极性反接，则电动机转向（ 不变 ）。
4.直流电机电磁转矩的数学表达式为( T em =C T ΦI a )，对于直流发电机，电磁转矩的性质为( 制动转矩 )，对于直流电动机机，电磁转矩的性质为（ 驱动转矩 ）
5.变压器空载时，电源电压下降，则m Φ（ 变小 ） ，0I （ 变小 ） ，Fe P （ 变小 ） ，m Z （ 变大 ），变比k （ 不变 ）。
6.生产机械的负载从转矩特性上分，基本上可归纳为三大类，分别是（ 恒转矩 ）负载、( 恒功率 )负载和（泵与风机 ）负载。
7.直流发电机换向装置的作用是将电枢绕组内的（ 交流电 ）转变成电刷间的（ 直流电 ）。
8.变压器铁心导磁性能越好，则其励磁电抗（ 大 ），励磁电流（ 小 ）。 9.他励直流电动机的调速方法有( 变极 )调速、（ 变频 ）调速和（变转差率 ）调速。
10.当直流电机运行为发电机状态时，电磁转矩性质为( 制动 )，电动势的性质为( 反电动势 )。
11.一台单相变压器，空载实验测得Ω=Ω=86,9.1m m X R 。若一次侧加很小的直流电压，二次侧开路，则=m R （ 0 ）Ω，=m X （ 0 ）Ω。 12.电力拖动系统的运动方程式为（ dt
dn
GD T T l em
?=-3752 ），在满足（ L em T T = ）
条件时电机为稳态运行。
13.他励直流电动机的电磁制动方法有（ 能耗 ）制动、（ 反接 ）制动和（ 回馈 ）制动。
14.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。。 15.在其他条件不变的情况下，变压器一次侧匝数减少，若不考虑磁路饱和及漏阻抗压降的影响，则m Φ（ 增大 ），0I （ 增大 ），m X （ 减小 ） ，k （ 减小 ）。
16.一台变压器，原设计频率为50Hz ，现接到60Hz 的电网上运行，额定电压不变，其励磁电流将（ 变小 ），励磁电抗将（ 增大 ）。
17．并励直流发电机自励建压的条件是 电机的主磁路具有剩磁 ； 励磁电流产生的补充磁通与剩磁磁通的方向相同 ； 励磁回路总电阻必须小于临界电阻 。
19．当变压器所带的阻感性负载阻抗(2?>0)一定时， 而电源电压下降时，则m Φ下降 ，
m Z 上升，0I 下降 ，Fe P 下降 （填变化情况）。
20．他励直流电动机的倒拉反转反接制动适用于 位能性 负载，制动时工作在第 四 象限。
21. 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随f 1按 正比例 规律调节。
22．当1＜s ＜∞时，异步电机运行于 电磁制动 状态，此时电磁转矩性质为 制动转矩 。
23. 异步电动机变极调速适用于笼型转子异步电动机，如果变极后不改变电源相序，则电动机的转向将 反转 。
24.单相异步电动机若无起动绕组，通电起动时，起动转矩 为零 ，因此不能自行起动。
26.一台2kV ·A ，400/100V 的单相变压器，低压侧加100V 电压，高压侧开路，测得I 0=2A ；P 0=20W ；当高压侧加400V ，低压侧开路，测得I 0= A ，P 0= 20 W 。
28.对于直流电动机,电动势a E _小于__端电压U ；对于发电机,电动势a E _大于__端电压U(填大小关系)。
29.一台直流电机，由于电刷和主磁极固定不动，而换向器与电枢同向同速旋转，故在正负电刷间则感应 直流 电动势。
30.他励直流电动机的负载转矩保持不变，采用降压调速，降压后的转速将 降低 _；而电枢电流将 保持不变 。
31.当—∞ 32.要实现倒拉反转的反接制动，绕线式异步电动机的转子回路必须串联足够大 电阻 ，这样才能使工作点位于 第四 象限。 33.三相异步电动机进行能耗制动时，直流励磁电流越大，则初始制动转矩越 大 。 34.无论电机是否旋转，三相异步电动机的转子磁动势与定子磁动势的转向( 相 同 ),转速（ 相同 ）,在空间保持( 相对静止 )。 35.三相异步电机的三种运行状态是：电动机状态、（ 发电机 ）状态和（ 电磁制动 ）状态，其中当+∞< 36.一台四极三相异步电动机接于Hz f 50=的三相对称电源，其03.0=s ，则转子转速为（ 1455 ）min /r ，转子旋转磁场相对定子的转速为（ 1500 ）min /r ，定子旋转磁动势相对转子的速度为（ 45 ）min /r 。 37.三相异步电动机的电磁转矩是（ 主磁通 ）和（ 转子电流有功分量 ）共同产生的。 38.三相异步电动机的负载转矩增大，其他条件不变时，则转速会（ 下降 ），转子感应电动势会（ 增大 ），转子电流会（ 增大 )。 39.绕线式三相异步电动机起动时，通过（ 转子回路串电阻 ）来降低起动电流、增大起动转矩，使起动性能得到改善的。在此过程中，m T 将（ 不变 ）。 40.单相绕组通入交流电流产生（ 脉动 ）磁场，其基波磁场可以分解为（ 幅值 ）大小相等、 （ 转速 ）相同、 （ 转向 ）相反的两个圆形旋转磁场。 41.为了消除交流绕组中的5次谐波电动势，最有效的方法是采用节距= y （ τ5 4 ）的短距绕组，，交流绕组要求接成Y 形是为了消除（ 三次谐波的 线电动势 ）。 42.三相异步电机的三种运行状态是电动机、（ 发电机 ）和（ 电磁制动 ） ，在电 动机状态时电磁转矩em T 是（ 主磁通 ）和（ 转子电流的有功分量 ）共同作用产生的。 43.一台六极三相异步电动机接于Hz f 50=的三相对称电源，其03.0=s ，则转子转速为（970 ）min /r ，转子旋转磁场相对定子的转速为（ 1000 ）min /r ，定子旋转磁动势与转子旋转磁动势的相对速度为（ 0 ）min /r 。 44.三相异步电动机带恒转矩负载运行，若电源电压下降，则最大电磁转矩m T （ 下降 ）、临界转差率m s （ 不变 ）、转子电流2I （ 增大 ）、电机的转速n （ 下降 ）。 二．判断题 1.直流电动机起动转矩大小与负载大小无关。 （ ╳ ） 2.变压器的漏抗是个常数，而励磁电抗随着磁路的饱和而减小。 （√ ） 3.直流电动机的人为特性都比固有特性软。 （ ╳ ） 4.电力变压器在额定负载时有最大效率。 ( ╳ ) 5.变压器从空载到满载其铁损不变，而铜损随负载电流的大小成反比变化。（╳ ） 6.直流电动机负载越大则起动转矩越大。 （ ╳ ） 7.变压器的漏抗和励磁电抗都是常数。 （╳ ） 8.在电力拖动系统中，电磁转矩与转速的方向总是相同的。 （╳ ） 9.直流发电机的负载越大,则端电压就越低。 （ √ ） 10.变压器二次额定电压N U 2的定义是: 一次加额定电压，二次接额定负载时的端电压 。 （╳ ） 11.交流整距集中绕组的绕组系数 1 1=w k （ √ ） 12.三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。（ √ ） 13.改变三相电流的相序可以改变旋转磁动势的转向。 （ √ ） 14.变极调速只适用于笼型三相异步电动机。 （ √ ） 15.三相异步电动机处于反接制动状态时，1n n 与 方向相反 （ √ ） 16.三相对称绕组通入三相不对称电流时会产生椭圆形旋转磁场。 （ √ ） 17.三相异步电动机的功率因数永远滞后。 （ √ ） 18.三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，串入电阻越大，起动转矩也越大。 （ × ） 19.三相异步电动机负载的变化在等效电路中是由转差率的变化来体现的。 （ √ ） 20.绕线式异步电动机采用电压反接制动时，通常在转子回路中串接制动电阻，目的是为了 限制制动电流，同时也减小了制动转矩。 （ × ） 21.一台单相变压器SN=2kVA ，U1N/U2N=220/110V ，今在高压侧外加直流电压，根据变比关系，则低压侧的电压应为。（ × ） 22.他励直流电动机采用电源反接制动，当转速降为零时，应断开电源，否则电动机将反转。（∨ ） 23.三相异步电动机转子不动时，经由空气隙由定子传递到转子侧的电磁功率全部转化为转子铜损耗。（ ∨ ） 24.三相绕线式转子异步电动机转子反向（倒拉反转）的反接制动时，轴上输入的机械功率转变成电功率后，连同定子传递给转子的电磁功率一起全部消耗在转子回路上。（ ∨ ） 25. 若把一台直流发电机电枢固定，而电刷与磁极同速同向旋转，则电刷两端仍能得到直流电压。（ ∨ ） 26.不管转子旋转还是静止，三相异步电动机的定、转子磁动势总是相对静止的。（ ∨ ） 27. 变压器一次侧外加额定电压不变条件下，二次侧电流增大，导致一次侧电流也增大，因此变压器的主磁通也增大。（ × ） 三．选择题 1.直流发电机电枢不转，励磁磁极与电刷一起旋转，则电刷间电动势为：（ 1 ） （1）直流； （2） 交流； （3)0。 2.直流电机公式 n C E e a Φ=中的磁通是指（ 2 ） (1)空载时每极磁通； (2)负载时每极磁通；(3)负载时所有磁极的磁通总和。(4) 负载时电枢磁通 3.一台并励直流电动机装拆时不慎，变动了电刷位置，以致负载增大时转速愈来愈高，其原因是（ 1）。 （1）电刷逆着电枢转向移动了β角；（２）电刷顺着电枢转向移动了β角；（３）励磁回路电阻太大；（４）电源电压越来越高。 4.由变压器的空载实验可测得（ 2 ） （1）铜损耗；（2） 铁损耗； （3）附加损耗； （4） 短路电压。 5.与固有特性相比，他励直流电动机人为机械特性仅斜率发生了变化，那么这条人为机械特性是（ 1 ）。 （1）电枢回路串电阻的人为特性；（２）降低电压的人为特性；（３）减弱磁通的人为特性；（４）以上都不对。 6.当直流电机运行在电动机状态时，应满足： （ 4 ） （1） E &超前U & ； （2） E &滞后U & ； （3） U E a > ； （4） U E a < 7.直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于（ 1 ） （1） 电枢绕组；（2）励磁绕组；（3）电枢绕组和励磁绕组。 8.如果并励直流发电机的转速升高20%，则空载时发电机的端电压将（ 2 ） （1）升高20%； （2）升高大于20%； （3）升高小于20%； （4）不变。 9.与固有特性相比，他励直流电动机人为机械特性仅理想空载转速发生了变化，那么这条人为机械特性是（ 2 ）。 （1）电枢回路串电阻的人为特性；（２）降低电压的人为特性；（３）减弱磁通的人为特性；（４）以上都不对。 10.变压器效率最大时，满足 （ 3 ） （1）1=β ； （2）N S S = ； （3）SN m P P 2 β= ； （4) SN P P =0 11.为削弱交流绕组中的5、7次谐波电动势通常使节距为（ 3 ） （1） τ43=y (2) τ54=y (3) τ65=y (4) τ 76 =y 12.三相绕线式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，当在转子回路串接较大的三相对称电阻下放重物时，电动机运行可能处于的运行状态是（ 3 ） （1）能耗制动运行 （2）回馈制动运行 （3）倒拉反转运行 13.三相异步电动机的机械负载越重，其起动转矩（ 3 ） （1）越大； （2）越小； （3） 与负载轻重无关。 14.运行中的三相异步电动机，若把定子任意两相反接，则电机的转速（ 4 ） （1）一直上升 （2）一直下降到停转 （3）下降到某一转速稳定 （4）下降到停转后反向旋转至某一转速稳定 15.三相异步电动机带恒转矩负载变频调速时，若同时满足过载能力λ和主磁通0 Φ不变, 条件是：（ 1 ） （1）'1 ' 11 1 f U f U = ； （2）'1' 11 1 f U f U = ； （3） ' 1'11 1f U f U = 16.若在三相对称绕组中通入 sin(30),sin(90),sin(150) A m B C i I t i t i t ωωω=+=-=+o o o 的三相对称电流，当180t ω=o 时，三相基波合成磁动势幅值位于( 2 ) （1）A 相绕组轴线；（2） B 相绕组轴线； （3） C 相绕组轴线（4） 在三相绕组轴线以外的某一位置。 17.三相异步电动机等效电路中电阻s r s 21' -)(上消耗的功率为（ 3 ） （1）输出功率2P （2）转子铜损 2 Cu P (3)总机械功率 MEC P (4)电磁功率 em P 18.三相异步电动机带恒功率负载变频调速时，若满足过载能力T λ不变, 条件是：（ 3 ） （1）'1 ' 11 1 f U f U = ； （2）'1 '1 1 1 f U f U = ； （3） ' 1'11 1 f U f U = 19.三相异步电动机Y →YY 调速属于：（ 1 ） (1）恒转矩调速 ； (2）恒功率调速； (3）既不是恒转矩调速也不是恒功率调速 20.三相异步电动机带恒转矩负载运行，若电源电压下降5%，电机稳定后，（ 3 ） （1）电磁转矩下降，定子电流增大； （2）电磁转矩下降，定子电流减小； （3）电磁转矩不变，定子电流增大； （4）电磁转矩不变，定子电流减小。 21.要改变并励直流电动机的转向，可以（ C ）。 A 增大励磁； B 改变电源极性； C 改接电枢绕组； D 减小励磁 22.与固有特性相比，他励直流电动机人为机械特性的理想空载转速不变，仅斜率发生了变化，那么这条人为机械特性是 （ B ）。 A 电枢回路串电阻的人为特性； B 降低电压的人为特性； C 减弱磁通的人为特性； D 以上都不对。 23.一台变压器一次侧接在额定电压的电源上，当二次侧带纯电阻负载时，则从一次侧输入的功率（ C ）。 A 只包含有功功率； B 只包含无功功率； C 既有有功功率，又有无功功率； D 为零。 24.一台三相异步电动机运行时，其转差率S=，则由定子经由空气隙传递到转子的功率中，有95%是（ D ）。 A 电磁功率 ； B 机械损耗； C 转子铜损耗； D 总机械功率。 25. 一台变压器一次侧接在额定电压的电源上，当二次侧带纯电阻负载时，则从一次侧输入的功率（ C ）。 A 只包含有功功率； B 只包含无功功率； C 既有有功功率，又有感性无功功率； D 既有有功功率，又有容性无功功率。 四．简答题 １.简述电力拖动系统稳定运行的条件 答案：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L em T T =处，满足 dn dT dn dT L em <。或者说，在交点的转速以上存在L em T T ?，而在交点的转速以下 存在L em T T ?。 2.简述并励直流发电机的自励建压条件。 1）主磁极有剩磁；2）励磁绕组与电枢绕组极性连接正确；3）励磁回路总电阻小于该转速下的临界电阻。 4.为什么并励直流发电机的外特性比他励发电机外特性下降的快 电枢回路的电阻压降和电枢反应的去磁作用是导致他励直流发电机端电压下降的两个原因，对于并励直流发电机来说，除了上述两个原因外，电枢绕组电压下降将导致励磁电流减小，从而导致端电压进一步降低。 5.下图哪个系统是稳定的哪个系统是不稳定的 左图稳定，右图不稳定 7.直流电动机为什么不能直接起动如果直接起动会出现什么后果 答：因为直流电动机电枢电阻a R 很小，起动瞬间转速为零，电枢电动势a E 为零，所以直接起动电流a st R U I / 很大，通常可达额定电流的10~20倍。这将引起电网电压下降，影响电网上其他用户的正常用电，而且电动机的换向严重恶化，甚至会烧毁电动机。所以直流电动机不能直接起动。 8.画出他励和并励直流发电机的电路原理图。 9.变压器主磁通和漏磁通有哪些不同负载运行时主磁通由什么磁动势产生 作用：主磁通能量传递，漏磁通漏抗压降；性质上：主磁通饱和，漏磁通不饱和：大小：主磁通多，漏磁通少。F1和F2共同作用产生 T U 并励 I a =I f +I I f =U/R f U 他励 I=I a I f =U f /R f 10.简述鼠笼式异步电动机为什么起动转矩不大。 起动时的转差率很大，使的转子电路的功率因数角很大，因此功率因数很低，并且定子绕组漏抗很大，使定子感应电势很低，使主磁通很小，因此起动转矩不大。 11.三相异步电动机中的附加电阻 ' 21r s s -的物理意义是什么能否用电感或电容来代替，为什么 异步电动机等效电路中的附加电阻实为代表机械负载的一个虚拟电阻，用转子电流在该电阻所消耗的功率' 22 '2 1r s s I -来等效代替总机械功率（包括轴上输出的机械功率和机械损耗等）. 因输出的机械功率及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感或电容来等效代替。 12.三相异步电动机的基本工作原理是什么 答： 1）电生磁：定子三相对称绕组通入三相对称电流产生圆形旋转磁场； 2）磁生电：定子磁场切割转子绕组，感应电势和电流； 3）电磁力：转子电流的有功分量在磁场作用下使绕组受电磁力，并对转轴形成电磁转矩，驱动电机旋转 13.三相圆形旋转磁动势的性质是什么 答:(1)旋转磁动势的幅值等于单相脉振磁动势幅值的3/2倍 (2)其转向由三相对称电流的相序所决定 (3)转速取决于电流的频率和电机的磁极对数 (4)当某相电流达到最大值时,旋转磁动势的波幅刚好在该相绕组的轴线上. 14.画出三相异步电动机的固有机械特性曲线，并标出相应的特征点。 s s N 17. 试说明三相异步电动机转轴上机械负载增加时，电动机的转速n 、定子电流I 1和转子电流I 2如何变化为什么 答：当转轴上机械负载增加时，电动机的转速降低，转差率增大，转子电流I 2增大，据磁动势平衡关系，定子电流I 1增大。 18. 为什么一般笼型异步电动机的起动电流很大 答：起动电流大的原因是：起动瞬间n =0，主磁场以同步转速n 1切割转子，所以转子感应电动势及转子电流很大，根据磁动势平衡关系，定子电流也必然很大。或：也可以用等效电路来解释：起动瞬间，n =0，s =1,附加电阻012 ='-R s s ，电动机相当于短路状态，所以起动（短路）电流很大。 五．计算题 1.一台kVA S N 100= , V /U /U N N 400600021=, Y,d 接线的三相电力变压器， %%I 70=, W P 6000=, %.U s 54=, W P SN 2250=. 求: (1)* S R , *S X 。 (2)额定负载且功率因数cos 2?=(滞后)时的二次电压；（3）cos 2?=时的最 大效率。 解： 039.0.......0225.010 1002250......045.0%2 *2**3 * ***=-==?= ====s z s sN s s s s r Z X P R u U Z V U U U X R U N s s 44.383400)0414.01()1(0414.06.0039.08.00225.0)sin cos (222*2*=?-=?-==?+?=+=???β %17.97%100600 28.010*******.08 .010*******.05164.02250 600 3 3 =??+??????= === m kN m P P ηβ 2．一台他励直流电动机，kW P N 22=，V U N 220=，A I N 116=，Ω1750.R a =， min /r n N 1500=，求出：（1）固有机械特性方程式；（2）电压降低一半时的人为机械 特性方程式 解：1） 133.01500 175 .0116220=?-=-= ΦN a N N N e n R I U C min /1654133 .0220 0r C U n N e N ==Φ= 04.1133.055.9175 .0)(55.92 2=?=Φ= N e a C R β em T n 04.11654-= 2）min /827133 .0220 2121' 0r C U n N e N ==Φ= em T n 04.1827-= 3．一台他励直流电动机，V U N 220=,A I N 11=,m in /1500r n N =, Ω=80.a R ,求：（1）直接起动时起动电流是额定电流的多少倍（2）如限制起动电流为N I 51.,电枢回路应串入多大的电阻 (3)电动机的固有机械特性表达式。 （1） （2） Ω=-?=-= 53.128.011 5.1220 5.1a N N st R I U R (3)em em em T e a e N a N N e T T T C C R C U n n R I U C 226.45.15621408 .055.98.01408.02201408.01500 8 .01122022-=?-=-==?-=-= φφφ 4．一台kVA S N 750=的三相变压器Y ，yn 接线N U 1/kV U N 4.0/102=，3800W 0=P ， 10900W P SN =,044.0*=s Z , 0146.0=*s R , 试求：（1）变压器的一次侧和二次侧额 定电流；（2）额定负载且2cos ?=(2?>0)时变压器二次侧的电压2U ；（3）当 2cos ?=(2?>0)且有最大效率时的负载电流大小以及最大效率。 （1）A U S I N N N 3.43311== A U S I N N N 5.1082322== （2）() 03658.0sin cos 2* 2* =+=???βs s X R U V U U U N 4.385)1(22=?-=。 （3） 59.010900 3800 0=== KN m P P βA m N 16.63959.05.108222=?=?I =I β % 9.97%1008 .328.075059.08.321%1002cos 21020max =??+???-=?+- =）（）（P S P N m ?βη 5.一台他励直流电动机，kW P N 22=，V U N 220=，A I N 116=，Ω1750.R a =， min /r n N 1500=求出：（1）固有机械特性方程式；（2）磁通减弱到N Φ3 2 时的人为机 械特性方程。 1） 133.01500 175 .0116220=?-=-= ΦN a N N N e n R I U C min /1654133 .02200r C U n N e N ==Φ= 04.1133 .055.9175 .0)(55.92 2=?=Φ= N e a C R β em T n 04.11654-= 2）min /2481133.03 2 2203 2 ' 0r C U n N e N =?= Φ= 33.2) 133.03 2(55.9175 .0)32(55.92 2'=??=Φ= N e a C R β em T n 33.22841-= 6.一台三相六极异步电动机，kW P N 28=，=f Hz 50，V U N 380=，Ｙ形接线， min /r n N 960=，88.0cos =N ?，kW .p p Fe cu 421=+，kW .p mec 90=，0=ad p ，求： 计算在额定负载时的转差率N s 、转子铜损耗2cu p 、异步电动机的效率η和定子电流1I 解： m in /10001r n = 04.01 1=-= n n n s N kW p P P mec N MEC 9.28=+= kW s P P N MEC em 104.30)1/(=-= kW P s p em N cu 204.12== kW p p P P Fe cu em 504.3211=++= A U P I N 11.56cos 311== ? %1.86504 .3228 12=== P P η 7.一台三相笼型异步电动机有关数据为：40N P kW =，定子额定电压为1380N U V =， 2930/min N n r =，0.90N η=，1cos 0.85N ?=，5.5=I k ，2.1=kst ，定子绕组?接。 供电变压器允许起动电流为A 150时，问：（1）三相笼型异步电动机能否采用?-Y 起动；（2）若能采用?-Y 起动，能否带动负载转矩为0.25N T 的负载起动。 （1）A U P I N N N N N 44.799 .085.0380340000cos 3=???= = η? A A I k I N i Y 15064.14544.795.531 31<=??== （2）N st ' st T .T T 403 1==,N N N T .T .T .4504030<< 所以允许Y-D 降压起动。 能带动负载。 8.一台四极三相异步电动机，200N P kW =，380N U V =，定子?连接，定子电流频率 Hz 50，定子铜耗1 5.12Cu p kW =，转子铜耗2 2.85Cu p kW =，铁耗 3.8Fe p kW =，机械损 耗0.98mec p kW =，附加损耗3ad p kW =。试求：（1）额定负载下的转速N n 和转差率N s ；（2）额定负载时的电磁转矩emN T 和负载转矩N T 和空载转矩0T （1）2200 2.850.983206.83emN N Cu mec ad P P p p p kW =+++=+++= 2 2.85 0.0138206.83 Cu N emN p s P = == 1606050 (1) (10.0138)1479/min 2 N N f n s r p ?=-=-=1206.831000601317.3921500 emN emN P T N m π??= ==?Ω? 200100060 1291.9721479 N N N P T N m π??= ==?Ω?； 01317.391291.9725.42emN N T T T N m =-=-=? 9.一台A I V U N N 20,380==，?接线，m in /1450%,5.87,87.0cos r n N N N ===η?的三相异步电动机，已知8.1,7==st I k k ，试求：(1)电动机输出的额定功率；(2)用Y-△换接起动，st I 等于多少能否半载起动 能半载起动 N N ' ' N T 5.0T 6.03 1 6.463 1 )2(.8.6555.9T 10cos 3P (1) ?== ======st st st st N N N N N N N T T A I I m N n P kW I U ηφ 10.一台三相电力变压器，N S ＝750kVA 、2N 1N /U U =10/，Y ，d11接线。 在低压侧做空载实验：V U 40020=，A I 6520=，W P 38000=；在高压侧做短路实验： V U S .75561=,A I S .3431=,W P SN 8724=。通过计算得到的短路参数为：012.0* =S R ，054.0* =S X , 试求：（1）输出S=375kVA,2cos ? =（滞后）时的电压变化率及效率； （2）输出容量为多少时变压器的效率最高。 【解】（1）5.0750 375 === N S S β %.126.0054.08.012.005.0)sin cos (2* 2*=?+??=+=?）（??βS S X R U % .4398%10087245.038008.0107505.08724.5038001%100cos 12322 0220=???? ? ???++????+-=?? ??? ? ??+++-=P P S P P SN N SN β?ββη （2）A kV S S P P N m SN m ?=?==== 495,66.08724 3800 0ββ 11.一台三相笼型异步电动机，型号为Y160L —6，铭牌数据为：， kW 11P N =V 380U N =，△联结，， min /r 971n N =.780cos N =?，5.86N =η%，起动电流倍数5.6k I =，起动转矩倍数0.2k st =，试求：（1）该电机的额定电流和额定输出转矩分别为多少（2）如用Y-△降压起动，起动电流和起动转矩分别为多少（3）能否带60%负载起动，为什么 解：（1） 额定电流：A U P I N N N N N .82478 .0865.038031011cos 33 =????= = ?η 额定转矩： m N n P T N N N ?=?==.2108971 11 95509550 （2）Y —△降压起动时： 起动电流： A A I k I I N st st .753.8245.6313131I =??=== ' 起动转矩： m N 13.72.210823 1 3131?=??===' T k T T N st st st （3） T T T N N N st st T k 6.067.03 1 >==' 因为起动转矩大于负载转矩，所以能带60%负载起动。 12．一台单相变压器，N 1000S kVA =、1N 2N /66/6.6U U kV =，空载损耗04900P W =， 8800sN P W =,经计算得：*s R =，* s X =。试求：（1）半载且2cos ?＝（感性）时的U ?和二 次端电压2U ；（2）2cos ?＝（感性）时的最大效率m ax η。 【解】 （1） =?U %24.71)6.0046.08.00086.0(.50%100)sin cos (2*2*=?+??=?+??βs s X R kV U U U N 482.66.6)01724.01()1(22=?-=?-= （2）最大效率 746.08800 4900 0=== sN m p p β %1002cos cos 0 22 max ?+=p S S N m N m ?β?βη %38.98%100.9 428.01000746.08 .01000746.0=??+????= 13.一台4极Y 形联结的三相异步电动机，W 10P N k =，V 380U N =，A 6.11I N =， Hz 501=f ，额定运行时，W 560P Cu1=，W 310P Cu2=，W 270P Fe =，W 70P mec =，W 200P ad =。试求：（1）额定转速N n ；（2）输出转矩2T ；（3）空载转矩0T ；（4）电磁 转矩em T 。（10分） 解：（1）额定转速N n 电磁功率：W P P P P P cu mec ad em 10580310702001000022=+++=+++= 额定转差率：029.010580 310 2≈== em cu N P P s 同步转速： min /15002 50 60601r p f n =?= = 额定转速：min /14562 50 60)029.01(60) 1()1(11r p f s n s n N N N =?-=-=-= （2）额定运行时的输出转矩：Nm n P T 6.651456 1095509550 22=?== （3）空载转矩：Nm n P P T N ad mec 77.11456 2007055.99550 0=+?=+= （4）电磁转矩：Nm T T T em 37.6777.16.6502=+=+= 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( )。 电机与拖动试卷C卷及答案 一、单项选择题（20小题，每题2分，共40分） 1、电机是一种实现（）能量转换的装置。 B A 电能与热能B电能与机械能 C 电能与风能D机械能与热能 2、三相异步电动机转子串电阻，其特性曲线（）A A变软B变硬 C先变硬后软D先变软后硬 3、变压器空载电流小的原因是( )C A 一次绕组匝数多，电阻很大B一次绕组的漏抗很大 C 变压器的励磁阻抗很大D变压器铁心的电阻很大。 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( )B A 增加；B减少；C不变；D基本不变。 5、变压器的空载损耗（D）。 A．全部为铜损B．全部为铁损 C．主要为铜损D．主要为铁损 6、异步电动机的磁极是由（）产生。 D A定子绕组和三相电压B转子和单相电压 C定子绕组和单相电压D定子绕组、定子铁心和三相电压 7、输电线路使用高压输电主要是采用（）降低能量损耗。 C A 降低电线电阻B提高输电功率 C降低输电电流 D 提高电线电压 8、直流电机直接启动会产生（）C A电网电压提高B设备平稳运行 C过大的起动转矩D保护电机 9、三相异步电动机改变转向，可通过下面什么方法获得（）。D A．降低电压B．定子串电阻 C．转子串电阻D．改变相序 10. 三相异步电动机由单相电源供电时，下面说法正确的是（）。A A．起动转矩为零B．转速出现飞车 C．电磁转矩为零D．旋转速度大约为三相供电时的一半 11. 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（）。A A．下降B．上升 C．不变D．不能确定 12、三相异步电动机的空载电流比同容量变压器大的原因是（）。C A．异步电动机是旋转的B．异步电动机的损耗大 C．异步电动机定、转子间有气隙D．异步电动机由漏抗 13、空载磁场是在（）。A A电机不带负载B电机带负载 C电机额定电压下D电机过载下 《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。 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) 《电机与拖动》试题库 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励磁绕组并联到电枢两端的极 性正确_;_励磁回路的总电阻必须小于该转速下的临界电阻值。（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u>E a时为电动机（o 《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。 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。 绪论 1、电机是_________________________的电力机械设备。（根据电磁感应原理实现机电能量转换） 2、电机可分为______、______、______、______四类。（变压器、直流电机、交流电机、控制电机） 3、电力拖动装置一般由________、_______、_________、__________和________等基本环节所组成。（电动机、传动机构、生产机械、控制设备、电源） 第一章直流电机 （一）填空题： 1、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） 2、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） 3、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） 4、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） 5、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） 6、直流电动机的起动方法有_____________、______________、_____________。（直接起动、电枢回路串变阻器起动、降压起动） 7、当电动机的转速超过_______时，出现回馈制动。（理想空载转速） 8、拖动恒转矩负载进行调速时，应采_______调速方法，而拖动恒功率负载时应采 用_______调速方法。（电枢串电阻或调节电枢电压；弱磁） （二）判断题 1、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。（）√ 2、一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变。（）× 3、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。（）× 4、直流电动机的人为特性都比固有特性软。（）× 5、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。（）√ 6、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。（）√ 7、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。（）× 8、一台接在直流电源上的并励电动机，把励磁绕组的两个端头对调后，电动机就会反转。（）√ 9、直流电机中，换向极的作用是改善换向，所以只要装置换向极都能起到改善换向的作用。（）× 10、直流电动机的电磁转矩在电动状态时是驱动性质的转矩，当增大电磁转矩时，电动机的转速将会上升。（）× 11、直流电机电刷组的数目一般等于主磁极的数目。（）√ 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 电机及拖动试题(一) 一、单项选择题 1、在直流电机的公式E a=C eΦn以及T e=C TΦI a中，Φ指的是( ) A、每极合成磁通量 B、所有磁极总磁通量 C、主磁通每极磁通量 D、每对极合成磁通量 2、造成他励直流电动机固有机械特性是一条略微下垂的直线原因是 （） A、负载转矩 B、电源电压 C、气隙磁通 D、电枢电阻降压 3、一台50Hz三相感应电动机的转速n=720r/min,则该电机的极数以及同步转速为（） A、4极，1500r/min B、6极，1000r/min C、8极，750r/min D、10极，600r/min 4、一台50Hz三相感应电动机的拖动额定恒转矩负载运行时，若电源电压下降10%，则此时电动机的电磁转矩T a为（） A、T aN B、0.81T aN C、0.9T aN D、＞T aN 5、在三相感应电动机等效电路中，其中附加电阻（1-s)/(sR2＇)上所消耗的电功率等于（） A、输出功率P2 B、输入功率P1 C、电磁功率P m D、总机械功率PΩ 6、一台绕线式感应电动机，在恒定负载下，以转差率s运行，当转子边串入电阻R=2R2＇（R已折算到定子边0,测得转差率将为（）A、等于原先的转差率s B 、三倍等于原先的转差率s C、两倍等于原先的转差率s D、无法确定 7、如果有一台三相感应电动机运行在转差率s=0.25的工况下，此时通过气隙传递的功率有（） A、25%的转子铜耗 B、75%是转子铜耗 C、75%是输出功率 D、全机械功率 8、三相感应电动机与电磁转矩的大小成正比的是（） A、电磁功率 B、输出功率 C、输入功率 D、全机械功率 9、电机气隙应取尽可能小的主要目的是（） A、减小附加损 B、提高功率因素 C、减小电机体积 D、提高运行可靠性 10、不能作为降低鼠笼型异步电动机堵转电流的方法是（） A、降低电源电压 B、定子边串接电抗 C、定子绕组接法 D、绝缘等级 11、绕线式异步电动机转子串电阻调速的机械特性所具有的特点是 （）A、串接电阻越大，堵转转矩越小B、最大转矩提高 C、转差率与转子总电阻成正比 D、串接电阻越大，堵转转矩越小 12、已知一台直流电动机的额定数据如下：额定功率P N=160KW，额定电压U N=220V，额定效率ηN=90%，额定转速ηN=1500r/min，则该电机的额定电流为（） A、0.539安 B、0.08安 C、727安 D、808安 13、一台他励直流电动机的额定功率P N=20KW，额定电压U N=220v, 直流电机部分 一．填空题 1.直流电机电枢绕组元件流过的电流是___________电流,流过正负电刷的电流是_________电流，直流发电机中电枢绕组产生的电磁转矩是_____ __性质的转矩,直流电动机电枢绕组电势的方向与电枢电流的方向__________。 2.直流电机的____________损耗等于___________损耗时效率最高。 3.他励直流发电机的外特性下降的原因有___________和__________，与之相比并励直流发电机的外特性，并励直流发电机电压变化率他励 直流发电机。 4.并励直流发电机自励建压的条件有三个,它们是____ ___,________ __和 _____________。 5. 一台并励直流电机Ea＞U时运行于_____ ____状态，此时电机I、Ia和I f 之间的关系_____________， Ea＜U时运行在_____ ___状态，电机I、Ia和I之间的关系_____________。f6. 直流电机空载时气隙磁密分布波形为___________波,电枢磁势分布的波形为___________波,电枢磁场空间分布波形为____________波。 7. 直流电机的电枢反应是，电刷放在几何中性线上，磁 路处于饱和状态时,电枢反应的影响为(1)_________ _(2)__________。 8.按负载转矩的大小随转速变化的规律分类,负载可以分为 _________,__________和________三类；位能性负载的机械特性位于____ _象限,反抗性负载的机械特性位于_________象限。 9.他励直流电动机恒转矩调速的方法有___________________,恒功率调速方法有________________。 10.他励直流电动机的励磁和负载转矩不变时,如降低电枢电压,则稳定后电枢电流将_________,电磁转矩将_________,转速将__________。 11.他励直流电动机高速下放重物,应用________制动,低速下放重物,应用 _________和________制动，其中消耗能量最多的方法_________。 12.为了经济合理的利用材料，直流电机的额定磁通通常设定在磁化特性曲线上膝点处，若额定磁通设定在膝点以上，则，若额定磁通 设定在膝点以下，则。 13.欲改变直流电动机的转向，可以_____________或_______________；三相异步电动机反转的方法为。 14.并励直流电动机,负载转矩保持不变,如将励磁回路的调节电阻增大,则稳定如只将电枢电路中的调节电阻增_______,电枢电流将________,运行后的转速将． 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》试题库及答案 第一部分 直流电机 一、填空题： 1、直流电动机的工作原理是把能转化为能。直流发电机的工作原理是把能转化为能。（直流电；机械；机械；直流电） 2、直流发电机的工作原理用定则判断感应电动势的方向。直流电动机的工作原理用定则判断电磁力的方向。（右手；左手） 3、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) 4、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 ） 5、直流发电机的绕组常用的有_______和_______两种形式。（叠绕组；波绕组） 6、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） 7、电动势常数e C 与转矩常数T C 之间的关系为______。（T C =9.55e C ） 二、选择题 1、电机的电流小于额定电流，称为（ ）运行。（1） （1）欠载 （2）过载 （3）额定 2、电机的电流大于额定电流，称为（ ）运行。（2） （1）欠载 （2）过载 （3）额定 3、某直流电机它的电枢与二个励磁绕组串联和并联，那么该电机为( )电机。（3） （1）他励 （2）并励 （3）复励 （4）串励 4、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 5、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。 三、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 2220110440 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：22 0() 2.25 Cua a a a f P R I R I I W ==-= 电刷接触损耗：2 221 1.5 3.0Cub a P UbI W W =?=??= 附加损耗：0ad P = 《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》课程模拟试卷（五） 考试时间：90分钟 一、填空题（每空1分，共30分） 1、所谓电力拖动，就是用带动按给定的规律运动，来完成特 定的生产任务。除这两者之外，电力拖动系统还包括连结两者的、控制用的和。 答案：电动机、生产机械、传动机构、电气控制设备、电源 2、是一种静止的电气设备，可以通过电磁耦合的作用把电能或信 号从一个电路传递到另一个电路。根据绕组数目可以分为和；按相数可分为和。 答案：变压器、双绕组变压器、三绕组变压器、单相变压器、三相变压器 3、三相异步电动机进行绕组折算的原则是。答案：保证在折算前后转子磁动势的幅值和空间位置保持不变 4、交流伺服电动机的控制方式有、和三种。 答案：幅值控制、相位控制、幅值-相位控制 5、一台三相变压器的额定容量为S N=60kV A，额定电压为U1N/U2N=1000/200V，原、副边绕组Y/ 接法，其变比为，原、副边额定电流为和。答案：2.89、34.64A、173.21A 6、一台直流电动机由额定运行状态转速下降到原来的80%，而励磁电流、电枢电流都不变，其电枢电动势变为原来的，电磁转矩为原来的。答案：80%、100% 7、无刷直流电动机由、和三大部分构成。 答案：电动机本体、位置传感器、电子换向器 8、变压器C1的电流标么值是0.8，变压器C2的电流标么值是1.0，其中是满载运行，是轻载运行。 答案：C2、C1 9、下图为单相变压器的功率流图，请在其中适当的位置填入：p Cu1、P 1、P M 、P 2和p Cu2。 答案：p Cu1、p Cu2、P 1、P M 、P 2（先上排后下排，从左至右） 10、水轮发电机转子结构多采用 ，汽轮发电机转子结构多采用 。 答案：凸极式、隐极式 二、计算题（共30分） 1、（18分）某直流他励电动机额定数据如下：P N =22[kW],U N ＝220[V ]，n N ＝1500[r/min ]，I N ＝115[A]，电枢回路总电阻Ra ＝0.1[Ω]，电枢回路中允许的最大电流I amax ≤2I N ，若运行于正向电动状态时，要求计算： （1）负载为反抗性恒转矩负载T L ＝0.9T N ，采用能耗制动过程停车时，电枢回路应串入的制动电阻最小值是多少? （2）负载为位能性恒转矩负载T L ＝0.7T N ，要求电动机运行在n 1＝－200r/min 匀速下放重物，采用能耗制动运行，电枢回路应串入的电阻值是多少？ （3）负载同（1），若采用电压反向的反接制动停车，应在电枢中串入的制动电阻最小值为多少? （4）负载同（2），电动机运行在n 2＝－980r/min 匀速下放重物，采用倒拉反转运行，电枢回路应串入的电阻值是多少？ （5）负载同（2），采用反向回馈制动运行，电枢回路不串电阻时，电动机转速是多少？ 答案及解析：（1） 2201150.1 0.1391500 N N a e N N U I R C n --?Φ= == （1分） 负载T L ＝0.9T N ，则正向电动运行时电枢电流 0.90.9115103.5a N I I A ==?= 由机械特性N a a e N e N U R n I C C = -ΦΦ （1分）电机与拖动基础试题及答案
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