电机与拖动

《电机与拖动》（1）模拟试题二《电机与拖动》（1）模拟试题二填空题（每空2分，共32分）1．频率为50Hz的二十四极交流电机，其旋转磁势的同步转速为 r/min，如果频率降为40Hz，同步转速为 r/min。

2．P对极的三相交流电机电枢绕组每相电流有效值为I，每相串联匝数为W，绕组系数为kw,频率为f，每极磁通为Φm（最大值），则三相绕组旋转磁势的幅值为，每相绕组感应电势的有效值为。

3．同步电动机功率因数为滞后时，励磁处于励情况，欲使功率因数变为超前时应使励磁电流处于励情况，功率因数为1时的励磁情况为。

4．隐极同步电动机功率角θ= 时电磁转矩为最大。

5．负载变化时同步电动机的转速。

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，转子电流频率为 Hz。

7．异步电动机运行时，折算以后的磁势关系可用电流相量表示为。

8．三相异步电机运行时转差率为0.03，转子铜损耗为0.6kW，机械功率为 kW，电磁功率为 kW。

选择题（每小题4分，共12分）1．当拖动负载逆时针旋转时，电动机电磁转矩为逆时针方向100N?m，负载转矩为顺时针方向120 N?m，该电机运行于（）。

A．电动状态，转速正在增大B．电动状态，转速不变C．电动状态，转速正在减小D．制动状态，转速正在减小E．制动状态，转速正在增大2．一台拖动提升机构的电动机，已知重物的负载转矩为100N?m，传动损耗转矩为100N?m，当恒速提升和下降重物时，电机电磁转矩应为（）N?m。

A．提升时为200N?m，下降时为200N?mB．提升时为200N?m，下降时为100N?mC．提升时为200N?m，下降时为0D．提升时为100N?m，下降时为0E．提升时为0，下降时为200N?m3．一台十六极直流电机电枢为单波绕组，其并联支路数为（）。

A．16 B．8C．4 D．2问答题（10分）十极直流电机电枢为单波绕组，问并联支路数是多少？（4分）一台拖动恒转矩负载运行的他励直流电动机在下列三种情况下，其电枢电流如何变化：电枢回路串电阻；降低电枢的电压；减弱每极磁通量。

（6分）四、（本题20分）1．（12分）某单相自耦变压器额定容量Sea=30kVA，额定电压U1e/U2e=330V/110V,请计算额定负载时，原、副边的电流，绕组中公共部分的容量及电流。

2．（8分）图1所示为三相变压器绕组接线，请画出绕组电势相量图，并确定其连接组别。

五、（本题26分）一台他励直流电动机额定功率Pe=75kW，额定电压Ue=440V，额定电流Ie=193.7A，额定转速ne=1500r/m in，电枢回路总电阻Rs=0.187Ω。

拖动位能性恒转矩负载运行，负载转矩为0.9倍额定转矩，忽略空载转矩，请计算：电动机转速；电压降低到0.5Ue时的转速；在第（2）问低速运行时，采用能耗制动。

制动电流限制为380A时，电枢回路应串入的电阻值及稳定转速。

一、思考题与习题1．为什么直流电机能发出直流电？如果没有换向器，直流电机能不能发出直流电流？2．试判断下列情况下，电刷两端电压性质：（1）磁极固定，电刷与电枢同时旋转：（2）电枢固定，电刷与磁极同时旋转。

3．已知一台四极的直流发电机，电枢绕组是单绕组，如果在运行时去掉一个刷杆或去掉相邻的两个刷杆，问对这台电机有何影响？若这台电机的电枢绕组是单波绕组情况又如何？4．两极直流电机，主极不加励磁电流，只有电刷通入直流电枢以一定的转速旋转（由别的原动机拖动），问电枢导体切割电枢磁通势产生的气隙磁场是否感生电动势；电刷两端得到总的感应电动势为多少？5．一台两极直流电机，主极不加励磁电流，只有电刷通入直流电枢以一定的转速旋转（由别的原动机拖动），问电枢导体切割电枢磁通势产生的气隙磁场是否感生电动势；电刷两端得到总的感应电动势为多少？6．电磁转矩与什么因素有关？如何确定电磁转矩的实际方向？7．直流电机空载时，气隙磁场是如何分布的，并说明理由。

8．换向极起什么作用？9．什么叫电枢反应？对电机有什么影响？10．流电机的电磁功率指的是什么功率？并说明直流电机机——电能量转换的依据是什么？11．并励直流发电机的转速时，空载电动势是否随之正比变化？12．并励直流发电机正转时如能自励，问反转时是否还能自励？如果把并励绕组两头对调，且电枢反转，此时是否能自励？13．根据换向的电磁理论，如何得到直线换向？直线换向时电刷下的火花情况如何？什么是延迟换向？延迟换向严重时电刷下有没有火花出现？14．已知某直流电动机铭牌数据如下，额定功率，额定电压，额定转速，额定效率，试求该电机的额定电流。

15 。

已知某直流电动机的额定功率，额定电压，额定转速，试求该电机的额定电流。

16．一台直流发电机额定容量180kw，额定电压230伏，额定转速1450r/m，额定效率89.5%,求额定输入功率和额定电流。

17．一台直流发电机额定数据为：额定功率P N=10kW，额定电压U N=230V，额定转速n N=2850r/min,额定效率ηN=0.85，求它的额定电流及额定负载时的输入功率。

18．一台直流电动机的额定数据为：额定功率P N=17Kw，额定电压U N=220V，额定转速n N=1500r/min, 额定效率ηN=0.83。

求它的额定电流及额定负载时的输入功率。

19．已知直流电机的极对数p=2，槽数Z=22，元件数S及换向片数K都等于22，连成单迭绕组。

（1）计算绕组各节距；（2）画出绕组展开图、磁极及电刷的位置；（3）求并联支路数。

20．已知直流电机的数据为：p=2，Z=S=K=19，连成单波绕组。

（1）计算各节距；（2）画出绕组展开图、磁极及电刷的位置；（3）求并联支路数。

21．一台直流电机的极对数p=3,单迭绕组，电枢绕组总导体数N=398，气隙每极磁通φ=2.1×10-2Wb，当转速分别为n=1500r/min和n=500r/min 时，求电枢绕组的感应电动势。

2．2同上题数据，设电枢电流I a=10A，磁通φ保持不变，问其电磁转矩为多大？如果把此电枢绕组由单迭绕组改为单波绕组，并保持支路电流不变，问这种情况下的电磁转矩又为多大？23．一台直流发电机，其额定容量P N=17kW，额定电压U N=230V，额定转速n N=1500r/min,极对数p=2，电枢总导体数N=468，单波绕组，气隙每极磁通φ=1.03×10-2Wb，求：（1）额定电流；（2）电枢电动势。

24．一台并励直流发电机的数据为：额定电压U N=230V，额定电枢电流I N=15.7A，额定转速n N=2000r/min，电枢回路电阻R a=1Ω，（包括电刷接触电阻），励磁回路总电阻R f=610Ω。

今将这台发电机改为电动机运行，并联在220V的直流电源上，求当电动机电枢电流与发电机额定电枢电流相同时，电动机的转速为多少。

（电刷放在几何中线上，不考虑电枢反应的影响）？25．一台并励直流电动机的铭牌数据为：额定电压U N=220V，额定电枢电流I aN=75A，额定转速n N=1000r/min，电枢回路电阻R a=0.26Ω(包括电刷接触电组)，励磁回路总电阻R f=91Ω，额定负载时电枢欠铁损耗P Fe=600W，机械损耗P mec=1989W。

求：（1）电动机在额定负载运行时的输出转距；（2）额定效率。

26．一台并励直流电动机的铭牌数据为：额定电压U N=230V，额定电枢电流I aN=45A，额定转速n N=1040r/min，电枢回路电阻R a=0.65Ω(包括电刷接触电组)，励磁回路总电阻R f=200Ω，若电源电压降到160V，而电磁转矩不变（仍为额定值），求电动机的转速（忽略电枢反应的影响），已知额定转速下的空载特性如下：27．一台串励直流电动机U N=220V，I N=40A，n N=1000r/min，电枢总电阻为R a=0.5Ω,假定磁路不饱和，当I a=20A时，电动机的转速和电磁转矩是多少？28．用单波绕组代替单迭绕组时，若导体数和其他条件均不变，电机额定容量有无改变？例如一台六极电机原为单波绕组，如果改成单迭绕组，保持元件数和元件匝数不变，问电机额定容量会不会改变？其它额定量要不要改变？29．一台四极直流发电机，空载电压为440伏，电枢绕组修理后，保持原来的转速和励磁电流不变，发出的空载电压为220伏，问修理前后该电枢绕组可能是什么型式的绕组？为什么？如果保持电枢导体内电流不变，问修理前后发电机的功率有无改变？为什么？第二部分直流电机的电力拖动思考题与习题1、什么叫电力推拖动系统？举例说明电力拖动系统都由哪些部分组成。

2、写出电力拖动系统的运动方程式，并说明该方程式中转矩正、负号的确定方法。

3、怎样判断运动系统是处于动态还是处于稳态？4、研究电力拖动系统时为什么要把一个多轴系统简化成一个单轴系统？简化过程要进行哪些量的折算？折算时各需遵循什么原则？5、起重机提升重物与下放重物时，传动机构损耗由电动机承担还是由重物承担？提升或下放同一重物时，传动机构的效率相等吗？6、电梯设计时，其传动机构的上升效率η<0.5，若上升时η=04，则下降时的效率η是多少？若上升时负载转矩的折算值T L=15N·m，则下降时的负载转矩折算值为多少？7、从低速轴往高速轴折算时，为什么负载转矩和飞轮矩都要减小？8、起重机提升某一重物时，若传动效率小于0.5，那么下放该重物时传动效率为负值，此时的特理意义是什么？9、生产机械的负载转矩特性常见的哪几类？何谓位能性负载？10、表1中所列各电力拖动系统的数据不全，请通过计算把空格填满，计算时忽略电动机的空载转矩。

表111、表2所列电动机拖动生产机械在稳态运行时，根据表中所给数据，忽略电动机的空载转矩，计算表内未知数据并填入表中。

表212、如图所示的运动系统中，已知n1/n2=3,n2/n3=2, GD=80N·m2，GD=250 N·m2，GD=750 N·m2，I’L=90 N·m2，（反抗转矩），每对齿轮的传支效率均为η=0.98，求折算到电动机轴上的负载转长和总飞轮矩。

(12题) （13题）（14题）13、如图所示的某起重机，吊起G L=1500kg重物，已知吊钩重G0=100kg，传动机构总的速度比k=24，提升重物时的传动效率η=0.78，电动机转速n=950r/min，提升速度v L=0.8m/s，忽略电动机的空载转矩，求:（1）提升重物时（计及吊钩重），计算其负载功率和电动机输出功率的大小（取g=9.8m/s2）;（2）提升重物时电动机的电磁转矩；（3）若将该重物仍以V L=0.8m/s2的速度下放，计算这时电动机的电磁转矩及输出功率。