2004电机A 试题答案
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2003 ~2004 学年 第2 学期
_电机原理与拖动A试题答案
班级_______ 学号_______ 姓名_______
1、选择题（每题5分直接填空）
1）、直流发电机中是否有电磁转矩？它与n的方向怎样；直流电
动机中是否有感生电动势？它与电枢电流Ia方向怎样。（ B ）
A、有，方向与n相同；有，方向与Ia相反。
B、有，方向与n相反；有，方向与Ia相反。
C、有，方向与n相反；有，方向与Ia相同。
D、有，方向与n相同；有，方向与Ia相同。
2）、用什么方法可以改变直流电动机的旋转方向？（D）
A、 改变电刷间电流极性。B、改变励磁电流极性。
C、同时改变电刷间电流极性和励磁电流极性。
D、改变电刷间电流极性或改变励磁电流极性。
3）、他励直流电动机稳定运行时，电枢电流的大小由什么决定？改变电枢回路电
阻或改变电源电压的大小时，能否改变电枢电流的大小？ （ C ）
A、电枢电流由负载决定；能改变电枢电流的大小。
B、电枢电流由电机决定；不能改变电枢电流的大小。
C、电枢电流由负载决定；不能改变电枢电流的大小。
D、电枢电流由电压和电阻决定；不能改变电枢电流的大小。
4）、同步电动机定子磁势是交流电产生的还是直流电产生的？转子磁势是交流电
产生的还是直流电产生的？正常工作时，定子磁势和转子磁势是相对静止的吗？（A）
A、定子磁势是交流电产生的, 转子磁势是直流电产生的, 定子磁势和转子磁势
是相对静止的
B、定子磁势是直流电产生的, 转子磁势是直流流电产生的, 定子磁势和转子磁
势是相对静止的
C、定子磁势是交流电产生的, 转子磁势是直流流电产生的, 定子磁势和转子磁
势不是相对静止的
D、定子磁势是交流电产生的, 转子磁势是交流电产生的, 定子磁势和转子
磁势是相对静止的。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 总分
得分
得分
阅卷人
5)、怎样使旋转磁场反转？怎样改变旋转磁场的转速？(C )
A、三相电同时对调；改变极对数p。
B、三相电同时对调；改变极对数p和频率f。
C、仅对调二相电；改变极对数p和频率f。
D、仅对调二相电；改变频率f。
6）、异步电动机最大转矩与定子电压有什么关系？与转子电阻什么关系？（A）
A、最大转矩与定子电压平方成正比；最大转矩与转子电阻无关。
B、最大转矩与定子电压平方成正比；最大转矩与转子电阻成反比。
C、最大转矩与定子电压成正比；最大转矩与转子电阻无关。
D、最大转矩与定子电压平方成正比；最大转矩与转子电阻成正比。
简答题（每题5分）
2、直流电机中感生电动势是怎样产生的？它与那些量有关？在发
电机和电动机中感生电动势各起什么作用？
答：由电磁感应定律知电枢有效导体L以速度V切割磁场B，会产生感生电动势E，
(1分)既E=BLV或E=Ceφn。（1分）。
发电机中感生电动势E就是发电机输出电压。（1分）电动机中感生电动势E起
到能量传递的作用，使电能变成机械能，EI=TΩ。（2分）
3、画出反抗性恒转矩负载、位能性恒转矩负载和恒功率负载的机
械特性。
4、变压器等效电路中rm和Xm各代表什么物理意义？能否用加直
流的方法测出来rm？希望变压器的rm和Xm是大好还小好？
答：rm是变压器的励磁电阻，它反映变压器铁心损耗大小的等效电阻（1分）；Xm变压器的励
磁阻抗，反映主磁通对电路的电磁效应（1分）。rm不能用直流的方法测出（1分）。rm小好（1
分），Xm大好（1分）（rm小损耗小，Xm大反映传递能量效率高）。
5、三相异步电动机在基频以下变频调速时，如果只降低电源频
率而电源电压的大小为额定值不变是否可以？为什么？在基频以
下变频调速时，应保持什么为常数？答：不可以，因为定子电源
频率f1降低而定子电源电压的大小为额定值不变，由公式φm=E1/4.44f1N1kw1知φm
增大。在定子电源电压的大小为额定值时主磁路已经接近饱和，φm再增大，主磁
路必然过饱和，使励磁电流急剧增加，铁损耗增加，功率因数下降（3分）。在基频
以下变频调速时，应保持 E1/f1为常数或U1/ f1为常数。（2分）
得分
阅卷人
得分
阅卷人
得分
阅卷人
得分
阅卷人
装
订
线
T
n Tn
n
T
反抗性恒转矩负载2分
位能性性恒转矩负载1分
恒功率负载2分
班级_______ 学号_______ 姓名_______
得分
阅卷人
6、画出图所示三相变压器电动势
向量图，并判断其联结组别。
题6图
得分
阅卷人
7、什么叫步进电动机的拍？U、V、W代表步进电动机定子六个磁
极的三相。U-V-W-U…通电方式称什么？双三拍工作方式定子通电
相什么顺序?
控制绕组的通电状态每切换一次叫做“一拍” (2分)。U-V-W-U…通电方式称单三拍
(2分)。双三拍工作方式定子通电相顺序为UV-VW-WU-UV…) (1分)。
得分
阅卷人
8、一台电动机周期性的工作25分钟，停机75分钟，负载持续率
多少？
答：周期工作时间大于10min不能用负载持续率 FS=（tR/tR+t0）
100% (5分)
得分
阅卷人
计算题
9、一台他励直流电动机的铭牌数据为 PN=22kW，UN=220V，
IN=115A，nN=2500r/min,已知Ra=0.1Ω。该电动机拖动额定负载运
行，要求把转速降低到1000 r/min，不计空载转矩T0，求：若采用降低电源电压调速
需要把电源电压降低到多少伏？此时拖动系统输入的电功率和输出的机械功率是多
少？（15分）
解：CeφN=(UN-INRa)/ nN =(220-115×0.1)/2500=0.0834; (2分)
n0= UN / CeφN =220/0.0834=2637.9 r/min; ΔnN=n0-nN=2637.9-2500=138 r/min. (3分)
降压后的理想空载转速为:n01= n+ΔnN =1000+138=1138 r/min. (2分)
降压后的电源电压为:U1= n01 UN / n0=1138×220/2637.9=95V. (2分)
输出转矩:T2=TN=9550PN/ nN =9500×22/2500=83.6N.m(2分)
输出功率:P2= T2 n/9550=83.6×1000/9550=8.8 kW(2分)
输入功率:P=:U1 IN=95×115=10.9 Kw(2分)
得分
阅卷人
10、一台三相电力变压器额定容量SN=630KVA，
U1N/U2N=10kV/3.15kV，额定电流I1N/I2N=36.4A/11.5A，Y,d11联结，
频率f=50Hz,试验时室温为25℃，在低压侧(二次侧)加电压做空载
实验测得数据为U2=3.15kV、I20=6.93A、P0=2.45kW。在高压侧(一次侧)做短路实
验，测得数据为U1k=0.45kV、Ik=36.4A、Pk=7.89kW。假定r1=r2，,x1=x2，，试计算
一相等效电路各参数并画其等效电路。（20分）
解：求空载参数(励磁参数) （5分）
，一相空载损耗P0P=2450/3=816.7瓦
Zm’= U0P/ I
0P= 393.63150=787.5欧；rm’= P0P/ I0P
2=816.7/42
=51欧;
xm’= 2'2'mrZm= 22515.787 =785.8欧
将励磁参数折算到高压侧（3分）
变比K= U1P /U2N= 3315010000=1.83 ,Zm=K2 Zm’=1.832×787.5=2636欧; rm= K
2rm’=1.832
×51=170.6欧; xm= K2 xm’=1.832×785.8=2631.6欧。
求短路参数，计算出每相的测量数据（5分）
UKP=U1K=3450=260V; Ikp=IN=36.4A; Pkp=7890/3=2630W
短路参数（5分）
ZK= UKP/ Ikp=260/36.4=7.14欧; rK= Pkp/ Ikp2=2630/36.42=1.99欧;
xk= 85.699.114.72222rkZk欧；
由以知r1=r2，,x1=x2，; r1=r2，=0.5 rK=0.5×1.99=0.995欧; x1=x2，= 0.5xk=0.
5×6.85=3.425
欧(3分)折算750也为对，可以画Γ或简化电路。
（4分）
U1
V1
W1
u1 v1 w1
v1
V1
U1
W1
u1 w1
E U1V1
E u1 v1
（2分）
（2分） 写出D,y1（1分）
U1
r1 X1
r
m
x
m
r
2’
X2’’
