电机及拖动基础试题库及答案.doc

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，其电磁力的表达式为 。（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。 （EaU；EaU）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、电动势常数与转矩常数之间的关系为_。（=9.55）8、直流电动机电动势表达式为 ，电磁转矩的表达式为 ，直流他励电动机的机械特性表达式为 。（；）9、他励直流电动机的机械特性是指在 电动机处于稳态运行的条件， 和 的关系。（转速；电磁转矩）10、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。（相反；阻力；相同；动力）11、并励直流电动机，当电源反接时，其中的方向_，转速方向_。（反向；不变）二、选择题 1、电机的电流小于额定电流，称为（ ）运行。AA、欠载 B、过载 C、额定 2、电机的电流大于额定电流，称为（ ）运行。BA、欠载 B、过载 C、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。CA、他励 B、并励 C、复励 D、串励4、直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于（）中。 AA、电枢绕组 B、励磁绕组 C、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（）CA、去磁 B、助磁 C、不去磁也不助磁。 6、直流电机中下列各量哪个是交变的（ ）。BA.励磁电流 B.电枢电流 C.电刷端电压 D.主磁极磁通一台四极直流电机电枢绕组为单叠绕组，其并联支路数和电枢电流分别为（ ）BA、并联支路数为4，电枢电流等于每条支路电流 B、并联支路数为4，电枢电流等于各支路电流之和C、并联支路数为2，电枢电流等于每条支路电流D、并联支路数为2，电枢电流等于各支路电流之和三、计算题 P65课后习题1、一台并励直流电动机,铭牌数据如下:PN=3.5kW，UN=220V，I N=20A，nN=1000r/min,电枢电阻Ra=1，Ub=1V，励磁回路电阻R1=440，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：PN=6kW，UN=230V，nN=1450r/min，Ra=0.57（包括电刷接触电阻），励磁回路总电阻Rf=177，额定负载时的电枢铁损PFe=234W，机械损耗为Pmec=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：PN=23kW，UN=230V，nN=1500r/min，励磁回路电阻Rf=57.5，电枢电阻Ra=0.1,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）4.一台单叠绕组的直流发电机极数，根，。试求：（） 电动势和转速。（） 电磁转矩和电磁功率。5一台他励直流电动机，额定数据为，电枢回路电阻。计算：（1）额定电磁转矩；（2）额定输出转矩；（3）空载转矩；（4）理想空载转矩。解： ；（1）额定电磁转矩；（2）额定输出转矩；（3）空载转矩；（4）理想空载转矩；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、=N，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、当电动机的转速超过_时，出现回馈制动。（理想空载转速） 4、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） 5、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。（I、； I、III）6、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，则稳定运行的电枢电流将_ _，电磁转矩将_，转速将_，输入功率将 _，输出功率将 _。（不变；不变；降低；不变；下降）7、欲改变直流电动机的转向，可以_或_ _。（改变电枢电流方向；改变励磁电流方向）二、选择题 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（ ）C A、串电阻的人为特性 B、降压的人为特性 C、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（ ）BA、为了使起动过程平稳 B、为了减小起动电流 C、为了减小起动转矩。 3、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，电动机处于（）AA、能耗制动状态B、反接制动状态 C、回馈制动状态。4、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（ ）BA、I1I2。 5、一台他励直流电动机由额定转速下降到原来的60，而励磁电流、电枢电流不变，则下列正确的是（ ）。CA.下降到原来的60 B.电磁转矩下降到原来的60 C.和电磁转矩都下降到原来的60 D.端电压下降到原来的606、关于直流电动机的能耗制动,下列说法正确的是（ ）。CA.电压反接，电枢回路串入了电阻 B.制动转矩大，时间短 C.电源电压切除，电枢回路串入了电阻 D.制动准确性差 7、一台直流发电机由额定运行状态转速下降为原来的50%，而励磁电流和电枢电流保持不变，则( )CA、电枢电势下降50% B、电磁转矩下降50%C、电枢电势和电磁转矩都下降50% D、端电压下降50%8、一台他励直流电动机拖动恒转矩负载，当电枢电压降低时，电枢电流和转速将( )CA、电枢电流减小、转速减小 B、电枢电流减小、转速不变C、电枢电流不变、转速减小 D、电枢电流不变、转速不变9、有一电力拖动系统拖动恒转矩负载运行，已知负载转矩为150 Nm，系统损耗转矩为30 Nm，当系统匀速上升和下降时，电机的输出转矩为：（ ）BA、上升时转矩为180 Nm，下降时转矩为150 Nm B、上升时转矩为180 Nm，下降时转矩为120 NmC、上升时转矩为150 Nm，下降时转矩为150 NmD、上升时转矩为150 Nm，下降时转矩为120 Nm10、一台直流电动机起动时，励磁回路应该( )CA、与电枢回路同时接入 B、比电枢回路后接入C、比电枢回路先接入 D、无先后次序三、简答题： 1、电力拖动系统稳定运行的条件是什么？判断下图是否稳定？还有P79图3-13和P121 3-5.（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） （a）稳定 （b）稳定 （c）稳定 （d）不稳定 （e）不稳定 （f）稳定TemTLTnTemTLTnTemTTLnacbTemTLTndeTemTLTnfTemTTLn2电力拖动运动方程的实用形式为 由电动机的电磁转矩Te与生产机械的负载转矩TL的关系： 1）当Te = TL 时， dn/dt = 0，表示电动机以恒定转速旋转或静止不动，电力拖动系统的这种运动状态被称为静态或稳态； 2）若Te TL 时， dn/dt 0，系统处于正向加速或反向减速状态； 3）若TeTL 时， dn/dt 0，系统处于正向减速或反向加速状态。 也就是一旦 dn/dt 0 ，则转速将发生变化，我们把这种运动状态称为动态或过渡状态。四、计算题： P123课后习题1、一台他励直流电动机数据为：PN=7.5kW，UN=110V，I N=79.84A，nN=1500r/min，电枢回路电阻Ra=0.1014，求：（1）U=U N，=N条件下，电枢电流Ia=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TN不变时，电动机电枢电流与转速是多少？（3）U=U N，=N条件下，负载转矩为0.8TN，转速为（800）r/min，电枢回路应串入多大电阻？ 解：（1） （2）不变时，不变，即 （3）不计空载转矩时，故： 解得：2、一台他励直流电动机数据为：PN=30kW，UN=440V，I N=100A，nN=1000r/min，电枢回路电阻Ra=0.4，求：（1）电动机拖动位能性负载（TL=0.8TN），采用能耗制动，要确保最大制动电流不超过2IN，制动电阻应选多大？最后下放的稳定转速为多少？（2）若串联同（1）一样的电阻，电动机拖动反抗性负载（TL=0.8TN）采用电压反接制动，最后下放的稳定转速为多少？（3）电动机拖动一位能性负载（TL=0.8TN），在电压反接时作回馈制动下放，下放转速为1200r/min，问电枢回路应串联多大的电阻？解：（1） （2） （3） 3、一台他励直流电动机：PN=10kW，UN=220V，=90%，nN=1000r/min，Ra=1，不计电枢反应的影响，试求:1） IN；EaN ；Ce；2）负载转矩不变，电压下降至200V时的电机转速n1；负载转矩不变，电枢回路串入电阻R=1时的电机转速n2； 第三部分变压器 一、填空题： 1、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）2、一台2kVA,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） 3、变压器等效电路中的xm是对应于_电抗，rm是表示_电阻。 （主磁通的；铁心损耗的等效）4、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）5、自耦变压器的特点在于一、二次绕组之间不仅有 的联系而且有 的联系。（磁；电）6、使用仪用互感器时要注意：电压互感器一定要运行于 状态，而电流互感器一定要运行于 状态，并且二者均须可靠接地。（空载；短路）7、变压器是根据 原理工作的。（电磁感应关系）8、变压器的主要结构部件是 和 。（铁芯；绕组）二、选择题 1、变压器空载电流小的原因是：CA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；（4）变压器铁心的电阻很大。 2、变压器空载损耗：DA全部为铜损耗；B全部为铁损耗； C主要为铜损耗；D主要为铁损耗 3、变压器的变比与原、副边的：DA电压成反比；B电流成正比；C匝数成反比 ；D电压成正比4、某台三相变压器，容量是3000千伏安，如原边电压为10千伏，则原边电流约为( )安。CA 300；B 86.6；C 173.2；D 605、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。 6、变压器两侧绕组匝数时变压器为（）。AA.升压变压器 B.降压变压器 C.自耦变压器 D.电流互感器8、一台单相变压器，如果它的变压比为20，当它正常工作时，副边电流为100A，那么它的原边绕组中的电流应为( )安A A 5 B 0.2 C 50 D 2.5三、作图题 （P149-151 P160 4-6 4-10）1、画相量图判定组别（a）Yy6；（b）Yd11；（c）Yy0；（d）Yd5（a） （b） （c） （d）第四部分异步电动机 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；反电动势；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50HZ的三相对称电源；其s=0.05，则此时转子转速为_r/min。（950；50） 4、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） 5、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）6、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） 7、旋转磁场转速n与频率f成 比,与磁极对数P成 比。(正比;反比)8、异步电动机的基本结构 、 、 。（定子；转子；气隙）9、交流电机定子磁场的转速决定于 和 ，其旋转方向决定于 。（电源频率；极对数；电流相序）10、若三相异步电动机的转差率为s，定子磁势同步速为n1，则转子磁势超前于转子的转速为 ，转子磁势相对于定子的转速为 。（s*n1；（1-s）* n1）11、单相异步电动机定子绕组中产生的磁场是 ，可分解为 和 两部分。（脉动磁场；正向旋转磁场；反向旋转磁场）12、交流异步电动机的转子绕组有 和 两种。（鼠笼型；绕线型）13、 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）14、一个脉振磁势可以分解为两个转向_ _，转速_，大小_的圆形旋转磁势。（相反、相同、相等）15、单相绕组流过单相交流时，产生的磁势是_磁势；三相对称绕组流过三相对称交流电流时，产生的磁势是_磁势。（脉振；圆形旋转）二、选择题 1、如果某三相异步电动机的极数为4级，同步转速为1800转/分，那么三相电流的频率为：（ ）BA、50赫兹 B、60赫兹 C、45赫兹 D、30赫兹2、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：（ ）CA、 下降 B、增大 C、不变 D、不定。 3、改变三相异步电动机转向的方法是：（ ）CA、改变电源频率 B、改变电源电压 C、改变定子绕组中电流的相序 D、改变电机的工作方式3、关于异步电机的基本结构,下列说法错误的是（ ）。DA.由定子、转子和气隙组成 B.定子用来产生旋转磁场 C.转子用来产生电磁转矩 D.气隙越大对其性能越好4、在三相异步电动机的定子绕组上布置有（ ）的三相绕组。BA.结构相同，空间位置互差900电角度。B.结构相同，空间位置互差1200电角度。C.结构不同，空间位置互差1800电角度。D.结构不同，空间位置互差1200电角度。5、直流机、交流机、同步机的共同特点是（ ）。B A 都有同步速 B 都有可逆性 C 作电动机运行时，改变电压，都可以改变转速D 都可以改变功率因数6、三相异步电动机铭牌上标明：“额定电压380/220V，接法丫/”。当电网电压为380V时，这台三相异步电动机应采用( )AA、接法 B、丫接法C、丫都可以 D、丫都不可以三、计算题 P208 5-4 5-6 5-7 5-81、已知一台三相四极异步电动机的额定数据为：PN=10kW，UN=380V，IN=11.6A，定子为Y联结，额定运行时，定子铜损耗PCu1=560W,转子铜损耗PCu2=310W，机械损耗Pmec=70W，附加损耗Pad=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=Ts，代入实用表达式得： 因为，故电动机不能拖动额定负载起动。3、一台6极三相异步电动机由频率为50Hz的电源供电，其额定转差率为=0.05，求电动机的额定转速。4、一台三相双层叠绕组电机，级数，定子槽数，试计算极距，每级每相槽数及槽距角。5、某一台三相异步电动机已知额定参数为：极数为六极，频率为，。在额定运行时各项损耗为，试求额定运行时：1)转差率；2)转子铜耗；3)效率；4)定子电流第五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)6、鼠笼式异步电动机的起动方法有 和 两种方法。（直接启动；降压启动）7、三相异步电动机的电气制动方法有 、 及能耗制动。（反接制动；回馈制动）8、用Y-降压起动时,起动电流为直接用接法起动时的 ,所以对降低 很有效。但启动转矩也只有直接用接法启动时 ，因此只适用于 启动。（1/3；启动电流；1/3；空载或轻载）9、反接制动时，当电机转速接近于 时，应及时 ，防止电机 。（0；切断电源；反转）10、异步电动机的调速有 、 、 调速。（变极调速；变频调速；改变定子电压调速）二、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：（ ）CA、定子串接电阻的人为机械特性 B、转子串接电阻的人为机械特性 C、降低电压的人为机械特性。 2、与固有机械特性相比，人为机械特性上的最大电磁转矩不变，临界转差率增大，则该人为机械特性是异步电动机的：（ ）BA、定子串接电阻的人为机械特性 B、转子串接电阻的人为机械特性 C、降低电压的人为机械特性。3、 一台三相笼型异步电动机的数据为PN = 20kW，UN = 380V，T=1.15，ki=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12IN，最好的起动方法是：（ ）AA、直接起动 B、Y降压起动 C、自耦变压器降压起动。 4、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：（ ）AA、Tem=TN B、 Tem=0.81 TN C、Tem=0.9TN。 5、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：（ ）CA、能耗制动运行 B、反向回馈制动运行 C、倒拉反转运行。 6、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（ ）AA、YYY B、YY C、正串Y反串Y。 7、三相异步电动机拖动恒功率负载，当进行变极调速时，应采用的联结方式为（）BA、YYY B、YY C、正串Y反串Y。8、一台额定运行的三相异步电动机，当电网电压降低10%时，电动机的转速将( )BA、上升 B、降低 C、不变 D、停止转动9、下列不属于笼型电机降压启动的是（ ）DA、定子串电阻启动 B、 Y-启动 C、自耦变压器启动 D、频敏变阻器启动三、计算题 P225 例6-1 P276 6-2一台三相笼型异步电动机的数据为PN=40kW,UN=380V,nN=2930r/min,N=0.9, cosN=0.85，ki=5.5, kst=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-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。2、一台三相笼型异步电动机的数据为PN=43.5kW，UN=380V，nN=1450r/min，IN=100A，定子绕组采用形接法，Ist/IN=8，Tst/TN=4，供电变压器允许起动电流为400A，负载转矩为345Nm。试求：（1）可否直接启动；（2）可否采用Y-启动，为什么？解：（1）直接启动直接启动时的启动电流 额定转矩 直接启动时的启动转矩 由于直接启动时的启动电流，故不能直接启动。 （2）Y-启动启动电流 启动转矩 所以可以采用Y-启动。 第六部分同步电机一、填空题： 1、同步电机工作在电动机状态时，定子边接 电源，转子边通过电刷和集电环接 电源，转子轴上联结机械负载。（三相交流；直流 ）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、同步电机可分为 、 和 三类。（同步电动机；同步发电机；同步调相机）5、同步电动机起动的方法有 、 、 。（异步启动法；辅助电动机启动法；变频启动法）二、选择题 1、同步发电机带容性负载时，其调整特性是一条_。C A、上升