电机与拖动考试样题及答案.pdf

复习题 2 一、 1、一台单相变压器，一次侧额定电压为 N U1，变比为 k，则其二次侧额定电压为 _。 2、三相异步电动机采用 Y/降压起动时，起动电流为直接起动时的_，所以对降 低 很有效，起动转矩为直接起动时的_，因此只适用于空载或轻载 起动。 3、直流电机的电枢反应是指 。 4、异步电机运行于发电状态时，转差率 s 取值范围为 ；运行于电动状态时， 转差率 s 取值范围为 。 5、当直流电机工作于电动状态时，电磁转矩方向和转速方向 ；工作于发电状 态时，电磁转矩方向和转速方向 。 6、一台三相异步电动机，接在 50Hz 工频电网上，额定转速为 720 转/分，则可知该电机极 对数为 ，当带上负载运行转速为 705 转/分时，转差率等于 。 7、三相异步电动机的转速方向取决于 ，因此，若要改变电机的转向，最 简便的方法是 。 8、直流电动机回馈制动时，感应电动势 Ea 电枢端电压 U，电枢电 流方向变反，因此，电动机将向电网 电功率。 9、电力变压器的基本工作原理是 。 10、一台变压器二次侧的额定电压为 220V，带上感性负载运行，则负载上电压 U2的取值范 围为_。 11、三相异步电动机的调速方法有变极调速、变转差率调速以及_。 12、交流电机绕组中，设极距为，第一节距为 1 y，每极每相槽数为 q，槽距角为则基 波磁动势短距系数表达式 1y k可写为_，基波磁动势分布系数表达式 1q k可 写为_。 二、 1、一台幷励直流电动机，电枢电流 a I为 5A，励磁电流 f I为 2A，则其端电流I为 ( ) A。 A、2.5 B、10 C、3 D、7 2、 Y 形接法的三相异步电动机， 将其定子绕组电压降低到原来的 1/3， 则该电机的起动转矩、 起动电流如何变化？( ) A、 3 1 ， 3 1 B、 9 1 ， 9 1 C、 9 1 ， 3 1 D、 3 1 ， 9 1 3、已知一台三相异步电动机接在 50Hz 工频电网上，额定转速为 800 转/分，则可知额定状 态下转子电路中各电量的频率为 ( )Hz。 A、23.3 B、10 C、35 D、3.1 4、一台他励直流电动机，带动额定恒转矩负载，运行于稳定状态。现要对其进行制动，采 用电压反接法，则以下说法错误的是（ ） 。 A、该电机制动结束到达新稳态后，感应电动势绝对值有可能高于电源电压值 B、制动时只需将电源电压极性反向，而不需要串入限流电阻 C、该电机制动结束到达新稳态后，其稳态工作点转速绝对值有可能高于理想空载转速值 D、该电机制动结束到达新稳态后，其稳态工作点有可能处于机械特性曲线的第三或第四象 限 5、变压器空载时，一次侧电流的作用是（ ） 。 A、仅用于建立铁心主磁通 B、仅用于提供变压器铁耗和一次侧铜耗所需的有功电流 C、大部分用于建立铁心主磁通，少部分用于提供变压器铁耗和一次侧铜耗所需的有功电流 D、少部分用于建立铁心主磁通，大部分用于提供变压器铁耗和一次侧铜耗所需的有功电流 6、一台三相变压器，其联结如图所示，则可知其联接组别型号为（ ） 。 A、Y/-5 B、Y/-7 C、Y/-9 D、 Y/-11 7、一台他励直流电动机，当其电枢电压 U、主磁通和负载转矩 TL不变时，在电枢电路中 串联一个适当阻值的电阻 Ra，则到达新稳态时电机的转速 n、电枢电流 Ia 和反电动势 Ea的 变化应是（ ） 。 A、n 上升，Ia 变大，Ea增大 B、n 下降，Ia 变小，Ea降低 专业班级 学号 姓名 装订线 C、n 不变，Ia 变小，Ea不变 D、n 下降，Ia 不变，Ea降低 8、一台绕线式三相异步电动机，在负载不变的情况下，不断地增加其转子电路总电阻，会 使该电机的起动转矩（ ） 。 A、不断地变大 B、不断地变小 C、先变大，后变小 D、不变 9、一台三相变压器，额定容量 SN=2500KVA，额定电压 U1N/U2N=10/6.5kV，Y/Y-12 接法， 则其一次侧、二次侧的额定电流分别为（ ） 。 A、144A，222A B、83A，128A C、250A，385A D、433A，666A 10、一台直流电机工作于发电状态，已知其效率为 80%，额定功率 PN为 2kW，则额定状 态下，该电机输出功率、输入功率分别为（ ） 。 A、1.6kW，2kW B、2kW，1.6kW C、2kW，2.5kW D、2.5kW，2kW 三、 一台并励直流电机，额定电压 UaN=220V，额定电流 IN=100A，额定转速 nN=1400 rmin， 电枢回路总电阻 Ra=0.208，励磁回路总电阻 Rf=85，已知系数 Ne C =0.166。在额定运 行状态下，求解以下问题： 1、该电机运行在发电机状态，还是电动机状态？求出该电机的额定电枢电流。 2、计算此时的电枢回路铜耗、励磁回路铜耗和电磁功率。 四、 一台直流他励电动机，其技术数据为：额定功率kWPN5 . 1，额定电压VUaN110，额 定电流AIaN5 .17，额定转速min/1500rnN，电枢回路总电阻5 . 0 a R，励磁电压 保持额定值不变（ eT CC55. 9） ，拖动反抗性恒转矩负载运行于额定状态。求解以下 问题： 1、该电动机的固有机械特性方程)(Tfn 。 2、采用降低电源电压的方法进行调速，把电源电压降低到 55V，则电机到达新稳态时的转 速为多少？ 3、现从额定状态进行电压反接制动，到达新稳态时的转速为-500min/r，则可知电枢回路 串接入的电阻值为多大？ 五、 一 台单 相变 压器 ，VUUNN110/1100/21， 4 1 r，15 1 x，04. 02r， 15. 02x，励磁阻抗 Rm=200，Xm=200，负载阻抗510jZL。原边加额定电 压时，求解以下问题： 1、作出该变压器的 T 型等效电路，要求标出完整的符号及方向。 2、原边电流 1 I（以 N U1为参考量） 。 3、原、副边功率因数。 六、 一台鼠笼型三相 8 极异步电动机，铭牌数据为： ，4 . 2380min/72075 mNNN VUrnkWP f150Hz，拖动 TL=0.5TN的恒 转矩负载稳定运行（忽略空载转矩） ，求解以下问题： （提示：该题可能用到异步电机机械特性的实用表达式） 1、 该电动机的稳定转速为多少？ 2、 若把电源电压降低到 0.5UN，则到达新稳态时电动机的转速为多少？ 3、若降低频率到 0.8f140Hz，并保持 U1/f1常数，则到达新稳态时电动机的转速为多少？ 复习题 2 答案 一、 1， k U N1 2，1/3 起动电流 1/3 3，电枢电流产生的磁动势对主磁通的影响 4，sUaN 是发电机 励磁回路电流 A R U I f aN f 588. 2 85 220 额定电枢电流 fNaN III=100+2.588=102.588A 2，电枢铜耗 aaNCua RIp 2 =102.5882 * 0.208 =2189.05w 励磁铜耗 ffCuf RIp 2 =2.5882 * 85 =569.31w 电磁功率 aNaem IEP=232.40*102.588=23841.45w 四、 解： 1，电势系数 1500 5 . 05 .17110 N aaNaN Ne n RIU C0.0675 转矩系数 CTN9.55 CeN=9.550.0675=0.645 理想空载转速 0675.0 110 0 Ne N C U n =1629.63 r/min 机械特性斜率 645.00675.0 5.0 2 NTe a CC R =11.48 固有机械特性方程式 n=n0-T=1629.6311.48T 2，降压后的理想空载转速为 63.1629 110 55 00 n U U n aN a =814.815 r/m 降压前转速降落 min/63.129150063.1629 0 rnnn NN 降压后，转速降落不变，则降压后的转速 min/185.68563.129815.814 0 rnnn N 3，新稳态时，感应电动势 nCE Nea =0.0675*（-500）= - 33.75V 新稳态时，电枢电流恢复为额定值，根据电压平衡方程 )(RRIEU aaaN 即 714. 75 . 0214. 85 . 0 5 .17 )75.33(110 a a aN R I EU R 五、 解： 1，变压器的 T 型等效电路如下： 2，变压器的变比为 10 110 1100 2 1 N N U U k 副边阻抗 15. 004. 0 2 jZ 折算后 154)15. 004. 0(102 2 2 2 jjZkZ 负载阻抗 510jZL 折算后 5001000)510(102 2 jjZkZ LL 采用 T 型等效电路，从一次侧看进去的总阻抗 494.43081.241 931.165891.174 931.150891.170154 451.41228)154( 704.3030.1400 155.7277.1595 *200)154( 7151204 1519489 *200)154( 7151204 ) 1*5151*1004() 1*5151*1004( *200)154( )200200()5151004( ) 11)(5151004( *200)154( )200200()5001000154( )200200)(5001000154( )154( )( )( 2 2 1 j jj j j j j j j j j jj jj j jjj jjj j ZZZ ZZZ ZZ mL mL 原边电流 49.4356. 4 494.43081.241 01100 1 1 Z U I N 3，原边功率因数 725. 049.43coscos 1 副边功率因数 894. 0) 10 5 cos(arctancos 2 六、 解： 1，额定转差率 04. 0 750 720750 1 1 n nn sN 固有特性临界转差率为 舍去 保留 -00872. 0 -183. 0 14 . 24 . 204. 01 2 2 mmNm ss 根据 s s s s T T m m Nm L 2 即 s s T T N N 183. 0 183. 0 4 . 22 5 . 0 ， 可得 舍去 保留 -7375. 1 -0193. 0 s 因此，电动机稳态转速 1 )1 (nsn=(1-0.0193)*750=735.525r/min 2，降压后最大转矩 NNm TTT6 . 04 . 25 . 0 2 ，转差率记为 1 s，而 m s不变，因此 1 1 183. 0 183. 0 6 . 02 5 . 0 s s T T N N ， 可得 舍去 保留 -341. 0 -098. 0 1 s 3 分 因此电动机转速 11) 1 (nsn=(1-0.098)*750=676.5r/min 3，变频调速时，最大转矩不变，临界转差率和频率成反比，于是变频后的临界转差率为 183. 0* 40 50 1 1 mm s f f s=0.229 稳态时转差率记为 2 s， 根据 2 2 229. 0 229. 0 4 . 22 5 . 0 s s T