电机与电力拖动基础.docx

电机与电力拖动基础试卷一答案一、填空题（每空1分，共20分）1、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，转速和电磁转矩的关系。2、直流电动机的起动方法有：电枢回路串电阻和降压起动3、一台接到电源频率固定的变压器，在忽略漏磁阻抗压降的条件下，其主磁通的大小决定于输入电压的大小，而与磁路的基本无关，其主磁通与励磁电流成正比关系。4、变压器带负载运行时，若负载增大，其铁损耗将不变，铜损耗增大（忽略漏磁阻抗压降的影响）。5、当变压器负载（20）一定，电源电压下降，则空载电流I0减小，铁损耗PFe减小。6、采用短矩绕组绕组和分布绕组绕组可以有效的削弱谐波分量，同时使基波分量减小（增大和减小）。7、当s在01范围内，三相异步电动机运行于电动状态，此时电磁转矩性质为驱动性质；在小于1范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为制动性质。8、三相异步电动机根据转子不同可分为笼型和绕线两类。二、判断题（每题2分，共20分）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。（对）2、直流电动机的人为特性都比固有特性软（错）3、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时，电枢电流都会突变。（对）4、一台变压器原边电压U1不变，副边接电阻性负载或接电感性负载，如负载电流相等，则两种情况下，副边电压也相等。（错）5、变压器在原边外加额定电压不变的情况下，副边电流大，导致原边电流也大，因此变压器的主磁通也大。（错）6、交流发电机正常发电以后可以断掉直流励磁电源。（错）7、改变电流相序可以改变三相旋转磁通势的转向。（对）8、不管异步电动机转子是旋转，还是静止，定、转子磁通势都是相对静止的（错）9、三相异步电动机的最大磁通势Tm的大小与转子电阻rm阻值无关。（对）10、三相异步电动机的变极调速只能用在笼型转子电动机上。（对）三、简答题（每题5分，共20分）1、简述异步测速发电机的剩余电压误差产生原因及解决办法？答：由于加工、装配过程中存在机械上的不对称及定子磁性材料性能的不一致性，使得测速发电机转速为零时，实际输出电压并不为零，此时的输出的电压叫剩余电压。剩余电压的存在引起的测量误差称为剩余电压误差。减小剩余电压误差的方法是选择高质量各方向性一致的磁性材料，在机加工和装配过程中提高机械精度，也可以通过装配补偿绕组的方法加以补偿。2、为什么采用短矩绕组可以改变电动势波形？图中实线表示表示整矩绕组情况，这时五次谐波磁场在线圈两个有效边中感应电动势大小相等，方向相反，沿线圈回路，正好相加。如果把节矩缩短1/5，如图中虚线所示，两个有效边中五次谐波电动势大小、方向都相等，沿回路正好抵消，合成电动势为零。3、试绘出单相变压器“T”型等效电路图。r1x1r2x2rmZLxm4、电力拖动系统稳定运行的条件是什么？答：必要条件：电动机的机械特性与负载特性必须有交点，即Tem=TL.充分条件：在交点的转速以上存在TemTL.四、计算题（第一题10分，第二、三题每题15分，共40分）1、他励直流电动机的UN=220V,IN=207.5A,Ra=0.067,试问：（1）直接起动时的起动电流是额定电流的多少倍?（2）如限制起动电流为1.5IN，电枢回路应串入多大的电阻？解：（1）直接起动的电流Ist=UN/Ra=220/0.067=3283.6AIst/IN=3283.6/207.5=15.8（2）Ist1=1.5IN=1.5207.5=311.25A=UN/(Ra+Rst)由此可得：Rst=0.642、一台三相笼型异步电动机的额定数据为：PN=125KW，Nn=1460r/min,UN=380V，Y联结，IN=230A，起动电流倍数ki=5.5，起动转矩倍数kst=1.1，过载能力T=2.2，设供电变压器限制该电动机的最大起动电流为900A，问：（1）该电动机可否直接起动？（2）采用电抗器降压起动，起动电抗xst值应为多少？（3）串入（2）中的电抗器时能否半载起动？解：（1）直接起动电流为：Ist=kiIN=5.5230A=1265A900A所以不能采用直接起动。（2）定子串电抗器后，起动电流限制为900A则：=Ist/Ist=1265/900=1.4短路阻抗为：Zs=rs2+xs2=UN/3Ist=380/31265=0.173所以rs=0.3Zs=0.30.173=0.052xs=Zs2-rs2=0.1732-0.05220.165应串接电抗值：xst=2xs2+(2-1)rs2-xs=1.420.1652+(1.42-1)0.05220.165=0.072（3）串入xst=0.072时的起动转矩为Tst=1/2Tst=1/2kstTN1=1.421.1TN=0.56TN因为，Tst=0.56TNTN=0.5TN所以可以半载起动3、一台三相异步电动机接到50HZ的交流电源上，其额定转速nN=1455r/min，试求：（1）该电动机的极对数p；（2）额定转差SN；（3）额定转速运行时，转子电动势的频率。解：（1）因异步电动机额定转差率很小，故可根据电动机的额定转速nN=1455r/min,直接判断出最接近nN的气隙旋转磁场的同步转速n1=1500r/min,于是p=60f/n1=(6050)/1500=2或p=60f/n160f/n=(6050)/1455=2.06取p=2（2）sN=(n1n)/n1=(15001455)/1500=0.03（3）f2=sNf1=0.0350HZ=1.5HZ1、直流电动机常用的启动方法有、。2、三相异步电动机定子中，布置有相隔电角度的三相对称绕组。3、变压器的作用是变、。4、当电磁转矩负载转矩时，n/t0，电力系统处于状态，当电磁转矩负载转矩时，n/tn1时，则u1u2，则为-变压器，若n1n2，则u1u2，为-变压器。12、变压器的一次绕组，二次绕组之比n1/n2=k，则k=-、-、-。13、单相变压器额定容量sn=-、-、-。14、在变压器一次绕组和-绕组之间只有-的耦合，而没有-的耦合。15、如果感应电动机运行时转差率为s，则电磁功率、机械功率与转子铜耗之间的比例为-。（不知道是两空还是一空）16、直流电机的电磁转矩是由-和-共同产生的。17、三相变压器并联运行时，要求三相变压器的联结组别必须是-18、18、复励直流电动机主磁极上的两个励磁绕组，一个与电枢绕组-一个与电枢绕组-。（串联并联）19、一台变压器原设计的频率是50hz，接到60hz的电源运行，额定电压不变，励磁电流将-，铁损将-。20、J02-01-2型异步电动机，电源频率50hz，nN=2940r/min。则额定转差率=-。21、绕线式异步电动机，启动方法有两种，即-启动与-启动。22、三相异步电动机，转子绕组有两种形式-、-。23、一台变压器，UN=380/220v，fn=50hz，若将低压侧接到380v上，则此时励磁磁通-、空载电流-，励磁阻抗-，铁耗-。24、三相异步电动机磁场旋转的方向由-决定，改变-就可以改变三相异步电动机的旋转方向。25、切割磁力线是三相异步电动机产生转子-和电磁转矩的必要条件。26、变压器是一种精致的电气设备，它利用-原理，将一种电压等级交流电变为-频率的另一电压等级的交流电。27、电动机额定功率是指在额定运行时的-功率。28、直流发电机发电运行中，电磁转矩与电枢旋转方向-，电枢电动势与电枢电流方向-。直流电动机运行中。电磁转矩与电枢旋转方向-，电枢电动势与电枢电流方向-。29、直流电机包括-和-两大部分。30、换向器安装在-上，电刷安装在-上。31、单相异步电动机定子产生的磁场是-，可分解为-和-两部分。32、反接制动时，当电机转速-（=0答案说出来了）时，（中间省略xxoo的一些听不清楚的话）要及时-防止-，33、用y-降压启动时，启动电流为直接用接法启动时-倍，所以对降低-很有效，但启动转矩只有启动时的-倍，因此只适用于空载或轻载启动。34、直流发电机中电磁转矩的方向与转子旋转的方向-，因此电磁转矩为-转矩，直流电动机中电磁转矩的方向与转子旋转的方向-，因此电磁转矩为-转矩。35、用y-降压启动时，启动电流和启动转矩分别为直接启动时的-和-倍。36、一个脉动磁势可以分解为两个-和-相同和-、-相反的旋转磁势。37、变压器的铁芯导磁性能越好，其励磁电流-，励磁电抗越-。38、拖动恒转矩负载进行调速时，应选用-，拖动恒功率负载进行调速时应采用-。39、他励直流电动机启动方法有-和-。40、直流发电机中，电磁转矩方向，与电枢旋转方向-。二、选择题1、对于三相异步电动机变频调速（）A、属于恒转矩调速B、恒功率C、低频时需要电压补偿D、转速正比于频率2、三相异步电动机由单相电源供电（）A飞车b、旋转速度大于三相供电时一半c、电磁转矩为0d、启动转矩为03、三相异步电动参数的测定过程中，要根据？（没听清楚）曲线，对应的损耗是（）A铜损和铁损b、铁损和机械损耗c、机械损耗和附加损耗d、附加损耗和铜损4、一台接法的交流电机接到电源时，有一相绕组断线，则电机内部产生的磁势为（）A、静止磁势b、脉振磁势c、圆形旋转磁势d、椭圆形磁势5、三相异步电动机拖动恒转矩负载，当进行变极调速时，应采用的联接方式为（）Ay-yyb、-yyc反串d正串6、三相绕线式异步电动机，拖动起动机的主钩，提升重物时，电动机处于正向电动状态，在转子回路串接三相对称电阻下放重物时，电机的运行状态为（）A、能耗制动运行b、反向回馈制动运行c、倒拉反转运行d、回馈制动运行7、三相异步电动机拖动额定负载时，若电源电压下降10%，则电动机电磁转矩为（）A、T=Tnb、T=0.81Tnc、T=0.9Tn8、三相异步电动机的数据为：Pn=20kw，Un=380V，启动电流倍数t=1.05，电磁绕组为型接法，当拖动额定负载运行时，若供电变压允许不超过12Un，则最好的启动方法是（）A、直接启动b、y-降压启动c自耦变压器降压启动9、与固有机械特性相比，认为机械特性的最大电磁转矩减小，临界转差率Sm不变，该人为机械特性是（）A、转子串电阻的人为机械特性b、定子串电阻的人为机械特性C、降低电压的人为机械特性d、定子串电抗的人为机械特性10、三相异步电动机运行中，将定子两相反接，则转子转速（）A、升高b、下降到0c、下降到0后反转d、下降到某一值后稳定转速11、三相异步电动机能画出像变压器那种等效电路（）A、它们定子和原边电流都滞后于电源电压B、气隙磁场在定子转子或主磁通在原边副边都感应电动势C、它们都有主磁通和漏磁通D、它们都由电网取得励磁电流12、三相异步电动机空载时，气隙磁通大小取决于（）A、电源电压B、气息大小C、定转子铁芯材料D、定子绕组漏阻抗13、三相电动机空载电流比同容量变压器大的原因（）A、异步电机旋转B、异步电机损耗大C、异步电机有气隙D、异步电机有漏阻抗14、三相异步电机带恒T时，若电源电压下降，当电机稳定运行后，电磁转矩（）A、下降B、上升C、不变D、不定15、一台变压器在（）时效率最高A、贝塔=1B、P0/Ps=常数C、铜耗=铁耗D、S=Sn16、变压器中不考虑漏阻抗和饱和的影响，若原边电压铁芯不变，匝数增加，则励磁电流（）A、上升B、下降C、不变D、基本不变17、一台变压器原边接在Un上，当副边带纯电阻时，则从原边输入的功率为（）A、只包含有功功率B、只包含无功功率C、都有D、为零18、变压器空载损耗（）A、全为铜耗B、全为铁耗C、主要铜耗D、主要铁耗19、变压器空载电流0,（）A、一次绕组匝数多，电阻很大B、一次绕组漏抗很大C、励磁阻抗很大D、变压器铁芯电阻很大20、三相异步电动机在电动运行状态，电机转子的转速始终_同步转速。A高于B.低于C.等于D.时高时低21.单相变压器一次绕组的感应电动势E=4.44_Kw.A.fN1NB.INNC.I1N1U1D.I2N2U222.为了使异步电动机能采用Y-降压启动，电动机在正常运行时必须是_A.Y接法B.接法C.Y-接法23.三相异步电动机（除负载运行），要保持稳定运行，则其转差率_.A.小于SmB.大于SmC.等于Sm24.在直流电动机中电动机的额定功率是指_A.输入的功率B.UNINC.输出的机械功率25.他励直流电动机拖动恒转矩T=TL进行串电阻调速，设调速前后电枢电流为I1、I2。则_AI1I226.他励直流电动机的人为机械特性和固有机械特性相比，其理想工作转速N0和斜率都发生变化，则是_调速A串电阻B.降压C.弱磁27.直流发电机在几何中线时，不饱和，则电枢反应_A.去磁B.增磁C.不去磁不增磁三、简答题1)列举6个可以实现三相绕组式异步电动机的调速方法。2)一台三相异步电动机Un=180V定子绕组为Y接法，现改为接法，仍然接在380V的电源上，会出现什么情况？3)单相绕组异步电动机通入交流电后产生脉振磁势，可以分解为两个旋转磁势，从转速、转向、幅值分析两个两个旋转磁势的区别。4)电力拖动系统稳定运行的条件是什么?5)试绘出单相变压器（本应是大写的，但是打不出）型等效电路图，并说明符号的意义。6)为什么采用短距绕组可以改变电势的波形？7)三相异步电动机为什么会转？怎么改变它的方向？8)变压器电源电压过高为什么会烧坏？9)如何确定换向极的极性？换向极的绕组为什么要与点数绕组相串联？10)项绕线式异步电动机定子绕组接到三相电源上，转子三相绕组开路，问能否转动？为什么？11)直流电机空载和负载时，气隙磁场各由什么磁势决定？负载后电枢的电势应该用什么磁通计算？12)三相异步电动机电动机在什么情况下S10S1?13)某单相变压器Un1/Un2=380/220,fN=50Hz,UN=380V的直流电源上，会出现什么情况？为什么？14)异步电动机的空气隙为什么做的很小？15)直流电机为什么不能直接启动？直接启动会造成什么影响？16)写出电力拖动系统的运动方程式及其运行状态。17)电流互感器的作用是什么？使用中应注意什么问题？18)换向器和电刷的作用是什么？为什么三相对称绕组通入三相对称电流产生圆形的旋转磁场？四、计算题1.三相异步电动机呸、Pn=10kw，Un=380v；三角形接法；N=1455r/min；cos=0.85；y=0.88；求Sn；In；Tn2、单向变压器额定容量Sn=250va；U1n/U2n=10：0.4kv；求I1n/I2n3.他励直流电动机Pn=40kw；Un=220v；In=207.5A；Ra=0.067欧；若不串电阻；直接起动；则启动电流I=In的几倍；若启动电流I=1.5In；则电枢回路串多大电阻4.三相感应电动机Pn=75kw；额定转速n=975r/min；Un=3000V；