电机及电气控制模拟试卷及参考答案.doc

试卷一一、选择题：本大题共7小题，每小题2分，共14分。每小题所给的选项中，只有一个是正确的，请将正确答案的代号写在题中的横线处。1、直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于（ ）中。A.电枢绕组 B.励磁绕组 C.电枢绕组和励磁绕组2、直流电机公式Ea=Cen和Tem=CtIa中的磁通是指（ ）。A.空载时每极磁通 B.负载时每极磁通 C.负载时所有磁极的磁通总和3、电力系统一般采用 发电， 输电。A.低压、高压 B.高压、高压 C.低压、低压4、他励直流电动机的人为机械特性与固有机械特性相比，其理想空载转速和斜率均发生了变化，那么这条人为机械特性一定是（ ）。A.串电阻的人为机械特性 B.降压的人为机械特性 C.弱磁的人为机械特性5、变压器空载损耗（）.全部为铜损耗 .全部为铁损耗 .主要为铜损耗 D.主要为铁损耗6、直流电动机采用降低电源电压的方法起动，其目的是（ ）。A.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7、一台三相异步电动机拖动额定转矩负载运行时，若电源电压下降了10%，这时电动机的电磁转矩（ ）。A.Tem=TN B.Tem=0.81TN C. Tem=0.9TN二、填空题：本大题共有16个空格，每空格1分，共16分，请把答案写在横线处。 1、直流发电机的绕组常用的有和两种形式，若要产生大电流，绕组常用绕组。2、他励直流电动机的固有机械特性是指在的条件下，和的关系。3、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；在范围内运行于电磁制动状态。4、变压器是利用原理工作的，对于三相变压器，其额定容量SN、电压UN和电流IN之间的关系是：。5、一个脉动磁动势可以分解为两个和相同，而相反的旋转磁动势。三、简答题：本大题共2小题，每题5分，共10分。1、变压器并联运行的条件是什么？那一个条件要求绝对严格？ 2、一台异步电动机将转子卡住不转，而定子绕组上加额定电压，此时电动机的定子绕组、转子绕组中的电流及电动机的温度将如何变化？为什么？四、作图题：本大题共 2小题，每题15分，共30分。1、试画出按钮接触器双重联锁正反转控制线路的电气原理图，并分析其工作原理。2、Y系列三相单层绕组电机，极数2P=4，定子槽数Z=36，每相并联支路数a=2，试列出600相带的分相情况，并画出三相单层交叉式绕组展开图。五、计算题：本大题共 2小题，每题15分，共30分。1、一台三相笼型异步电动机，PN=75KW, nN =1470r/min，UN=380V，定子为形联结，IN=137.5A，起动电流倍数KI=6.5，起动转矩倍数Kst=1.0，拟带半载起动，试选择适当的降压起动方法。2、一台并励直流发电机的铭牌数据为：额定电压UN=220V，额定电枢电流IaN=75A，额定转速nN=1000r/min，电枢回路电阻Ra=0.26（包括电刷接触电阻），励磁回路总电阻Rf=91,额定负载时电枢铁损耗PFe=600W，机械损耗Pmec=1989W，求：（1）电动机在额定负载运行时的输出转矩；（2）额定效率。试卷一参考答案一、选择题：1、B 2、B 3、A 4.C 5、D 6、B 7、B二、填空题：1、叠绕组 波绕组 叠绕组2、U=UN、=N、Ra不变 n Tem3、0S 1 驱动 S0 制动 4、电磁感应 5、幅值 转速 转向三、简答题：1、变比相等；联结组别相同；短路阻抗相等。联结组别相同要求绝对严格。2、一台异步电动机将转子卡住不转，而定子绕组上加额定电压，此时电动机的定子绕组的电流将增大，转子绕组中的电流将增大，电动机的温度将上升，因为堵转时S=1，转子绕组的感应电动势最大，转子电流也就增大，定子电流随转子电流一起增大，电流增大，损耗增大，电动机的温度降上升。四、作图题：1、 工作原理：合上刀开关QS正向启动：按下启动按钮 SB2 ， 接触器KM1 线圈通电，主触点闭合，电动机M正转，辅助常开触点闭合，实现自锁，常闭触点断开，与KM2线圈实现联锁保护。反向启动：按下启动按钮 SB3 ， 接触器KM2 线圈通电，主触点闭合，电动机M正转，辅助常开触点闭合，实现自锁，常闭触点断开，与KM1线圈实现联锁保护。 停止： 按下停止按钮 SB1，接触器断电，电动机停止。2、 36 槽，2p=4，整矩 计算，,， 分相带，列表，q=2AZBXCY第一对极1,2，34,5，67，8，910，11，1213，14，1516，17，18第二对极19，20，2122，23，2425，26，2728，29，3031，32，3334，35，36 五、计算题：1、 解：TST=KSTTN=TNTL=0.5TNTST0.5TN选自耦变压器降压启动，适合用73%的抽头。TST=0.732TN=0.53TN0.5TN满足要求。2、 解： 试卷二一选择题（本大题共 7 小题；每小题2分，共14分。在每小题给出的三个或四个选项中，只有一项是正确的，请将正确答案的代号写在括号内）1、直流发电机电刷在几何中性线上，如果磁路不饱和，这时电枢反应是（ ）。去磁 B.增磁 C.不去磁也不增磁2、如果幷励直流发电机的转速上升20%，则空载时发电机的端电压U。升高（ ）。A.20% B.大于20% C.小于20%3、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（ ）。A. I1 I2 B. I1=I2 C. I1I24变压器中，不考虑漏阻抗压降和饱和的影响，若一次电压不变，铁心不变，而将匝数增加，则励磁电流（）增加B减少 C 不变 D基本不变5. 三相异步电动机的空载电流比同容量变压器大的原因是（ ）。A.异步电动机是旋转的 B.异步电动机的损耗大C.异步电动机有气隙 D.异步电动机漏抗大6. 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，当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（ ）。A.能耗制动运行 B.反向回馈制动运行 C.倒拉反转运行7. 与固有机械机械特性相比，人为机械特性上的最大电磁转矩减小，临界转差率没变，则该机械特性是异步电动机的（ ）。A.转子串接电阻的人为机械特性 B.降低电压的人为机械特性C.定子串电阻的人为机械特性二填空题（本大题共16 个空；每空1分，共 16分。答案请写在题后的横线上）1、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。2、直流电机的电磁转矩是由和共同作用产生的。3、直流电动机拖动恒转矩负载进行调速时，应采用调速方法，而拖动恒功率负载时应采用调速方法。4、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）。5、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。6、三相异步电动机在额定负载运行时，其转差率s一般在范围内。7、一个脉动磁动势可以分解为两个和相同，而相反的旋转磁动势。8、星形-三角形压降起动时，起动电流和起动转矩各降为直接起动时的倍。三简答题：本大题共2小题，每题5分，共10分。1、 变压器一次绕组若接在直流电源上，二次侧会有稳定的直流电压吗，为什么？2、直流电机的励磁方式有哪几种？试画图说明。4 作图题：本大题共 2小题，每题15分，共30分。1、试画出异步电动机Y-启动控制线路的电气原理图，并分析其工作原理。2、Y系列三相单层绕组电机，极数2P=4，定子槽数Z=24，每相并联支路数a=2，试列出600相带的分相情况，并画出三相单层链式绕组展开图（一相）。五、计算题：本大题共 2小题，每题15分，共30分。1、并励电动机的=220V， =122A， =0.15，=110， =960r/min。如保持额定转矩不变，使转速下降到750 r/min，求需在电枢电路中串入电阻的阻值？2、已知一台三相异步电动机的额定数据如下：=4.5KW,=950r/min,=84.5%,=0.8,起动电流与云额定电流之比/=5，=2，起动转距与额定转距之比/=1.4，额定电压220/380V，接法星/三角，=50Hz。求（1）磁极对数；（2）额定转差率；(3)额定转距；（4）三角形联结和星形联结时的额定电流；（5）起动电流；（6）起动转距。试卷二参考答案一、选择题：1、A 2、C 3、B 4、B 5、C 6、C 7、B二、填空题：1、 2、磁通 电枢电流3、电枢串电阻或降低电源电压 弱磁4、不变 增大5、绕向 首末端标记 联接组别6、0.010.067、 大小 转速 转向8、三、简答题：1、不会。因为直流电源加在变压器一次绕组上，将产生直流电流，在铁心中建立恒定磁通，恒定磁通不会在二次绕组中产生稳定的感应电动势。 另外，如加上和额定交流电压相同的直流电压，由于电感对直流相当于短路，故此时只有绕组电阻限制电流，电流将很大，并将烧毁变压器。2、(a) 他励 (b) 串励 (c) 并励 (d) 复励四、作图题：1、工作原理： 合上电源开关QS,按下起动按钮SB2KM1、KM3、KT线圈同时得电吸合并自锁KM1、KM3的主触头闭合电动机M按星形连接进行减压起动当电动机转速上升至接近额定转速时通电延时型时间继电器KT动作 其常闭触头断开KM3 主触头断开电动机M失电解除星形联结。线圈断电释放 其联锁触头复位， KT常开触头闭合KM2线圈通电吸合并自 锁电动机定子绕组接成三角形全压运行。2、解：24 槽，2p=4，整矩 计算，,， 分相带，列表，q=2U1W2V1U2W1V2第一对极1,23,45,67,89,1011,12第二对极13,1415,1617,1819,2021,2223,245、 计算题：1、解：串入电阻前： 串入电阻调速后： 因此 由于额定转矩不变，所以保持不变。 所以 2、解：（1）, 当时，当时， 当时，而 ， 所以取，此时（2）（3）（4）三角形联结时 星形联结时（5）三角形联结时 星形联结时 （6）试卷三一、填空题：本大题共有20个空格，每空格1分，共20分，请把答案写在横线处。 1、 变压器的作用是变 、变、变。2、直流电动机有两种常用起动方法、。3、当旋转磁场具有P对磁极时，旋转磁场的转速为，转差率为。4、并励直流电动机，当电源反接时，其中的方向，转速方向。5、在直流发电机发电运行时中，电磁转矩和电枢旋转方向，电枢电势和电枢电流方向；在直流电动机电动运行时，电磁转矩和电枢旋转方向，电枢电势和电枢电流方向。6、三相异步电动机旋转磁场的方向由决定，改变就可改变三相异步电机的转向。7、三相异步电动机的调速方法包括、和调速。8、熔断器又叫保险丝，用于电路的保护，使用时应接在电路中。 二、判断题（每小题 2分，共20分）1、在三相异步交流电动机中，极对数越多，电动机转速越高。 （ ）2、继电器的触头是用来通断主电路，接触器的触头是用来分断控制电路的。（ ）3、 单相电机一般需借用电容分相方能起动，起动后电容可要可不要。 （ ）4、转差率S是分析异步电动机运行性能的一个重要参数，当电动机转速越快时，则对应的转差率也就越大。 （ ）5、三相异步电动机在正常运行时，如果转子突然卡住，电动机电流最终会比正常运行时小。 （ ）6、一台额定电压为220V的交流接触器在交流220V和直流220V的电源上均可使用。 （ ）7、交流电动机由于通入的是交流电，因此它的转速也是不断变化的，而直流电动机则其转速是恒定不变的。 （ ）8、电流、电压互感器属于特殊变压器。电压互感器二次侧禁止开路，电流互感器二次侧禁止短路。 （ ）9、刀开关安装时，手柄要向上装。接线时，电源线接在上端，下端接用电器。 （ ）10、直流并励电动机的励磁绕组决不允许开路。 （ ）三、简答题（每小题 5分，共 10分）1、三相异步电动机为什么会转，怎样改变它的转向？ 2、直流电动机为什么不能直接起动？如果直接起动会引起什么后果？四、作图题：本大题共 2小题，每题15分，共30分。1、 试画出单管能耗制动控制线路的电气原理图，并分析其工作原理。2、试画出既可点动，又可连续运转的控制电路，并且有必要的保护环节。五、计算题：本大题共 2小题，每题15分，共30分。1、已知他励电动机的励磁电压和电枢电压为220V，Ia60A，n=1000r/min，Ra=0.25，Rf=150。求励磁电流、电枢电势和电磁转矩。2、一台三相异步电动机PN=10kW，UN=380V，接法，n=1455r/min，cos=0.85，=0.88，求：额定转差率sN、额定电流IN和额定转矩TN 。试卷三参考答案1、 填空题：1、 电压 电流 阻抗2、 电枢回路串电阻起动 降压起动3、4、 反向 不变 5、 相反 相同 相同 相反6、 电源的相序 旋转磁场的方向 7、 变极 变频 改变转差率8、 短路 串2、 判断题1、 N 2、N 3、Y 4、N 5、N 6、N 8、N 9、Y 10、N3、 简答题1、1）三相对称绕组中通入三相对称电流产生圆形旋转磁场。 2）转子导体切割旋转磁场感应电动势和电流。 3）转子载流导体在磁场中受到电磁力的作用，从而形成电磁转矩，驱使电动机转子转动。 改变相序即可改变三相异步电动机的转向。 2、起动瞬间转速n=0，电动势Ea=Cen=0，最初起动电流。若直接起动，由于Ra很小，Ist会达到十几倍 甚至几十倍的额定电流，造成电机无法换向，同时也