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最经典的电机及拖动总复习(合肥工业大学内部讲义)电机及拖动基础复习题 一、判断题 1.电机就是一种机械与电气合成的电磁装置。 2.电机是一种能量转换或信号变换的电磁装置。 3.为了使直流电机转子能连续旋转必须增加电流换向装置 流电势。 5.直流电动机励磁绕组和电枢绕组中的电流均为直流电流。 转方向。 速上升。 绕组中感应电势。 9.直流电动机的额定功率等于额定电压和额定电流的乘积。 10.电枢反应是指电枢磁场对励磁磁场的影响。 电流、转速关系式也不相同。 机电耦合项。 （ （ （ （ （ （ （ ） （ （ （ （ ） （ ） ） ） ） ） ） 每相感应电势为正弦波。 每相感应电势为尖顶波。 每相感应电势为正弦波。 每相感应电势为正弦波。 每相感应电势为尖顶波。 线感应电势为正弦波。 波，每相感应电势为正弦波。 17.变压器的变比 K 定义为 E1/E2（或 N1/N2）。 18.变压器的变比 K 定义为 U1/U2。 ） 电质量也就越高。 （ （ （ （ （ （ （ （ （ （ （ ） ） ） ） ） ） ） ） ） ） ） ） ） ） ） ） 16.三相芯式变压器为 Y，d11 联结，励磁电流为正弦波，其主磁通为平顶波， 三相芯式变压器为 Y，y0 联结，励磁电流为正弦波，其主磁通为平顶波， 三相组式变压器为 Y，y0 联结，励磁电流为正弦波，其主磁通为平顶波， 三相组式变压器为 Y，y0 联结，励磁电流为正弦波，其主磁通为平顶波， 三相组式变压器为 Y，y0 联结，励磁电流为正弦波，其主磁通为平顶波， 三相组式变压器为 D，y11 联结，励磁电流为尖顶波，其主磁通为正弦 4.直流电动机中换向器的作用是将电枢绕组中的交流电势转换为电刷端的直 6.改变励磁电流的方向或改变电枢电流的方向，都可以改变直流电动机的旋 7.直流电动机的电磁转矩是拖动转矩，增加负载后，电磁转矩增大，电机转 8.直流电机的主磁通同时交链电枢绕组与励磁绕组，分别在电枢绕组和励磁 ） ） 19.变压器在负载一定的条件下，短路参数值越大，其电压变化率就越大，供 20.变压器铁心的导磁性能越好，说明励磁电抗越大，励磁电流越小。 21.变压器额定运行时励磁电流越小，则功率因数越高。 22.两台三相变压器联结组号相同，就可并联运行。 成正比分配负载。 24.不变损耗等于可变损耗时变压器效率最高。 （ （ （ （ （ 11.直流电机有四种励磁方式， 不同的励磁方式其电磁转矩、 感应电势与磁通、 12.电机中的磁场是机电能量转换的耦合介质， 感应电动势与电磁转矩为一对 ） 13.变压器是利用电磁感应原理从一个电路向另一个电路传递电能或传输信 号的一种电器，这两种电路具有不同的电流、电压、频率，也可以有不同的 相数。 （ （ ） ） 14.三相变压器的额定电压是指各绕组在空载额定分接下线电压的保证值。 15.三相芯式变压器为 Y，d11 联结，励磁电流为正弦波，其主磁通为平顶波， 23.变压器理想并联运行的条件是： 变压器绕组间无环流； 按变压器容量大小 25.异步电动机三相定子对称绕组中通入三相对称电流， 则产生合成磁场一定 是圆形旋转磁场。 26.异步电动机模拟负载电阻只能模拟电动机输出功率的大小， 不能模拟电机 的运行状态。 1440rpm。 1500rpm。 29.在任何情况下，三相异步电动机的定子磁场总是旋转磁场。 30.异步电动机定子绕组系数等于短距系数与分布系数的乘积。 31.不论何种电机，其原理均符合可逆原理。 32.异步电机磁场合成的条件是定、转子磁场的性质一定相同。 33.异步电机磁场合成的条件是定、转子磁场必须相对静止。 （ ） （ （ （ （ （ （ （ （ ） ） ） ） ） ） ） ） 27. 三 相 异 步 电 动 机额 定 转 速 为 1440rpm， 则 气 隙 磁 势 对 转 子的 转 速 为 28. 三 相 异 步 电 动 机额 定 转 速 为 1440rpm， 则 气 隙 磁 势 对 转 子的 转 速 为 41.三相异步电动机的定子功率因数 cos ?1 总为滞后的。 42.所有的交流电动机均无电枢反应现象。 dT 43.当 em 0 时，同步电动机稳定运行。 d 44.同步电动机的运行转速与电源频率成正比。 45.将同步补偿机投入电网可以补偿滞后的无功功率。 46.用电机拖动生产机械的系统就是电机拖动系统。 行。 （ （ （ （ （ （ （ （ （ ） ） ） ） ） ） ） ） ） ） ） ） ） ） ） ） ） 47.对于电力拖动系统， 只要电动机是下垂的机械特性， 系统就一定能稳定运 48.在电力拖动系统中，电动机只可能稳定运转在电动和制动两种状态。 49.在电力拖动的调速系统中，无论是何原因，只要转速改变，就称为调速。 50.讨论电动机起动的原因是因为起动电流太大。 （ （ （ （ （ （ （ （ 34.在电力拖动系统中， 直流电机只可能运行在电动和制动两种运行状态。 交、 35.三相四极异步电动机额定转差率为 4% ，则气隙磁势对转子的转速为 60rpm。 （ 36.产生合成圆形旋转磁场的条件是对称绕组中通入对称电流。 37. xm 值越大，说明电动机铁磁材料的磁化性能越差。 （ （ ） ） ） 51.在要求调速的电力拖动系统中， 负载的性质不同， 电机所采用的调速方法 也不同。 52.能耗制动的原理，就是将系统的贮能消耗在转子回路中。 转速降是不变的。 的额定功率大于负载的平均功率，系统就可以长期稳定运行。 又可以增加起动转矩。 流，又降低了起动转矩。 57.若异步电动机转差率为-1S U 还是 E r1 , x1 , x2 ， 因 作用，如已知：U1N =380V，f 1N =50Hz，n N =1485rpm， r2 =0.02，定子为 Y 接法，恒转矩调速，问 （1）当 n=1050rpm 时，在转子每相绕组应串入多大电阻？ （2）当提升 TZ = 0.8TN 的重物时，采用反接制动，要求制动起始转矩不大于 1.8TN 时,转子每相串入的电阻及稳定终止转速。 21.一绕线转子异步电动机带动一桥式起重机的主钩，其技术数据为： （2）若调速过程中要求 U1 f1 =C，则频率 f 1 应降为多少，电压 U 1 应降为多 P N =60KW，n N =577rpm，I 1N =133A，I 2 N =160A，U 2 N =253V，K T =2.9，cos 1N =0.77， N =89%， （1）设电动机转子转 35.4 转,主钩上升一米。如果要求带额定负载时，重物 以 8 米/分的速度上升，求电动机转子电路串接的电阻值； （2）为消除起重机各机构齿轮间的间隙，使起动时减少机械冲击，转子电路 备有预备级电阻。设计时如要求串接预备级电阻后，电动机起动转矩为额定 转矩的 40%，求预备级电阻值； （3）当 T z =0.8 T N ，采用反接制动，要求制动的转矩不大于 1.8 T N 时，转 子每相串入的电阻，若负载分别为位能性和反作用负载时，电动机的稳定运 行转速。 （ 3） 当 TZ = 0.5TN ， 要 求 转 速 n = 500 rpm 时 ， 电 源 电 压 应 降 为 多 少 ？ 24.某他励直流电动机：PN = 13KW ， N = 220v ，I N = 68.7 A ， N = 1500rpm ， U n Ra = 0.224? ，忽略电枢反应及空载损耗。 （1）要求以 n = 500rpm 的速度提升 Tz = TN 的重物，电枢回路应串入多大的 电阻； （2）电动机在提升 Tz = 0.8TN 时，突然采用能耗制动，且要求制动的起始转 矩不大于 1.8TN ，求电机的稳定转速； （3）电动机带额定负载时，采用降压调速，要求静差率 = 20% ，试求电 机的最低转速、最低电压及调速范围。 22.他 励 直 流 电 动 机 ： PN = 29 KW ，U N = 440V ， I N = 76.2 A ，n N = 1500 rpm ， Ra = 0.393? ， 忽 略 空 载 损 耗 和 电 枢 反 应 的 影 响 。 （1）在 500rpm 时提升 T z =0.8 T N 的负载时，忽将 电枢反接，并使电流不超 过 I N ，求最后的稳定转速。 （2）采用降压调速，要求最低转速为 100rpm ，（T z =0.8 T N 时），求最低 电压及静差率； 25. 某 三 相 异 步 电 动 机 ： U N = 380V ， n N = 957 rpm ， 定 子 为 Y 接 ， 已 知 x1 = 3.12 ? ， r1 = 2.08 ? ， x 2 = 4.25 ? ， r2 = 1.35 ? ， cos ? N = 0.88 ，试求： （1）当起动转矩等于额定转矩时，转子每相应串入的电阻。 （2）在额定运行时采用反接制动，要求制动时的转矩不大于 2TN ，求当转速 23.他 励 直 流 电 动 机 ：PN = 29 KW ，U N = 440V ，I N = 76.2 A ，n N = 1500 rpm ， Ra = 0.393? ， 忽 略 空 载 损 耗 和 电 枢 反 应 的 影 响 。 试 求 ： 制动到零（n=0）时的电磁转矩。 26. 某 三 相 异 步 电 动 机 ： U N = 380V ， n N = 957 rpm ， 定 子 为 Y 接 ， 已 知 x1 = 3.12 ? ， r1 = 2.08 ? ， x 2 = 4.25 ? ， r2 = 1.35 ? ， cos ? N = 0.88 ，试求： （ 1） 额 定 运 行 时 的 效 率 ； （ 2） 当 TZ = 0.8TN ， 电 枢 回 路 串 接 0.1? 电 阻 时 ， 电 机 的 稳 定 转 速 。 （1）当起动转矩等于额定转矩时，转子每相应串入的电阻。 （2）在额定运行时采用反接制动，要求制动时的转矩不大于 2TN ，转子每相 应串入的电阻。 高压侧做短路试验，当 75 C ， I s = 323.3A 时得到 U s = 550V ，短路损耗 P s = 18000W ；在低压侧做空载试验，测得 U 0 =6300V 时，I 0 =7.4A，空载损耗 P 0 = 6800W ，试求： 27. 一 台 三 相 异 步 电 动 机 ： PN = 7.5 KW ， U1N = 380v ， f1N = 50 Hz ， nN = 1497 rpm ， K T = 2 ，定子为 Y 接。 （1）当 Tz = TN = 常数时，改变频率 f 1 使转速 n = 497 rpm ，试求此时的电源 电压 U1 ，频率 f 1 ，及静差率。 （2）电动机在额定状态下正常运行时，由于某种原因，使负载增加到 1.8TN , 从而使得电动机端电压下降到 0.9U1N ，问此时电动机能否继续长期运行？为 什么？ （1）绘出绕组联结图（含电势矢量图）； （2）额定负载且 cos ? 2 = 0.8 （滞后）时的二次侧电压 U 2 、电压变化率 U%、效率； （3） cos ? 2 = 0.8 （滞后）时的最大效率。 30.一台三相变压器， S N = 5600 KVA ， U 1N U2N = 10 KV 6.3 KV ， Y , d 7 联结组。 在高压侧做短路试验，当 75 C ， I s = 323.3A 时得到 U s = 550V ，短路损耗 P s = 18000W ；在低压侧做空载试验，测得 U 0 =6300V 时，I 0 =7.4A，空载损耗 28.三相四极笼型异步电动机， 已知 U N = 220 ， f N = 50 H z ，接法， V P 0 = 6800W ，试求： K T = 2.5 , s m = 0.16 ,采用恒转矩变频调速。因变频器电压频率比例失调， 结果使得 U 1 f1 c ,当频率为 30 H z 时，电压为 200 v ,试求此时电动机的过载 能力及产生最大转矩时的转速。 （1）绘出绕组联结图（含电势矢量图）； （2 ） 额定负载且 cos ? 2 = 0.8（滞后） 时的二次侧电压 U 2 、 电压变化率U%、 效率； （3） cos ? 2 = 0.8 （滞后）时的最大效率。 U 29.一台三相变压器， S N = 5600 KVA ， 1 N U = 10 2N KV 6.3 KV ，Y , d 3 联结组。在 U 31.三相变压器： S N = 3150 KVA 、Y , d 5 联结、 1N U2N = 10 KV 6.3KV ，在原方做 短路试验，当短路电流等于额定电流，试验温度为 75C 时，测得短路电压为 550V，短路损耗为 31000W，空载试验在副方进行，当空载电压等于额定电压 时，测得空载电流为 25A，空载损耗为 7700 W。 （1）试画出变压器绕组联结图（含向量图）； （2） 额定负载且 cos ? 2 = 0.8（滞后） 时的二次侧电压 U 2 、 电压变化率U%、 效率； （3） cos ? 2 = 0.8 （滞后）时的最大效率。 （1）定子电流，转子铜耗及效率； （2）电磁功率及总机械转矩； （3）定子基波合成磁势的幅值。 （4）以 n = 500 rpm 的速度提升重物，转子回路应串入的电阻？ 34. 一 台 他 励 直 流 电 动 机 ： PN = 1325 KW ， U N = 750V ， I N = 1930 A ， n N = 200 rpm ， 电枢总电阻 Ra = 0.0161? ， 设电动机原来在转速 200 rpm 和额定负 32.一台并励直流电动机： 额定数据为：U N = 110V ，I N = 28 A ，n N = 1500 rpm ， 励磁回路电阻 R f = 110 ? ，电枢回路电阻 Ra = 0.15 ? （包括电刷接触电阻）， 若不考虑电感的影响，并略去电枢反应作用，试分别计算： （1）若将该电动机用原动机拖动作为发电机并入电压为 U N 的电网，保持电 枢电流不变，此发动机转速为多少？向电网输出的电功率为多少？ （2）若在额定负载情况下，突然在电枢回路内串入 Rt = 0.5 ? 的调节电阻， 在串入电阻瞬间电枢反电动势，电枢电流和电磁转矩及串入电阻后的稳定转 速。 载下运行，在负载的总制动转矩保持不变的情况下，试求： （1）电枢回路突然串入电阻 R? = 0.0743 ? ，当串入电阻的最初瞬间和达到稳 定时的电枢电流和转速分别为多少？ （5 分） （2）使电源电压下降 10%，当达到稳定时的电枢电流和转速各为多少？ （3）若减少电动机的励磁电流，使磁通减少