电机与拖动基础与答案

答案 2007 年 2008 年第1学期课程名称：电机与拖动基础专业年级：自动化2005考生学号：考生姓名：试卷类型：a 卷 b 卷 考试方式 : 开卷闭卷一、 选择题 （共 18 分，每空一个答案）1 、 6分下图为一台空载他励直流电动机的接线，按（a）图接线时电动机顺时针方向 起 动 ， 按 图 （ b ）、（ c 、） (d) 接 线 时 的 起 动 方 向 依 次 为 ： b 、 b 、 a 。a 顺时针b 逆时针(a)(b)(c)(d)精品资料2 、 6 分异步电动机，定子接三相对称电源，转子短路。转子从静止开始启动，随着转子转速逐渐升高，转差率c，转子电动势大小c，转子电动势频率c。a 不变； b 变大； c 变小 ;3 、 2 分一台他励直流发电机由额定运行状态转速下降到原来的 60，而励磁电流和电枢电流都不变，则 a 成立。a ea 下降到原来的60 b t 下降到原来的60c ea 和t 都下降到原来的60d u 下降到原来的60 4 、 4 分某三相电力变压器带电阻性负载运行，负载系数越大， 电压变化率 b （越小；不变；越大） ，输出电压 a a. 越低b. 越高c. 不变二、 填空题 （共 13 分）1 、 6 分 nn 1500r/min的他励直流电动机拖动转矩tltn的恒转矩负载，在固有机械特性、电枢回路串电阻、降低电源电压及减弱磁通的认为特性上运行，请在下表中填满有关数据。u( rra ) /1n0 /(rmin)1n /(rmin)i a / au nn11500135050u nn315001050500.5u nn1750600502 、 3分变频调速的异步电动机，在基频以下调速时，应使e1 与 f1比值恒定（比值恒定or 乘积恒定），属于恒转矩（恒转矩or 恒功率）调速方式； 在基频以上调速时，属于恒功率（恒转矩or 恒功率）调速方式。3 、 4 分变压器采用副边向原边折算时，电流量应该在原有基础上乘以 1/ k ，电压应该在原有基础上乘以 k ，电势量应该在原有基础上乘以 k ，电 阻和电抗 量 应该 在原有 基础上 乘以 k 2 。（设变压器变比为k ）三、 作图题 (17 分)1 、 8 分根据下图中三相变压器的绕组接线确定其连接组别，要求画出绕组电动势向量图。答：（除eab 以外一条线1 分，连接组别判定1 分）byze abcxe aacxzabyeab连接组别为y, d 9 。2 、 9 分分别在三个图中画出异步电动机的三种人为机械特性：（ 1 ）降低定子电压；（ 2 ）定子串三相对称电阻；（ 3 ）转子回路串三相对称电阻。（要求画出曲线随电压、定子电阻和转子电阻变化的趋势，并说明横纵坐标） 答：（每图 3 分）降低定子电压定子串三相对称电阻转子串三相对称电阻四、 简答题 (共 18 分)1 、 8 分三相异步电动机中， 定子三相对称绕组通入三相对称电流得到的磁通势具有那些关键特性？答：（每点 2 分）a 幅值恒定（ 2 分）b 磁通势的转向决定于电流的相序，从领先相向滞后相旋转（ 2 分）c 磁通势相对于定子讨组的转速为同步转速（ 2 分）n60 f pr / mind 瞬间位置（ 2 分）三相电流中的某相电流值达到正最大值时，三相合成基波旋转磁通势的正幅值，正好位于该相绕组的轴线处。2 、 10 分异步电动机拖动恒转矩负载，增大转子绕组电阻，以下各量如何变化？为什么？（ 1 ） i 2（ 2 ） cos2（ 3 ） pm（ 4） pm（5） n答：（每个量2 分）r2r2rssns（ 1 ） i 2 不变原因：i 2 ne2( r2 )2sn i 2x22( r2e2xrs )22s2（ 2 ） coscos2 不变( r2rs ) / s(r2 ) / sn2( rr ) / s) 2x 2(r / s ) 2x 22s22n2（ 3 ） pm 不变2mp3 i 2r2rss3i 2 r22sn（ 4 ） pm 变小pmpmpcu 2转子电阻增加，pcu 2 增大，因此pm 变小。（ 5 ） n 变小转差率 s 随转子电阻增大，速度n 变小。五、 计算题 (共 32 分)：1 、 12 分一台他励直流电动机pn11kw ,u n110v , i n120 a ,nn750r/ min ,ra0.09。已知最大允许电流i max2.2 i n 。电动机原工作在额定电动状态，负载为反抗性。求：（ 1 ）以最大允许电流进行电压反接制动，电枢应串入多大电阻？（ 2 ）在制动到 n0 时，不切断电源，电机能否反向运行？如果能反向，反向稳定运行转速是多少？此时工作在什么状态？（ 3 ）画出以上过程的机械特性曲线示意图。解：（一个小问题4 分）ce nu ni n rann1101200.090.1323750(1) r总u ncei maxn nn1100.13237500.79252.2120r串 r总ra0. 7 9 2 50. 0 90. 7 0(2) n=0 时， i au n r总1100.7925138.8a此时电磁转矩大小：tmc tai9. 5 5 c e a i9. 5 50. 1 3 2 31 3 8. 81n7 5m负载转矩 tl9.55 pnnn9.5511k 750140.07 n.mtmtl可以反向起动反向起动后稳定运行时的电机电流itltlact9.55ce140.07110.86 a9.550.1323稳定转速为：nu ncei a r总n110110.860.7925167.37 r0.1323/ min此时工作在反向电动状态.(3) (3)ntlt0tl2 、 10 分一台三相电力变压器额定电压为：u 1n/ u 2n9500 / 380v ,y /接法。（ 1 ）在低压测做空载试验，测得数据：u 20380v ,i 060 a,p03518w（ 2 ）在高压测做短路试验，测得数据：u 1k400v ,i1k40 a,pk6667w求变压器每一相的参数值（不需要做温度折算，不用标么值表示）。解：（1） ）低压测空载实验zu 2m3 i 203803.66360rp035180.3263i20m23602（三个式子分值分别为2 分、 2 分、 1 分）xz 2r23.65mmm（2） ）高压侧短路实验zu 1k3i14005.77340pk1rk3 i 2666721.39340（三个式子分值分别为2 分、 2 分、 1 分）xz 2r25.6kkk3 、 12分已知一台三相四极异步电动机的额定数据为：f1n50 hz ， pn=10kw ，u n =380v ，定子绕组y型连接。额定运行时，定子铜耗pcu1557w ，转子铜耗pcu 2314w ，铁耗p fe276w ，机械损耗pm77w ，附加损耗ps200w 。计算该电动机额定负载时的：（ 1 ）同步转速n1 （ 2）电磁功率（ 3 ）额定转速n ； （ 4）空载转矩t0 ； （ 5 ）转轴上的输出转矩t2 ；（ 6 ） 电磁转矩 t解：（ 1） n160 f1np605021500r/ min（2） ） pmpnpcu 2pmps100003147720010591w（3） ） 1spmpm10007720