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电机及拖动基础复习题一、填空题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下，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(磁路的大小）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、采用短矩绕组和分布绕组 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。9、电力拖动系统通常由 电源 、 电动机 、控制设备、传动机构、生产机械 等五个部分组成。10、生产机械的负载转矩特性基本上可分为 恒转矩、恒功率、泵与风机类三大类。11、变压器是通过线圈间的 电磁感应 作用，可以把一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电能。12、变压器的空载运行是指变压器一次绕组接在额定频率、额定电压的交流电源上，而二次侧开路时的运行状态。13、三相异步电动机在额定负载运行时，其转差率s一般在 0.010.06范围内。14、直流电机按其工作原理的不同可分为（直流发电机）和（直流电动机）两大类。把机械能转变成电能的电机叫（直流发电机）而将电能转变成机械能的电机叫（直流电动机）。15、直流电机主磁极的作用是产生（主磁极）。它主要由（磁极铁心）和（励磁绕阻）两大部分组成。16、直流电机装设换向极的主要目的是为了（抵消电枢磁场）。17、直流电机的定子部分主要由（主磁极）、（换向极）、（机座）、（电刷）。18、异步电机的调速方法有（变极）调速和（变频）调速，通常（变极）调速只适用于笼型异步电动机。19、直流电动机启动时，必须在电枢电路中串接起动变阻器来减小起动电流，其所串入的起动电阻Rst,可由公式（Ist=U/(Ra+Rst)）来确定。20、直流电及改善换向最常用的方法是（选择适当电刷）、（移动电刷位置）、（装置换向极）。21、电力变压器主要由（铁心）和（绕组）部分组成。22、某三相异步电动机为4KW，为380V，为2920r/min, 为87%。额定功率因数为0.88，=2.2，其=（13）Nm，Tm=（28.6）Nm，=（7.9）A。23、某三相异步电动机为7.5KW，=2890r/min,f为50,Tm为57 Nm，则其=（2.3），S=（0.037）。24、直流电机单叠绕组的支路数为（a=p），单波绕组的支路数为（a=1）。25、直流电机按主磁极励磁绕组的接法不同可分为（自励）（他励）（并励）（复励）。26、单叠绕组的结构特点是换向节距等于（1），且并联支路数等于（磁极对数p）；单波绕组的结构特点是换向节距等于（），且并联支路数等于（1）。27、并励发电机得空载特性是指发电机在（保持额定转速时）时，输出电流（为0）的情况下，发出的（空载电压）和(励磁电流)之间的关系。28、某三相异步电动机的额定转速为，则可判定它的理想空载转速为(1500r/min)，此电机的极对数为(2)。29、直流电机的调速方法有三种，分别是：(改变电压)、(改变电阻)和(改变磁通)。30、异步电机运行时转差率为0.03，转子铜损耗为0.6kW，机械功率为(19.4)kW。31、他励直流电动机串电阻的人为特性与起电动机固有机械特性相比，理想空载转速(不变) ,硬度(变软),拖动相同的负载其转速(降低)。32、有一台JO2824型鼠笼式异步电动机，额定功率为40KW，额定转速为1470转/分，则它的旋转磁场磁极对数是(2)对，同步转速为(1500r/min)，额定转差为(0.02)，额定转矩为(259.9 Nm)。33、变压器的相量表达式为(-)。34、额定频率为50Hz的八极三相异步电动机，其额定转差率为0.03，其额定转速为（727.5）r/min，转子电流频率为（1.5）Hz，定子磁势相对于转子的转速为（22.5）r/min，转子磁势相对于定子的转速为（750）r/min。35、异步电机运行时转差率为0.03，转子铜损耗为0.6kW，机械功率为（19.4）kW，电磁功率为（20）kW。36、三相异步电动机调速方法有：（变频）、（变极）、（变转差率）。二、选择题： 1、他励直流电动机，当励磁电流和负载转矩不变时，电枢电压下降，待电机稳定运行时，则转速n，电枢电流Ia和反电动势E的变化应是（A）A、n下降，Ia不变, E 降低 B、n上升 ,Ia变小, E 增大C、n不变，Ia变小, E 不变 D、 n上升 ,Ia变大, E 增大2、在额定情况下运行的异步电动机，若电源电压突然下降，而负载转矩不变，则瞬间异步电动机各量的变化是（C）A、旋转磁场转速下降 B、转子转速下降 C、定子电流下降 D、主磁通增大3、直流电动机起动电流很大的原因是(B)A 电枢内阻小 B 起动时反电动势为零 C 励磁磁场很大4、某磁极对数为4的三相异步电动机的转差率为0.04，其转子转速为（B）A 3000r/min B 720r/min C 1000r/min D 750r/min 5、三相异步电动机的旋转方向决定于（C）A、电源电压大小 B、电源频率的高低 C、定子电流的相序 D、转子电流的频率6、直流电机中的电刷是为了引导电流，在实际应用中应采用（A） A 石墨电刷 B 铜质电刷 C 银质电刷 D 黄金电刷7、直流电机中换向磁级的作用是（C）A 增强主磁场 B 削弱主磁场 C 抵消电枢磁场 D 增加电枢磁场8、 直流电机的主磁场是指（A）A 主磁极产生的 B 电枢绕组产生的 C 换向极产生的 D 补偿绕组产生的9、直流电动机采用调压调速的方法后，其机械特性的硬度（A）A 不变 B 变软 C 变硬 D 无法确定10、变压器是根据( A)工作的A 电磁感应原理 B 右手螺旋则 C 楞次定律 D 基尔霍夫定律11、直流电动机起动电流很大的原因是( B )A 电枢内阻小 B 起动时反电动势为零 C 励磁磁场很大12、某磁极对数为4的三相异步电动机的转差率为0.04，其转子转速为（ B）A 3000r/min B 720r/min C 1000r/min D 750r/min 13、三相异步电动机的旋转方向决定于（C ）A、电源电压大小B、电源频率的高低C、定子电流的相序D、转子电流的频率14、绕线式三相异步电动机在负载不变的情况下，增加转子电路电阻会使其转速（B）A、 增高 B、 降低 C、 稳定不变 D、 不确定15、在电源频率和电动机结构参数不变的情况下，三相交流异步电动机的电磁转矩与（B）成正比。A、转差率 B、 定子相电压的平方 C、定子电流 D、 定子相电压16、当拖动负载逆时针旋转时，电动机电磁转矩为逆时针方向100Nm，负载转矩为顺时针方向120 Nm，该电机运行于（C ）。A、电动状态，转速正在增大 B、电动状态，转速不变 C、电动状态，转速正在减小D、制动状态，转速正在减小 E、制动状态，转速正在增大17、对于他励直流电动机，要求大范围内无极调速，采用（A）的方式为好。A、改变电枢电压U B、 改变励磁磁通 C、 改变电枢回路电阻R18、绕线式三相异步电动机在电源电压和负载转矩不变的情况下，适当加大转子电阻，则（A）A、 n降低,Tst增大,Tmax不变 B、 n升高, Tst降低, Tmax不变 C、 n不变, Tst降低,Tmax 降低 D、 n降低,Tst不变, Tmax增大19、关于鼠笼式三相异步电动机转子电流，以下说法正确的是（C）A、转子中的感应电流频率与定子中的电流频率相同。 B、转子转速越高，转子电流越大。C、负载转矩增大时，转子电流相应增大。 D、负载转矩增大时，转子电流相应减小。20、三相异步电动机采用Y-换接降压起动，以下说法不正确的是（A）A每相绕组相电压不变 B、适用于接法 C、轻载或空载 D、起动电流下降21、直流电动机采用调压调速的方法后，其机械特性的硬度（A）A 不变 B 变软 C 变硬 D 无法确定22、变压器是根据(A )工作的A 电磁感应原理 B 右手螺旋则 C 楞次定律 D 基尔霍夫定律三、 判断题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 ）11、直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于电枢绕组中。（ 对）12、改变电流相序可以改变三相旋转磁通势的转向。 （ 对）13、三相异步电动机当转子不动时，转子绕组电流的频率与定子电流的频率相同。（对 ）14、三相异步电动机的临界转差率Sm的大小与转子电阻r2无关 （ 错）15、异步测速发电机的剩余误差，是由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造成的。（ 对 ）16、直流电动机起动时，常在电枢电路中串入附加电阻。其目的是为了增大起动转矩。（错）17、直流电动机电刷与换向器是相对静止的。 （错）18、交流电动机的F1与F2是相对运动的 。（错）19、改变电枢回路的电阻调速时，直流并励电动机的机械特性变软（错）20、电动机定子绕组从一种接法改变为另一种接法时，必须把电源相序反接，以保证电动机在两种转速下旋转方向相反。 （错）21、额定转速为740转/分钟的三相异步电动机，其电角度为1440。（ 对 ）22、电源电压下降10%，电动机的转矩下降19%。（对 ）23、三相异步电动机采用星-三角降压起动，两种情况下的起动转矩之比为1：3（对）24、直流电动机运行时，线圈的有效边从N(S)极下转到S(N)下，其电流方向保持不变。（错）25、硬的机械特性，说明电动机的转速受负载转矩变化的影响很小。（对）四、简答题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？答：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。 4、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.5.试简述在实际应用中，对测速发电机的几点要求。答：（1）线性度要好，最好在全程范围内输出电压与转速成正比关系。 （2）转动惯量要小，以保证测速的快速性。 （3）灵敏度要高，较小的转速变化也可以引起输出电压的变化。6、试简述异步电电动机三种基本调速方法。答：变极调速：在电源频率不变的条件下，改变电动机的极对数，电动机的同步转速就会变化，同时转子的转速也发生变化。 变频调速：当转差率变化不大时，异步电动机的转速基本上与电源频率成正比，连续调节电源频率就可以平滑的改变电动机的转速。 变转差率调速：就是保持输入数据不变的条件下，在绕线转子电动机的转子串接电阻或电抗的调速方法。7、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.8、 什么是直流电机的电枢反应？电枢反应对直流电动机带来哪些影响？答：电枢磁动势对励磁磁动势所产生的气隙磁场的影响叫电枢反应，影响：使主磁场减弱。使电刷与换向器间的火花变大。9、并励发电机的自励条件是什么？ 答：电动机的主磁极要有剩磁。励磁绕组与电枢绕组连接必须正确，使励磁电流所产生的磁通与剩磁通方向一致。励磁回路的总电阻必须小于临界电阻。10、为什么并励发电机的输出电压随负载电流的增加而降低？ 答：负载电流（）增大时，电枢电流（Ia），电枢反应加剧，使主磁场减弱，感应电动势减小。电枢电流（Ia）增大，则在电枢电阻上产生的电压降增大，造成端电压下降。由于上述两种原因，端电压下降，使得励磁电流减小，造成端电压再次降低。11、 判断变压器绕阻极性的常用方法有哪几种？答：电压表法检流计法氖气管法12、三相异步电动机减压起动的方法主要由哪几种？ 电阻减压起动法自耦变压器减压起动法星-角减压起动法延边三角形起动法13、 变压器的T形等效电路，并标出各物理量的正方向。答：r1、x1 r2、x2、rm、xm 、ZL14、直流电动机的启动电流决定于什么？怎样判别直流电机是运行于发电机状态还是运行于电动机状态？答：电动机启动电流Ist=U/R; UEa, 电动机状态; Ea900A 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/3 Ist=380/ 31265 =0.173 所以rs=0.3Zs=0.30.173=0.052 xs=Zs2-rs2 =0.1732-0.0522 0.165 应串接电抗值： xst=2xs2+(2-1)rs2- xs=1.420.1652+(1.42-1)0.0522 0.165=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=0.56TN 0.5 TN 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=1455 r/min,直接判断出最接近nN的气隙旋转磁场的同步转速n1=1500 r/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=1.5 HZ4、一台直流电机2P=2，单叠绕阻，N=780，作发电机运行，设转速n=885r/min，=0.02wb。求发出的电动势Ea。若此直流电机作电动机运行，磁通不变，电枢总电流 Ia=40A，求产生的电磁转距T。解：因为是单叠绕阻，所以a=p=1所以：Ea=Ce n=PNn/60a=1*780*885*0.02/60*1=230V T=Ia=PNIa/2a（3分）=1*780*40* 0.02/2=99.36V5、一台并励发电机端电压U=115V,电枢绕阻电阻Ra=0.05,励磁回路电阻Rf=25，负载电阻RL=1.44。解：求电枢电流Ia和发电机电动势Ea。若发电机的输入功率P1=10.5KW,求输出功率P2，损耗P及效率。=U/=115/1.44=80AIf=U/Rf=115/25=4.6A所以：Ia=If+=4.6+80=84.6AEa=U+Ia*Ra=115+84.6*0.05=119.23V6、有一台ZD型100KW 的他励电动机，=220V，=517A，=1200r/min，Ra=0.05，空载损耗P。=2KW。求：电动机效率，电磁功率，输出转矩解：=P2/P1=100000/220*517=87.9%（3分）PT=P2+P。=1OO+2=102KW（3分）P2=T2*T2=P2/=100000/2n/60=796NM （3分）（或T2=9.55PN/n=796NM）7、一台容量为175KVA的单相变压器，电压为10000/100V，电磁为1.75/175A，空载损耗P。=910 W ,短路损耗=2730W，当输出电流为115.5A 时，分别求 cos=0.8时的效率及cos=1时的最高效率。解：=/=115.5/175=0.66cos=0.8时的效率：=1-（P。+）/（cos+P。+）=1-（910+0.66*0.66*2730）/(0.66*175*1000*0.8+910+0.66*0.66*2730)=0.978（3分）m=0.577cos=1时的m：m =1-2P。/（mcos+2P。）=1-2*910/（0.577*157*1000+2*910）=0.9828、某三相异步电动机的为380V，为6.5A，为3KW，额定功率因数为0.86，为1430r/min，f为50HZ。求该电动机的, 和P。解： =P1/P2=3*1000/*380*6.5*0.86=81.54%=-/=1500-1430/1500=0.047=9.55=9.55*3000/1430=20NMP=29、一台他励直流电动机的铭牌数据为：额定功率PN=29KW，额定电压UN=440V，额定电流IN=76A，额定转速nN =1000r/min ，电枢绕组电阻Ra=0.377，计算四级起动电阻值。m=4，选取 10、一台他励直流电动机的铭牌数据为：额定功率PN=29KW，额定电压UN=440V，额定电流IN=76A，额定转速nN =1000r/min ，电枢绕组电阻Ra=0.065RN，(1) 电动机以转速500 r/min吊起负载, TZ=0.8TN时,求这时串接在电枢电路中的电阻.(2) 用哪几种方法可以使负载(0.8TN )以500 r/min的转速下放,求每种方法电枢电路中串接的电阻.11、他励直流电动机的UN=220V,IN=41.4A, 额定转速nN =1500r/min ，电枢绕组电阻Ra=0.4，当额定负载时：（1） 如果在电枢电路中串入Rf=1.65，求串接电阻后的转速；（2） 如果电源电压下降为110V，求电枢内无串接电阻时的转速。12、一台他励直流电动机额定功率，额定电压，额定电流，额定转速，电枢回路总电阻，忽略空载转矩，求：（1）静差率时，降电压调速的调速范围；（2）拖动0.85倍额定负载时的转速；（3）在第（2）问条件下电枢回路串多大电阻时，电机的转速为300rmin。电机运行在什么状态？ 解：（1） （2） （3） 电机运行在倒拉反转制动运行状态 13、一台三相四级线绕式异步电动机，=40千瓦，=1470转/分，