14电力《电机及拖动基础》重点复习提纲

1、（壹）参考答案:一、填空题1、直流电机是电能和机械能相互转换的旋转电机之一。将机械能转换为电能的 是直流发电机，将电能转换为机械能的是 直流电动机 。2、 直流发电机的工作原理是基于电磁感应原理；直流电动机的工作原理是基于电磁力定律的。3、 直流电机的结构可分为定子、转子两部分。定子主要用于建立磁场，转子主要通过电枢绕组作能量转换。4、除容量很小的直流电动机可全压起动外，通常直流电动机的起动方法有：降 压和电枢回路串电阻起动。5、 在自动控制中，他励直流电动机的反转实施方法有两种：（1）改变励磁电流 方向 ，（2） 改变电枢电压极性 。6 台接到电源频率固定的变压器，忽略漏磁阻抗压降的条件下，

2、其主磁通的大小决定于输入电压的大小,而与磁路基本无关。其主磁通与励磁电流成 正 比关系。7、变压器在能量传递的过程中会产生损耗，由于它是静止的电器，因此变压器的损耗仅有铜耗 和铁耗PFe两类。其中铜耗PCu是 可变损耗：铁耗PFe是 不变损耗。8、 电压变化率 U %是变压器主要性能指标之一，一般电力变压器中，当cos 2接近1时，额定负载时的电压变化率约为 2%3%，而当cos笃=0.8 （感性） 时，额定负载时的电压变化率约为4%7%。9、 三相异步电动机根据转子不同可分为鼠笼型 和绕线型 两类。10、 三相异步电动机的定子绕组每相的基波感应电动势公式为E4.4fN!kN! !， 其基波绕

3、组因素KnL：1,它是以基波电动势略有 减小 为代价使高次谐波大为削弱。进而使感应电动势尽可能接近正弦波。11、 从三相异步电动机的T-s曲线可知，在Ov Sv 1,三相异步电动机运行于电动状态；在Sv0,运行于发电状态，此时电磁转矩性质为制动 性质。12、单相变压器的变压比为K，将二次绕组折算到一次绕组时，电流的折算值等于实际值 除以K，而电阻、漏电抗及阻抗的折算值等于实际值 乘以K213单相异步电动机常用的起动方法有 分相式起动 和 罩极式起动 。14、三相同步电动机是在转子励磁绕组中通以直流，产生极性和大小都不变 的磁场，其 磁极数 与定子的相同。二、单项选择题1、变压器空载损耗：_D_

4、A.全部为铜损耗；B.全部为铁损耗；C.主要为铜损耗；D.主要为铁损耗。2、 直流电机换向极绕组是B 。A .流过电枢电流，磁通势方向与电枢磁通势方向相同;B .流过电枢电流，磁通势方向与电枢磁通势方向相反;C.流过励磁电流，磁通势方向与电枢磁通势方向相反;D .流过励磁电流，磁通势方向与电枢磁通势方向相同。3、 三相异步电动机在运行中提高其供电频率，该电动机的转速将_B。A、基本不变 B、增加C、降低D、无法确定4、 为了使异步电动机能采用丫-降压起动，电动机在正常运行时必须是_BA、丫接法B、接法C、 丫/ 接法5、 三相鼠笼异步电动机要保持稳定运行，则其转差率S应该 A 。A、小于临界转

5、差率B、等于临界转差率C、大于临界转差率6绕线式电动机转子串电阻调速属B 。A、变极调速B、改变转差率调速C、变频调速7、一台他励直流电动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 。A、Ea下降到原来的60%B、T下降到原来的60%C、Ea和T都下降到原来的60%8、三相异步电动机的主磁通大小由_C_的大小决定。A、负载电流B、空载电流C、电源电压9、 三相笼型异步电动机的丫/ 减压起动时，其起动电压是 _B。10、单相异步电动机的工作绕组通以单相交流电源时,1 1 A、UNB、 U nC、-U n气隙中将建立脉振磁场（或称脉动磁场），其可以分解为BA、旋转磁场

6、B、两个正、反向的旋转磁场C、两个幅值相等的磁场三、问答题1、直流电机有几中励磁方式？各自有什么的特点?答：直流电机励磁方式：他励、并励、串励、复励；他励电机的励磁绕组与 电枢绕组电源各自独立。并励电机的励磁绕组并接在电枢绕组两端， 共用一个电 源；串励电机的励磁绕组串接在电枢绕组中， 共用一个电源；复励电机有两套励 磁绕组，一个并接在电枢绕组中，一个串接在电枢绕组中，共用一个电源，两部 分励磁绕组的磁通势方向相同时称为积复励，方向相反则称为差复励。2、三相笼型异步电机的减压起动一般有哪些方法？且各有什么特点？答：（1）定子串电阻或电抗减压起动；其优点是起动较平稳，运行可靠，设 备简单。缺点是

7、能耗较大，起动转矩随电压的二次方降低，只适合轻载起动。（2） 星形/三角形（丫/ ）减压起动；其优点是设备比较简单，成本低，运行比较可 靠，缺点是只适用于正常运行时定子绕组是 联结的电动机，并只有一种固定的 降压比，适合小型三相笼型异步电机。（3）自耦变压器（起动补偿器）减压起动； 其优点是自耦变压器的二次绕组一般有三个抽头，用户可根据电网允许的起动电 流和机械负载所需的起动转矩进行选配， 缺点是设备体积大，成本高，不允许频 繁起动。适合于容量较大的设备。3、对变压器进行空载试验可测取哪些参数？、短路试验又可测取哪些参数?答：变压器的空载试验是在变压器空载运行的情况下进行的，其目的是测定变压器

8、的电压比K，空载电流|0,空载损耗Po,和励磁参数rm、Xm、Zm等。空载试 验通常在低压侧进行。变压器的短路试验是在二次绕组短路的情况下进行的，其目的是测定变压器的短路损耗（铜损耗）Pk、短路电压Uk和短路参数rk、Xk、Zk等。短路试验一般在高压侧实验，低压侧短路。4、自动控制系统对伺服电动机的性能有何要求？答：（1），无自转现象一在控制信号来到之前，伺服电动机转子静止不动；（2）， 空载始动电压低一始动电压越小，表示电动机的灵敏度越高；（3），机械特性和 调节特性的线性度好；（4）,快速响应性好一即机电时间常数小。四、分析题1、如下图所示为三相异步电动机功率流程图，试分析：（1），从输入

9、电功率P开始，逐一扣除各种损耗至输出机械功率 B；（2），其效率表达式耳=?三相异步电动机功率流程图+机械负载定子铜耗&叽=坷厶2冷定子铁耗島孑叭Orm 电磁功率 Pem=P1_PCu1-PFeP2 P1_ Pcu1 _ PF _ Pcu2 _ Pm _ Ps- P（*u1 +Pf+Pcu2十 Pm + P 一巴补二总损耗 11= P/Pl亠2、如下图所示，在电力拖动系统中，电动机的机械特性与负载转矩特性有交占八、）即T =人处是系统稳定运行的必要条件；试分析:（1）,在“稳定运行”图中，A点为什么能稳定运行；（2）,在“不稳定运行”图中，A点为什么不能稳定运行。解：（1），在“稳定运行”图中

10、,dT_/dn=O dT / a :： 0（单调递减函数），詈詈充分必要条件具备，所以能稳定运行 （2），在“不稳定运行”图中，dT_/dn=0 dT/d 0（单调递增函数），讣屮充分必要条件不具备，所以不能稳定运行稳定运行旳5计算题1、一台Z2-61他励直流电动机，Un =220/ , & =0.286，设电动机限制起动 电流不超过100A，求：（1）,采用减压起动，起动电压是多少？（2）,采用电枢回路串电阻起动，则起动开始时应串入多大电阻？解:（ 1），Us 护0VU220(2)，只或=Ra=(0.286)0=1.9140I st1002、有一台丫联结的6极三相异步电动机，Pn =145k

11、W,UN =380V, fN =50出，额定运行时 FCu2 =3000W, Pm 巳=2000W,FCu1 Pf500CW，cos 】 =0.8 试 求：（1） 、额定运行时的电磁功率 Rm、额定转差率SN、额定效率口 N和额定电流I N（2），额定运行时的电磁转矩T、额定转矩Tn和空载制动转矩T）解：（1），R iP P P Q = 2 5（235 WSN =PC30. 0 2Em 150R = Pem + F%u1 + PFe = (150+ 5)kw = 155kw 卄 PN145N N*100%*100% -93.5%P155155000 A = 294.5A（2）,由于是6极电动机

12、,P=3,n1 二f 壬 5000r0 /minIn 一 ,3UnCOS 1 一3*380*0.8Tn =9.55RNnN=9.55* 145000 N.m =1413N.m980nN = n(1 - s) = 1 000 *41 Or, 0 2) y m irn 980 / m inT =9.55勺=9.55* 15000 N.m =1432.5N.mni1000T0 二T-T 1 432. 51 4N3)二. N 9m 5（贰）参考答案：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。

13、3、 三相变压器的联结组别不仅与绕组的绕向 和首末端标记有关,而且还与三相绕组的联结方式有关。4、变压器带负载运行时，忽略漏磁阻抗压降的影响，若负载增大，其铁损耗基本不变，铜损耗增大 。5、 当变压器负载（屉0? 定，电源电压下降，贝U空载电流 10减小，铁损耗PFe 减小。&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。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0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 绕线型两类。9、 三相异步电动机电源电压一定，当负载转矩增

14、加，则转速减小，定子电流增加 。二、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，贝U在电刷两端仍能得到直流电压。 22、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。23、一台变压器原边电压Ui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。_x_4、变压器在原边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 。 X5、 改变三相异步电动机的电源相序可以改变三相旋转磁通势的转向。丄6三相异步电动机最大转矩 Tm的大小与转子电阻rm阻值无关。7、 三相异步电动机的变极调速只能用在笼

15、型转子电动机上。28、他励直流电动机降压或串电阻调速时，最大静差率数值越大，调速范围也越大。X9、提升位能负载时的工作点在第一象限内，而下放位能负载时的工作点在第四象限内。 2三、选择题1、 直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于A中。A.电枢绕组；B.励磁绕组；C.电枢绕组和励磁绕组2、一台拖动提升机构的电动机，已知重物的负载转矩为100N?m,传动损耗转矩为100N?m当恒速提升和下降重物时，电机电磁转矩应为C N?m0A 提升时为200N?m,下降时为200N?mB 提升时为200N?m下降时为100N?mC.提升时为200N?m下降时为0D 提升时为100N?m,下降时为03、 一台

16、十六极直流电机电枢为单波绕组，其并联支路数为D 。A. 16B. 8C. 4D. 24、 电动机的额定功率是指：CA、电动机的电磁功率B、电源输入电动机的功率C、电动机的转轴上输出的机械功率D、负载的功率5、 三相异步电动机在运行中提高其供电频率，该电动机的转速将BA、基本不变B、增加C、降低D、无法确定&三相绕线式异步电动机转子上的三个滑环和三个电刷的功用是_C。A、连接三相电源给转子绕组通入电流B、通入励磁电流C、 外部接三相电阻器，用来调节转子电路的电阻D、以上均不对D. 不能确定7、厶接法的三相异步电动机，若误接为丫接法使用，那么在拖动的负载转矩不变的情况下，其铜损耗和温升将会BA.减

17、小B.增加C.基本不变8、 把运行中的异步电动机三相定子绕组出线端的任意两相与电源接线对调，电动机的运行状态变为CA.反接制动B.反接运行C.先是反接制动随后是反转运行9、三相异步电动机负载转矩不变，当电源电压下降时，电动机各量的变化是_BA. nT lj Tmax JB. nJ ITTmaxJC. n T I J Tmax TD. n J I TTmax T10、 一台八极绕线式三相异步电动机拖动起重机主勾， 当提升重物时，负载转矩 为额定转矩，电机转速为额定转速。忽略传动机构损耗，现要以相同速度把该重 物下放，可以采用的方法是 U。A 降低电动机电源电压B定子任意两相对调C转子绕组串入三相

18、对称电阻11、 在直流电机中，发电机的额定功率是指CA 输入的功率B 输出的机械功率C. IaN UaND .电磁功率12、单相异步电动机的工作绕组通以单相交流电源时，气隙中将建立脉振磁场（或称脉动磁场），其可以分解为B oA、旋转磁场 B、两个正、反向的旋转磁场C、两个幅值不相等的磁场四、问答题1、什么是直流电动机的工作特性和机械特性？答：是指在端电压，励磁电流，电枢回路不串附加电阻时的条件下，电动机的转速、电磁转矩和效率分别随输出功率而变化的关系。机械特性是指电动机的 转速与其转矩（电磁转矩）之间的关系。2、他励直流电动机起动时，为什么要先加励磁电压，如果未加励磁电压（或因励磁线圈断线），

19、而将电枢通电源，在空载起动或负载起动会有什么后果？答：根据直流电动机的机械特性公式n= U IaRa可知，他励直流电动机 Ce*起动时，若先将电枢通电源，后加励磁电压（或因励磁线圈断线），此时，则理想空载转速很大，严重会产生 飞车”负载时，会出现 闷车”而烧毁电机。3、直流电动机调速方法有几种？各有什么特点？答：根据直流电动机的机械特性公式 n= U，有三种方法：（1） Ce电枢回路串接电阻，方法简单，硬度下降，大容量设备不允许，电阻损耗大；（2） 改变电源电压，此方法节能，硬度较大，目前经常应用，但变压技术含量高，成 本大。（3）改变电动机主磁通，此方法硬度小，但能高于额定转速，电动机为专 用，体积较大成本高。五