电机与拖动基础试题库及答案

1、PCua.电机与拖动基础试题库及答案第一部分直流电机一、填空题 ：1、直流电动机的工作原理是把能转化为能。直流发电机的工作原理是把能转化为能。（直流电；机械；机械；直流电）2、直流发电机的工作原理用定则判断感应电动势的方向。直流电动机的工作原理用定则判断电磁力的方向。（右手；左手）3、并励直流发电机自励建压的条件是_;_;_ 。 ( 主磁路存在剩磁；并联在电枢两端的励磁绕组极性要正确，使励磁电流产生的补充磁通方向与剩磁磁通方向相同；励磁回路的总电阻必须小于临界电阻)4、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。（ Ea U； EaU）5、直流发电机的绕组常用

2、的有_和 _两种形式。（叠绕组；波绕组）6、直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_，直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向 _。 （相反；相同）7、电动势常数Ce 与转矩常数 CT 之间的关系为 _。（ CT =9.55 Ce ）二、选择题1、电机的电流小于额定电流，称为（）运行。（ 1）（ 1）欠载（ 2）过载（ 3）额定2、电机的电流大于额定电流，称为（）运行。（ 2）（ 1）欠载（ 2）过载（ 3）额定3、某直流电机它的电枢与二个励磁绕组串联和并联，那么该电机为() 电机。（ 3）（ 1）他励（2）并励（ 3）复励（ 4）串励4、直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于（）中。（ 1）

3、（ 1）电枢绕组；（2）励磁绕组；（3）电枢绕组和励磁绕组5、直流发电机电刷在几何中线上，如果磁路不饱和，这时电械反应是（） （ 3）（ 1）去磁；（ 2）助磁；（ 3）不去磁也不助磁。三、计算题1、一台并励直流电动机, 铭牌数据如下:P N=3.5kW， UN=220V， I N=20A，nN=1000r/min,电枢电阻Ra=1 ，Ub=1V，励磁回路电阻R1=440 ，空载实验： 当 U=220V,n=1000r/min时，I 0=2A，试计算当电枢电流I a =10A 时 , 电机的效率（不计杂散损耗）。解：励磁电流：励磁损耗：空载时：输入功率：励磁功率：电枢铜损耗：电刷接触损耗：附加

4、损耗：PadI fU f2200.5ARfA440PRI2 U f22202110WfCuffRf440P1UI 0220 2W440WPf110WRa I a2Ra ( I 0I f )22.25WPCub2UbI a221 1.5W 3.0W0;.则： PmecPFeP1PfP'PPad324.75WCuaCub当 I a 10 A 时， II aI f 10.5A输入功率： P1UI22010.5W2310WPCuaRa I a21 102W100WPf110WPCub2 U b I a21 10W20W输出功率： P2P1PP1PCuaPfPCub( Pmec PFe )175

5、5.25W效率：P2100%75.98%P12、一台并励直流发电机，铭牌数据如下：P =6kW， U =230V， n =1450r/min，R =0.57 NNNa（包括电刷接触电阻），励磁回路总电阻Rf =177，额定负载时的电枢铁损 PFe=234W，机械损耗为 P =61W，求：（ 1）额定负载时的电磁功率和电磁转矩。（2）额定负载时的效率。mec解：（ 1） P2PN6kWI fU f2201.3ARfA177PfRf I f2299WI NPN600026.1AU NA230I aI NI f27.4 APCuaRa I a2427.9W所以PemP2PCuaPf6726.9WPe

6、m6726.9Tem21450 N m44.3N m60（2） P1PemPmecPFe7021.9WP2100%85.45%P1;.3、一台并励直流发电机，铭牌数据如下：PN=23kW， UN=230V，nN=1500r/min ，励磁回路电阻 Rf=57.5 ，电枢电阻 Ra=0.1 , 不计电枢反应磁路饱和。现将这台电机改为并励直流电动机运行，把电枢两端和励磁绕组两端都接到220V 的直流电源：运行时维持电枢电流为原额定值。求（1）转速 n；（ 2）电磁功率；(3) 电磁转矩。解： I fU N230 A 4ARf57.7I NPN23103100AU N230AI aI NI f104

7、APCuaRa I a21081.6W（ 1） EaU NRa I a240.4VCeEa0.1603nN电动机运行： EaU NRa I a 209.6VCe'220 Ce2200.16030.1533230230nEa1367r / minCe'（ 2） PemEa I a21.798 kW（ 3） TemPem21.798103m152.27 N m2N1367 / 60第二部分直流电动机的电力拖动一、填空题：1、他励直流电动机的固有机械特性是指在_ 条件下， _和 _的关系。（U=UN、 = N，电枢回路不串电阻； n； Tem2、直流电动机的起动方法有_。（降压起动、

8、电枢回路串电阻起动）3、当电动机的转速超过_时，出现回馈制动。（理想空载转速）4、拖动恒转转负载进行调速时，应采_调速方法，而拖动恒功率负载时应采用_调速方法。（降压或电枢回路串电阻；弱磁）二、选择题1、他励直流电动机的人为特性与固有特性相比，其理想空载转速和斜率均发生了变化，那么这条人为特性一定是：（3）（ 1）串电阻的人为特性；（2）降压的人为特性；（ 3）弱磁的人为特性。;.2、直流电动机采用降低电源电压的方法起动，其目的是：（2）（ 1）为了使起动过程平稳；（2）为了减小起动电流；（3）为了减小起动转矩。3、当电动机的电枢回路铜损耗比电磁功率或轴机械功率都大时，这时电动机处于： （ 2

9、）（ 1）能耗制动状态；（2）反接制动状态；（3）回馈制动状态。4、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：（ 2）（1）I<I；（ 2）I=I； (3)I>I 。121212三、简答题：1、电力拖动系统稳定运行的条件是什么？判断下图是否稳定？还有P79图 3-13和 P1213-5.（电动机的机械特性与负载的转矩特性必须有交点，且在交点处，满足dTemdTL ） （ a）稳定（ b）稳定（c）稳定（ d）不稳定（ e）不dndn稳定（ f ）稳定nTLnTLnTLTemTemTemTTTabcTLnTLnTemnTLTemTem

10、TTTdfe2电力拖动运动方程的实用形式为GD2dnTe 与生产机械的负载转矩TL 的关系：由电动机的电磁转矩Te TLdt3751）当 Te = TL 时， dn/dt = 0 ，表示电动机以恒定转速旋转或静止不动，电力拖动系统的这种运动状态被称为静态或稳态；2）若 Te TL3）若 TeTL也就是一旦渡状态。四、计算题：时， dn/dt 0，系统处于正向加速或反向减速状态；时， dn/dt 0，系统处于正向减速或反向加速状态。dn/dt 0 ，则转速将发生变化，我们把这种运动状态称为动态或过1、一台他励直流电动机数据为： PN=7.5kW， UN=110V，I N=79.84A ，nN=1

11、500r/min ，电枢回路电阻 Ra=0.1014 ，求：（ 1） U=UN ， = N条件下，电枢电流 I a=60A 时转速是多少？（2） U=UN 条件下，主磁通减少 15%，负载转矩为 TN不变时，电动机电枢电流与转速是多少？;.（ 3）U=UN， = N 条件下，负载转矩为 0.8T N，转速为（ 800） r/min ，电枢回路应串入多大电阻？U NRa I N0.068解：（ 1） Ce NnNU NRa I a1528r / minnCeN（ 2） TN 不变时， Tem 不变，即 CTN I NCT I aI aN I N0.85NI N93.93 ANU NRa I a1

12、738r / minnCe（ 3）不计空载转矩时，TemTL ，故：Tem0.80.80.955PN 38.2N mTNnNnU NRaRBCeCeCT2NN解得： RB2.692、一台他励直流电动机数据为：PN=30kW， UN=440V， I N=100A， nN=1000r/min，电枢回路电阻 Ra=0.4 ，求：（ 1）电动机拖动位能性负载（TL=0.8T N），采用能耗制动，要确保最大制动电流不超过2I N，制动电阻应选多大？最后下放的稳定转速为多少？（ 2）若串联同（ 1）一样的电阻，电动机拖动反抗性负载（ TL=0.8T N）采用电压反接制动，最后下放的稳定转速为多少？（ 3）

13、电动机拖动一位能性负载（ TL=0.8T N），在电压反接时作回馈制动下放，下放转速为 1200r/min ，问电枢回路应串联多大的电阻？解：（ 1） Ce NU NRa I N0.4nNTL 0.8TNI a0.8I N80 AU NI a Ra44080 0.41020r / minnA0.4CeNCe N nA0.410200.4 1.64RI NRa21002;.nRaRI a1.64 0.480408r/ minCeN0.4（2） nU NI a ( Ra R )4402.0480Ce0.41508r / minN（3） n0U N440Ce1100r / minN0.4nn0U N

14、I a (Ra R 1 )R1 0.1nCe N第三部分变压器一、填空题：1、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）。（不变；增加）2、一台 2kV·A,400/100V 的单相变压器， 低压侧加100V，高压侧开路测得I 0=2A；P0=20W；当高压侧加400V，低压侧开路，测得 I0=_A， P =_W。（ 0.5 ； 20）03、变压器等效电路中的xm是对应于 _电抗，r m是表示 _电阻。 （主磁通的；铁心损耗的等效）4、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。 （绕向；首末端标记；联结方式）5、自

15、耦变压器的特点在于一、 二次绕组之间不仅有的联系而且有的联系。（磁；电）6、使用仪用互感器时要注意：电压互感器一定要运行于状态，而电流互感器一定要运行于状态，并且二者均须可靠接地。（空载；短路）二、选择题1、变压器空载电流小的原因是：（3）（ 1）一次绕组匝数多，电阻很大；（2）一次绕组的漏抗很大；（3）变压器的励磁阻抗很大；（ 4）变压器铁心的电阻很大。2、变压器空载损耗：（4）（ 1）全部为铜损耗；（2）全部为铁损耗；（ 3）主要为铜损耗；（4）主要为铁损耗3、变压器的变比与原、副边的：（4）（ 1）电压成反比； （ 2）电流成正比； （ 3）匝数成反比；（ 4）电压成正比4、某台三相变压

16、器， 容量是 3000 千伏安，如原边电压为 10 千伏，则原边电流约为 ( ) 安。（ 3）（ 1） 300；（ 2）86.6；（ 3） 173.2；（4） 605、变压器中，不考虑漏阻抗压降和饱和的影响，若原边电压不变，铁心不变，而将匝数增加，则励磁电流：（ 2）（ 1）增加；（ 2）减少；（ 3）不变；（ 4）基本不变。三、作图题 （ P149-151 P160 4-6 ）1、画相量图判定组别（a） Yy6；（b）Yd11；（ c） Yy0；（d）Yd5;.（a）（ b）（c）（d）第四部分异步电动机一、填空题：1、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_

17、；在 _范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为_。（ 0；反电动势；制动转矩）2、三相异步电动机根据转子结构不同可分为_ 和 _ 两类。（笼型异步电动机和绕线型异步电动机）3、一台 6 极三相异步电动机接于50HZ 的三相对称电源；其 s=0.05 ，则此时转子转速为_r/min 。（ 950； 50）4、一台三相异步电动机带恒转矩负载运行，若电源电压下降， 则电动机的转速_，定子电流 _，最大转矩 _ ，临界转差率 _。（减小；增大；减小；不变）5、三相异步电动机电源电压一定，当负载转矩增加， 则转速 _，定子电流 _。（减小；增加）6、三相异步电动机等效电路中的附加电阻是模拟_的等值电

18、阻。（总机械功率）二、选择题1、如果某三相异步电动机的极数为4 级，同步转速为1800 转 /分，那么三相电流的频率为：（ 2）（ 1） 50 赫兹；（2） 60 赫兹；（ 3） 45 赫兹；（4） 30 赫兹2、三相异步电动机带恒转矩负载运行，如果电源电压下降，当电动机稳定运行后，此时电动机的电磁转矩：（ 1）（ 1）下降；（ 2）增大；（ 3）不变；（ 4）不定。3 、改变三相异步电动机转向的方法是：（ 3）（ 1）改变电源频率； （ 2）改变电源电压； （ 3）改变定子绕组中电流的相序； （ 4）改变电机的工作方式三、计算题1、已知一台三相四极异步电动机的额定数据为： PN=10kW，U

19、N=380V，I N=11.6A ，定子为 Y 联结，额定运行时，定子铜损耗 PCu1=560W,转子铜损耗 PCu2=310W，机械损耗 Pmec=70W，附加;.损耗 Pad=200W，试计算该电动机在额定负载时的：（1）额定转速；（ 2）空载转矩；（ 3）转轴上的输出转矩；（ 4）电磁转矩。解：（ 1） PemP2PmecPadPCu 210.58kWsNPCu 2 / Pem0.0293nN(1 sN )n11456r / min（2） T0PmecPad1.77Nm（3） T2P265.59 N mN（ 4） TemT2T067.36 Nm2、已知一台三相异步电动机，额定频率为150

20、kW，额定电压为380V，额定转速为1460r/min ，过载倍数为2.4 ，试求：（ 1）转矩的实用表达式；（2）问电动机能否带动额定负载起动。TN9550 PN981.2Nm解：（ 1）nNTmmTN2355N m根据额定转速为1460r/min，可判断出同步转速n1 =1500 r/min ，则额定转差率为sNn1nN0.027n1ss (m21)0.124mNm转子不串电阻的实用表达式为：T2Tm4710ssms0.124sms0.124s（ 2）电机开始起动时， s=1， T=Ts，代入实用表达式得：Ts4710575N m10.1240.1241因为 TsTN ，故电动机不能拖动额

21、定负载起动。第五部分异步电动机的电力拖动一、填空题：;.1、拖动恒转矩负载运行的三相异步电动机，其转差率s 在_范围内时， 电动机都能稳定运行。( 0sm )2、三相异步电动机的过载能力是指_。 ( Tm / TN )3、星形一三角形降压起动时， 起动电流和起动转矩各降为直接起动时的_倍。(3)4、三相异步电动机进行能耗制动时，直流励磁电流越大， 则补始制动转距越 _。( 大 )5、三相异步电动机拖动恒转矩负载进行变频调速时，为了保证过载能力和主磁通不变，则 U1 应随 f 1 按 _规律调节。 ( 正比 ) 二、选择题1、与固有机械特性相比，人为机械特性上的最大电磁转矩减小，临界转差率没变，

22、则该人为机械特性是异步电动机的：（ 1）定子串接电阻的人为机械特性；（ 2）转子串接电阻的人为机械特性； （ 3）降低电压的人为机械特性 。2、与固有机械特性相比，人为机械特性上的最大电磁转矩不变，临界转差率增大，则该人为机械特性是异步电动机的：（ 1）定子串接电阻的人为机械特性； （ 2）转子串接电阻的人为机械特性 ；（ 3）降低电压的人为机械特性。3、 一台三相笼型异步电动机的数据为PN = 20kW， UN = 380V ， T=1.15 ，ki =6, 定子绕组为三角形联结。 当拖动额定负载转矩起动时， 若供电变压器允许起动电流不超过 12I N，最好的起动方法是：（ 1）直接起动 ；

23、（ 2） Y降压起动；（3）自耦变压器降压起动。4、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10%，这时电动机的电磁转矩：（ 1） Tem=TN;(2) Tem=0.81 TN;(3) Tem=0.9T N。5、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，若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：（3）（ 1）能耗制动运行；（2）反向回馈制动运行；（ 3）倒拉反转运行。6、三相异步电动机拖动恒转矩负载，当进行变极调速时，应采用的联结方式为：（ 1） YYY；（ 2） YY；（ 3）正串 Y反串 Y。7、三相异步电动机拖动恒功率负载

24、，当进行变极调速时，应采用的联结方式为：（ 1） Y YY；（2） YY；（ 3）正串 Y反串 Y。三、计算题一台三相笼型异步电动机的数据为P =40kW,U =380V,n =2930r/min, =0.9,NNNNcos =0.85 ，k=5.5,k=1.2 ，定子绕组为三角形联结，供电变压器允许起动电流为150A，Nist能否在下列情况下用Y降压起动？（ 1）负载转矩为0.25TN;(2) 负载转矩为 0.5TN。PNI N解：额定电流3U N N cosN40103A 79.44A33800.90.85直接起动电流I stkI I N5.579.44 A437 A采用 Y-降压起动时;

25、.I st1 I st1437 A145.7 A150A起动电流：33Tst1 Tst1kst TN1 1.2TN0.4TN起动转矩：333可见：（ 1）当 TL0.25TN 时，可以起动；（2）当 TL0.5TN 时，不能起动。2、一台三相笼型异步电动机的数据为 PN=43.5kW， UN=380V， nN=1450r/min ， I N=100A，定子绕组采用形接法， I st /I N=8，Tst /T N=4，供电变压器允许起动电流为 400A，负载转矩为345N· m。试求：（ 1）可否直接启动；（ 2）可否采用 Y- 启动，为什么？解：（ 1）直接启动直接启动时的启动电流

26、I stI stI N8 100A800 AI N额定转矩TN9550PN955043.5N m 286.5N mnN1450直接启动时的启动转矩TstTstTN4286.5Nm1146 NmTN由于直接启动时的启动电流I st800 A400A ，故不能直接启动。（ 2） Y- 启动启动电流 I st'1I st1800A266.7A400A1313启动转矩 Tst'Tst1146N m382Nm33'TL1.1345N m 379.5N mTst 1.1所以可以采用 Y-启动。第六部分同步电机一、填空题：1、同步电机工作在电动机状态时，定子边接电源，转子边通过电刷和集电环接电源，转子轴上联结机械负载。三相交流；直流2、同步发电机正常情况下并车采用_ ，事故状态下并车采用_