建筑11电工技术复习题与答案

1、湖南文理学院建筑电气与智能化11101班电子电工复习资料B ）。、选择题1. 他励直流电机处于电动机运行状态时，有下列关系（23Tem与n同方向,Tz与n反方向，吸收机械能，输出电能Tem与n同方向,Tz与n反方向，吸收电能，输出机械能Tem与n反方向,Tz与n同方向，吸收电能，输出机械能Tem与n反方向,Tz与n同方向，吸收机械能,输出电能2.恒功率负载的特点是（负载转矩与转速的乘积为一常数负载转矩与转速成反比变化恒功率负载特性是一条双曲线以上都对3.异步电动机的过载能力是指（最大转矩与额定转矩之比最大转矩与起动转矩之比最大电流与额定电流之比最大电流与起动电流之比4.直流电机电枢绕组内的电流

2、是（A 交流B 直流C 脉动直流A ）。5.他励直流电动机采用电枢回路串电阻起动，在起动期间，应当（逐渐减小起动电阻，直到电阻值为零逐渐增大起动电阻，直到电阻值达到最大不改变起动电阻值6.以上都不对与固有特性相比，他励直流电动机人为机械特性的理想空载转速和斜率均发生了变化，那么这条人为机械特性是（C）。A 电枢回路串电阻的人为特性B降低电压的人为特性C减弱磁通的人为特性D 以上都不对7.单相绕组通入单相电流时，形成的磁场是:A 圆形磁场脉动磁场C椭圆形旋转磁场静止磁场8. 异步电动机的电磁转矩是由主磁通和（D ）相互作用产生的。A定子电流B转子电流C定子电流有功分量D转子电流有功分量9.为了使

3、自耦变压器降压起动和 丫- 降压起动具有同样的起动效果，自耦变压器的变比为（B ）。D 以上都不对10.直流电动机拖动反抗性恒转矩负载运行， 进行能耗制动后，则转速将（C ） 0升高到某一转速下稳定运行下降到某一转速下稳定运行下降直到停转下降到零以后再反向旋转并在某一转速下稳定运行11.三相异步电动机的变极调速适用于（A )o笼型电动机绕线型电动机笼型及绕线型电动机以上都对12.三相异步电动机拖动位能性恒转矩负载运行,进行能耗制动后，则转子转速将（D )。A升高到某一转速下稳定运行B下降到某一转速下稳定运行C下降直到停转D 下降到零以后再反向旋转并在某一转速下稳定运行13. 他励直流电动机的转

4、速反向的反接制动只适用于（A恒功率负载B反抗性恒转矩负载C位能性恒转矩负载D风机类负载14. 为了使电动机得到充分利用，他励直流电动机拖动恒转矩负载调速时，应采用（D ）0A 电枢串电阻调速B降压调速C弱磁调速D 电枢串电阻调速或降压调速D )o15. 他励直流电机处于回馈制动运行状态时，有下列关系（A Tem与n同方向，n>ns，吸收机械能，输出电能B Tem与n同方向，nvns，吸收电能，输出机械能C Tem与n反方向，nvns，吸收电能，输出机械能D Tem与n反方向，n>ns，吸收机械能，输出电能16.三相异步电动机变转差的调速方法有（B ）。降压调速B转子串电阻调速17.

5、18 .异步 电动机的机械特性是指（D ）。A转速与电磁转矩的关系B转矩转差曲线C 电磁转矩的参数表达式D 以上都对19.位能性恒转矩负载特性是位于第（C ）象限的竖直线。A 1、21、3C 1、4D 2、4串级调速D 以上都对三相异步电动机反接制动运行时的工作点位于（D ）象限。20.直流电动机电动势和电磁转矩的性质分别为（C）A电源电动势、驱动转矩B电源电动势、制动转矩C反电动势、驱动转矩D反电动势、制动转矩21. 与固有机械特性相比，异步电动机的最大转矩和理性空载转速不变，而起动转矩和临界转差率变大的人为机械特性是（D ）。降低频率的人为特性降低电压的人为特性定子串电阻的人为特性转子串电

6、阻的人为特性22.三相异步电动机实现能耗制动的方法是（B ）。断开电源后,将定子三相绕组出线端接入三相对称电阻后短接起来断开电源后,在定子两相绕组上加一直流电源断开电源后,在定子两相绕组上加一单相交流电源以上都对23. 三相异步电动机正常运行时，电机内的合成磁场是：（B ）A脉动磁场B圆形旋转磁场D静止磁场C椭圆形旋转磁场二、填空题。1、直流电动机全压起动时，起动电流很大，为了限制启动电流，可以采用降压起动方法。2、绕线式异步电动机进行能耗制动时,定子磁场是静止 磁场,此时在转子回路中串联适当的电阻是为了增强 制动转矩。3、三相异步电动机进行变频调速时，若拖动恒转矩负载，则应满足的条件是旦晋=

7、定值，此时电机的磁通亠变f14、直流电动机常用的起动方法有降低电源电压 和 增大中枢电路电阻 两种;调速方法有降低中枢电压调速和弱磁调速两种；制动方法有 能耗制动反接制动，回馈制动三种。5、电源电压下降时,异步电动机的最大转矩将减小，临界转差率将增加。6、Ea注；异步电动机的电磁转矩表达式t=Cu12r）。曰止直流电动机的电磁转矩表达式 T= Ctla ，感应电动势的表达式7、控制电压为0时，电动机不能立即停转。这种现象在交流伺服电动机中称为8、三相异步电机同步转速的表达式是口=罟，异步电动机的电磁转矩的物理表达式是 T=CtQ|2COS®2。9、系统的电磁转矩和负载转矩分别用Tem

8、、Tz表示，当两者满足TemTz时系统处于加速运行状态，当两者满足Tern VTz时系统处于减速运行状态。10、低压电器通常指工作在交流电压1200V 及以下电路中的电气设备。习惯上 交流1200V、直流1500V 以上电路的电器统称为高压电器。11、直流电机的励磁方式有他励、并励、 串励复励四种。12、三相异步电动机按转子结构主要分三相绕线异步电动机和鼠笼式异步申I动机两种。13.三相笼型异步电动机起动方法主要有Y- A换接启动、自耦降压启动软启动三种。异步电动机过载能力的定义表达式为r/lT TmtN，起动能力的定义表达式为Tn14.单相异步电动机按结构来分主要有电容分项式 和 罩极式 两

9、种。15.三相异步电动机调速方法有变频调速 、变极调速 、变转差三大类。行程开关的文字符号为：ST ，常开触点的图像符号为17、当0VSV1时，异步电机运行于电动机 状态，此时电磁转矩性质为驱动 转矩。18、三相异步电动机感应电势 E1的有效值表达式是_ E1 =4.44f1NQ，丄Cw119、三相笼型转子异步电动机常用的降压起动方法有Y- 换接启动耦式降压启动软启动三种。20、三相异步电机的三种运转状态是电磁制动电动机发电机相对应的转差率范围分别是 S>10<S<1和 S<021、三相异步电动机变频调速时，对于恒转矩负载应满足的条件是 严严定值；对于恒功率负载应满足的

10、条件是汁斧定值。22、他励直流电动机电气制动的方法有 能耗制动、反接制动、回馈制动三种。23、步进电动机三相双三拍的通电顺序为：A、BTB、C-C、A-A、B-步距角为30。24、在直流电动机的调速中，要求调低电动机的转速时可采用 降压 调速，要 求调高转速时可采用弱磁 调速。25、并励直流电动机运行时，发生突然失磁会有飞车 危险。三、简答题。1、电力拖动系统稳定运行的必要条件是什么？充分条件是什么?何为直流电动机励磁方式？有哪几种励磁方式?答：必要条件：电动机的机械特性与负载的转矩特性必须有交点，即存在Tem=TL 充分条件：在交点 Tem=TL处，满足dTem/d*dTL/ dn.直流电机

11、的励磁方式是指对励磁绕组如何供电、 产生励磁磁通势而建立主磁场的 问题。直流电动机的主要励磁方式是并励式、串励式和复励式2、怎样改变三相异步电动机的旋转方向?答：从异步电动机的工作原理可知，异步电动机的旋转方向是和定子旋转磁场的旋转方向一致的。定子旋转磁场的方向是取决于定子绕组中电流的相序，故只 要将电源接到定子绕组的三根引线中的任意两线对调一下，就可以改变定子旋转 磁场的旋转方向，因而也就改变定子旋转磁场的旋转方向， 因而也就改变了异步 电动机的旋转方向。3、简述异步电动机的能耗制动方法及原理。答：方法：是正在运行的电动机脱离电网，然后立即在定子两相绕组内通入直 流电流； 原理：定子两相绕组

12、内通入直流电流后， 在定子内形成一个静止的磁 场，而转子由于惯性的存在旋转时，其导线即切割磁场，在转子中产生感应电动 势及转子电流，根据左手定则，可确定转矩为制动转矩，将使电动机迅速停车。4、三相笼形异步电动机起动方法有哪些?答：丫一启动 三相电阻降压启动 自耦变压器降压启动 软启动器降压启动5、三相绕线式异步电动机起动方法有哪些？答：转子回路串接电阻起动转子回路串接频敏变阻器起动转子回路串液体变 阻器启动&三相异步电动机有哪三种运转状态？其转速范围怎样?答：电动远转状态、反接制动远转状态和回馈制动状态对应转速范围：0<S<1 S>1和S<0 7、何为步进电动机

13、，有哪些特点?答：步进电机是一种感应电机，是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构特点： 可以通过控制脉冲个数来控制角位移量， 从而达到准确定位的目的；同 时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目 的。8、简要阐述单相异步电动机工作原理?答：在交流电机中，当定子绕组通过交流电流时，建立了电枢磁动势，它对电机 能量转换和运行性能都有很大影响。所以单相交流绕组通入单相交流产生脉振磁 动势，该磁动势可分解为两个幅值相等、转速相反的旋转磁动势和，从而在气隙 中建立正传和反转磁场和。这两个旋转磁场切割转子导体，并分别在转子导体中 产生感应电动势和感应电流 。该电流与磁场相互作用产

14、生正、反电磁转矩。正 向电磁转矩企图使转子正转；反向电磁转矩企图使转子反转。这两个转矩叠加起 来就是推动电动机转动的合成转矩。9、机械互锁和电气互锁的定义如何。答：机械互锁就是通过机械部件实现互锁， 比如两个开关不能同时合上，可以通 过机械杠杆，使得一个开关合上时，另一个开关被机械卡住无法合上。电气互锁就是通过继电器、接触器的触点实现互锁，比如电动机正转时，正转接 触器的触点切断反转按钮和反转接触器的电气通路。10、直流电动机为什么不能直接起动？如果直接起动会出现什么后果?答：1st =UN/Ra电动机在未启动之前，转速n=0，E=0，而内阻Ra很小，所以直接接入电网时，启动电流会很大，一般会

15、达到额定电流的10-20倍，这样启动会在电动机启动瞬间产生危险的火花， 烧坏整流子，也会引起绕组的损坏，还会 对电网电压产生较大波动，引起事故。11、三相异步电动机的转速n是否等于旋转磁场的转速ns?为什么？答：不等于，因为转速n等于旋转磁场的转速Ns时，定子和转子就不存在相对 运动，而使电动机不能产生感应电动势。12、使直流电动机反转的方法有哪些？答：改变直流电动机转动方向的方法有两种:是电枢反接法，即保持励磁绕组的端电压极性不变，通过改变电枢绕组端电 压的极性使电动机反转;二是励磁绕组反接法，即保持 电枢绕组端电压的极性不变，通过改变励磁绕组 端电压的极性使电动机调向。当两者的电压极性同时

16、改变时，则电动机的旋转方 向不变。13、三相笼型异步电动机为什么能旋转？异步电动机负载增加时，其转差率S如何变化？为什么?答：如果负载不变，则电机的转速与电流的乘积为恒定值；如果负载变化，则负 载增加，则电流增加，而转速降低（转差率增加）；反之类推。14、如何解决交流伺服电动机的“自锁”现象？答：把伺服电动机的转子电阻设计的很大， 使电动机在失去控制信号，即成单相 运行时，正转矩或负转矩的最大值均出现在 Sm>1的地方。当速度n为正时，电磁转矩T为负，当n为负时，T为正，即去掉控制电压后，单相供电的电磁转矩 的方向总是与转子转向相反，所以是一个制动转矩，可使转子迅速停止不会存在 自传现象

17、。15、伺服电动机的功能有哪些。主要有几种伺服电动机答:功能：伺服电动机的功能是将输入的电信号转换为电动机轴上的转速或转角,驱动控制对象。主要分为两种：交流伺服电动机、直流伺服电动机16、有哪三种负载转矩？各有何特点。答：常见负载转矩特性有恒功率、恒载转矩、通风机三种。 恒载转矩负载，特点是当转速变化时，负载转矩 TZ总保持常值； 恒功率负载，特点是负载转矩与转速成反比； 通风机负载，特点是负载的通入二相电流，定绕组产戈f转磁场转子导体做切割磁力线的相对 运动，产生感应电如由于转导体 闭合，形成感应电流°用右手定则 判断其方向.通电导体在磁场中会受到一电磁 力/的作用，方向用左手走则

18、刿断 a形成力矩'即电懺转矩T,TXTV电机开始旋转.转矩与转速的二次方成正比。17、并励直流电动机的人为机械特性有哪几种?哪一种人为机械特性的理想空载转速no会增大?答：（1）电枢串电阻、改变电压、减弱磁通三种人为机械特性。（2）减弱电动机磁通时的人为机械特性的理想空载转速 no会增大。18、三相异步电动机名称的由来，为何又称感应电动机?nO。答：（1） 一般情况下，异步电动机的转速不能达到旋转磁场的同步转速因为若旋转磁场与转子导条之间没有相对运动 就不可能有感应电动势，因此就 不会产生电磁转矩， 所以转子转速n与旋转磁场必定“异步”。（2）定转子间的相互作用都是感应产生的，所以，又

19、称作感应电动机。19、简要阐述异步电动机工作原理?答：当定子三相绕组接到对称三相电源以后，即在定子、转子之间的气隙内建立 了旋转磁场，由于转子导条被这种旋转磁场的磁力线切割， 导条内会产生感应电 势，因为转子导条是构成回路的，转子导条中就有感应电流通过。转子导条在旋 转磁场中切割磁力线并载有电流，就必然会受到电磁力，电磁力形成一个电磁转 矩，于是转子就跟着旋转磁场旋转。20、异步电动机变频调速时，要做到恒转矩调速应满足什么条件？要做到恒功率调速应满足什么条件?答：恒转矩调速的条件为U/f1 定；恒功率调速的条件为 U/f1 定21、单相异步电动分为哪几类？各有何主要用途?答：罩极式与分相式（电

20、阻分相与电容分相），前者用于小台扇、录音机等功率 较小的设备，后者用于冰箱、空调等功率较大的设备22、步进电动机主要有哪些形式，各自的通电顺序怎样和步距角分别为多少。答：按运动形式可分为旋转型和直线型两大类。 按转矩产生的原理可分为反30 °应式、永磁式和混合式；按输出转矩的大小还可以分为伺服式和功率式。主要有：单三拍双三拍A、B B、CC、AA、B 30 °六拍AA、B BB、CC C、A A15 °四、作图题。1、定性作出他励直流电动机的固有机械特性与三种人为机械特性曲线。0他励直流电动机改变电枢电压时的机械特性2、定性作出三相绕线异步电动机的固有机械特性图及

21、转子回路串电阻和降低电压的人为机械特性图。4.2三相异步电动机的固有机械特性曲线閨4-4界步屯动机鞍子申接対称申阻时的人为机械持性ffl4J三相异步电动机降低电源电压时的人为机械特性3、同一坐标中作出常见的三种负载转矩机械特性图。荊矩负爺转性2 功率负ft特性3. 4廩曲«特性4、直流电动机带额定负载正向电动运行时，现通过弱磁调速的方法，使电机转速为5/4 nN的机械特性曲线。曲线1匚=/($)n S6顺序控制线路图FC2FK!KUI顺序控制线路图7、正反转控制线路图H-?H1Ill川FTI K'EKMlVX-VJ J 1 Je E、 IsliS |Khl卜皿1KEE卜C7k

22、>c7kmirhkMjrhkcF起E/百lil N,T图I冷弘咆胡扰|一反怙捏辭电貉闍8、星-三角形起动控制电路图9、行程控制电路图A fl Cnr| 11 J JKMJRM3-SB,fcM（b图4.乱3限位控制主电控！«电跻SBIi旳IKMHKM Vr4TI I 1 KM i SHIeX km11/KM y中 TKM 1/KM JK.M 210、点动控制及正常控制电路图五、计算题。1、一直流电动机额定数据为：额定功率PN=17kW，额定电压Un=220V，额定转速nN=1500r/min,额定效率？沪0.83。求额定负载时的输入功率及额定电流。答案：I （额）=P （额）/U

23、n（额）=21.25KW/220V=（ 21.25/220 ） A= 93AP （额）=PN/ ?N= 17KW/0.83= 21.25KW2、台直流电动机，Pn=80KW , In=404A, n n = 90%，求该电动机的额定电压。Un=P （额）/In=220 V答案：P （额）=Pn/?n=80KW/90 % =88.9kw3、有一并励直流电动机，其额定数据如下：Pn=15KW : Un=220V, Ra= 0.捡,Rf= 16g , nN=1000r/min, 口 n= 0.8。试求: 额定电流In ,额定电枢电流laN及额定励磁电流If ；反电动势Ea和额定转矩Tn。解：（1）

24、Tn =PnUnRfIf吕Rf(2) Ea =U -RalaNTn =995xpnN4、他励直流电动机的Un=220V, In=207.5A , Ra=0.067 Q试问：（1）直接起动时的起动电流是额定电流的多少倍？ （2）如限制起动电流为1.5In，电枢回路应串入多大的电阻?解：（1）直接起动电流和起动电流倍数分别为:l st3283.6 = 15 .8倍207 .5stRa0.0673283 .6ARs = Uo.5 I n"Ra" 11.5x207.5220-0.067,0.64。5、台直流电动机的铭牌数据为：Un=220V, In=150A, Pn=30KW,nN

25、=1500r/min，计算其固有机械特性。解：固有机械特性数据为:Ean=0.95U n=209VCWnEan=0.139V/(r/min)nN1500n0 =Un582.7Tn =Ct nIn =9.55Ce nIn =9.55X0.139x150 = 276.5Nm过点两点A（0、no）B（TN、nN ）画出图形即可6、台他励直流电动机，Un=440V, In=50A, nN=1500r/min, Ra=0.4Q,当负载为额定负载时:1）如果在电枢电路中串入 Rq= 1.56Q，求串接电阻后的转速。2）如果电源电压下降为220V，求电枢内无串接电阻时的转速。3）若励磁磁通减少10%，求电枢

26、内不串接电阻时的转速（调速前后转矩不变）解：(1) Ea=UNla(Ra+Rd=UNlN(Ra+R)=342VEa =Un -laRa =UInR420VCeQ=U故门=屉nNnN,niu=Ea =122(r/min)Ea(2) Ea =U -laRa =U - l n R；= 20CV n' = Ea'匹=714(r/min)Ea(3) T =Ct la =T' =Ct 'la=0.96= la =1.11la =55AEa =U -laRa =416VHln =14.86(r/mi n)7、他励直流电动机的数据为：P N=10kW,Un=220V , In=

27、53.4A, nN=1500r/min,Ra=0.4 Q求：（1）额定运行时的电磁转矩、输出转矩及空载转矩；（2）理想空载转速和实际转速；（3）半载时的转速;（4） n=1600r/min时的电枢电流。解：(1) Un =EaN +laNRa =EaNfRa即：Ea =Un-gRa =198.64TeN 0 N = EaN 1 aN =EaN l N则有:60EaN 1 NTeN =67.53(N m)2呗额定输出转矩：T2n =9550P =63.67(N m) nN则：To =67.53-63.67=3.86(N - m)nN CEe="EaN=UN= nc=1661(r/mi n) nono 二 no -广To =1652(r/min)(Ce )(Ct )(3)nCE¥因为Un、In均不变，则由EaNUN-lNRa知 Ea = EaN故 n =nN =1500(r/min)(4) E； =Cen''=弘n''=211.8V nNUn Ea =20.3ARa8、台丫225M-4型的三相异步电动机，定子绕组型联结，其额定数据PN=45kW,nN=1480r/min，Un=380Win=92.3%，cos®n=0.88，Ist/lN=7.0, Tst/TN =1.9, Tmax/TN = 2.2，求:1）额定