电机与拖动基础试题库及答案

1、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。 （EaU；EaU）5、直流发电机的绕组常用的有_和_

2、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=9.55Ce）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）（1）电枢绕组；（2）励磁绕组；（

3、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:PN=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，I0=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：If=励磁损耗：PCufUfRf=220A=0.5A 4402f2202=RfI=110W Rf440U2f空载时：输入功率：P1=U

4、I0=2202W=440W励磁功率：Pf=110W电枢铜损耗：PW Cua=RaIa=Ra(I0-If)=2.252电刷接触损耗：PW=3.0W Cub=2UbIa=211.522附加损耗：Pad=0'则：P-PCub-PW mec+PFe=P1-Pf-Pad=324.75Cua当Ia=10A时，I=Ia+If=10.5A输入功率：PW=2310W 1=UI=22010.522 PW Cua=RaIa=110W=100Pf=110WPW Cub=2UbIa=2110W=20输出功率：PW 2=P1-P=P1-PCua-Pf-PCub-(Pmec+PFe)=1755.25效率：=P210

5、0%=75.98% P12、一台并励直流发电机，铭牌数据如下：PN=6kW，UN=230V，nN=1450r/min，Ra=0.57（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Pmec=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。解：（1）P2=PN=6kW If=UfRf=2220A=1.3A 177 Pf=RfIf=299W IN=PN6000=A=26.1A UN230Ia=IN+If=27.4A2 PW Cua=RaIa=427.9所以 PW em=P2+PCua+Pf=6726.9Tem=Pem672

6、6.9=Nm=44.3Nm 60（2）PW 1=Pem+Pmec+PFe=7021.9=P2100%=85.45% P13、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：If=UN230=A=4A Rf57.7PN23103IN=A=100A UN230Ia=IN+If=104A2PW Cua=RaIa=108

7、1.6（1）Ea=UN+RaIa=240.4V Ce=Ea=0.1603 nN电动机运行：Ea=UN-RaIa=209.6VCe'=220220Ce=0.1603=0.1533 230230n=Ea=1367r/min Ce'（2）Pem=EaIa=21.798kWPem21.798103=Nm=152.27Nm （3）Tem=21367/60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、电枢回路串电阻起动）3、当电动机的转速超

8、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）（1）能耗制动状态；（2）反接制动状态；（3）回馈

9、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）I1<I2；（2）I1=I2；(3)I1>I2。 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P121 3-5.（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nTabncnTnnnTdfTeT2电力拖动运动方程的实用形式为GD2dn由电动机的电磁转矩Te与生产机械的负载转矩TL的关系： Te-TL=

10、375dt1）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 TL 时， dn/dt 0，系统处于正向加速或反向减速状态； 3）若TeTL 时， dn/dt 0，系统处于正向减速或反向加速状态。也就是一旦 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渡状态。四、计算题：1、一台他励直流电动机数据为：PN=7.5kW，UN=110V，I N=79.84A，nN=1500r/min，电枢回路电阻Ra=0.1014，求：（1）U=U N，=N条件下，电枢电流Ia=60A时转速是多少？（2）

11、U=U N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=U N，=N条件下，负载转矩为0.8TN，转速为（800）r/min，电枢回路应串入多大电阻？解：（1）CeN=UN-RaIN=0.068 nNn=UN-RaIa=1528r/min CeN（2）TN不变时，Tem不变，即CTNIN=CTIa Ia=NNIN=IN=93.93A 0.85Nn=UN-RaIa=1738r/min Ce（3）不计空载转矩时，Tem=TL，故： Tem=0.8TN=0.80.955PN=38.2Nm nNn=UNR+RB -aCeNCeCT2N解得：RB=2.692、一台

12、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=0.8TN），采用能耗制动，要确保最大制动电流不超过2IN，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=0.8TN）采用电压反接制动，最后下放的稳定转速为多少？（3）电动机拖动一位能性负载（TL=0.8TN），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）CeN=UN-RaIN=0.4 nNTL=0.8TNIa=0.8IN=8

13、0AnA=UN-IaRa440-800.4=1020r/min CeN0.4CeNnA0.41020-Ra=-0.4=1.64 2IN2100Rn=-Ra+R1.64+0.4Ia=-80=408r/min CeN0.4UN+Ia(Ra+R)440+2.0480=-=-1508r/min CeN0.4（2）n=-（3）n0=UN440=1100r/min CeN0.4n>n0n=UN+Ia(Ra+R1)R1=0.1 CeN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,400/1

14、00V的单相变压器，低压侧加100V，高压侧开路测得I0=2A；P0=20W；当高压侧加400V，低压侧开路，测得I0=_A，P0=_W。（0.5；20）3、变压器等效电路中的xm是对应于_电抗，rm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

15、）（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

16、）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_；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

17、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

18、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，UN=380V，IN=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）Pem=P2+Pmec+Pad+PCu2=10.58kWsN=PCu2/Pem=0.0293nN=(1-sN)n1=145

19、6r/min（2） T0=（3）T2=Pmec+Pad=1.77Nm P2=65.59Nm N（4）Tem=T2+T0=67.36Nm2、已知一台三相异步电动机，额定频率为150kW，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。TN=9550解：（1）PN=981.2NmnN Tm=mTN=2355Nmn1=1500 r/min，则额定转差率为 根据额定转速为1460r/min，可判断出同步转速sN=n1-nN=0.027n1转子不串电阻的实用表达式为： sm=sN(m=0.124T=2Tm4710=s0

20、.124ssm+0.124s sms（2）电机开始起动时，s=1，T=Ts，代入实用表达式得： Ts=因为4710=575Nm+0.1241 Ts<TN，故电动机不能拖动额定负载起动。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。 (0-sm)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

21、和主磁通不变，则U1应随f1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，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

22、定负载转矩起动时，若供电变压器允许起动电流不超过12IN，最好的起动方法是：（1）直接起动；（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=0.9TN。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；

23、（2）YY；（3）正串Y反串Y。7、三相异步电动机拖动恒功率负载，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。三、计算题一台三相笼型异步电动机的数据为PN=40kW,UN=380V,nN=2930r/min,N=0.9,cosN=0.85，ki=5.5, kst=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，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。 IN=解：额定电流直接起动电流PNUNNcosN=40103A=79.44A3800.90.85 Ist=kIIN=5.579.44A=437

24、A采用Y-降压起动时起动电流：'=Ist11Ist=437A=145.7A 150A33 111'=Tst=kstTN=1.2TN=0.4TNTst333起动转矩：可见：（1）当TL=0.25TN时，可以起动；（2）当TL=0.5TN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，IN=100A，定子绕组采用形接法，Ist/IN=8，Tst/TN=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Is

25、t=额定转矩 IstIN=8100A=800A INTN=9550PN43.5=9550Nm=286.5Nm nN1450直接启动时的启动转矩Tst=TstTN=4286.5Nm=1146Nm TN由于直接启动时的启动电流Ist=800A>400A，故不能直接启动。（2）Y-启动 11Ist=800A=266.7A<400A 3311'启动转矩Tst=Tst=1146Nm=382Nm 33启动电流Ist='Tst'>1.1TL=1.1345Nm=379.5Nm 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