电力拖动考试题及答案

电力拖动考试题及答案

一、选择题（每题3分，共30分）1.直流电动机常用的调速方法不包括（）A.改变电枢电压调速B.改变励磁磁通调速C.改变电源频率调速D.改变电枢回路电阻调速答案：C。直流电动机调速方法主要有改变电枢电压、改变励磁磁通、改变电枢回路电阻调速，改变电源频率调速是交流电动机调速方式。2.三相异步电动机旋转磁场的转速称为（）A.同步转速B.额定转速C.最大转速D.最小转速答案：A。三相异步电动机旋转磁场转速为同步转速，额定转速略低于同步转速。3.下列哪种制动方式不属于直流电动机的制动方式（）A.能耗制动B.反接制动C.回馈制动D.电容制动答案：D。直流电动机制动方式有能耗制动、反接制动、回馈制动，电容制动一般用于交流异步电动机。4.热继电器在电路中起的保护作用是（）A.短路保护B.过载保护C.欠压保护D.失压保护答案：B。热继电器是利用电流热效应原理工作的，主要用于电动机的过载保护。5.三相异步电动机正常运行时，定子绕组中通入的是（）A.直流电B.单相交流电C.三相交流电D.脉冲直流电答案：C。三相异步电动机要产生旋转磁场，定子绕组需通入三相交流电。6.直流他励电动机启动时，电枢回路串入电阻是为了（）A.增大启动转矩B.限制启动电流C.增大启动功率D.减小启动时间答案：B。直流他励电动机启动时反电动势为零，电枢电阻小，直接启动电流很大，串电阻可限制启动电流。7.电动机的电磁转矩与（）有关。A.电源电压B.负载大小C.磁通和电枢电流D.转速答案：C。电动机电磁转矩公式表明其与磁通和电枢电流有关。8.接触器的文字符号是（）A.QSB.FUC.KMD.FR答案：C。QS是隔离开关文字符号，FU是熔断器，KM是接触器，FR是热继电器。9.三相异步电动机的调速范围（）A.较窄B.较宽C.无法调速D.可以任意调速答案：A。三相异步电动机调速方法有限，调速范围相对较窄。10.调速系统的调速精度常用（）来衡量。A.调速范围B.静差率C.调速平滑性D.调速稳定性答案：B。静差率反映了调速系统在负载变化时转速的稳定程度，用于衡量调速精度。二、填空题（每题3分，共30分）1.电力拖动系统由电动机、（）、控制设备和工作机构组成。答案：传动机构。传动机构将电动机的运动和动力传递给工作机构。2.直流电动机的电磁转矩方向与（）方向一致。答案：旋转。电磁转矩是驱动电动机旋转的力矩，方向与旋转方向一致。3.三相异步电动机的转差率s=（），其中n₀为同步转速，n为转子转速。答案：(n₀-n)/n₀。转差率是衡量异步电动机运行性能的重要参数。4.热继电器主要由发热元件、（）、动作机构和复位按钮等部分组成。答案：双金属片。双金属片是热继电器实现过载保护的关键元件，受热会发生弯曲。5.直流电动机的调速性能指标主要有调速范围、（）和调速的平滑性等。答案：静差率。静差率体现了调速系统的转速稳定性。6.接触器按主触头通过的电流种类可分为（）接触器和直流接触器。答案：交流。接触器根据主触头电流类型分为交流和直流接触器。7.三相异步电动机的启动方式有直接启动和（）启动。答案：降压。当电动机容量较大时，为限制启动电流，常采用降压启动。8.电力拖动系统的运动方程式为（），其中T为电磁转矩，T₀为负载转矩，GD²为飞轮惯量，dn/dt为转速变化率。答案：T-T₀=GD²/375×dn/dt。该方程式描述了电力拖动系统的运动状态。9.直流他励电动机的机械特性是指电动机的（）与转速之间的关系。答案：电磁转矩。机械特性反映了电动机带负载能力和转速变化情况。10.调速系统的调速平滑性是指在调速范围内，（）调节的难易程度。答案：转速。调速平滑性好意味着转速能在调速范围内平稳调节。三、简答题（每题10分，共20分）1.简述直流电动机的调速原理。答：直流电动机调速原理基于其转速公式n=(U-IR)/CeΦ（n是转速，U是电枢电压，I是电枢电流，R是电枢回路电阻，Ce是电动势常数，Φ是励磁磁通）。-改变电枢电压调速：通过调节电枢电压U，电压升高转速升高，反之降低。这种方式调速范围宽，平滑性好，可实现无级调速。-改变励磁磁通调速：改变励磁电流以改变磁通Φ，磁通减小转速升高，但调速范围有限。-改变电枢回路电阻调速：在电枢回路串入电阻增大R，转速下降，操作简单但能耗大，调速不平滑。2.说明三相异步电动机的工作原理。答：当三相异步电动机定子绕组通入三相交流电时，会产生旋转磁场。旋转磁场的磁力线切割转子导体，根据电磁感应定律，转子导体内会产生感应电动势。由于转子导体是闭合的，在感应电动势作用下产生感应电流。转子载流导体在旋转磁场中受到电磁力作用，电磁力方向由左手定则确定。这些电磁力对转子轴形成电磁转矩，驱动转子沿着旋转磁场方向旋转。因为转子转速n始终低于旋转磁场的同步转速n₀，存在转差，所以叫三相异步电动机。四、计算题（每题10分，共20分）1.一台直流他励电动机，额定功率Pₙ=17kW，额定电压Uₙ=220V，额定电流Iₙ=91A，额定转速nₙ=1500r/min，电枢电阻Rₐ=0.18Ω。求：（1）额定运行时的反电动势Eₙ；（2）直接启动时的启动电流Iₛₜ。解：（1）根据直流电动机电压平衡方程Uₙ=Eₙ+IₙRₐ，可得Eₙ=Uₙ-IₙRₐ。将Uₙ=220V，Iₙ=91A，Rₐ=0.18Ω代入，Eₙ=220-91×0.18=220-16.38=203.62V。（2）直接启动时，反电动势为0，根据欧姆定律Iₛₜ=Uₙ/Rₐ。将Uₙ=220V，Rₐ=0.18Ω代入，Iₛₜ=220/0.18≈1222.22A。2.一台三相异步电动机，额定功率Pₙ=45kW，额定电压Uₙ=380V，额定转速nₙ=1460r/min，电源频率f=50Hz，求：（1）同步转速n₀；（2）额定转差率sₙ。解：（1）三相异步电动机额定转速接近同步转速，已知额定转速nₙ=1460r/min，可知同步转速n₀=1500r/min（通常50Hz电源下，极对数p=2时，n₀=60f/p=60×50/2=1500r/min）。（2）根据转差率公式sₙ=(n₀-nₙ)/n₀，将