电机原理及拖动课程期末试卷A卷含标准答案

电机原理及拖动课程期末试卷A卷含标准答案一、选择题（共15题，每题2分，共30分）（一）单项选择题（每题1分，共10分）1.一台三相异步电动机，其额定转速为970r/min，电源频率为50Hz，则该电动机的极对数为（）。A.1B.2C.3D.42.直流电动机的电磁转矩表达式为（）。A.=B.=C.=D.=3.在变压器负载运行时的等效电路中，反映一次侧漏阻抗压降的参数是（）。A.和B.和C.和D.和4.三相异步电动机在额定电压下起动，若起动时负载转矩很大，则电机的起动电流将（）。A.很大B.很小C.与负载无关，为额定电流的4-7倍D.不确定5.他励直流电动机带恒转矩负载运行，若采用弱磁调速，则电动机的转速将（）。A.降低B.升高C.不变D.无法确定6.一台变压器，若将一次侧电压由额定值降低10%，励磁电抗将（）。A.不变B.增大10%C.减小10%D.减小约20%7.三相异步电动机的最大转矩与（）。A.转子电阻成正比B.转子电阻成反比C.电源电压的平方成正比D.电源电压成正比8.一台他励直流电动机，拖动恒功率负载（=CA.增大B.减小C.不变D.先增大后减小9.绕线式三相异步电动机转子回路串电阻起动，其主要目的是（）。A.提高起动转矩B.降低起动电流，同时提高起动转矩C.提高功率因数D.减小起动时间10.单相异步电动机的定子绕组通入单相交流电后，产生的磁场是（）。A.旋转磁场B.脉振磁场C.恒定磁场D.椭圆形旋转磁场（二）多项选择题（每题2分，共10分，多选、少选、错选均不得分）11.影响变压器电压变化率ΔuA.负载大小（β）B.负载功率因数cC.短路阻抗D.铁芯材料12.他励直流电动机的固有机械特性是（）。A.一条直线B.一条略微下倾的直线C.硬特性D.软特性13.三相异步电动机等效电路中的附加电阻上消耗的电功率代表（）。A.转子铜耗B.总机械功率C.电磁功率D.输出机械功率14.下列调速方法中，属于三相异步电动机的恒转矩调速方式有（）。A.降低定子电压B.转子回路串电阻（绕线式）C.改变定子频率（基频以下）D.改变极对数15.直流电动机的换向恶化，可能产生的不良后果包括（）。A.电刷下产生火花B.换向器表面灼伤C.电刷磨损加剧D.电磁转矩波动增大二、填空题（共10空，每空2分，共20分）1.直流电机中，换向器的作用是将电枢绕组内部的__________转换为电刷两端的直流电。2.一台三相变压器，额定容量=100kV3.三相异步电动机的转差率s=4.他励直流电动机的调速方法中，__________调速属于恒转矩调速，而__________调速属于恒功率调速。5.变压器空载试验通常在__________侧进行，目的是测定__________和__________。6.一台四极三相异步电动机，电源频率为50Hz，额定转差率为0.04，则其额定转速为__________r/min。7.单相异步电动机自身__________起动转矩，常用的起动方法有分相起动和__________起动。三、简答题（共4题，每题5分，共20分）1.简述变压器并联运行需要满足的条件。2.画出他励直流电动机的固有机械特性曲线（n=3.什么是三相异步电动机的“堵转”？堵转时（s=4.列举并简要说明直流电动机的三种制动方法（能耗制动、反接制动、回馈制动）各自的特点及一种典型应用场合。四、计算题（共3题，共30分）1.（8分）一台他励直流电动机，额定数据为：=22kW，=220V，=（1）计算额定运行时的电动势和电磁转矩。（2）若保持励磁电流不变，将电枢电压降至180V，求电动机的稳定转速。2.（10分）一台三相异步电动机，额定数据如下：=15kW，=380V（△接），=1460r/min（1）计算电动机的额定电流和额定转矩。（2）判断该电动机能否采用Y-△降压起动满足起动要求？请通过计算说明。3.（12分）一台单相变压器，额定数据为：=1000VA，/=220/110V，=50Hz。空载试验（低压侧加电压）：=110V，=（1）计算归算到高压侧的励磁参数、和短路参数、。（2）画出该变压器的T型等效电路图，并标注出所有参数（用归算到高压侧的值表示）。（3）计算额定负载且功率因数cos=0.8（滞后）时的电压变化率标准答案及评分标准一、选择题（一）单项选择题1.C（同步转速=，=970≈10002.A3.B4.C（起动电流大小主要取决于电源电压和电机自身阻抗，与负载转矩大小基本无关）5.B（弱磁即减小Φ，由n=−，6.A（励磁电抗是主磁通对应的电抗，由铁芯磁路决定，与电压无关）7.C（=）8.A（串电阻后电枢电流不变，电枢电压不变，输入功率=不变；但输出功率因转速下降而减小，损耗增大）9.B10.B（二）多项选择题11.ABC（Δu，其中β为负载系数，、为短路电阻和电抗标幺值，与有关）12.BC（他励直流电动机机械特性方程n=13.BD（附加电阻消耗的功率=，代表总机械功率，扣除机械损耗后为输出功率）14.BC（A：降压调速属恒转矩负载下的调速方法，但非恒转矩调速，最大转矩随电压平方减小；D：变极调速通常转矩会变化）15.ABCD二、填空题1.交流电动势2.5.77（=/3.起动（或堵转）4.电枢串电阻、降压；弱磁5.低压；励磁阻抗（或空载电流、空载损耗）；变比k6.1440（=1500r/7.没有；罩极三、简答题1.（5分）答：变压器并联运行需满足以下条件：（1）变比相等（允许有微小偏差），以避免环流。（1分）（2）连接组别必须相同，否则二次侧电动势相位不同，会产生巨大环流。（2分）（3）短路阻抗标幺值（或短路电压百分比）应相等（或与容量成反比），以保证负载按容量合理分配。（2分）2.（5分）答：示意图为一条略微下倾的直线，纵轴为转速n，横轴为电磁转矩。（2分）特点：理想空载转速=/()。（1分）由于电枢电阻很小，特性曲线斜率3.（5分）答：“堵转”是指电动机转子因外力被强制停转的状态。（1分）此时转差率s=1。（1分）在等效电路中，代表机械功率的附加电阻4.（5分）答：（1）能耗制动：电枢脱离电网，接制动电阻。制动平稳，能量消耗在电阻上。适用于平稳准确停车。（1.5分）（2）反接制动：电枢电压反接或转速反向。制动转矩大，制动迅速，但能量损耗大。适用于快速停车或反转。（1.5分）（3）回馈制动（再生制动）：当n>时，>四、计算题1.（8分）解：（1）额定运行时：电枢电动势=−额定电磁功率==208.5×115≈23977.5W（或=++额定电磁转矩=（3分）（若用=Φ，Φ=/=208.5（2）励磁不变，则Φ=降压后，由于负载转矩不变（题目隐含，恒转矩负载），电磁转矩不变，故电枢电流==115降压后的电动势=−稳定转速==2.（10分）解：（1）额定电流==额定转矩=9550（2）Y-△起动时：起动电流（线电流）==起动转矩==判断：起动电流63.3A但起动转矩58.9N结论：不能采用Y-△降压起动满足起动要求。（0分，结论已体现在分析中）3.（12分）解：（1）变比k=空载试验在低压侧，参数归算到高压侧需乘以。低压侧空载参数：===55Ω归算到高压侧：====短路试验在高压侧，参数即为高压侧值。短路阻抗：==短路电阻：==短路电抗：==（错误，应为）=≈6.952，≈14.932重新计算：=4.55A，=/=/>，显然不合理，说明短路试验数据可能为低压侧数据？题目已说明“高压侧加电压”。检查：=4.55A≈=/=1000/220≈4.55A，合理。但计算出的大于，数据矛盾。可能是数据偏大或数据偏小。为继续计算，假定数据为=12V，按标准数据假设修正：为完成计算，假设短路试验数据为=24V，=4.55====（若坚持原数据，则=0（2）T型等效电路图（略，应包含：高压侧、、；励磁支路、并联；归算后的二次侧参数、、（对变压器s=0，此项为负载电阻），此处为变压器，等效电路为T型，右边接负载阻抗）。标注参