电机与拖动期末考试试题题库
《电机与拖动》试题题库
一、填空题
1.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。（填相同或相反）
2.直流发电机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向，因此电磁转矩为
转矩；直流电动机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向，因此电磁转矩为转矩。
3.直流电动机的励磁方式有、、、四种。
4.直流电机是一种能量转换装置，具有可逆性，既可作发电机用，又可作电动机
用。作发电机使用时，输入功率，输出功率；作电动机使用时，输入功率，输出功率。
5.直流电机定子主磁极的作用是。
6.直流电动机的电磁制动有、、三种。
7.串励直流电动机的特点是：负载变化时励磁电流及主磁通同时改变，故负载变
化时变化很大，电磁转距则近似正比于变化。
8.直流电动机的静差率越小，表明电动机转速的相对稳定性越，也表明
机械特性越。
9.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。（填写,;
U E E U
>>）
10.直流电机的电磁转矩是由和共同作用产生的。
11.变压器主要由和两部分组成。
12.变压器空载试验一般在侧进行，而短路试验一般在侧进行。
13.变压器空载运行时功率因数很低，这是由于。
14.变压器的可以近似看成铁耗，可以近似看成铜耗。
15.按照磁滞回线的形状不同，铁磁材料可分为和材料两大类。
16.铁心中的和之和称。这部分损耗都将消耗有功功率，使
铁心发热。
17.电流互感器运行时，在任何情况下都不允许副边，它可以看作是；
而电压互感器使用时，副边不允许。
18.额定电压为440V/110V的单相变压器，高压边漏电抗16Ω，这算到二次侧后大
小为。
19.当三相异步电动机的转差率1
s=时，电动机处于状态；当0
s<时，电动机处于状态；当1
s>时，电动机处于状态。当电动机拖动恒转矩负载，当满足运行条件时，拖动负载获得稳定运行状态。
20.三相交流电机电枢绕组产生基波旋转磁势的条件是，其转速与通
入电流频率及电机极对数的关系是，若改变电流的相序，其转
向。
21.三相异步电动机在额定负载运行时，其转差率s一般在范围内。
22.异步电机中存在着二个转速：一个是转速，另一个是转
速。
23.三相异步电动机根据转子结构不同可分为和两类；同步电动机根
据转子结构的不同分为同步电机和同步电动机。
24.三相交流绕组通入对称的三相交流电流将产生不变，空间旋转的磁动
势。如果要改变磁场的旋转方向，可以通过改变来实现。
25.一个三相对称交流绕组，2p=2，通入f = 50Hz的对称交流电流，其合成磁动势
为磁动势，该磁动势的转速为r/min。
26.一台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，定子旋转磁动势转速为r/min。
27.三相异步电动机参数测定实验中，空载实验的损耗包括、
和。实验过程中，是不变损耗。
28.三相异步电动机的转差功率指的是，定子电压降低时，该功率值。
29.额定频率为50Hz的三相异步电动机的额定转速为725 r/min，该电机的极数为
_ ，同步转速为r/min，额定转差率为，转子电流频率Hz。
和U关系来判断直流电机的运行状态，当_______时为电动机状态，当30、可用E
a
_______时为发电机状态。
31、直流发电机的绕组常用的有_______和_______两种形式，若要产生大电流，绕组常采用_______绕组。
32、单迭和单波绕组，极对数均为p时，并联支路数分别是_______，_______。
33、直流电机电枢反应的定义是_______，当电刷在几何中线时，电动机产生
_______性质的电枢反应，其结果使_______和_______，物理中性线朝_______方向偏移。
34、他励直流电动机的固有机械特性是指在_______条件下，_______和_______的关系。
35、直流电动机的起动方法有____ ___。
36、如果不串联制动电阻，反接制动瞬间的电枢电流大约是电动状态运行时电枢电流的_______倍。
37、当电动机的转速超过_______时，出现回馈制动。
38、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。
39、一台接到电源频率固定的变压器，在忽略漏阻抗压降条件下，其主磁通的大小决定于_______的大小，而与磁路的_______基本无关，其主磁通与励磁电流成_______关系。
40、变压器铁心导磁性能越好，其励磁电抗越_______，励磁电流越_______。
41、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）。
42、当变压器负载（φ2>0°）一定，电源电压下降，则空载电流I
_______，铁
损耗P
Fe
_______。
43、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
=2A；
P 0=20W；当高压侧加400V，低压侧开路，测得I
=_______A，P
=_______W。
44、变压器短路阻抗越大，其电压变化率就_______，短路电流就_______。
45、变压器等效电路中的x
m 是对应于_______电抗，r
m
是表示_______电阻。
46、两台变压器并联运行，第一台先达满载，说明第一台变压器短路阻抗标么值比第二台_______。
47、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。
48、变压器空载运行时功率因数很低，这是由于___ ____。
49、一个三相对称交流绕组，2p=2，通入f=50Hz的三相对称交流电流，其合成磁通势为_______磁通势。
50、采用_______绕组和_______绕组可以有效地削弱谐波分量，同时使基波分量_______
51、一个脉振磁通势可以分解为两个_______和_______相同，而_______相反的旋转磁通势。
52、三相对称绕组的构成原则是_____ __;____ _;__ _ _。
53、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_______。
54、三相异步电动机根据转子结构不同可分为___ ____和__ _____两类。
55、一台6极三相异步电动机接于50H
Z
的三相对称电源；其s=0.05，则此时转子转速为_______r/min，定子旋转磁势相对于转子的转速为_______r/min。
56、三相异步电动机的电磁转矩是由_______和_______共同作用产生的。
57、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_______。
58、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_______。
59、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。
60、对于绕线转子三相异步电动机，如果电源电压一定，转子回路电阻适当增大，则起动转矩_______，最大转矩_______。
61、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。
62、三相异步电动机的过载能力是指______。
63、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。
64、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
______。
65、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U
1应随f
1
按_______规律调节。
66、生产机械负载特性的几种类型是：、、。
67、电力拖动系统中，常用的制动方法有：、、。
68、电机机械特性愈硬，则静差率，相对稳定性就。
69、与异步电动机等效电路不同，画变压器等效电路只做归算，而不做归算。
70、三相绕线转子异步电动机起动方法有：和。
71、三相笼型异步电动机减压起动方法有：
、、和。
二、判断题
1.直流电动机的电磁转矩是驱动性质的，因此稳定运行时，若电磁转矩越大对应
的转速就越高。（）
2.一台并励直流发电机，正转能自励，反转也能自励。（）
3.一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变。（）
4.若把一台直流发电机电枢固定，而电刷与磁场同时旋转，则在电刷两端也能得
到直流电压。（）
5.不管异步电动机转子是旋转还是静止，定子旋转磁动势和转子磁动势之间都是
相对静止。（）
6.直流电动机的人为特性都比固有特性软。（）
7.直流电动机串多级电阻起动。在起动过程中，每切除一级起动电阻，电枢电流
都将突变。（）
8.变压器在一次侧外加额定电压不变的情况下，二次侧电流也大，导致一次侧电
流也大，因此变压器的主磁通也大。（）
9.变压器的漏抗是个常数，而其励磁电抗却随磁路的饱和而减少。（）
10.使用电压互感器时其二次侧不允许短路，而使用电流互感器则不允许开路。
（）
11.三相绕线转子电动机转子回路串入电阻可以增加起动转矩，串入电阻值越大，
起动转矩也越大。（）
12.三相异步电动机转子不动时，经由空气气隙传递到转子侧的电磁功率全部转化
为转子铜耗。（）
13.三相异步电动机当转子不动时，转子绕组电流的频率与定子电流的频率相同。
（）
14.交流发电机正常发电以后可以断掉直流励磁电源。（）
15.提升位能负载时的工作点在第一象限内，而下放位能负载时的工作点在第四象
限内。（）
16.改变电流相序，可以改变三相旋转磁动势力的转向。（）
17.三相绕线转子异步电动机提升位能性恒转矩负载，当转子回路串入适当的电阻
时，重物将停在空中。（）
18.三相异步电动机的变极调速只能用在笼型转子电动机上。（）
19.三相异步电动机的变极调速只能用在绕线转子电动机上。（）
20、一台并励直流发电机，正转能自励，若反转也能自励。（）
21、直流电动机的电磁转矩是驱动性质的，因此稳定运行时，大的电磁转矩对应的转速就高。（）
22、提升位能负载时的工作点在第一象限内，而下放位能负载时的工作点在第四象限内。（）
23、他励直流电动机的降压调速属于恒转矩调速方式，因此只能拖动恒转矩负载运行。（）
24、他励直流电动机降压或串电阻调速时，最大静差率数值越大，调速范围也越大。（）
25、一台变压器原边电压U
不变，副边接电阻性负载或接电感性负载，如负载电
1
流相等，则两种情况下，副边电压也相等（）。
26、变压器在原边外加额定电压不变的条件下，副边电流大，导致原边电流也大，因此变压器的主要磁通也大（）。
27、自耦变压器由于存在传导功率，因此其设计容量小于铭牌的额定容量（）。
28、使用电压互感器时其二次侧不允许短路，而使用电流互感器时二次侧则不允许开路（）。
29、两相对称绕组，通入两相对称交流电流，其合成磁通势为旋转磁通势。（）
30、改变电流相序，可以改变三相旋转磁通势的转向。（）
31、不管异步电机转子是旋转还是静止，定、转子磁通势都是相对静止的（）。
32、三相异步电动机转子不动时，经由空气隙传递到转子侧的电磁功率全部转化为转子铜损耗（）。
33、三相异步电动机的最大电磁转矩T
m 的大小与转子电阻r
2
阻值无关（）。
34、通常三相笼型异步电动机定子绕组和转子绕组的相数不相等，而三相绕线转子异步电动机的定、转子相数则相等。（）
35、由公式T
em =C
T
Φ
m
I’
2
cosΦ
2
可知，电磁转矩与转子电流成正比，因为直接起动
时的起动电流很大，所以起动转矩也很大。（）
36、深槽式与双笼型三相异步电动机，起动时由于集肤效应而增大了转子电阻，因此具有较高的起动转矩倍数。（）
三、选择题
1.直流电动机的转子结构主要包括（）。
A．铁心和绕组B．电刷和换相片C．电枢和换向器D．磁极和线圈2.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变
化，那么这条认为特性一定是（）。
A．串电阻的人为特性B．降压的人为特性C．弱磁的人为特性D．固有机械特性
3.直流电动机采用降低电源电压的方法起动，其目的是（）。
A．使起动过程平稳B．减小起动电流C．减小起动转矩
D．以上说法均不正确
4.感应电机属于（）。
A．直流电机B．异步电机C．同步电机D．变压器5.如果并励直流发电机的转速上升20%，则空载时发电机的端电压U O升高（）。A．20% B．大于20% C．小于20% D．无法确定
6.变压器的铁心损耗可以由（）获得。
A．负载试验B．突加负载试验C．空载试验D．堵转试验
7.变压器空载电流小的原因是（）。
A．一次绕组匝数多，电阻很大B．一次绕组的漏抗很大
C．变压器的励磁阻抗很大D．变压器铁心的电阻很大
8.变压器的空载损耗（）。
A．全部为铜损B．全部为铁损C．主要为铜损D．主要为铁损9.一台星形接法的交流电机接到三相电源时，有一相绕组断线，则电机内部产生
的磁动势为（）。
A．静止磁动势B．脉振磁动势C．圆形旋转磁动势D．椭圆旋转磁动势10.三相异步电动机的同步转速由（）决定。
A．电源频率B．磁极对数C．电源频率和磁极对数D．转子电流频率11.三相异步电动机参数测定中，定转子漏抗参数Z1、R1、X1与Z2’、R2’、X2’是通
过（）测取。
A．空载实验B．负载实验C．堵转实验D．零功率因数实验
12.三相异步电动机改变转向，可通过下面什么方法获得（）。
A．降低电压B．定子串电阻C．转子串电阻D．改变相序
13.三相异步电动机由单相电源供电时，下面说法正确的是（）。
A．起动转矩为零B．转速出现飞车C．电磁转矩为零D．旋转速度大约为三相供电时的一半
14.三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（）。
A．下降B．上升C．不变D．不能确定
15.三相异步电动机的空载电流比同容量变压器大的原因是（）。
A．异步电动机是旋转的B．异步电动机的损耗大
C．异步电动机定、转子间有气隙D．异步电动机由漏抗
16、直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于（）中。
（1）电枢绕组；（2）励磁绕组；（3）电枢绕组和励磁绕组
17、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（）
（1）去磁；（2）助磁；（3）不去磁也不助磁。
18、电力拖动系统运动方程式中的GD2反映了：（）
（1）旋转体的重量与旋转体直径平方的乘积，它没有任何物理意见；（2）系统机械惯性的大小，它是一个整体物理量；（3）系统储能的大小，但它不是一个整体物理量。
19、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：（）
（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。
20、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：（）
（1）能耗制动状态；（2）反接制动状态；（3）回馈制动状态。
21、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I
1和I
2
，那么：（）
（1）I
1 2 ；（2）I 1 =I 2 ；(3)I 1 >I 2 。 22、一台变压器原边接在额定电压的电源上，当副边带纯电组负载时，则从原边输入的功率： ( ) ①只包含有功功率；②只包含无功功率； ③既有有功功率，又有无功功率；④为零。 23、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：( ) ①增加；②减少；③不变；④基本不变。 24、一台变压器在（）时效率最高。 ①β=1；②P 0/P S =常数；③P Cu =P Fe ；④S=S N 25、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下降；②增大；③不变；④不定。 26、三相异步电动机的空载电流比同容量变压器大的原因：( ) ①异步电动机是旋转的；②异步电动机的损耗大；③异步电动机有气隙；④异步电动机有漏抗。 27、三相异步电动机空载时，气隙磁通的大小主要取决于：( ) ①电源电压；②气隙大小；③定、转子铁心材质；④定子绕组的漏阻抗。 28、三相异步电动机能画出像变压器那样的等效电路是由于：( ) ①它们的定子或原边电流都滞后于电源电压；②气隙磁场在定、转子或主磁通在原、副边都感应电动势；③它们都有主磁通和漏磁通；④它们都由电网取得励磁电流。 29、三相异步电动机在运行中，把定子两相反接，则转子的转速会：( ) ①升高；②下降一直到停转；③②下降至零后再反向旋转；④下降到某一稳定转速。 30、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。 31、一台三相笼型异步电动机的数据为P N = 20kW，U N = 380V，λ T =1.15，k i =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；（2）Y—△降压起动；（3）自耦变压器降压起动。 36、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）T em =T N ;(2) T em =0.81 T N ;(3) T em =0.9T N 。 32、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：（）（1）能耗制动运行；（2）反向回馈制动运行；（3）倒拉反转运行。 33、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）Y—YY；（2）△—YY；（3）正串Y—反串Y。 34、涡流损耗是由（）产生的 A、磁畴相互摩擦而产生的消耗； B、涡流在铁心引起的损耗； C、绕组的阻抗产生的损耗； D、漏磁通产生的损耗 35、电机绕组跨距的单位是（） A、毫米； B、角度； C、槽数 36、变压器的原、副边绕组之间 （ ） A 、只有电耦合； B 、只有磁耦合； C 、既有磁耦合也有电耦合 37、异步电动机工作在电动机状态，转差率s （ ） A 、s>1； B 、s<0； C 、0 38、当电动机的电磁转矩T 大于负载转矩T z 时，说明电动机的转速变化率 dt dn ( ) A 、大于0；B 、小于0；C 、等于0；D 、不能确定 39、他励直流电动机在主磁通Φ和电枢电压U 不变，而负载转矩T 变小时，转速n 、电枢电流Ia 和反电动势E 的变化应是（ ） A 、n 增大，Ia 增大，E 下降； B 、n 增大，Ia 增大，E 增大； C 、n 下降，Ia 下降，E 下降； D 、n 增大，Ia 下降， E 增大 40、绕线式三相异步电动机在负载不变的情况下，增加转子电路电阻会使其转速（ ） A 、增高 B 、降低 C 、稳定不变 D 、不确定 41、磁滞损耗是由（ ）产生的。 A 、磁畴相互摩擦而产生的消耗； B 、涡流在铁心引起的损耗； C 、绕组的阻抗产生的损耗； D 、漏磁通产生的损耗 42、直流电动机换向器节距单位是（ ） A 、毫米； B 、角度； C 、换向片数 43、单相变压器的匝比k<1，说明变压器一次侧电压（ ）二次侧电压。 A 、高于； B 、低于； C 、等于 44、异步电动机工作在电磁制动状态，转差率s （ ） A 、s>1； B 、0 C 、s<0 45、当电动机的转速变化率 dt dn 小于0，说明电动机的电磁转矩T （ ）负载转矩T z 。 A 、大于； B 、小于； C 、相等； D 、不能确定 46、他励直流电动机，当励磁电流和负载转矩不变时，电枢电压下降，待电机稳定运行时，则转速n ，电枢电流Ia 和反电动势E 的变化应是（ ） A 、n 下降，Ia 不变，E 降低； B 、n 上升，Ia 变小，E 增大； C 、n 不变，Ia 变小，E 不变； D 、n 上升，Ia 变大， E 增大 47、三相异步电动机如果有一相绕组开路，当接入三相交流电源起动时，其气隙磁动势是（ ） A 、旋转磁动势； B 、脉振磁动势； C 、交变磁动势； D 、恒定磁动势 三、简答题 1. 直流电动机为什么不能直接起动？如果直接起动会引起什么样的后果？ 2. 直流电动机有哪几种励磁方式？画出不同励磁方式的电路图。 3. 直流并励发电机自励的条件是什么？ 4. 直流电动机的调速方法有几种，各有何特点？ 5. 何为电枢反应？电枢反应对气隙磁场有什么影响？对电机运行有什么影响？ 6. 什么因素决定直流电机电磁转矩的大小？电磁转矩的性质和电机运行方式有 何关系？ 7. 并励直流电动机在运行时，励磁绕组断线会出现什么后果？ 8. 直流电动机的电磁转矩是驱动性质的转距，电磁转矩增大时，转速似乎应该上升，但从直流电动机的转矩以及转速特性看，电磁转矩增大时，转速反而下降，这是什么原因？ 9. 变压器中主磁通与漏磁通的性质有什么不同？在等效电路中怎样反映它们的 作用？ 10. 为什么变压器空载损耗可以近似地看成铁耗，负载损耗可近似地看成铜耗？ 11. 变压器励磁电抗的物理意义是什么？我们希望变压器的是大好还是小好？若 变压器用空气心而不用铁心，则是增大还是减少？如果一次绕组匝数增加，其余不变，如何变化？如果将铁心截面积增加，其余不变，如何变化？ 12. 试分析单相交流绕组、三相交流绕组所产生的磁动势有何区别，与直流电机电 枢磁动势又有何区别？ 13. 为什么通常把三相异步电动机机械特性的直线段认为稳定运行段，而把机械特 性的曲线段认为不稳定运行段？曲线段是否有稳定运行点？。 14. 异步电动机等效电路中的'1s r s 代表什么？能否用电感或电容代替，为什么？ 15.三相异步电动机的原理是什么？ 16.说明异步电动机的机械负载增加时，定子电流和输入功率会自动增加的物理过 程。 17.三相异步电动机直接起动时，为什么起动电流很大，而起动转矩却不大？ 18.三相异步电动机中的空气隙为什么必须做得很小？ 19.异步电动机的转差功率消耗到哪里去了？若增加这部分损耗，异步电动机会出 现什么现象？ 20.导出三相异步电动机的等效电路时，转子边要进行哪些归算？归算的原则是什 么？ 21、直流发电机的励磁方式有哪几种？ 22、如何确定换向极的极性，换向极绕组为什么要与电枢绕组相串联？ 23、试比较他励和并励直流发电机的外特性有何不同？并说明影响曲线形状的因素。 （并励直流发电机的外特性比他励的软）。 24、一台并励直流发电机并联于电网上，若原动机停止供给机械能，将发电机过渡到电动机状态工作，此时电磁转矩方向是否变？旋转方向是否改变？ 25、电力拖动系统稳定运行的条件是什么？ 26、何谓电动机的充分利用？ 27、为什么变压器的空载损耗可近似看成铁损耗，而短路损耗可近似看成为铜损耗？ 28、电源频率降低，其他各量不变，试分析变压器铁心饱和程度、励磁电流、励磁电抗、漏抗的变化情况。 29、变压器的原、副边额定电压都是如何定义的？ 30、变压器并联运行的条件是什么？哪一个条件要求绝对严格？ 31、三相异步电动机空载运行时，电动机的功率因数为什么很低？ 32、什么是主磁通？ 33、软磁材料可用于制造 34、常用的控制电机有哪几种类型？ 35、什么是电动机的调速范围？ 36、什么是漏磁通？ 37、硬磁材料可用于制造 38、什么是直流电动机的固有机械特性？ 39、什么是电动机的静差率？ 四、计算题 1．一台并励直流电动机，90N P kW =，440N U =V ，245,5N fN I A I A ==，750/min N n r =，0.08a R =Ω， 试求： （1）电动机的额定输出转矩； （2）在额定电流时的电磁转矩； （3）当0a I =时电机的转速； （4）在总制动转矩不变的情况下，当电枢中串入0.1Ω电阻而达稳定时的转速。 2．某三相铝线变压器，12750,/10000/400N N N S kV A U U V =?=，0Yyn 联接。有如下实验数据： 试求：折算到高压侧的变压器T 形等效电路参数并画出等效电路图（设 ''1212,R R X X ==，不需考虑温度换算） 。 3．已知一台三相四极异步电动机的额定数据为10,380,11N N N P kW U V I A ===，定子绕组为Y 接法，额定运行时， 12557,314,276,77,200cu cu Fe mec p W p W p W p W p W ?=====。试求（1）额定转速； （2）空载转矩；（3）电磁转矩；（4）电机轴上的输出转矩。 4．一台并励直流电动机在额定电压N U =230V 和额定电流N I =85A 的情况下运行， 电枢回路总电阻0.1a R =Ω，22c U ?=V ，励磁回路总电阻90f R =Ω，额定负载时 的效率90%N η=，试求： （1）额定输入功率； （2）额定输出功率； （3）总损耗； （4）电枢回路铜耗； （5）励磁回路铜耗； （6）电刷接触损耗； （7）附加损耗； （8）机械损耗与铁耗之和。 5．一台15.5,380,50N N P kW U V f Hz ===的三相四极异步电动机，在某种运行情况下，自定子方面输入的功率为6.32,kW 1341 cu P W =， 2237.5,167.5,45,29cu Fe mec ad P W P W P W P W ====，求：电动机的效率、转差率、转速、空载转矩和电磁转矩。 6. 一台并励直流电动机,铭牌数据如下：P N =3.5kW ，U N =220V ，I N =20A ， n N =1000r/min ,电枢电阻R a =1Ω，2△U=2V ，励磁回路电阻R f =440Ω，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（不计附加损耗）。 7. 一台并励直流发电机，铭牌数据如下：P N =23kW ，U N =230V ，n N =1500r/min ， 励磁回路电阻R f =57.5Ω，电枢电阻R a =0.1Ω，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。 8．一台单相变压器额定值为S N =20000kVA ，U 1N /U 2N =127kV/11kV ，f=50Hz 。在15℃下进行空载和负载试验，有如下数据：求归算到一次侧的励磁参数和短路参数（考虑温度换算），并画出T 型等效电路。 （考虑温度换算） 9．有一台三相电力变压器，630N S kV A =?，12/10/3.15N N U U kV kV =，12/36.4/115.5N N I I A A =，连接组标号11Yd ，50f Hz =，在10℃时的空载和负载试验数据如下： 试求： (1) 归算到一次侧的励磁参数和短路参数（考虑温度换算），并画出T 型等效电路； (2) 阻抗电压的百分值及其有功分量和无功分量； 10．一台三相异步电动机，额定数据如下：1380N U V =，50N f Hz =，7.5N P kW =，962/min N n r =，定子绕组为三角形联结，26p =，cos 0.827N ?=，1470Cu p W =，234Fe p W =，45mech p W =，80p W ?=。试求额定负载时的： (1) 转差率； (2) 转子电流频率； (3) 转子铜耗； (4) 效率； (5) 定子电流。 11．一台24p =的三相异步电动机有关数据如下：10N P kW =，380N U V =，1452/min N n r =，1 1.33/R =Ω相，1X 2.43/=Ω相，2R ' 1.12/=Ω相，2X ' 4.4/=Ω相，R 7/m =Ω相，X 90/m =Ω相，定子绕组为三角形联结，试求： (1) 画出三相异步电动机T 型等效电路； (2) 以T 型电路计算额定负载时的定子电流、转子电流、励磁电流、功率因数、输 入功率和效率。 12、一台并励直流电动机,铭牌数据如下:P N =3.5kW ，U N =220V ，I N =20A ，n N =1000r/min, 电枢电阻R a =1Ω，△U b =1V ，励磁回路电阻R 1=440Ω，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）。 13、一台并励直流发电机，铭牌数据如下：P N =6kW ，U N =230V ，n N =1450r/min ，R a =0.57Ω（包括电刷接触电阻），励磁回路总电阻R f =177Ω，额定负载时的电枢铁损 P Fe =234W ，机械损耗为P mec =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。 14、一台他励直流电动机数据为：P N =7.5kW，U N =110V，I N =79.84A，n N =1500r/min， 电枢回路电阻R a =0.1014Ω，求：（1）U=U N ，Φ=Φ N 条件下，电枢电流I a =60A时 转速是多少？（2） U=U N 条件下，主磁通减少15%，负载转矩为T N 不变时，电动 机电枢电流与转速是多少？（3）U=U N ，Φ=Φ N 条件下，负载转矩为0.8T N ，转速为 800r/min，电枢回路应串入多大电阻？ 15、三相变压器额定容量为20kV·A，额定电压为10/0.4 kV，额定频率为50H Z ，Y，y0联结，高压绕组匝数为3300。试求：（1）变压器高压侧和低压侧的额定电流；（2）高压和低压绕组的额定电压；（3）绘出变压器Y，y0的接线图。 16、一台S N =100kV·A，U 1N /U 2N =6/0.4 kV，Y，y0联结的三相变压器，I %=6.5%， P 0=600W，u s =5%，P SN =1800W，试求：（1）近似等效电路参数标么值；（2）满载及 cosφ 2 =0.8（滞后）时的二次端电压和效率；（3）产生最大效率时的负载电流及 cosφ 2=0.8(φ 2 >0°)时的最大效率。 18、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。 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 、φ=ΦN ，电枢回路不串电阻；n ；Tem 2、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、如果不串联制动电阻，反接制动瞬间的电枢电流大约是电动状态运行时电枢电流的_______倍。 （2） 4、当电动机的转速超过_______时，出现回馈制动。（理想空载转速） 5、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） 1、直流电动机的人为特性都比固有特性软。（??）（F ） 2、直流电动机串多级电阻起动。在起动过程中，每切除一级起动电阻，电枢电流都将突变。（??） （T ） 3、提升位能负载时的工作点在第一象限内，而下放位能负载时的工作点在第四象限内。（??） （T ） 4、他励直流电动机的降压调速属于恒转矩调速方式，因此只能拖动恒转矩负载运行。（??） （F ） 5、他励直流电动机降压或串电阻调速时，最大静差率数值越大，调速范围也越大。（??） （T ） 三、选择题 1、电力拖动系统运动方程式中的GD2反映了：（2） （1）旋转体的重量与旋转体直径平方的乘积，它没有任何物理意见；（2）系统机械惯性的大小，它是一个整体物理量；（3）系统储能的大小，但它不是一个整体物理量。 2、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。 3、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。 4、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）回馈制动状态。 5、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I 1和I 2，那么：（2）（1）I 1I 2。 四、简答题： 1、电力拖动系统稳定运行的条件是什么？（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em L dT dT dn dn ） 2、何谓电动机的充分利用？(所谓电动机的充分利用是指电动机无论在额定转速下运行,还是调速过程中处于不同转速下运行,其电枢电流都等于额定值。) 一台他励直流电动机数据为：P N =，U N =110V ，I N =，n N =1500r/min ，电枢回路电阻R a =Ω，求：（1）U=U N ，Φ=ΦN 条件下，电枢电流I a =60A 时转速是多少？（2） U=U N 条件下，主磁通减少15%，负载转矩为T N 不变时，电动机电枢电流与转速是多少？（3）U=U N ，Φ=ΦN 条件下，负载转矩为，转速为（—800）r/min ，电枢回路应串入多大电阻？ 电机与拖动许晓峰课后 答案 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】 第一章 直流电动机 答：电枢绕组为单叠绕组时，运行时去掉一个或相邻两个电刷，并联支路数 减少一半，电枢电流将减少一半。 电枢绕组为单波绕组时，并联支路数不受影响，电枢电流不变，但每个电刷通过的电流将增大，致使换向困难 答：感应电动势（参见图）。 电刷两端得到总的感应电动 势为零。 答：由Tem=CT ΦIa 知：对于已制造好的直流电机，其电磁转矩与电枢电流 和气隙磁通的乘积成正比。可用左手定则判断电枢导体的受力方向，从而确定电磁转矩的实际方向。对于直流发电机而言，电磁转矩为制动转矩，与转子转向相反；而对于直流电动机而言，电磁转矩为驱动性质，与转子转向相同。 答：并励直流发电机正转时能自励，反转时则不能自励。如果把并励绕组两 头对调，且电枢反转，此时能自励。 答：换向元件里合成电动势∑e 为零时, 换 向元件里的换向电流随时间线 性变化，这种换向称为直线换向。直线换向时不产生火花。 换向过程 中换向元件里的合成电动势大于零，使换向电流变化延缓，不再是线性的，出现了电流延迟现象，这时的换向称为延迟换向。延迟换向时电刷下产生电火花。 解：额定电流： A A U P I N N N 48.4323010103=?== 额定负载时的输入功率： kW kW N N P P 76.1185.0101===η 图 题图 1.17 解：额定负载时的输入功率： kW kW N N P P 48.2083 .0171===η 额定电流： 解：（1）绕组节距计算 4 15154 24222121=-=-=== =-=±=y y p Z y y y y k ε （2）绕组展开图如图所示（采用右行短距绕组） （3）并联支路数如下： 422===a ，p a 54141921=+=±=εp Z y 解：（1）绕组节距计算 54141921=+=±=εp Z y 图 题图 《电机及其应用》自测题 一、填空题 1、变压器的作用是将某一等级的交流( )变换成另一等级的交流( )。 2、变压器一次电势和二次电势之比等于( )和( )之比。 3、电力变压器中的变压器油主要起( )、( )和( )作用。 4、电力变压器的分接开关是用来改变变压器电压( )的装置，以便达到调节副边( )的目的。 5、变压器的额定电压和额定电流均指变压器的( )电压和( )电流。 6、变压器空载时的损耗主要是由于( )的磁化所引起的( )和( )损耗。 7、在测试变压器参数时，须做空载试验和短路试验。为了便于试验和安全，变压器的空载试验一般在( )加压；短路试验一般在 ( )加压。 8、变压器铁芯饱和程度愈高，其励磁电抗Xm就愈( )。 9、若将变压器低压侧参数折算到高压侧时，其电势(或电压)应( )、电流应( )、电阻(或电抗)应( )。10、三相组式变压器各相磁路( )，三相芯式变压器各相磁路( )。 11、三相变压器组不能采用( )连接方法，而三相芯式变压器可以采用。 12、变压器并联运行的条件是( )、( )、( )。 13、当三相变压器接成星形(Y)时，其线电压是相电压的( )倍，线电流与相电流( )。 14、当三相变压器接成三角形(D)时，其线电压与相电压( )，线电流是相电流的( )倍。 15、变压器在运行时，当( )和( )损耗相等时，效率最高。 16、有两台变压器，额定电压分别为10kV／和／，两台变压器的变比差值△K为( )，若其它条件满足并联运行，根据计算结果， 这两台变压器( )并联运行。 17、三绕组变压器的额定容量是指( )。 18、自耦变压器与同容量的两绕组变压器比较，它的空载电流( )。 19、自耦变压器适用于一、二次侧( )相差不大的场合，一般在设计时，变比Ka( )。 20、电焊变压器实际上是一台( )的降压变压器，它的外特性( )，短路电流( )。 21、整流变压器的容量一般取一、二次绕组容量的( )，又称为( )。 22、单相绕组的感应电势与( )、( )和( )成正比。 23、线圈的短距系数表示了短距线圈比整距线圈产生的电势( )的程度。 24、线圈的分布系数表示线圈分布放置后，其合成电势比线圈集中放置时电势( )的程度。 25、主极磁场非正弦分布引起的( )，对相电势的大小影响( )，主要影响了电势的( )。 《电机与拖动》试题题库 一、填空题 1.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。（填相同或相反） 2.直流发电机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向，因此电磁转矩为 转矩；直流电动机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向，因此电磁转矩为转矩。 3.直流电动机的励磁方式有、、、四种。 4.直流电机是一种能量转换装置，具有可逆性，既可作发电机用，又可作电动机 用。作发电机使用时，输入功率，输出功率；作电动机使用时，输入功率，输出功率。 5.直流电机定子主磁极的作用是。 6.直流电动机的电磁制动有、、三种。 7.串励直流电动机的特点是：负载变化时励磁电流及主磁通同时改变，故负载变 化时变化很大，电磁转距则近似正比于变化。 8.直流电动机的静差率越小，表明电动机转速的相对稳定性越，也表明 机械特性越。 9.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。（填写,; U E E U >>） 10.直流电机的电磁转矩是由和共同作用产生的。 11.变压器主要由和两部分组成。 12.变压器空载试验一般在侧进行，而短路试验一般在侧进行。 13.变压器空载运行时功率因数很低，这是由于。 14.变压器的可以近似看成铁耗，可以近似看成铜耗。 15.按照磁滞回线的形状不同，铁磁材料可分为和材料两大类。 16.铁心中的和之和称。这部分损耗都将消耗有功功率，使 铁心发热。 17.电流互感器运行时，在任何情况下都不允许副边，它可以看作是； 而电压互感器使用时，副边不允许。 18.额定电压为440V/110V的单相变压器，高压边漏电抗16Ω，这算到二次侧后 大小为。 19.当三相异步电动机的转差率1 s=时，电动机处于状态；当0 s<时，电动机处于状态；当1 s>时，电动机处于状态。当电动机拖动恒转矩负载，当满足运行条件时，拖动负载获得稳定运行状态。 20.三相交流电机电枢绕组产生基波旋转磁势的条件是，其转速与通 入电流频率及电机极对数的关系是，若改变电流的相序，其转 向。 21.三相异步电动机在额定负载运行时，其转差率s一般在范围内。 22.异步电机中存在着二个转速：一个是转速，另一个是转 速。 23.三相异步电动机根据转子结构不同可分为和两类；同步电动机根 据转子结构的不同分为同步电机和同步电动机。 24.三相交流绕组通入对称的三相交流电流将产生不变，空间旋转的磁动 势。如果要改变磁场的旋转方向，可以通过改变来实现。 25.一个三相对称交流绕组，2p=2，通入f = 50Hz的对称交流电流，其合成磁动 势为磁动势，该磁动势的转速为 r/min。 26.一台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，定子旋转磁动势转速为 r/min。 27.三相异步电动机参数测定实验中，空载实验的损耗包括、 和。实验过程中，是不变损耗。 28.三相异步电动机的转差功率指的是，定子电压降低时，该功率值。 29.额定频率为50Hz的三相异步电动机的额定转速为725 r/min，该电机的极数 为 _ ，同步转速为 r/min，额定转差率为，转子电流频率 Hz。 和U关系来判断直流电机的运行状态，当_______时为电动机状态，当30、可用E a _______时为发电机状态。 31、直流发电机的绕组常用的有_______和_______两种形式，若要产生大电流，绕组常采用_______绕组。 学年度第一学期 自动化系《电机与电力拖动基础》期末考试试卷（） 题 号 -一一 二二二 -三 四 五 、■ 六 总分 评阅人 签名 得 分 一、选择题（每小题 2分，共20分） 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. 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 12,那么：（2） （1 ） l 1 （一）填空题： 1. 当s在0～1范围内，三相异步电动机运行于电动机状态，此时电磁转矩性质为驱动转矩，电动势的性质为反电动势；在 -∞～0范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为制动转矩，电动势的性质为电源电动势。 2. 三相异步电动机根据转子结构不同可分为笼型异步电动机和绕线型异步电动机两类。 3. 一台六极三相异步电动机接于50H z的三相对称电源，其s=，则此时转子 转速为950r/min，定子旋转磁动势相对于转子的转速为50r/min，定子旋转磁动势相对于转子旋转磁动势的转速为0r/min。 4. 一个三相对称交流绕组，2p=2，通入f=50H z的对称交流电流，其合成磁动 势为圆形旋转磁动势，该磁动势的转速为3000r/min。 5. 一个脉动磁动势可以分解为两个幅值和转速相同而转向相反的旋转磁动势。 6. 为消除交流绕组的五次谐波电动势，若用短距绕组，其节距y应选为4/5τ，此时基波短距系数为。 7. 三相异步电动机等效电路中的附加电阻为是模 拟总机械功率的等值电阻。 8. 三相异步电动机在额定负载运行时，其转差率s一般在 （二）判断题： 1. 不管异步电动机转子是旋转还是静止，定子旋转磁动势和转子旋转磁动势之间都是相对静止的。（√） 2. 三相异步电动机转子不动时，经由空气隙传递到转子侧的电磁功率全部转化为转子铜损耗。（√） 3. 改变电流相序，可以改变三相旋转磁动势的转向。（√） 4. 通常，三相笼型异步电动机定子绕组和转子绕组的相数不相等，而三相绕线转子异步电动机的定、转子相数则相等。（√） 5. 三相异步电动机转子不动时，转子绕组电流的频率与定 子电流的频率相同。（√） （三）选择题： 1. 若在三相对称绕组中通入i u=I m sinωt，i v=I m sin(ωt+120o)， i w=I m sin(ωt-120o)的三相电流，当ωt=210o时，其三相基波合成磁动势的幅值位于： （③） ① u相绕组轴线上；② v相绕组轴线上； ③ w相绕组轴线上；④在三相绕组轴线之外的某一位置。 2. 三相异步电动机的空载电流比同容量变压器大的原因是：（③） ①异步电动机是旋转的；②异步电动机的损耗大； ③异步电动机有气隙；④异步电动机有漏抗。 3. 三相异步电动机空载时气隙磁通的大小主要取决于：（①） 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 、φ=ΦN ，电枢回路不串电阻；n ；Tem 2、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、如果不串联制动电阻，反接制动瞬间的电枢电流大约是电动状态运行时电枢电流的_______倍。 （2） 4、当电动机的转速超过_______时，出现回馈制动。（理想空载转速） 5、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） 1、直流电动机的人为特性都比固有特性软。（ ）（F ） 2、直流电动机串多级电阻起动。在起动过程中，每切除一级起动电阻，电枢电流都将突变。（ ） （T ） 3、提升位能负载时的工作点在第一象限内，而下放位能负载时的工作点在第四象限内。（ ） （T ） 4、他励直流电动机的降压调速属于恒转矩调速方式，因此只能拖动恒转矩负载运行。（ ） （F ） 5、他励直流电动机降压或串电阻调速时，最大静差率数值越大，调速范围也越大。（ ） （T ） 三、选择题 1、电力拖动系统运动方程式中的GD2反映了：（2） （1）旋转体的重量与旋转体直径平方的乘积，它没有任何物理意见；（2）系统机械惯性的大小，它是一个整体物理量；（3）系统储能的大小，但它不是一个整体物理量。 2、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。 3、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。 4、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）回馈制动状态。 5、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I 1和I 2，那么：（2）（1）I 1I 2。 四、简答题： 1、电力拖动系统稳定运行的条件是什么？（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em L dT dT dn dn <） 2、何谓电动机的充分利用？(所谓电动机的充分利用是指电动机无论在额定转速下运行,还是调速过程中处于不同转速下运行,其电枢电流都等于额定值。) 一台他励直流电动机数据为：P N =7.5kW ，U N =110V ，I N =79.84A ，n N =1500r/min ，电枢回路电阻R a =0.1014Ω，求：（1）U=U N ，Φ=ΦN 条件下，电枢电流I a =60A 时转速是多少？（2） U=U N 条件下，主磁通减少15%，负载转矩为T N 不变时，电动机电枢电流与转速是多少？（3）U=U N ，Φ=ΦN 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？ 解：（1）0.068N a N e N N U R I C n -Φ== （2）N T 不变时，em T 不变，即T N N T a C I C I Φ=Φ （3）不计空载转矩时，em L T T =，故： 解得： 2.69B R =Ω 第五部分 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_______。（0～１；反电动势；－∞～０；制动转矩） 绪论 1、电机是_________________________的电力机械设备。（根据电磁感应原理实现机电能量转换） 2、电机可分为______、______、______、______四类。（变压器、直流电机、交流电机、控制电机） 3、电力拖动装置一般由________、_______、_________、__________和________等基本环节所组成。（电动机、传动机构、生产机械、控制设备、电源） 第一章直流电机 （一）填空题： 1、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。（E a〈U；E a〉U） 2、直流发电机的绕组常用的有_______和_______两种形式，若要产生大电流，绕组常采用_______绕组。（叠绕组；波绕组；叠） 3、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） 4、直流电机的电磁转矩是由_______和_______共同作用产生的。（每极气隙磁通量；电枢电流） 5、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=U N、φ=ΦN，电枢回路不串电阻；n；T em） 6、直流电动机的起动方法有_____________、______________、_____________。（直接起动、电枢回路串变阻器起动、降压起动） 7、当电动机的转速超过_______时，出现回馈制动。（理想空载转速） 8、拖动恒转矩负载进行调速时，应采_______调速方法，而拖动恒功率负载时应采 用_______调速方法。（电枢串电阻或调节电枢电压；弱磁） （二）判断题 1、一台直流发电机，若把电枢固定，而电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端仍能 得到直流电压。（）√ 2、一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变。（）× 3、直流电动机的电磁转矩是驱动性质的，因此稳定运行时，大的电磁转矩对应的 转速就高。（）× 4、直流电动机的人为特性都比固有特性软。（）× 5、直流电动机串多级电阻起动。在起动过程中，每切除一级起动电阻，电枢电流 都将突变。（）√ 6、提升位能负载时的工作点在第一象限内，而下放位能负载时的工作点在第四象 限内。（）√ 7、他励直流电动机的降压调速属于恒转矩调速方式，因此只能拖动恒转矩负载运 行。（）× 8、一台接在直流电源上的并励电动机，把励磁绕组的两个端头对调后，电动机就会反转。（）√ 9、直流电机中，换向极的作用是改善换向，所以只要装置换向极都能起到改善换向的作用。（）× 10、直流电动机的电磁转矩在电动状态时是驱动性质的转矩，当增大电磁转矩时，电动机的转速将会上升。（）× 11、直流电机电刷组的数目一般等于主磁极的数目。（）√ 1.他励直流电动机的固有机械特性是指在U=UN、Φ= ΦN，电枢回路不串电阻的条件下，n 和Tem的关系。 2. 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. 如果不串联制动电阻，反接制动瞬间的电枢电流大约是能耗制动瞬间电枢电流的2倍。 4. 当电动机的转速超过理想空载转速时，出现回馈制动。 5. 拖动恒转矩负载进行调速时，应采用降压或电枢回路串电阻调速方法，而拖动恒功率负载时应采用弱磁调速方法。 （二）判断题： 1. 直流电动机的人为特性都比固有特性软。（×） 2. 直流电动机串多级电阻起动，在起动过程中，每切除一级起动电阻时，电枢电流都将突变。（√） 3. 提升位能负载时的工作点在第一象限内，而下放位能负载时的工作点在第四象限内。（√） 4. 他励直流电动机的降压调速属于恒转矩调速方式，因此只能拖动恒转矩负载运行。（×） 5. 他励直流电动机降压或串电阻调速时，最大静差率数值越大，调速范围也越大。（√）（三）选择题： 1. 电力拖动系统运行方程工中的GD2反映了：（②） ①旋转体的重量与旋转体直径平方的乘积，它没有任何物理意义； ②系统机械惯性的大小，它是一个整体物理量； ③系统储能的大小，但它不是一个整体物理量。 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。 3. 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。 4当电动机的电枢回路铜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回馈制动状态。 5. 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 《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、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) 2、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。（E a〈U；E a〉U） 3、直流发电机的绕组常用的有_______和_______两种形式，若要产生大电流，绕组常采用_______绕组。（叠绕组；波绕组；叠） 4、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） 5、单迭和单波绕组，极对数均为p时，并联支路数分别是_______，_______。（2p；2） 6、直流电机的电磁转矩是由_______和_______共同作用产生的。（每极气隙磁通量；电枢电流） 7、直流电机电枢反应的定义是_______，当电刷在几何中线时，电动机产生_______性质的电枢反应，其结果使_______和_______，物理中性线朝_______方向偏移。（电枢磁动势对励磁磁动势的作用；交磁；气隙磁场产生畸变；对主磁场起附加去磁作用） 二、判断题 1、一台并励直流发电机，正转能自励，若反转也能自励。（）（F） 2、一台直流发电机，若把电枢固定，而电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端仍能得到直流电压。（）（T） 3、一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变。（F） 4、直流电动机的电磁转矩是驱动性质的，因此稳定运行时，大的电磁转矩对应的转速就高。（）（F） 三、选择题 1、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）电枢绕组和励磁绕组 2、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。 3、如果并励直流发电机的转速上升20%，则空载时发电机的端电压U0升高（）。（2） （1）20%；（2）大于20%；（3）小于20%。 四、简答题 1、直流发电机的励磁方式有哪几种？ （他励；自励（包括并励，串励和复励）） 2、如何确定换向极的极性，换向极绕组为什么要与电枢绕组相串联？ （使换向极产生的磁通与电枢反应磁通方向相反。对于直流发电机而言，换向极性和电枢要进入的主磁极性相同；而对于直流电动机，则换向极极性和电枢要进入的主磁极极性相反。 电机及拖动基础试题及答案 电机与拖动试卷及参考答案 一、、填空题（每空1分，共30分） 1.直流发电机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向（相反），因此电磁转矩为（阻力）转矩；直流电动机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向（相同），因此电磁转矩为（动力）转矩。 2.接触器主要由（电磁机构）、（触点系统）、（灭弧装置）等三大部分组成。 3 .空气阻尼式时间继电器主要由（电磁机构）、（触点系统）和（延时机构）三部份组成。若要将通电延时型改成断电延时型，只需将（电磁机构翻转180度）。 4、用丫-△降压起动时，起动电流为直接用△接法起动时的（1/3 ），所以对降低（起动电流）很有效。但启动转矩也只有直接用△接法启动时（1/3 ）,因此只 适用于空载或轻载启动。 5、反接制动时，当电机转速接近于（0）时，应及时（切断电源），防止电机（反转）。 6、伺服电动机为了防止（反转）现象的发生，采用（增大转子电阻）的方法。 7、步进电动机是一种把（电脉冲）信号转换成（角位移或线位移）信号的控制电机。 8、分磁环的作用是使（产生的合成吸力始终大于弹簧的反作用力），以消除（衔铁的振动和噪声）现象；三相交流电磁机构是否需要分磁环（不需要）。 9 .单相异步电动机定子绕组中产生的磁场是（脉动磁场），可分解为（正向旋转磁场）和（反向旋转磁场）两部分。 10.熔断器又叫保险丝，用于电路的（短路）保护，使用时应（串）接在电路中。 二、判断题（每小题1分，共10分）。 （x ）1.一台额定电压为220V的交流接触器在交流220V和直流220V的电源上均 可使用。 （x ）2.三相笼型异步电动机的电气控制线路，如果使用热继电器作过载保护，就不必再装设熔断器作短路保护。 (X ) 3.交流电动机由于通入的是交流电，因此它的转速也是不断变化的，而直流电动机则其转速是恒定不变的。 (X )4.转差率S是分析异步电动机运行性能的一个重要参数，当电动机转速越快时，则对应的转差率也就越大。 (X ) 5.三相异步电动机不管其转速如何改变，定子绕组上的电压、电流的频率及转子绕组中电势、电流的频率总是固定不变的。 (X ) 6.使用并励电动机时，发现转向不对，应将接到电源的两根线对调以下即可。 (X ) 7.电流、电压互感器属于特殊变压器。电压互感器二次侧禁止开路，电流互感器二次侧禁止短路。 (V ) 8.三相异步电动机在起动时，由于某种原因，定子的一相绕组断路，电动机还能起动，但是电动机处于很危险的状态，电动机很容易烧坏。 (V ) 9.刀开关安装时，手柄要向上装。接线时，电源线接在上端，下端接用电器。 (X ) 10.单相电机一般需借用电容分相方能起动，起动后电容可要可不要。 三、简述题(每小题5分，共15分) 1.直流电动机为什么不能直接起动？如果直接起动会引起什么后果？ ( 5分) 答：起动瞬间转速n=0,电动势E a=C e①n=0,最初起动电流I N U^R a。若直接起动，由于R a很小，1st会达到十几倍甚至几十倍的额定电流，造成电机无法换向，同时也会过热，因此不能直接起动。 2.异步电动机中的空气隙为什么做得很小？ 答：异步电动机气隙小的目的是为了减小其励磁电流(空载电流) ，从而提高电动机 第一章 直流电动机 1.6 答：电枢绕组为单叠绕组时，运行时去掉一个或相邻两个电刷，并联支路数减少一半， 电枢电流将减少一半。 电枢绕组为单波绕组时，并联支路数不受影响，电枢电流不变，但每个电刷通过的电流将增大，致使换向困难 1.7 答：感应电动势（参见图1.3）。 电刷两端得到总的感应电动 势为零。 1.8 答：由Tem=CT ΦIa 知：对于已制造好的直流电机，其电磁转矩与电枢电流和气隙磁 通的乘积成正比。可用左手定则判断电枢导体的受力方向，从而确定电磁转矩的实际方向。对于直流发电机而言，电磁转矩为制动转矩，与转子转向相反；而对于直流电动机而言，电磁转矩为驱动性质，与转子转向相同。 1.14 答：并励直流发电机正转时能自励，反转时则不能自励。如果把并励绕组两头对调， 且电枢反转，此时能自励。 1.15 答：换向元件里合成电动势∑e 为零时, 换 向元件里的换向电流随时间线性变化， 这种换向称为直线换向。直线换向时不产生火花。 换向过程中换向元件里的合成电动势大于零，使换向电流变化延缓，不再是线性的，出现了电流延迟现象，这时的换向称为延迟换向。延迟换向时电刷下产生电火花。 1.16 解：额定电流： A A U P I N N N 48.4323010103=?== 额定负载 时 的 输 入 功 率 ： kW kW N N P P 76.1185.0101 === η 1.17 解：额定负载时的输入功率： 图1.3 题1.7图 kW kW N N P P 48.2083 .0171 ===η 额定电流： 1.18 解：（1）绕组节距计算 4 151 54 2 42221 2 1=-=-=== =-=±= y y p Z y y y y k ε （2）绕组展开图如图1.4所示（采用右行短距绕组） （3）并联支路数如下： 422===a ，p a 541 41921 =+=±= εp Z y 541 41921=+=±=εp Z y 4 599 2 11911 2 =-=-==-=-==y y y y p K y k 图1.4 题1.18图 电机与拖动基础试题及答案(简答题) 简答题 1．变压器铁心为什么要用涂有绝缘的薄硅钢片叠成？若在铁心磁回路中出现较大的间隙，对变压器有何影响？ 答：铁心中交变的磁通会在铁心中引起铁损耗，用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠成铁心，可以大大减少铁损耗。若在铁心磁回路中出现较大的间隙，则主磁通所经过的铁心磁回路的磁阻就比较大，产生同样的主磁通所需要的励磁磁动势和励磁电流就大大增加，即变压器的空载电流会大大增加。 2．画出单相变压器负载时的各种磁通及其产生的感应电动势的关系图。 答：变压器负载时各种磁通及其产生的感应电动势的关系如下图： 3．为什么变压器的空载损耗可以近似看成铁损耗？为什么短路损耗可以近似看成铜损耗？ 答：变压器铁损耗的大小决定于铁心中磁通密度的大小，铜损耗的大小决定决定于绕组中电流的大小。 变压器空载和短路时，输出功率都为零。输入功率全部变为变压器的损耗。即铜损耗与铁损耗之和。空载时，电源电压为额定值，铁心中磁通密度达到正常运行的数值，铁损耗也为正常运行时的数值。而此时二次绕组中的电流为零，没有铜损耗，一次绕组中电流仅为励磁电流，远小于正常运行的数值，它产生的铜损耗相对于这时的铁损耗可以忽略不计，因而空载损耗可近似看成为铁损耗。短路试验时，输入功率为短路损耗。此时一次、二次绕组电流均为额定值，铜损耗也达到正常运行时的数值，而电压大大低于额定电压，铁心中磁通密度也大大低于正常运行时的数值，此时铁损耗与铜损耗相比可忽略不计。因此短路损耗可近似看成铜损耗。 4．变压器的Rm、Xm各代表什么物理意义？磁路饱和与否对Rm、Xm有什么影响？为什么要求Xm大、Rm小？答：Rm：变压器的励磁电阻，它是反应变压器铁耗大小的等效电阻，不能用伏安法测量。Xm：变压器的励磁电抗，反应了主磁通对电路的电磁效应。Rm、Xm都随磁路饱和程度增加而下降。 Xm越大、Rm越小时，主磁通一定时，铁耗越小，所以希望Xm大、Rm小。为此变压器铁心材料都用导磁性能好（磁阻小）、铁损小、0.35mm厚冷轧硅钢片叠成。 5．根据电流互感器副边短路后的电磁关系，说明为什么不能开路。 答：开路后副边电流的去磁作用消失，原边电流全部用来励磁，使得铁心磁通过度饱和，畸变，铁心发热，原边副边感应出高电压，危险。 6．如果考虑变压器铁心饱和，变压器的励磁电流是什么波形？为什么？ 答：尖顶波。变压器电压为正弦波，这就要求磁通也应该是正弦波，才会使得电压和电势大约相等。即U≈E=4.44fNφ。当磁路饱和时，正弦波的励磁电流只能产生平顶波铁心的磁通，只有尖顶波的励磁电流才能产生正弦波铁心磁通。7．简述并励直流发电机自励建压的条件 答：1）必须有剩磁。否则要充磁。2）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。3）励磁回路的总电阻必须小于临界电阻。4）转速不能太低，转速应该达到额定转速。 8．并励电动机起动时，为什么电枢回路中串联的电阻取较大的值？而励磁回路中串联的电阻取较小的值？ 答：直流电动机起动时，由于转速为0，Ea=0，电枢绕组的电阻很小。如电枢回路不串联电阻，全压起动时，起动电流I=U/Ra可达额定电流的几十倍，损坏电机。电枢回路中串联较大的电阻可使起动电流较低。起动过程中又要求有足够大的起动电磁转矩，T=CTΦIa，励磁回路电阻较小，励磁电流较大，磁通较大，将产生足够大的电磁转矩，电机很快转动起动，感应电势很快建立起来，使起动电流很快减小。 9．试分别画出他励直流电动机在改变电枢电压时和在转子回路中串电阻时的人为机械特性曲线。 答：改变电枢电压时的机械特性 《电机与拖动》试题库 第一部分直流电机 一、填空题： 1、并励直流发电机自励建压的条件是主磁路存在剩磁励磁绕组并联到电枢两端的极 性正确_;_励磁回路的总电阻必须小于该转速下的临界电阻值。（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） 2、可用下列关系来判断直流电机的运行状态，当u>E a时为电动机（o 一．填空题 1.变压器是一种静止电器，它可以改变（ 电压 ）和（ 电流 ）。 2.直流电动机的起动方法有：( 电枢串电阻 )起动和( 降压 )起动。 3.一台并励直流电动机，若把电源极性反接，则电动机转向（ 不变 ）。 4.直流电机电磁转矩的数学表达式为( T em =C T ΦI a )，对于直流发电机，电磁转矩的性质为( 制动转矩 )，对于直流发电机，电磁转矩的性质为（ 驱动转矩 ） 5.变压器空载时，电源电压下降，则m Φ（ 变小 ） ，0I （ 变小 ） ，Fe P （ 变小 ） ，m Z （ 变大 ），变比k （ 不变 ）。 6.生产机械的负载从转矩特性上分，基本上可归纳为三大类，分别是（ 恒转矩 ）负载、( 恒功率 )负载和（泵与风机 ）负载。 7.直流发电机换向装置的作用是将电枢绕组内的（ 交流电 ）转变成电刷间的（ 直流电 ）。 8.变压器铁心导磁性能越好，则其励磁电抗（ 大 ），励磁电流（ 小 ）。 9.他励直流电动机的调速方法有( 变极 )调速、（ 变频 ）调速和（变转差率 ）调速。 10.当直流电机运行为发电机状态时，电磁转矩性质为( 制动 )，电动势的性质为( 反电动势 )。 11.一台单相变压器，空载实验测得Ω=Ω=86,9.1m m X R 。若一次侧加很小的直流电压，二次侧开路，则=m R （ 0 ）Ω，=m X （ 0 ）Ω。 12.电力拖动系统的运动方程式为（ dt dn GD T T l em ?=-3752 ），在满足（ L em T T = ）条件时电机为稳态运行。 13.他励直流电动机的电磁制动方法有（ 能耗 ）制动、（ 反接 ）制动和（ 回馈 ）制动。 14.直流电机的电磁转矩是由(每极气隙磁通量 )和( 电枢电流 )共同作用产生的。。 15.在其他条件不变的情况下，变压器一次侧匝数减少，若不考虑磁路饱和及漏阻抗压降的影响，则m Φ（ 增大 ），0I （ 增大 ），m X （ 减小 ） ，k （ 减小 ）。 电机与拖动 绪论一、名词解释1. 磁场:电流周围的效应 2.磁动势（磁通势、磁势）:产生磁场的源泉 3.磁场强度:表征距离磁源即磁动势一定位置的地方，磁动势影响强度的一个物理量。 4.磁场感应强度（磁通密度）:表征距离磁源即磁动势一定位置的地方，磁动势感应能力强弱的一个物理量。 5.磁通量Φ：垂直穿过某一截面（面积为S）磁力线的数目 6.磁阻：就是磁力线通过磁路时所遇到的阻碍，磁阻与磁路的长度成正比，与磁路的磁导率成反比，并与磁路的截面积成反比 7电感：其实质表征的就是电磁装置电与磁转换能力的大小。 二、填空 1、在电机中磁场的几个常用量分别是磁动势、磁场强度、磁感应强度、磁通等。 2、进行磁路分析和计算时，常用到磁路的基本定律有全电流定律、磁路的欧姆定律、磁路的基尔霍夫定律。 3、电机的电流有交、直流之分，所以，旋转电机也有直流电机与交流电机两大类。 4、旋转电机是一种机电能量转换的机电装置。 5、把电能转换机械能的电机称为电动机; 把机械能转换电能的电机称为电发电机。 三、判断题 1、垂直穿过线圈的磁通量随时间变化，必然会在线圈中产生感应电动势。（√） 2、棱次定律表明垂直穿过线圈的变化磁通，会在线圈中产生电动势。（√） 3、棱次定律表明线圈中的感生磁场的方向始终是与原磁场变化率的方向一致的。（×） 4、棱次定律表明线圈中的感生磁场的方向始终是与原磁场方向一致的。（×） 六、问答题 1.电磁作用原理的综述 有电流必定产生磁场，即“电生磁” ；磁场变化会在导体或线圈中产生感应电动势，即“动磁生电” ;载流导体在磁场中要受到电磁力的作用，即“电磁生力” 第一章直流电机的原理与结构 一、名词解释 （一）1.电枢：在电机中能量转换的主要部件或枢纽部分 2.换向：直流电机电枢绕组元件从一条支路经过固定不动的电刷短路，后进入另一条支路，元件中的电流方向改变的过程。 3.额定值：在正常的、安全的条件下，电气设备所允许的最大工作参数。 （二） 1.电机：机电能量（或机电信号）转换的电磁装置 2.直流电机：直流电能与机械能量进行转换的电磁装置 3.直流发电机：把机械能量转换为直流电能的电磁装置 4.直流电动机：把直流电能转换为机械能量的电磁装置 5.交流电机：交流电能与机械能量进行转换的电磁装置 6.交流电动机：把交流电能转换为机械能量的电磁装置 7.交流发电机：把机械能量转换为交流电能的电磁装置 （三）第一节距：同一元件的两个元件边在电枢圆周上所跨的距离 （四）极距：相邻两个磁极轴线之间的距离 （五）电角度：磁场在空间变化一周的角度表示 二、填空 1、铁心损耗一般包括磁滞损耗、涡流损耗。 学习-----好资料 直流电机部分 一．填空题 1.直流电机电枢绕组元件流过的电流是___________电流,流过正负电刷的电流是_________电流，直流发电机中电枢绕组产生的电磁转矩是_____ __性质的转矩,直流电动机电枢绕组电势的方向与电枢电流的方向__________。 2.直流电机的____________损耗等于___________损耗时效率最高。 3.他励直流发电机的外特性下降的原因有___________和__________，与之相比并励直流发电机的外特性，并励直流发电机电压变化率他励 直流发电机。 4.并励直流发电机自励建压的条件有三个,它们是____ ___,________ __和 _____________。 5. 一台并励直流电机Ea＞U时运行于_____ ____状态，此时电机I、Ia和I f 之间的关系_____________， Ea＜U时运行在_____ ___状态，电机I、Ia和I之间的关系_____________。f6. 直流电机空载时气隙磁密分布波形为___________波,电枢磁势分布的波形为___________波,电枢磁场空间分布波形为____________波。 7. 直流电机的电枢反应是，电刷放在几何中性线上，磁 路处于饱和状态时,电枢反应的影响为(1)_________ _(2)__________。 8.按负载转矩的大小随转速变化的规律分类,负载可以分为 _________,__________和________三类；位能性负载的机械特性位于____ _象限,反抗性负载的机械特性位于_________象限。 9.他励直流电动机恒转矩调速的方法有___________________,恒功率调速方法有________________。 10.他励直流电动机的励磁和负载转矩不变时,如降低电枢电压,则稳定后电枢电流将_________,电磁转矩将_________,转速将__________。 11.他励直流电动机高速下放重物,应用________制动,低速下放重物,应用 _________和________制动，其中消耗能量最多的方法_________。 12.为了经济合理的利用材料，直流电机的额定磁通通常设定在磁化特性曲线上膝点处，若额定磁通设定在膝点以上，则，若额定磁通 设定在膝点以下，则。 13.欲改变直流电动机的转向，可以_____________或_______________；三相异步电动机反转的方法为。 14.并励直流电动机,负载转矩保持不变,如将励磁回路的调节电阻增大,则稳定运行后的转速将________,电枢电流将_______,如只将电枢电路中的调节电阻增更多精品文档． 学习-----好资料 大,则转速将________,电枢电流将_______，降低电源电压,则稳定后电动机的转速将________,电枢电流将________。电机与拖动基础试题及答案
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