2009太原科技大學電力拖動試題標準答案(三本)A卷

1、太原科技大學 華 科 學 院 2008級電力拖動評分標準 A 卷一、 填空題（共25分，每空0.5分）1. 電力拖動系統(tǒng)一般是由 電動機 、 傳動機構 、 工作機構 、 控制設備 和 電源 五部分組成。2. 用運動方程式來表示單軸電力拖動系統(tǒng)中電磁轉矩T、負載轉矩TL與轉速n之間的關系或。3. 在多軸電力拖動系統(tǒng)簡化為單軸系統(tǒng)的過程中，所遵循的折算原則是：保持系統(tǒng)的 功率 傳遞關系和系統(tǒng)的貯存 動能 不變。所以，轉矩應按照 傳動比（或j） 的反比來折算，飛輪矩應按照 傳動比的平方（或j2） 的反比來折算，在起升機構中的滑輪組倍率實質上就是 傳動比（或j） 的一部分。4. 判定電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運

2、行的充要條件是和。5. 直流電動機定子部分的作用是 產(chǎn)生固定磁場（或產(chǎn)生磁場） ，異步電動機定子部分中的作用 產(chǎn)生旋轉磁場 。6. 直流電動機按勵磁方式的不同可分為 他勵 、 并勵 、 串勵 、 復勵 四種。7. 他勵直流電動機中的損耗主要有 鐵損耗 、 銅耗 、 機械摩擦損耗（空載損耗） 等。（答出雜散損耗（或附加損耗）也得分）8. 他勵直流電動機的人為機械特性主要有 串電阻 、 降電壓 、 弱磁 三大類。9. 直流電機銘牌上的額定功率對直流發(fā)電機來說是指 電刷端的輸出電功率（或） ，對直流電動機來說是指 轉軸上輸出的機械功率（） 。10. 他勵直流電動機固有機械特性的一般表達式為n=n0-

3、T，其中理想空載轉速n0等于，機械特性的斜率等于。11. 他勵直流電動機工作在第一、三象限時處于 電動 運轉狀態(tài)，此時，電磁功率PM 0； 而在第二、四象限時處于 制動 運轉狀態(tài)，此時，電磁功率PM 0。12. YZR電動機的含義是 三相異步繞線式起重冶金用電機 。（答出三相、異步、繞線式、起重冶金專用任三個給0.5分）13. 一般工作機械的電動機主要工作方式分為 連續(xù)工作方式（或S1） 、 短時工作方式（或S2） 、 周期性斷續(xù)工作方式（或S3） 三種。14. 三相異步電動機按轉子結構可分為 繞線式 和 鼠籠式 兩大類。15. 判定下列各種情況下，采用電動機慣例的一臺他勵直流電動機運行在什么

4、狀態(tài)：P1 0，PM 0，Ia 0， 正向電動狀態(tài) ； Ea 0，EaIa 0， 反向電動狀態(tài) ；T 0，n 0，U = UN， 倒拉反轉運行 ； n 0，U =UN，Ia 0， 反向回饋制動運行 。16. 三相異步電動機最大電磁轉矩與電壓成 平方正比（或） 關系；臨界轉差率與轉子回路電阻成 正比（或） 關系。17. 拖動位能性恒轉矩負載運行于正向電動狀態(tài)的三相異步電動機，若采用能耗制動停車，當n=0時，必需采取 上閘（制動器抱閘） 停車措施。18. 拖動較小的阻抗性恒轉矩負載運行于正向電動狀態(tài)的三相異步電動機，若采用電樞反接制動，當n=0時，需采取 斷電上閘（或切斷電源并制動器抱閘） 停車措

5、施停車，否則，系統(tǒng)會運行在 象限，工作在 反向電動 狀態(tài)。19. 異步電動機機械特性的實用形式。二、 單項選擇題（共6分，每空1分）1. 電力拖動系統(tǒng)中已知電動機轉速為1000r/min，工作機構轉速為100 r/min，傳動效率為0.85，工作機構未折算的實際轉矩為180N.m，電動機電磁轉矩為20 N.m，該系統(tǒng)肯定運行 C 。A) 加速過程 B) 恒速 C) 減速過程D) 停止不動2. 如不考慮機械強度或換向問題，在下列條件下拖動負載運行時，從充分利用電動機來講，哪種情況下電動機的輸出功率最大 B 。A) 強迫通風，環(huán)境溫度60B) 強迫通風，環(huán)境溫度40C) 自然冷卻，環(huán)境溫度60 D

6、) 自然冷卻，環(huán)境溫度403. 一臺他勵直流電動機,，當提升某重物時，負載轉矩TL=TN，電動機額定轉速為nN=710rpm，忽略傳動損耗，現(xiàn)要以相同的速度把該重物下放，可以采用的辦法是 D 。A) 降低電源電壓U1 B) 改變氣隙磁通量C) 對調定子繞組任意兩出線端D) 串入合適的電阻4. 他勵直流電動機中，下列物理量中方向不變的是 D 。勵磁電流；電樞電流；電樞感應電動勢；電樞元件感應電動勢；電樞導條中的電流；主磁極中的磁通；電樞鐵心中的磁通；A) B) C) D) 5. 一臺YZR電動機，提升某重物，當達到一定高度時需要短時停在空中，不使用例如抱閘等裝置使卷筒停轉的辦法，那么可以采用的辦

7、法是 B 。A) 切斷電動機電源B) 在電動機轉子繞組中串入適當?shù)娜鄬ΨQ電阻C) 對調定子繞組任意兩出線端 D) 降低電動機電源電壓6. 一臺電動機連續(xù)工作方式額定功率為40kW，短時工作方式15min工作時間額定功率為PN1，30min工作時間額定功率為PN2，則 C 。A) PN1=PN2=40kWB) PN1PN2PN240kWD) PN2 PN140kW三、 判斷題（正確的在括號里寫“T”，錯誤的寫“F”，共12分，每題1分）正確的打“”，錯誤的打“”也同樣評分。1. 在起重運輸機械的電力拖動系統(tǒng)中要得到穩(wěn)定運行，電動機必須具有從右向下傾斜的機械特性。（F）2. 直流電動機串多級電阻

8、起動，在起動過程中，每切除一級起動電阻時，電樞電流都會突變。（T）3. 直流發(fā)電機主磁極磁通產(chǎn)生感應電動勢存在于電樞繞組中。（F）4. 起重機提升與下放同一重物時，傳動機構的損耗轉矩一樣大。（T）5. 他勵直流電動機電磁功率PM0，說明此時電動機已經(jīng)變?yōu)樗麆钪绷靼l(fā)電機了。（F）6. 空載轉矩T0是一個制動性的轉矩，永遠與轉速n的方向相反。（T）7. 他勵直流電動機降壓調速與弱磁調速，都可以做到無級調速。（T）8. 他勵直流電動機的電樞電流增大，電磁轉矩也一定增大。（T）9. 繞線式三相異步電動機轉子回路串入適當電抗，能增大起動轉矩。（F）10. 三相繞線式異步電動機轉子回路串入電阻可增大起動轉

9、矩，串入電阻值越大，起動轉矩也越大。（F）。11. 三相異步電動機的臨界轉差率Sm的大小與轉子電阻r2無關。（F）12. 三相異步電動機的變極調速只能用在籠型轉子電動機上。 （T）四、 問答題（共20分）1. 確定電動機功率的原則和步驟。（4分）答：原則和步驟：工作制、工作級別、JC值。計算負載功率PL。根據(jù)負載功率，預選電動機的額定功率和其它參數(shù)。校核預選電動機；一般先校核溫升，再校核過載倍數(shù)，必要時校核啟動能力。三者都通過，所選的電動機便選定，通不過，從第三步重新開始，直到通過為止。不過熱。不過載。保證啟動時間（或保證足夠的啟動能力）。（每條0.5分，共4分）2. 異步電動機和直流電機的定

10、子和轉子鐵心的各用什么材料制成？為什么？（4分）答：直流電動機的定子用厚鋼板，轉子用硅鋼片制成；異步電動機的的定子和轉子都用硅鋼片制成。（2分）這主要是因為直流電機定子產(chǎn)生固定的磁場，定子產(chǎn)生的渦流損耗和鐵損耗較小，因而用厚鋼板，轉子鐵心隨磁通方向變化產(chǎn)生渦流與磁滯損耗，因而用導磁性能好的硅鋼片。（1分）異步電動機定子產(chǎn)生旋轉的磁場，此時的渦流損耗和鐵損耗較大，轉子鐵心也產(chǎn)生渦流與磁滯損耗，因此都用導磁性能好、，損耗小的硅鋼片。（1分）3. 三相異步電動機能否長期運行在最大轉矩下工作？為什么？（4分）答：不能。（1分）電機在實際運行中有可能發(fā)生負載突然增大而導致過載。（1分）電壓波動時影響真實

11、的電動機特性而導致過載。（1分）電機是按照額定運行情況來設計的，在電機帶額定轉矩工作時，電機內部的損耗、溫升、機械受力等都是允許的，如果使電機長期運行在最大轉矩下，電流最大，電機內部的損耗、溫升及機械受力等都要超過設計的允許值，就可能損壞電機。（1分）4. 容量為幾千瓦時，為什么直流電動機不能直接啟動而三相鼠籠異步電動機卻可以直接啟動？（8分）答：直流電動機若直接啟動時：啟動電流達十幾倍額定電流以上；無法換向；由于發(fā)熱使溫度升高而燒毀電動機。而三相鼠籠式異步電動機啟動時：啟動電流只有額定電流的4至7倍；沒有換向問題；在控制啟動次數(shù)的情況下，啟動過程短時過電流電動機發(fā)熱沒有問題；啟動轉矩足夠大。

12、因此，容量在幾千瓦范圍內，直流電動機不能直接啟動而三相鼠籠異步電動機卻可以直接啟動。（每條1分）五、 作圖分析題（共21分）1. 下圖中所示為一臺空載并勵直流電動機的接線，已知按圖（a）接線時電動機順時針啟動，請標出按圖（b）、（c）、（d）界限時，電動機的啟動方向。（3分）或：逆時針順時針逆時針2. 在直角坐標中繪出直流他勵電動機在電動與各種制動狀態(tài)時的機械特性曲線并寫出其機械特性方程，同時標出P1，PM，T，n的方向。（18分）答：能耗制動過程TTL2n0n1-TL1TL1正向電動運行正向回饋制動過程能耗制動運行倒拉反轉運行反向回饋制動運行反向電動運行反接制動過程O-n0n機械特性方程：正

13、向電動運行反向電動運行能耗制動過程能耗制動運行反接制動過程倒拉反轉制動運行正向回饋制動過程反向回饋制動運行評分標準：畫出Tn坐標給1分；畫出阻抗性負載和位能性負載曲線（TL1、TL2、-TL1）給1分；畫出二個電動狀態(tài)、三個制動過程、三個制動運行給8分；（每個1分）寫出八個特性方程給4分；（每個0.5分）P1，PM，T，n給出任意兩個正確給0.5分，一個8個，共4分。六、 計算題（共16分）1. 一臺三相8極工頻繞線式異步電動機數(shù)據(jù)為：額定容量PN = 75kW，額定轉速nN = 720rpm, = 2.4，轉子額定電勢E2N = 213V（轉子不轉，轉子繞組開路電勢），轉子額定電流I2N = 200A， U1 = 220V，通過計算確定此電動機的自然特性并繪出圖形（畫出象限的四個特殊點并連線）。（8分）解：（1）同步轉速（1分）（2）額定力矩（1分）（3）最大轉矩（1分）（4）額定轉差率（1分）（5）臨界轉差率（1分）（6）轉矩實用公式（1分）（7）當s=1時（1分）nsTA75000.18332387.496845.582.097200.04994.79（1分）2. 一臺工頻8極繞線式異步電動機PN = 30kW，U1N