電機與拖動考試試題及復習資料

1、電機與拖動試題庫第一部分直流電機一、填空題：1、并勵直流發(fā)電機自勵建壓的條件是;。（主磁路存在剩磁；并聯(lián)在電樞兩端的勵磁繞組極性要正確，使勵磁電流產(chǎn)生的補充磁通方向與剩磁磁通方向相同；勵磁回路的總電阻必須小于臨界電阻）2、可用下列關(guān)系來判斷直流電機的運行狀態(tài)，當 時為電動機狀態(tài)，當時為發(fā)電機狀態(tài)。（EaU; E> U）3、直流發(fā)電機的繞組常用的有 和 兩種形式，若要產(chǎn)生大電流，繞組常 采用 繞組。（疊繞組；波繞組；疊）4、直流發(fā)電機電磁轉(zhuǎn)矩的方向和電樞旋轉(zhuǎn)方向,直流電動機電磁轉(zhuǎn)矩的方向和電樞旋轉(zhuǎn)方向 O （相反；相同）5、單迭和單波繞組,極對數(shù)均為p時，并聯(lián)支路數(shù)分別是 , 。 （2p；

2、 2）6、直流電機的電磁轉(zhuǎn)矩是由和共同作用產(chǎn)生的。（每極氣隙磁通量；電樞電流）7、直流電機電樞反應的定義是 ,當電刷在幾何中線時，電動機產(chǎn)生 性 質(zhì)的電樞反應，其結(jié)果使 和,物理中性線朝 方向偏移。（電樞磁動 勢對勵磁磁動勢的作用；交磁；氣隙磁場產(chǎn)生畸變；對主磁場起附加去磁作用）二、判斷題1、一臺并勵直流發(fā)電機，正轉(zhuǎn)能自勵，若反轉(zhuǎn)也能自勵。（）（F）2、一臺直流發(fā)電機，若把電樞固定，而電刷與磁極同時旋轉(zhuǎn)，則在電刷兩端仍能得到直流電壓。（）（T）3、一臺并勵直流電動機，若改變電源極性，則電機轉(zhuǎn)向也改變。（ F）4、直流電動機的電磁轉(zhuǎn)矩是驅(qū)動性質(zhì)的，因此穩(wěn)定運行時，大的電磁轉(zhuǎn)矩對應的轉(zhuǎn)速 就高。（

3、）（F）三、選擇題1、直流發(fā)電機主磁極磁通產(chǎn)生感應電動勢存在于（）中。 （1）（1）電樞繞組；（2）勵磁繞組；（3）電樞繞組和勵磁繞組2、直流發(fā)電機電刷在幾何中線上，如果磁路不飽和，這時電械反應是（）（3）（1）去磁；（2）助磁；（3）不去磁也不助磁。3、如果并勵直流發(fā)電機的轉(zhuǎn)速上升 20%則空載時發(fā)電機的端電壓 U0升高（）。（1） 20% （2）大于 20% （3）小于 20%四、簡答題1、直流發(fā)電機的勵磁方式有哪幾種？（他勵；自勵（包括并勵，串勵和復勵）2、如何確定換向極的極性，換向極繞組為什么要與電樞繞組相串聯(lián)？（使換向極產(chǎn)生的磁通與電樞反應磁通方向相反。 對于直流發(fā)電機而言，換向 極

4、性和電樞要進入的主磁極性相同； 而對于直流電動機，則換向極極性和電樞要 進入的主磁極極性相反。換向極繞組與電樞組相串聯(lián)的原因是：使隨著電樞磁場的變化，換向極磁場也隨之變化，即任何負載情況下都能抵消電樞反應的影響。)3、試比較他勵和并勵直流發(fā)電機的外特性有何不同？并說明影響曲線形狀的因素。(并勵直流發(fā)電機的外特性比他勵的軟。他勵：影響因素有兩個(1)隨著Ia增加，IaRa增加，使U下降；(2)隨著Ia增加，電樞反應附加去磁作用增強，使磁通小減少，電樞電動勢Ea減少，最后使U下降。并勵：影響因素有三個(1)隨著Ia增加，IaRa增加，使U下降；(2)隨著Ia增加，電樞反應附加去磁作用增強，使磁通小

5、減少，電樞電動勢Ea減少，最后使端電壓U下降。(3)兩端電壓下降，磁通小下降，電樞電動勢 Ea進一步減少，端電壓U進一 步下降。)4、一臺并勵直流發(fā)電機并聯(lián)于電網(wǎng)上，若原動機停止供給機械能，將發(fā)電機過渡到電 動機狀態(tài)工作，此時電磁轉(zhuǎn)矩方向是否變？旋轉(zhuǎn)方向是否改變？(電磁轉(zhuǎn)矩方向改變，電機旋轉(zhuǎn)方向不變。)五、計算題1、一臺并勵直流電動機 ，銘牌數(shù)據(jù)如下：PN=3.5kW, U=220V, I n=20A, nN=1000r/min, 電樞電阻 Ra=1Q, Ub=1V,勵磁回路電阻 Ri=440Q,空載實驗：當U=220V,n=1000r/min 時, I0=2A,試計算當電樞電流I a=10A

6、時，電機的效率(不計雜散損耗)。U 220解：勵磁電流：If220A 0.5ARf 440-2 U22202,，勵磁損耗：PCuf RfIf 110WRf 440空載時：輸入功率：P UI0 220 2W 440W勵磁功率：Pf 110W電樞銅損耗：PCua RJ； R(I° If)2 2.25W電刷接觸損耗：FCub 2 UbI' 2 1 1.5W 3,0W附加損耗：0則：Pmec FFe P Pf匕 Pad 324.75W當 Ia 10A 時，I Ia If 10.5A輸入功率：P UI 220 10.5W 2310W_22PCua RaIa 1 10 W 100WPf

7、110WPCub 2 UbIa 2 1 10W 20W輸出功率：BPlP R 兄ua Pf 兄ub (Pmec Re) 1755.25WF2效率:-100% 75.98%Pi2、一臺并勵直流發(fā)電機，銘牌數(shù)據(jù)如下：PN=6kW/ U=230V, nN=1450r/min , R=0.57 （包括電刷接觸電阻），勵磁回路總電阻R=177Q,額定負載時的電樞鐵損PFe=234W/機械損耗為Pme=61VV求：（1）額定負載時的電磁功率和電磁轉(zhuǎn)矩。（2）額定負載時的效率。解：(1) P2 PN 6kWUfR220177A 1.3APf Rf 12 299WPnUn6000 A 23026.1AIa I

8、N I f 27.4A_2 一 一PcuaQIa 427.9W所以PemBPCuaPf 6726.9W(2) PTemPem6726.92145044.3N m60Pem Pmec Pfe7021.9WP2 100% 85.45%3、一臺并勵直流發(fā)電機，銘牌數(shù)據(jù)如下：R=23kW UN=230V, nN=1500r/min ,勵磁回路電阻Rf=57.5 Q,電樞電阻 R=0.1 Q,不計電樞反應磁路飽和?，F(xiàn)將這臺電機改為并勵直流 電動機運行，把電樞兩端和勵磁繞組兩端都接到220V的直流電源：運行時維持電樞電流為原額定值。求（1）轉(zhuǎn)速n； （2）電磁功率；（3）電磁轉(zhuǎn)矩。解： 匹 230 a 4

9、ARf 57.7RUn23 103230A 100AIa IN If 104A2 -一%a Raia 1081.6W（1） Ea Un Raia 240.4V八EaCe 0.1603 nN電動機運行：Ea Un Raia 209.6V-220八220Ce'Ce0.1603 0.1533230230Ea n 1367r/minCe , Pem Eaia 21.798kW（3） Tem Pem 21.798 10 N m 152.27 N m 21367/60第二部分直流電動機的電力拖動一、填空題：1、他勵直流電動機的固有機械特性是指在 條件下，和 的關(guān)系。（U=UNk （）=N,電樞回路

10、不串電阻；n； Tem2、直流電動機的起動方法有 （降壓起動、電樞回路串電阻起動）3、如果不串聯(lián)制動電阻，反接制動瞬間的電樞電流大約是電動狀態(tài)運行時電樞電流的 倍。（2）4、當電動機的轉(zhuǎn)速超過 時，出現(xiàn)回饋制動。（理想空載轉(zhuǎn)速）5、拖動恒轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)負載進行調(diào)速時，應采 調(diào)速方法，而拖動恒功率負載時應采用 調(diào)速方法。（降壓或電樞回路串電阻；弱磁）二、判斷題1、直流電動機的人為特性都比固有特性軟。（）（F）2、直流電動機串多級電阻起動。在起動過程中，每切除一級起動電阻，電樞電流都將突變。（）（T）3、提升位能負載時的工作點在第一象限內(nèi)，而下放位能負載時的工作點在第四象限內(nèi)。（）（T）4、他勵直流電動機的

11、降壓調(diào)速屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式，因此只能拖動恒轉(zhuǎn)矩負載運行。（）（F）5、他勵直流電動機降壓或串電阻調(diào)速時，最大靜差率數(shù)值越大，調(diào)速范圍也越大。（）（T）三、選擇題1、電力拖動系統(tǒng)運動方程式中的GD板映了： （ 2）（1）旋轉(zhuǎn)體的重量與旋轉(zhuǎn)體直徑平方的乘積，它沒有任何物理意見；（2）系統(tǒng)機械慣性的大小，它是一個整體物理量；（3）系統(tǒng)儲能的大小，但它不是一個整體物理量。2、他勵直流電動機的人為特性與固有特性相比，其理想空載轉(zhuǎn)速和斜率均發(fā)生了變化，那么這條人為特性-一定是：（3）（1）串電阻的人為特性；（2）降壓的人為特性；（3）弱磁的人為特性。3、直流電動機采用降低電源電壓的方法起動，其目的是：（2

12、）（1）為了使起動過程平穩(wěn)；（2）為了減小起動電流；（3）為了減小起動轉(zhuǎn)矩。4、當電動機的電樞回路銅損耗比電磁功率或軸機械功率都大時，這時電動機處于：（2）（1）能耗制動狀態(tài)；（2）反接制動狀態(tài)；（3）回饋制動狀態(tài)。5、他勵直流電動機拖動恒轉(zhuǎn)矩負載進行串電阻調(diào)速，設調(diào)速前、后的電樞電流分別為I 1和I 2,那么：（2）（1） I1<I2；（2） I1 = I2； （3）I 1>I2。四、簡答題：1、電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件是什么？（電動機的機械特性與負載的轉(zhuǎn)矩特性必須有交點，且在交點處，滿足dTem 運） dn dn2、何謂電動機的充分利用？（所謂電動機的充分利用是指電動機無論在

13、額定轉(zhuǎn)速下運行，還是調(diào)速過程中處于不同轉(zhuǎn)速下運行，其電樞電流都等于額定值。）五、計算題：一臺他勵直流電動機數(shù)據(jù)為：PN=7.5kW , Un=110V, I n=79.84A , nN=1500r/min ,電樞回路電阻 Ra=0.1014 Q,求：（1） U=U n,二N條件下，電樞電流Ia=60A時轉(zhuǎn)速是 多少？ （2） U=U n條件下，主磁通減少 15%,負載轉(zhuǎn)矩為Tn不變時，電動機電樞電流與 轉(zhuǎn)速是多少？ （ 3） U=Un,二N條件下，負載轉(zhuǎn)矩為 0.8Tn,轉(zhuǎn)速為（-800） r/min,電 樞回路應串入多大電阻？解：（1）Ce NUnRa。nN0.068UnRaIaCe N15

14、28r /min(2) Tn 不變時，Tem不變，即 CT N I NCT I aIaIN IN 93.93A 0.85 nUnCeR/a以 1738r/min（3）不計空載轉(zhuǎn)矩時，TemTl,故:Tem 0.8TN 0.8 0.955-PN 38.2N m nNn解得:Un R RbCe nCeCT nRB2.69一、填空題:第四部分交流電機的繞組、電動勢和磁動勢1、一個三相對稱交流繞組，2P=2,通入f=50Hz的三相對稱交流電流，其合成磁通勢為 磁通勢。（圓形旋轉(zhuǎn)）2、采用 繞組和 繞組可以有效地削弱諧波分量，同時使基波分量（增加、減?。＃ǒB；波；增加）3、一個脈振磁通勢可以分解為兩個

15、 和 相同，而 相反的旋轉(zhuǎn)磁通勢。（幅值；轉(zhuǎn)速；轉(zhuǎn)向）4、三相對稱繞組的構(gòu)成原則是一 ；;。（各相繞組的結(jié)構(gòu)相同；阻抗相等；空間位置對稱（互差120度電角度）二、是非題1、兩相對稱繞組，通入兩相對稱交流電流， 其合成磁通勢為旋轉(zhuǎn)磁通勢。（）（T）2、改變電流相序，可以改變?nèi)嘈D(zhuǎn)磁通勢的轉(zhuǎn)向。（）（T）第五部分異步電動機一、填空題：1、當s在 范圍內(nèi)，三相異步電機運行于電動機狀態(tài)，此時電磁轉(zhuǎn)矩性質(zhì)為;在 范圍內(nèi)運行于發(fā)電機狀態(tài)，此時電磁轉(zhuǎn)矩性質(zhì)為 。 （0-1;反電動勢；一000；制動轉(zhuǎn)矩）2、三相異步電動機根據(jù)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不同可分為 和 兩類。（籠型異步電動機和繞線型異步電動機）3、一臺6極三相

16、異步電動機接于 50HZ的三相對稱電源；其s=0.05 ,則此時轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為 r/min ,定子旋轉(zhuǎn)磁勢相對于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為 r/min 。 （ 950; 50; 0）4、三相異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩是由 和 共同作用產(chǎn)生的。（主磁通；轉(zhuǎn)子電流的有功分量 ）5、一臺三相異步電動機帶恒轉(zhuǎn)矩負載運行，若電源電壓下降，則電動機的轉(zhuǎn)速 ,定子電流 ,最大轉(zhuǎn)矩 ,臨界轉(zhuǎn)差率 。（減?。辉龃?；減小；不變）6、三相異步電動機電源電壓一定， 當負載轉(zhuǎn)矩增加，則轉(zhuǎn)速,定子電流。 （減??；增加）7、三相異步電動機等效電路中的附加電阻是模擬 的等值電阻。（總機械功率）8、三相異步電動機在額定負載運行時，其轉(zhuǎn)差率s一般在 范

17、圍內(nèi)。（0.010.06 ）9、對于繞線轉(zhuǎn)子三相異步電動機，如果電源電壓一定，轉(zhuǎn)子回路電阻適當增大，則起 動轉(zhuǎn)矩,最大轉(zhuǎn)矩 。（增大；不變）二、判斷題1、不管異步電機轉(zhuǎn)子是旋轉(zhuǎn)還是靜止，定、轉(zhuǎn)子磁通勢都是相對靜止的 （）。（T）2、三相異步電動機轉(zhuǎn)子不動時，經(jīng)由空氣隙傳遞到轉(zhuǎn)子側(cè)的電磁功率全部轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)子銅損耗（）。（T）3、三相異步電動機的最大電磁轉(zhuǎn)矩Tm的大小與轉(zhuǎn)子電阻2阻值無關(guān)（）。（T）4、通常三相籠型異步電動機定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組的相數(shù)不相等，而三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機的定、轉(zhuǎn)子相數(shù)則相等。（）（T）5、三相異步電機當轉(zhuǎn)子不動時，轉(zhuǎn)子繞組電流的頻率與定子電流的頻率相同（）。（T）三、選擇題

18、1、三相異步電動機帶恒轉(zhuǎn)矩負載運行，如果電源電壓下降，當電動機穩(wěn)定運行后，此 時電動機的電磁轉(zhuǎn)矩：下降；增大；不變；不定。2、三相異步電動機的空載電流比同容量變壓器大的原因：異步電動機是旋轉(zhuǎn)的； 異步電動機的損耗大； 異步電動機有氣隙； 異步電動機 有漏抗。3、三相異步電動機空載時，氣隙磁通的大小主要取決于：電源電壓；氣隙大?。欢?、轉(zhuǎn)子鐵心材質(zhì)；定子繞組的漏阻抗。4、三相異步電動機能畫出像變壓器那樣的等效電路是由于：它們的定子或原邊電流都滯后于電源電壓；氣隙磁場在定、轉(zhuǎn)子或主磁通在原、副邊都感應電動勢；它們都有主磁通和漏磁通；它們都由電網(wǎng)取得勵磁電流。5、三相異步電動機在運行中，把定子兩相反接

19、，則轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速會：升高；下降一直到停轉(zhuǎn)；下降至零后再反向旋轉(zhuǎn)；下降到某一穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。四、簡答題（空載時，I1 I。，而I。10a耗；I。為無功分量電流，用來建立磁場。 性質(zhì)的電流，因而電動機的功率因數(shù)很低。1、三相異步電動機空載運行時，電動機的功率因數(shù)為什么很低？I。，其中，I 0a為有功分量電流，用來供給空載損由于 I0a I。'所以空載電流基本上是一無功）電容用轉(zhuǎn)子電流在該2、異步電動機等效電路中的附加電阻代替這個附加電阻？為什么？（異步電動機等效電路中的附加電阻代表總機械功率的一個虛擬電阻,_' ' 2（包括軸上輸出的機械功率和機械損耗、R2I2電阻所消耗的功率來代

20、替總機械功率加損耗等）。因輸出的機械功率和機械損耗等均屬有功性質(zhì)。因此，從電路角度來模擬的話，只能用有功元件電阻，而不能用無功元件電抗或電容代替這個附加電阻。）3、異步電動機中的空氣隙為什么做得很??？（異步電動機氣隙小的目的是為了減小其勵磁電流（空載電流），從而提高電動機功率因數(shù)。因異步電動機的勵磁電流是由電網(wǎng)供給的，故氣隙越小，電網(wǎng)供給的勵磁電流就小。而勵磁電流有屬于感性無功性質(zhì)，故減小勵磁電流，相應就能提高電機的功率因數(shù)。）五、計算題1、已知一臺三相四極異步電動機的額定數(shù)據(jù)為：PN=10kW/ U=380V, In=11.6A,定子為Y聯(lián)結(jié)，額定運行時，定子銅損耗Rui=560W轉(zhuǎn)子銅損耗

21、Pcu2=310VV機械損耗 %ec=70W附加損耗Pad=200W試計算該電動機在額定負載時的：（1）額定轉(zhuǎn)速；（2）空載轉(zhuǎn)矩；（3）轉(zhuǎn)軸上的輸出轉(zhuǎn)矩；（4）電磁轉(zhuǎn)矩。解：（1）Pem P2 Pmec Pad Ru2 10.58kWSn2/% 0.0293nN （1 sN ）n1 1456r / min（2） T0Pmec Pad1.77N mP2（3） T2 65.59N mN（4） Tem T2 To 67.36N m2、已知一臺三相異步電動機，額定頻率為150k皿 額定電壓為380V,額定轉(zhuǎn)速為1460r/min ,過載倍數(shù)為2.4 ,試求：（1）轉(zhuǎn)矩的實用表達式；（2）問電動機能否帶

22、動額 定負載起動。PNTn 9550 981.2N m解：（1）nNTmhJn2355N m根據(jù)額定轉(zhuǎn)速為1460r/min ,可判斷出同步轉(zhuǎn)速 n1=1500 r/min ,則額定轉(zhuǎn)差率為Snn 0.027 n1Sn（ m 、 m 1） 0.124轉(zhuǎn)子不串電阻的實用表達式為:2Tm4710_s_ _sm s0.124sms0.124 s（2）電機開始起動時，s=1, T=Ts,代入實用表達式得:Ts471010.124575N m0.1241因為Ts TN,故電動機不能拖動額定負載起動。第六部分異步電動機的電力拖動一、填空題：1、拖動恒轉(zhuǎn)矩負載運行的三相異步電動機，其轉(zhuǎn)差率s在 范圍內(nèi)時，電

23、動機都能穩(wěn)定運行。（0 sm）2、三相異步電動機的過載能力是指 o （ Tm/TN）3、星形一三角形降壓起動時，起動電流和起動轉(zhuǎn)矩各降為直接起動時的 倍。（3）4、三相異步電動機進行能耗制動時，直流勵磁電流越大，則補始制動轉(zhuǎn)距越 。（大）5、三相異步電動機拖動恒轉(zhuǎn)矩負載進行變頻調(diào)速時，為了保證過載能力和主磁通不變，則U1應隨fi按規(guī)律調(diào)節(jié)。（正比）二、判斷題1、由公式丁/3/2cos2可知，電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子電流成正比，因為直接起動時的起動電流很大，所以起動轉(zhuǎn)矩也很大。（）（F）2、深槽式與雙籠型三相異步電動機，起動時由于集膚效應而增大了轉(zhuǎn)子電阻，因此具有較高的起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)。（）（T）3、三相繞線

24、轉(zhuǎn)子異步電動機轉(zhuǎn)子回路串入電阻可以增大起動轉(zhuǎn)矩，串入電阻值越大，起動轉(zhuǎn)矩也越大。（）（F）4、三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機提升位能性恒轉(zhuǎn)矩負載，當轉(zhuǎn)子回路串接適當?shù)碾娮柚禃r，重物將停在空中。（）（T）5、三相異步電動機的變極調(diào)速只能用在籠型轉(zhuǎn)子電動機上。（）（T）三、選擇題1、與固有機械特性相比，人為機械特性上的最大電磁轉(zhuǎn)矩減小，臨界轉(zhuǎn)差率沒變，則 該人為機械特性是異步電動機的：（3）（1）定子串接電阻的人為機械特性；（2）轉(zhuǎn)子串接電阻的人為機械特性；（3）降低電壓的人為機械特性。2、 一臺三相籠型異步電動機的數(shù)據(jù)為Pn = 20kW, Uk = 380V ,入t=1.15 , ki=6,定子繞組為三角形聯(lián)結(jié)。當拖動額定負載轉(zhuǎn)矩起動時，若供電變壓器允許起動電流不超過12In,最好的起動方法是：（1）（1）直接起動；（2） Y降壓起動；（3）自耦變壓器降壓起動。3、一臺三相異步電動機拖動額定轉(zhuǎn)矩負載運行時，若電源電壓下降 10%這時電動機 的電磁轉(zhuǎn)矩：（1）（1） Tem=TN;（2） T en=0.81 T N;（3） T en=0.9T No4、三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機拖動起重機的主鉤，提升重物時電動機運