電機及拖動基礎(chǔ)復(fù)習(xí)

1、電機與電力拖動基礎(chǔ)試卷一、填空題（每空1分，共20分）電動機處于穩(wěn)態(tài)運行的條件下轉(zhuǎn)速1、他勵直流電動機的機械特性是指在和電磁轉(zhuǎn)矩的關(guān)系。電樞回路串電阻降壓起動。2、 直流電動機的起動方法有：電樞回路串電阻和3、一臺接到電源頻率固定的變壓器,降的條件下，其主磁通的大小決定于輸入電壓的大小，而與磁路的基本無關(guān)，其主磁通與勵磁電流成關(guān)系。正比，銅損耗 增大不變4、 變壓器帶負載運行時，若負載增大，其鐵損耗將_ （忽略漏磁阻抗壓降的影響）。5、 當(dāng)變壓器負載（0 2>0? 一定，電源電壓下降，則空載電流Io減小，鐵損耗 PFe 減小。繞組可以有效的削弱諧波分量，同時6、 采用短矩繞組繞組和分布繞

2、組減小使基波分量 減小 （增大和減?。?。7、 當(dāng)s在_01范圍內(nèi)，三相異步電動機運行于電動狀態(tài)，此時電磁轉(zhuǎn)矩性質(zhì)為 驅(qū)動性質(zhì)；在 小于1的范圍內(nèi)運行于發(fā)電機狀態(tài)，此時電磁轉(zhuǎn)矩性質(zhì)為 制動性質(zhì)8、 三相異步電動機根據(jù)轉(zhuǎn)子不同可分為籠型 和繞線兩類。 根據(jù)磁滯回線剩磁的大小，鐵磁材料分為硬磁材料和軟磁材料。3. 電力拖動系統(tǒng)是由電動機 拖動機械機構(gòu)工作的系統(tǒng)。4. 直流電動機的勵磁方式包括他勵、并勵、串勵和 復(fù)勵，其中 他 勵直 流電動機更適合于電動機控制的場合。5. 電機繞組有兩種形式，分別為疊繞組和波繞組。使用于高電壓的為波繞組，使用于大電流的為疊繞組。6. 直流電機電樞磁場對空載主磁場的影響

3、稱為電樞反應(yīng)。幾何中性7. 直流電機在 主磁 極之間常安裝換向極改善換向。換向極的位置恰好也是 線的位置。象限為電動機的 正向電動狀態(tài)，第 四 象限為電機的 反向制8. 從機械特性上看，第動狀態(tài)。9. 他勵直流電動機的機械特性為疋特性，串勵直流電動機的機械特性為 乂特性。（硬、 軟）10. 勵磁繞組斷線的他勵直流電動機，空載起動時，將出現(xiàn)飛車 10.勵磁繞組斷線的他勵直流電動機，空載起動時，將出現(xiàn)飛車 情況。_情況。11. 一臺三相變壓器的變比為 4 電壓之比。12. 額定電壓為 440V/110V的單相變壓器，高壓邊漏電抗16，折合到二次側(cè)后大小為1_。15.多臺三相變壓器并聯(lián)運行時，應(yīng)該滿

4、足的條件是聯(lián)結(jié)組號相同、額定電壓和變比相同、 短路阻抗相同和阻抗角相同。1. 三相交流繞組通入對稱的三相交流電流將產(chǎn)生幅值（或轉(zhuǎn)速） 變，空間旋轉(zhuǎn)的磁動勢。如果想要改變磁場的旋轉(zhuǎn)方向，可以通過改變電流相序 來實現(xiàn)。2. 某三相交流繞組，36個元件，2對極，60度相帶，若2, 3, 4號槽屬于A相帶，則14 號槽屬于 C相帶：若為120度相帶，且7號槽也屬于A相帶，則14號槽屬于_C_相帶。3. 三相異步電動機根據(jù)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同，分為籠型異步電動機和繞線 型異步電動機;同步電動機根據(jù)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同分為隱 極同步電動機和凸極同步電動機。4. 三相異步電動機 Y132M-6 , 50Hz，轉(zhuǎn)差率為-

5、0.2，則轉(zhuǎn)速為1200r/min ，轉(zhuǎn)子側(cè)頻率為10Hz，該電機處于 發(fā)電機（或回饋）運行狀態(tài)。鐵損耗和機械損5. 三相異步電動機參數(shù)測定實驗中，空載實驗的損耗包括定子銅損、邑。實驗過程中，機械 損耗是不變損耗。6. 異步電動機的轉(zhuǎn)差功率指的是轉(zhuǎn)子銅損耗，定子電壓降低時，該功率值增大。7. 根據(jù)集膚效應(yīng)的原理，采用深槽電機可以提高異步電動機的起動 性能。8. 異步電動機變頻調(diào)速中，基速以上的調(diào)節(jié)屬于恒功率調(diào)速。9. 同步電機的運行方式包括發(fā)電機、電動機和補償機。10. 在同步電機的勵磁系統(tǒng)中，無刷勵磁系統(tǒng)指的是旋轉(zhuǎn) 整流器勵磁系統(tǒng)。11. 如果空載運行的同步發(fā)電機氣隙增大，而勵磁電流不變，端

6、電壓將降低：如果異步降低。電動機氣隙增大，而電源電壓不變，功率因數(shù)將1. 單相交流繞組通入單相交流電流將產(chǎn)生空間位置 不變，幅值變化的磁動勢。如果想要獲得恒定的磁場，可以在繞組中通入直流電流 來實現(xiàn)。2. 某三相交流繞組，24個元件，2對極，60度相帶，若3，4號槽屬于Z相帶，則14號 槽屬于_A_相帶；若為120度相帶，且14號槽屬于A相帶，則14號槽屬于_A_相帶。3. 三相異步電動機根據(jù)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同，分為籠型 異步電動機和繞線型異步電動機；同步電動機根據(jù)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同分為隱極同步電動機和凸 極同步電動機。4. 三相異步電動機 Y132M-4，60Hz，轉(zhuǎn)差率為0.04，則轉(zhuǎn)速為 172

7、8r/min ，轉(zhuǎn)子側(cè)頻率 為24Hz，該電機處于電動機運行狀態(tài)。5. 三相異步電動機參數(shù)測定實驗中，定子繞組電阻 為提前獲得的參數(shù)，參數(shù)測定實驗包括空載實驗和堵轉(zhuǎn)實驗。采用深槽電機可以提高異步電動機的起動性能。如果向基速以下調(diào)節(jié)采用壓頻恒比方式， 則屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。 （功率因數(shù)為1）的基礎(chǔ)上增大勵磁電流， 將輸出 滯后 的無功。無屆n勵磁系統(tǒng)。6. 異步電動機的 轉(zhuǎn)差功率指的是轉(zhuǎn)子銅損耗，變轉(zhuǎn)差調(diào)速中，轉(zhuǎn)差增大，則該損耗 大。7. 根據(jù)集膚效應(yīng)的原理，8. 異步電動機變頻調(diào)速中，9. 同步發(fā)電機在正常勵磁10. 在同步電機的勵磁系統(tǒng)中，旋轉(zhuǎn)整流器勵磁系統(tǒng)又被稱為SSSSS二、簡答題（每題 5

8、分，共20分）1、簡述異步測速發(fā)電機的剩余電壓誤差產(chǎn)生原因及解決辦法？使 剩余電 減小剩余電壓誤差的方法是選擇高質(zhì)量各方向 也可以通過裝配補償繞組的方法答：由于加工、裝配過程中存在機械上的不對稱及定子磁性材料性能的不一致性， 得測速發(fā)電機轉(zhuǎn)速為零時，實際輸出電壓并不為零， 此時的輸出的電壓叫剩余電壓。壓的存在引起的測量誤差稱為剩余電壓誤差。性一致的磁性材料，在機加工和裝配過程中提高機械精度， 加以補償。2、為什么采用短矩繞組可以改變電動勢波形？圖中實線表示表示整矩繞組情況，這時五次諧波磁場在線圈兩個有效邊中感應(yīng)電動勢大小相等，方向相反，沿線圈回路，正好相加。如果把節(jié)矩縮短1/5 T,如圖中虛線

9、所示，兩個有效邊中五次諧波電動勢大小、方向都相等，沿回路正好抵消，合成電動勢為3、試?yán)L出單相變壓器“ T”型等效電路圖。4、電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件是什么？答：必要條件：電動機的機械特性與負載特性必須有交點，即 在交點的轉(zhuǎn)速以上存在 Tem<TL.,而在交點的轉(zhuǎn)速以下存在Tem>TL.Tem=TL.。充分條件:三、計算題（第一題1、他勵直流電動機的 流是額定電流的多少倍解：（1）直接起動的電流I10分，第二、三題每題15分，共40分)U=220V,l N=207.5A,Ra=0.067 Q ,試問：(1)直接起動時的起動電 ? (2)如限制起動電流為1.5I N,I st =UN

10、/Ra=220/0.067=3283.6A電樞回路應(yīng)串入多大的電阻?st/I n=3283.6/207.5=15.8Z=1460r/min,U n=380V, Y 聯(lián)結(jié)， 過載能力入t=2.2，設(shè)供電變壓器2）采用電抗（2） I st1=1.5 X In=1.5 X 207.5=311.25A=U M（Ra+Rst） 由此可得：Rst=0.64 Q2、 一臺三相籠型異步電動機的額定數(shù)據(jù)為：Pn=125KWI n=230A,起動電流倍數(shù) ki =5.5，起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù) kst=1.1 ,限制該電動機的最大起動電流為900A，問：（1）該電動機可否直接起動？（器降壓起動，起動電抗Xst值應(yīng)為多少？

11、（ 3）串入（2）中的電抗器時能否半載起動?解：（1）直接起動電流為：lst=kilN=5.5 X 230A=1265A>900A所以不能采用直接起動。（2 ）定子串電抗器后，起動電流限制為900A貝y： a =I st/I 2=1265/900=1.4短路阻抗為：Zs= V rs2+xs2 =U/X I st =380/ 3X 1265=0.173 Q所以 rs=0.3Zs=0.3 X 0.173=0.052 Q2 2 2 2xs=VZs -r s = V0.173 -0.0520.165 Q應(yīng)串接電抗值：2 2 2 2s - X s- V 1.4 X 0.165 +(1.4 -1)

12、X 0.052/ 2 2, 2 .、 2Xst=Va Xs +( a -1)r0.165=0.072 Q(3)串入xst=0.072 Q時的起動轉(zhuǎn)矩為2 2 2T?5t=1/ a Tst=1/ a kstTN1=1.4 X 1.1 X Tn=0.56T n因為，Tst=0.56T N> Tn=0.5 T n所以可以半載起動3、臺三相異步電動機接到50HZ的交流電源上，其額定轉(zhuǎn)速nN=1455r/min，試求：（1）該電動機的極對數(shù) p； (2)額定轉(zhuǎn)差S(3 )額定轉(zhuǎn)速運行時，轉(zhuǎn)子電動勢的頻率。解：(1 )因異步電動機額定轉(zhuǎn)差率很小，故可根據(jù)電動機的額定轉(zhuǎn)速nn=1455 r/min,直

13、接判斷出最接近nN的氣隙旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速ni=1500 r/min,于是p=60f/n1=(60 X 50)/1500=2或 p=60f/n 仟 60f/n=(60 X 50)/1455=2.06取 p=2(2) SN=(n1 n)/n 1=(1500 1455)/1500=0.03(3) f2=SNf 1=0.03 X 50Hz=1.5 H z1. (本題10分)某他勵直流電動機的額定數(shù)據(jù)為P N=54kW , Un=220V, In=270A ,nN=1150r/min，請估算感應(yīng)電動勢再畫出固有機械特性。2. (本題8分)畫圖判斷變壓器的聯(lián)結(jié)組號。如果將副邊的首端和尾端調(diào)換，又是什么聯(lián)

14、結(jié)組號？R CX Y NUC電樞電流的方向，確定換向極極性及換向極繞組電流方向。3.(本題7分)畫出直流電動機結(jié)構(gòu)原理圖，標(biāo)出感應(yīng)電動勢、勵磁電流、 (假設(shè)轉(zhuǎn)子逆時針旋轉(zhuǎn))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并聯(lián)在電樞兩端的勵磁繞組極性要正確， 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(dāng)時為發(fā)電機狀態(tài)。(Ea < U; &U)3、 直流發(fā)電機的繞組常用的有 和_采用繞組。(疊繞組；波繞組；疊)；。(主磁路存在剩磁;使勵磁電流產(chǎn)生的補充磁通方向與剩磁磁通方向相時為電動機狀態(tài)，當(dāng)兩種形式，若要產(chǎn)生大電流

15、，繞組常4、直流發(fā)電機電磁轉(zhuǎn)矩的方向和電樞旋轉(zhuǎn)方向電樞旋轉(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_, _O （2p； 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(yīng)的定義是 _，當(dāng)電刷在幾何中線時，電動機產(chǎn)生質(zhì)的電樞反應(yīng)，其結(jié)果使 和，物理中性線朝 方向偏移。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）,直流電動機電磁轉(zhuǎn)矩的方向和性（電樞磁動四、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(fù)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

16、組相串聯(lián)？（使換向極產(chǎn)生的磁通與電樞反應(yīng)磁通方向相反。對于直流發(fā)電機而言， 換向極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(yīng)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，laRa增加，使U下降；（2）隨著Ia增加，電樞反應(yīng)附加去磁作用增強， 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）

17、隨著Ia增加，電樞反應(yīng)附加去磁作用增強， 后使端電壓U下降。（3）兩端電壓下降，磁通0下降，電樞電動勢4、使磁通0減少，電樞電動勢使磁通0減少，電樞電動勢Ea減少，最Ea減少，最Ea進一步減少，端電壓 U進一步下降。） 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， 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。）將發(fā)電機過渡到電五、計算題 臺并勵直流電動機，銘牌數(shù)據(jù)如下:PN=3.5kW，UN=220V, 樞電阻Ra=1Q,U b=1V,勵磁回路電阻 Ri=440Q，空載實驗：當(dāng) I 0=2A,試計算當(dāng)電樞電流Uf1、解：勵磁電流:If

18、勵磁損耗:ufI n=20A, nN=1000r/min,電 U=220V, n=1000r/mi n 時，I a=10A時，電機的效率(不計雜散損耗)。220 "A440u20.5ARfI2Rf竺 110W440空載時：輸入功率:勵磁功率：PPfUI0220 2W 440W110W電樞銅損耗:PCua RJ； Ra(Io If)22.25W電刷接觸損耗:PCub2UbI a2 1 1.5W3.0W附加損耗：Rd則：Pmec PfoPfIpCuaPCubRd324.75W當(dāng)Ia 10A時,Ia10.5A輸入功率:UI22010.5W2310W輸出功率:效率:RuaPfFCubRaI

19、2 1110W2 Ubla102W100W10W20WF2PlP PPsuaPfPCub (爲(wèi)ec PFe)1755.25W號 100% 75.98%臺并勵直流發(fā)電機，銘牌數(shù)據(jù)如下:（包括電刷接觸電阻），勵磁回路總電阻 損耗為Pme=61W求：（2、R=6kW U=230V, nN=1450r/min , Fa=0.57 QRf=177Q，額定負載時的電樞鐵損PFe=234W機械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）P2Pn6kW所以RmIfPfInIaUfRfRfI2PnUnIn IFCuaRj I a巳FCuaTem(2) P絲0A 1.3A177299W6

20、000a26.1A23027.4A427.9WPf 6726.9WPOm6726.9 “ 一 Ch.衛(wèi)N m 44.3N m2145060Pem Pmec Pfo 7021.9WP2 100%85.45%P3、一臺并勵直流發(fā)電機，銘牌數(shù)據(jù)如下：PN=23kW LN=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(yīng)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:IfUnRf57.74APNUn23100

21、AIaIf104AFCuaRai；1081.6WEaU nRaI a240.4VCe0.1603電動機運行:（2）Pem（3）TemnNEaCeEalaPemU NRaI a209.6V篡 O,1603 O,1533-E1367r/minCe '21.798kW21-798 103 N m 152,27N m21367/60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（U=UN 0 =O N,電樞回路不串電阻； 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

22、電流的倍 O（ 2）4、當(dāng)電動機的轉(zhuǎn)速超過條件下,的關(guān)系。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(yīng)采_調(diào)速方法，而拖動恒功率負載時應(yīng)采用_調(diào)速方法。（降壓或電樞回路串電阻；弱磁）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 dTL ）dn dn2、何謂電動機的充分利用？,還是調(diào)速過程中處于不（所謂電動機的充分利用是指電動機無論在額定轉(zhuǎn)速下運行 同轉(zhuǎn)速下運行，其電樞電流都等于額定值。）五、計算題:臺他勵直流電動機數(shù)據(jù)為： PN=7.5kW ,Un=110V , I n=79.84A , nN=1

23、500r/min ,電樞回路電阻 Ra=0.1014 Q,求：（1 ） U=U n, 多少？ （ 2） U=U n條件下，主磁通減少 15% , 轉(zhuǎn)速是多少？ （ 3） U=U 樞回路應(yīng)串入多大電阻？解：（1） CeUnRJn 0.068nNCe N1528r/min=On條件下，電樞電流la=60A時轉(zhuǎn)速是 負載轉(zhuǎn)矩為Tn不變時，電動機電樞電流與N,=On條件下，負載轉(zhuǎn)矩為0.8TN，轉(zhuǎn)速為（一800 ） r/min，電(2) Tn 不變時，Tem不變，即 CT N I NCT I aIanIn IN 93.93A0.85 NUn 民丨aCe1738r/min（3）不計空載轉(zhuǎn)矩時,TemTL

24、，故:Tem 0.8Tn0.80.955-PN 38.2N mnN解得:UnCe NRaCeCTRB2NRB2.69第三部分變壓器一、填空題:臺接到電源頻率固定的變壓器，在忽略漏阻抗壓降條件下，其主磁通的大小決 定于_的大小，而與磁路的 _基本無關(guān)，其主磁通與勵磁電流成 _關(guān)系。（外加電壓；材質(zhì)和幾何尺寸；非線性）2、變壓器鐵心導(dǎo)磁性能越好，越?。?、其勵磁電抗越,勵磁電流越。（越大;3、 變壓器帶負載運行時，若負載增大，其鐵損耗將_略漏阻抗壓降的影響）。（不變；增加）4、當(dāng)變壓器負載（0 2>0°） 一定，電源電壓下降，則空載電流。（減?。粶p?。?臺2kV A,400/100

25、V的單相變壓器，低壓側(cè)加，銅損耗將（忽，鐵損耗PFe100V，高壓側(cè)開路測得|O=2A;A，F(xiàn)0=W （ 0.5 ； 20），短路電流就。（大：?。╇娍?，rm是表示 電阻。（主磁通的;P0=20W當(dāng)高壓側(cè)加400V,低壓側(cè)開路，測得6、變壓器短路阻抗越大，其電壓變化率就7、變壓器等效電路中的 Xm是對應(yīng)于 _鐵心損耗的等效）8、兩臺變壓器并聯(lián)運行，第一臺先達滿載，說明第一臺變壓器短路阻抗標(biāo)么值比第二臺 _。（?。?、 三相變壓器的聯(lián)結(jié)組別不僅與繞組的_有關(guān)。（繞向；首末端標(biāo)記；聯(lián)結(jié)方式）10、變壓器空載運行時功率因數(shù)很低，這是由于。（空載時建立主、漏磁場所需無功遠大于供給鐵損耗和空載時銅損耗所

26、需的有功功率）I 0=電阻。有關(guān)，而且還與三相繞組的額定電壓是指當(dāng)U1 V1 W1u1 v1 w1絕對嚴(yán)格？二次側(cè)的額定電壓 相同：（3）各變壓 角也相等。U1 V1 W1四、簡答題1、為什么變壓器的空載損耗可近似看成鐵損耗，而短路損耗可近似看成為銅損耗？（變壓器鐵損耗的大小決定于鐵心中磁通密度的大小，銅損耗的大小決定決定于繞組中電流的大小。即銅損耗與變壓器空載和短路時，輸出功率都為零。輸入功率全部變?yōu)樽儔浩鞯膿p耗。鐵損耗之和?？蛰d時，電源電壓為額定值，鐵心中磁通密度達到正常運行的數(shù)值，鐵損耗也 為正常運行時的數(shù)值。 而此時二次繞組中的電流為零，沒有銅損耗，一次繞組中電流僅為勵磁電流，遠小于正

27、常運行的數(shù)值，它產(chǎn)生的銅損耗相對于這時的鐵損耗可以忽略不計，因而空載損耗可近似看成為鐵損耗。短路試驗時，輸入功率為短路損耗。此時一次、二次繞組電 流均為額定值，銅損耗也達到正常運行時的數(shù)值，而電壓大大低于額定電壓， 鐵心中磁通密度也大大低于正常運行時的數(shù)值，此時鐵損耗與銅損耗相比可忽略不計。因此短路損耗可近似看成銅損耗。）2、電源頻率降低，其他各量不變，試分析變壓器鐵心飽和程度、勵磁電流、勵磁電抗、 漏抗的變化情況。（據(jù) U1 4.44 fN1 m可知，當(dāng)f降低時，m（Bm）增加，鐵心飽和程度增加，勵磁電流增加，勵磁電抗減小。）3、變壓器的原、副邊額定電壓都是如何定義的？（原邊額定電壓是指規(guī)定

28、加在一次側(cè)的電壓。副邊 次側(cè)加上額定電壓時，二次側(cè)的開路電壓。）4、變壓器并聯(lián)運行的條件是什么？哪一個條件要求（變壓器并聯(lián)運行的條件是：（1）各變壓器一、 分別相等，即變比相同；（2）各變壓器的聯(lián)結(jié)組別必須 器的短路阻抗（或短路電壓）標(biāo)幺值相等，且短路阻抗五、作圖題1、畫相量圖判定組別：如右圖（a）所示（圖略,組別Y,y4）2、 畫相量圖判定組別：如右圖（b）所示（圖略,組別Y,d11）六、計算題1、三相變壓器額定容量為20kV- A,額定電壓為10/0.4 kV，額定頻率為50HZ, Y, y0聯(lián)結(jié)，高壓繞組匝數(shù)為3300。試求：（1）變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)的額定電流；（2）高壓繪出變壓器Y,

29、 yO的接線圖。I2N(2) U1NPU 2NPSn73U；1.16ASn28.87AU1N73U 2N5.774kV0.231kV臺 S=100kV A, us=5% Psn=1800W 試求： 時的二次端電壓和效率； 效率。解：（1）由空載試驗數(shù)據(jù)求勵磁參數(shù)2、Un/U2n=6/0.4 kV, Y, y0 聯(lián)結(jié)的三相變壓器，I 0%=6.5% P0=600W（1）近似等效電路參數(shù)標(biāo)么值；（3）產(chǎn)生最大效率時的負載電流及2)滿載及cos 0 2=0.8 (滯后) cos 0 2=0.8( 0 2>0° )時的最大Zm丄 15.381。Rm*201.42XmJz；2 Rm2 1

30、5.31和低壓繞組的額定電壓；（3）由短路試驗數(shù)據(jù)求短路參數(shù)Zs Us 0.05rspsnpsnSn0.018(1XsJzS2 rS20.467(2) U(RsCOS 2Xssin 2) 100%4.24%U2(1U)U2N383VPo2FSnSn)100% 97.1% cos 2 P0PsN0.577I2mI 2NN83.3A>/3U2Nmax(12PomSN)100%97.5%cos 22 F0第四部分交流電機的繞組、電動勢和磁動勢一、填空題：1、一個三相對稱交流繞組， 磁通勢。（圓形旋轉(zhuǎn)）2、 采用繞組和（增加、減?。＃ǒB;波;增加）3、一個脈振磁通勢可以分解為兩個勢。（幅值;轉(zhuǎn)

31、速;轉(zhuǎn)向）4、三相對稱繞組的構(gòu)成原則是 _（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）2p=2,通入f=50Hz的三相對稱交流電流，其合成磁通勢為繞組可以有效地削弱諧波分量，同時使基波分量，相同，而相反的旋轉(zhuǎn)磁通3、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(dāng)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 。（01;反 電動勢；一80;制動轉(zhuǎn)矩）兩類。2、三相異步電動機根據(jù)

32、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不同可分為（籠型異步電動機和繞線型異步電動機）一臺6極三相異步電動機接于 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、=_的等值電阻。（總機械功率） s 一般在范圍內(nèi)。 （0.012、異步電動機等效電路中的附加電阻一 R2的物理意義是什么？能否用電抗或電容代替這個附加電阻？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,用轉(zhuǎn)子電流在該1 S ' ' 2R2I2 電阻所

33、消耗的功率s來代替總機械功率（包括軸上輸出的機械功率和機械損耗、附加損耗等）。因輸出的機械功率和機械損耗等均屬有功性質(zhì)。 因此，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）從電路角度來模擬的話,）,從而提咼電動機功率因數(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(yīng)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

34、為Y聯(lián)結(jié)，額定運行時，定子銅損耗P3u1=560W轉(zhuǎn)子銅損耗Pcu2=310W機械損耗P-c=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。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(dāng)負載轉(zhuǎn)矩增加，則轉(zhuǎn)速,定子電流_（減小；增加）7、三相異步電動機等效電路中的附加電阻是模擬8、三相異步電動機在額定負載運行時，其轉(zhuǎn)差率0.06 ）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(dāng)

35、增大，則起動轉(zhuǎn)矩，最大轉(zhuǎn)矩 。（增大；不變）四、簡答題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?（空載時，1110，而10Oa |0r，其中，1 Oa為有功分量電流，用來供給空載損耗；1 or為無功分量電流，用來建立磁場。由于1 oa1 or，所以空載電流基本上是一無功解：（1）PemP2PmecPad Pcu2 10.58kWSnFCu2 / Rm0.0293nN(1 SnE1456r / min(2)ToPmecPad1.77 N m性質(zhì)的電流，因而電動機的功率因數(shù)很低。）(3) T2 衛(wèi)65.59N mn( 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

36、倍。（3） 三相異步電動機進行能耗制動時，直流勵磁電流越大，則初始制動轉(zhuǎn)距越 。（大） 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U應(yīng)隨f1按規(guī)律調(diào)節(jié)。（正比）) Tem T2 T067.36 N m2、已知一臺三相異步電動機，額定頻率為150kW 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）問電動機能否帶動額 定負載起動。解：（1 ）TN 9550 也 981.2N mnNTmmTN 2355N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SNrn

37、g 0.027n1sn ( m TTI)0.124轉(zhuǎn)子不串電阻的實用表達式為:sm2Tm_ Sm_s4710s 0.1240.124 s（2）電機開始起動時,Tss=1, T=Ts，代入實用表達式得:4710 亙 575N 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。(Tm /TN )四、簡答題1、容量為幾個千瓦時，為什么直流電動機不能直接起動而三相籠型異步電動機卻可以 直接起動？（直流電動機的直接起動電流為Is

38、t Un / Ra，由于UnRa,無論功率大小，Ist都將達到額定電流的十幾倍， 甚至幾十倍，這是電動機本身所不能允許的，所以直流電動機不能直接起動。三相異步電動機在設(shè)計時通常允許直接起動電流為額定電流的5-7倍，加上供電變壓器容量通常都能滿足小功率三相異步電動機直接起動要求，所以幾個千瓦的三相異步電動機可以直接起動。）2、深槽與雙籠型異步電動機為什么起動轉(zhuǎn)矩大而效率并不低？（深槽式與雙籠型異步電動機所以起動轉(zhuǎn)矩打，是因為起動時轉(zhuǎn)子電動勢、電流頻率較高，出現(xiàn)集膚效應(yīng)造成了轉(zhuǎn)子電阻增大所致。正常運行時集膚效應(yīng)不顯著，轉(zhuǎn)子電阻減小為正常值。因此運行時效率仍較高。）五、計算題臺三相籠型異步電動機的數(shù)

39、據(jù)為PN=40kW,U n=380V,n N=2930r/min, n=0.9,150A ,cosn=0.85 , ki=5.5, kst=1.2，定子繞組為三角形聯(lián)結(jié)，供電變壓器允許起動電流為 能否在下列情況下用丫 一降壓起動？（1）負載轉(zhuǎn)矩為0.25TN;（2）負載轉(zhuǎn)矩為 0.5TN。I N解：額定電流73unPn40 103N cos NVs 380 0.9A 79.44A0.85直接起動電流IstkI I N5.5 79.44 A 437A采用Y- 降壓起動時1st起動電流：437 A145.7A 150ATst起動轉(zhuǎn)矩：3TstkstTN1.2Tn0.4Tn可見：（1 ）當(dāng)Tl 0.

40、25Tn時，可以起動；（2）當(dāng)Tl0.5Tn時，不能起動。第七部分同步電機一、填空題：1、同步發(fā)電機的短路特性為一 _ 于不飽和狀態(tài)）2、同步發(fā)電機正常情況下并車采用 自同期法）3、 同步調(diào)相機又稱為。實際上就是一臺_于狀態(tài)。（同步補償機；空載；電動機；過勵）.線，這是因為在短路時電機的磁路是，事故狀態(tài)下并車采用運行的同步。（直；處。（準(zhǔn)同期法；，通常工作F aq =4、同步發(fā)電機帶負載時，如0° <e <90°,則電樞反應(yīng)磁通勢 Fad,可分解為，其中Fad電樞反應(yīng)的性質(zhì) , Faq電樞反應(yīng)的性質(zhì)F ad=（Fa sin； Fa cos ;為去磁性質(zhì)；為交磁性

41、質(zhì)）四、簡答題試簡述功率角的雙重物理意義?（時間相角差：即空載電動勢E0和電壓U間的夾角;空間相角差：即為勵磁磁動勢Ff與定子等效合成磁動勢 Fu之間的夾角。當(dāng)忽略定子漏阻抗壓降時,Fu F，即等于氣隙合成磁動勢。）五、計算題臺隱極三相同步發(fā)電機，定子繞組為（滯后），xt=2.38 Q （不飽和值），不計電阻, 不飽和的勵磁電動勢 &（ 2）功率角5 N;1、Y 聯(lián)結(jié)，UN=400V, I n=37.5A ,當(dāng)發(fā)電機運行在額定情況下時，試求：（3）電磁功率Pem；（ 4）過載能力入。cos n=0.85(1)解:UNP Un/73 400/231VEopU NPjXtiNP 23100

42、 j2.38 37.531.790278 j 75.86 288.2 15.260VEoJ3 288.2V499.1VPem15.260P2m EqU n sin nXt3 288.2 231sin 15.260kW 22.087kW2.381sin N03.8sin 15.2602、某工廠變電所變壓器的容量為2000kV - A,該廠電力設(shè)備的平均負載為1200kW,cos=0.65 （滯后），今欲新裝一臺 500kW cos=0.8 （超前），n =95%勺同步電 動機，問當(dāng)電動機滿載時，全廠的功率因數(shù)是多少？變壓器是否過載？解:該廠電力設(shè)備從電源取得的有功、無功及視在功率：1200kWP

43、cos 1QiS1sin1846.2 0.76kvar 1402.99kvar同步電動機從電源取得的功率:P2空 kW 526.32kW0.95S2P2cos 2箸kV A 657.9kV AQ2S2 sin2657.9 0.6k var 394.74k var裝設(shè)同步電動機后的全廠負荷及功率因數(shù):Pi F2(1200 526.32)kW1726.32kWQ1 Q2(1402.99 394.74)kvar1008.25k varcos所以,Jp2 Q2V1726.3221008.252kV A 1999.19kV A0.864(滯后)全廠的功率因數(shù)為 0.864第八部分（滯后），變壓器不過載。

44、 控制電機（選學(xué)內(nèi)容）一、簡答題：1、 什么叫自轉(zhuǎn)現(xiàn)象？兩相伺服電機如何防止自轉(zhuǎn)？（P140）2、為什么異步測速發(fā)電機的輸出電壓大小與電機轉(zhuǎn)速成正比，而與勵磁頻率無關(guān)?（答：當(dāng)勵磁繞組上外加勵磁電壓Uf后，時，轉(zhuǎn)子切割脈動磁動 電流Is，Is產(chǎn)生Fr，d，產(chǎn)生切割電動勢 Fr可分解為Frd和Frq產(chǎn)生'f，而' f將建立磁通 d，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動 Er，Er Cr dn，在Er作用下，產(chǎn)生短路，F(xiàn)rq產(chǎn)生 q，交軸磁通與輸出繞組交鏈感應(yīng) q成正比的感應(yīng)電動勢 E2，n，所以，E2qn，即輸出電壓大小正比于測速出頻率與勵磁頻率相同，因為：q Frq發(fā)電機的轉(zhuǎn)速，而頻率與轉(zhuǎn)速無關(guān)，為勵磁

45、電源的頻率。）幅值與交軸磁通FrEr3、簡要說明力矩式自整角機中發(fā)送機和接收機整步繞組中合成磁通勢的性質(zhì)。（提示：合成磁動勢的性質(zhì)為脈動磁動勢。）5、交流伺服電機有哪幾種控制方式？并分別加以說明。（交流伺服電動機有三種控制方式，它們分別是幅值控制、相位控制和幅相控制。幅值控制：控制電壓和勵磁電壓保持相位差90度，只改變控制電壓幅值。相位控制：相位控制時控制電壓和勵磁電壓均為額定電壓，通過改變控制電壓和勵磁電壓相位差，實現(xiàn)對伺服電機的控制。幅相控制：對幅值和相位都進行控制，通過改變控制電壓的幅值及控制電壓與勵磁電壓相位差控制伺服電機的轉(zhuǎn)速。）6、簡要說明步進電動機動穩(wěn)定區(qū)的概念。（步進電機的動穩(wěn)

46、定區(qū)是指步進電機從一個穩(wěn)定狀態(tài)切換到另一個穩(wěn)定狀態(tài)二不失步的 區(qū)域。）第九部分 電力拖動系統(tǒng)中電動機的選擇 （選學(xué)內(nèi)容）一、簡答題：1、電動機的溫升、溫度以及環(huán)境溫度三者之間有什么關(guān)系？電機銘牌上的溫升值的含義是什么？（電動機的溫升與銅耗 , 鐵耗和機械損耗有關(guān)。 電動機銘牌上的溫升值其含義是電動機絕 緣許可的最高溫度。 電動機的溫升、 溫度以及環(huán)境溫度三者之間是剛工作時電動機的溫 度與周圍介質(zhì)的溫度之差很小， 熱量的發(fā)散是隨溫度差遞增的， 少量被發(fā)散法到空氣中， 大量被空氣吸收。 因而溫度升高的較快， 隨著電動機溫度逐漸升高， 被電動機吸收的減 少, 而發(fā)散到空氣中的熱量增加。）2、電動機在

47、使用中，電流、功率和溫升能否超過額定值？為什么？（電動機在運行中其電壓、 電流、 功率、 溫升能超過額定值因為保證電動機長期安全運行的必要條件是按發(fā)熱條件選擇電動機功率的，只要保證0 maxce a）電動機的選擇與使用都以不以超過而其他條件完全相同， 它們的允許溫3、電動機的允許溫升取決于什么？若兩臺電動機的通風(fēng)冷卻條件不同，而其他條件完 全相同，它們的允許溫升是否相等？（電動機的允許溫升主要取決于所采用的絕緣材料。 額定溫升為原則。 若兩臺電動機的通風(fēng)冷卻條件不同， 升相等。）FC3表示什么意義？有連續(xù)工作制、 短時工作4、電動機的三種工作制是如何劃分的？負載持續(xù)率（電動機的三種工作制是根據(jù)

48、負載持續(xù)時間的不同來劃分的，制和斷續(xù)周期工作制三種。 在斷續(xù)周期工作制， 額定負載時間與整個周期之比稱為負載持續(xù) 率 FC%） 1、直流發(fā)電機工作原理：當(dāng)原動機拖動電樞以恒定方向旋轉(zhuǎn)式，線圈邊將切割磁力線并感 應(yīng)出交變電動勢，由于電刷和換向器的“整流”作用，使電刷極性保持不變，在電刷間產(chǎn)生 直流電動勢。2、直流電動機的工作原理：在電刷兩端加直流電壓，經(jīng)電刷和換向器作用使同一主磁極下 線圈邊中的電流方向不變， 該主磁極下線圈邊所受電磁力的方向亦不變， 從而產(chǎn)生單一方向 的電磁轉(zhuǎn)矩，使電樞沿同一方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)。3、直流電機的可逆原理：同一臺電機既能作電動機亦能作發(fā)電機運行的現(xiàn)象。4、直流電機的結(jié)構(gòu)：

49、主要由靜止的定子和旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子構(gòu)成，定子和轉(zhuǎn)子之間存在氣隙。 定子：由主磁極、換向極、機座、端蓋、軸承、電刷裝置等組成。 轉(zhuǎn)子： 轉(zhuǎn)子的作用是感應(yīng)電動勢并產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩； 它包括： 電樞鐵芯、 電樞繞組、 換向器、 軸和風(fēng)扇等。單波繞組、復(fù)疊繞5、直流電機電樞繞組（基本形式：疊繞組和波繞組）分類：單疊繞組、 組、復(fù)波繞組及混合繞組等。相鄰元件依次串聯(lián)， 后最后一個元件首端與第單疊繞組特點： 同一個元件的出線端連接于相鄰的兩個換向片上， 個元件的首端與前一個元件的尾端連在一起并接到同一個換向片上，一個元件尾端連在一起， 形成一個閉合回路?！咀ⅲ褐穼?shù)a等于電機的極對數(shù) P,即a=p】 單波繞組特點

50、： 同一個元件的兩個出線端所接的兩個換向片相隔接近于一對極距，元件串聯(lián)后形成波浪形，所以稱為“波繞組” 。【注：并聯(lián)支路數(shù)總是 2，即極對數(shù) a=1】 單疊與單波繞組區(qū)別： 單疊繞組可通過增加磁極對數(shù)來增加并聯(lián)支路對數(shù)， 適用于低電壓、 大電流的電機。單波繞組的并聯(lián)支路對數(shù)a=1，每條并聯(lián)支路數(shù)串聯(lián)的元件數(shù)較多，適用于小電流、較高電壓的電機。6、直流電機分類（按勵磁方式分） ：他勵、并勵、串勵、復(fù)勵7、主磁通和漏磁通定義及其作用：同時與電樞繞組（即轉(zhuǎn)子繞組）和勵磁繞組（即定子繞 組）相交鏈的磁通稱為主磁通；只與勵磁繞組（即定子繞組）相交鏈的磁通稱為漏磁通。主 磁通與通電的轉(zhuǎn)子繞組相作用產(chǎn)生電磁

51、轉(zhuǎn)矩，使電機轉(zhuǎn)動；漏磁通無用。8、直流電機的電樞反應(yīng)定義及電樞反應(yīng)對主極磁場產(chǎn)生的影響： 電樞繞組中通電后，電樞磁場對主極磁場的影響稱為電樞反應(yīng)；影響：使氣隙磁場發(fā)生畸變，磁通密度分布不再均勻，物理中性線偏離幾何中性線；在 磁場飽和時有去磁作用，使每個磁極下的總磁通有所減小。9、直流電機的換向過程及換向改善方法：由電機繞組連接分析可知，直流電機的電樞繞組是一閉合繞組，電刷把這一閉合電路分成幾個支路，每個支路的元件數(shù)相等。 一個電刷兩邊所接的兩條支路中電流方向相反，電樞旋轉(zhuǎn)時，繞組元件從一個支路經(jīng)電刷進入另一個支路時，電流方向改變。繞組元件中電流改變方向的過程稱為換向。改善換向的方法：裝配換向極、正確選用電刷和裝配補償繞組