电机与拖动练习题剖析

1、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=CT I a ） ，对于直流发电机，电磁转矩 的性质为 （ 制动转矩 ） ，对于直流电动机机，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（ 变小） ， I0（ 变小 ） ， PFe（ 变小 ） ， Zm（ 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

2、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Rm 1.9 ,X m 86 。若一次侧加很小的直流电压，二次侧开路，则 Rm （ 0 ）， Xm （ 0 ） 。

3、212. 电力拖动系统的运动方程式为 （ Tem Tl GD dn ），在满足（ Tem TL ）375 dt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（ 增大），I0（ 增大）， Xm（ 减小 ） ，k减小）。16. 一台变压器，原设计频率为 50Hz，现接到 60Hz 的电网上运行，额定电压不变，其励 磁电流将（ 变小 ），励磁电

4、抗将（ 增大 ）。17并励直流发电机自励建压的条件是电机的主磁路具有剩磁 ； 励磁电流产生的补充磁通与剩磁磁通的方向相同 ； 励磁回路总电阻必须小于临界电阻 。19当变压器所带的阻感性负载阻抗 （ 2 0）一定时， 而电源电压下降时， 则 m 下降 ，Zm 上升， I0 下降 ， PFe 下降 （填变化情况） 。20他励直流电动机的倒拉反转反接制动适用于位能性 负载，制动时工作在第 四象限。21. 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 U1随 f 1按 正比例 规律调节。22当 1s 时，异步电机运行于 电磁制动 状态，此时电磁转矩性质为 制动转 矩。2

5、3. 异步电动机变极调速适用于笼型转子异步电动机，如果变极后不改变电源相序， 则电动机的转向将 反转 。24. 单相异步电动机若无起动绕组，通电起动时，起动转矩为零 ，因此不能自行起动。26.一台 2kVA，400/100V 的单相变压器，低压侧加 100V电压，高压侧开路，测得 I 0=2A；P0=20W；当高压侧加 400V，低压侧开路，测得 I0= 0.5 A ，P0= 20 W 。28. 对于直流电动机 ,电动势 Ea _小于_端电压 U；对于发电机 , 电动势 Ea _大于_端电压 U（填大小关系 ） 。29. 一台直流电机，由于电刷和主磁极固定不动，而换向器与电枢同向同速旋转，故在

6、正负 电刷间则感应 直流 电动势。30. 他励直流电动机的负载转矩保持不变，采用降压调速，降压后的转速将降低 _ ；而电枢电流将 保持不变 。31. 当 s0） 时变压器二次侧的电压U2 ；（3）当cos 2 =0.8（ 20） 且有最大效率时的负载电流大小以及最大效率。SS（1） I1N43.3AI 2N1082.5 A1N3U1N2N3U 2N（2） URs* cos 2 Xs* sin 2 0.03658U2 (1 U)U2N 385.4V 。3）2 2N m 1082.5 0.59 639.16A2Pmax (1mSN cos 2 2P0 )100% (12 3.8 ) 100% 97

7、.9%0.59 750 0.8 2 3.85. 一台他励直流电动机，PN 22kW ， UN 220V， I N 116A ，Ra 0.175 ，nN 1500r / min 求出：（ 1）固有机械特性方程式；2）磁通减弱到22 N 时的人为机3N械特性方程。1) Ce NU NI N Ra220 116 0.1750.133n0UNCe NRanN2200 /min9.55(Ce N )0.175 1.0429.55 0.1332n 1654 1.04Tem2) n0UN23Ce N3220 2481r /min20.1333Ra22 9.55( Ce N )23e

8、N0.1759.55 (2 0.133) 22.336. 一台三相六极异步电动机，n 2841 2.33TemPN 28kW， f 50Hz ，UN 380V ，形接线，nN 960r / min ，cos N 0.88， pcu1 pFe 2.4kW ， pmec 0.9kW ，pad 0，求：计算在额定负载时的转差率 sN 、转子铜损耗 pcu2 、异步电动机的效率 和定子电流 I1解：n1 1000r /minn1 n1 0.04n1PMECPNpmec28.9kWPemPMEC /(1 sN ) 30 .104 kWpcu 2 sN Pem 1.204kWP1 Pem pcu1 pFe

9、 32.504kW3U N cosP228P1 32.50486.1%7. 一台三相笼型异步电动机有关数据为：P N 40kW ，定子额定电压为nN 2930r / min ， N 0.90 ，cos 1N 0.85 ，kI 5.5，kst 1.2， 电变压器允许起动电流为 150A 时，问：（1）三相笼型异步电动机能否采用 若能采用 Y 起动，能否带动负载转矩为 0.25 TN 的负载起动。56.11AU 1N 380V ，子绕组 接。供Y起动；（ 2）1) I NPN3U N cos N N400003 380 0.85 0. 979.44A定子电流频率3.8kW，机械损nN 和转差率 s

10、N ；11IYki IN5.5 79.44 145.64A 150AY 3 i N 312) Tst 3 Tst 0.4TN , 0.3TN 0. 4TN 0.45TN3所以允许 Y-D 降压起动。 能带动 0.25TN 负载。8.一台四极三相异步电动机，PN 200kW ，UN 380V ，定子 连接，50Hz ，定子铜耗 pCu1 5.12kW ，转子铜耗 pCu 2 2.85 kW ，铁耗 pFe 耗 pmec 0.98kW ，附加损耗 pad 3kW 。试求：（ 1）额定负载下的转速 （2）额定负载时的电磁转矩 TemN 和负载转矩 TN 和空载转矩 T0（1） PemN PN pCu

11、 2 pmec pad 200 2.85 0.98 3 206.83kWpCu 2PemN2.85206.830.0138nN (1 sN)60f1 (1 0.0138) 60 50 1479r /min p2TemN206.83 1000 60 2 15001317.39N mTNNPN200 1000 60 1291.97N m2 1479T0 TemN TN 1317.39 1291.97 25.42N m9.一台UN 380V,I N 20A， 接线， cos N 0.87, N 87.5%,nN 1450r / min 的 三相异步电动机，已知 kI 7,kst 1.8 ，试求： (

12、1) 电动机输出的额定功率； (2) 用 Y- 换 接起动， Ist 等于多少？能否半载起动？(1) PN3U N I N cos N N 10 kWPNTN 9.55 N 65 .8N .mnN1(2)Ist Ist 46 .6 Ast 3 st1T st Tst0.6T N 0.5TNst3 st N N能半载起动10. 一台三相电力变压器， SN 750kVA、 U 1N / U 2N =10/0.4kV ，Y，d11 接线。 在低压侧做空载实验： U20 400V， I20 65A ， P0 3800W ；在高压侧做短路实验： U1S 556.7V , I1S 43.3A , PSN

13、8724W 。通过计算得到的短路参数为： RS* 0.012， X *S 0.054,试求：(1)输出 S=375kVA, cos 2 =0.8 (滞后)时的电压变化率及效率； (2)输出容量为多少时变压器的效率最高。【解】( 1)S 375 0.5SN 750U(R*S cos 2 XS* sin 2) 0.5 (0.012 0.8 0.054 0.6) 2.1%2) mP02 PSN2SN cos 2 P0PSN23800 0.52 8724100%1 3 20.5 750 103 0.8 3800 0.52 872498.43%P0PSN8724100%3800 0.66, S m SN

14、 495kV A11.一台三相笼型异步电动机，型号为Y160L6，铭牌数据为： PN 11kW ，U N 380V ，联结， nN 971r / min，cos N 0.78， N 86.5 %，起动电流倍数 kI 6.5 ，起动转矩倍数 kst 2.0，试求：（ 1）该电机的额定电流和额定输出转矩分别为多少？（2）如用Y-降压起动，起动电流和起动转矩分别为多少？（3）能否带 60%负载起动，为什么？解：（ 1） 额定电流：11 1033 380 0.865 0.7824.8A额定转矩：TN 9550 PN 9550 11 108.2N mN nN 971INPN3U N N cos N2）Y

15、降压起动时：起动电流：1 1 1I st 3I st 3kII N 36.5 24.8A 53.7A起动转矩：1 1 1T st 3Tst3kstT N3 2 108.2 72.13N m13)T st3kstT N0.67TN0.6TN因为起动转矩大于负载转矩，所以能带60%负载起动。12一台单相变压器， SN 1000kVA、U1N /U2N 66 / 6.6kV ，空载损耗 P0 4900W ，8800W , 经计算得：R*s =0.0086 ，X*s =0.046 。试求：（ 1）半载且 cos 2 0.8 （感性）时的 U 和二次端电压 U 2 ；( 2) cos 20.8 (感性)

16、时的最大效率max 。【解】 ( 1)U(Rs* cos 2 X*s sin 2) 100% 0.5 (0.0086 0.8 0.046 0.6) 1.724%U2 (1 U )U 2N (1 0.01724) 6.6 6.482kV2）最大效率0.746maxmSN cos 2m SN cos 2 2p0100%0.746 1000 0.8100% 98.38%0.746 1000 0.8 2 4.913.一台 4极 Y形联结的三相异步电动机， PN 10kW ，UN 380V ，IN 11.6 A ， f1 50Hz ，额定运行时， PCu1 560W， PCu2 310W ，PFe 270W， Pmec 70W， Pad 200W 。试求：（ 1）额定转速 nN ；（2）输出转矩 T2 ；（ 3）空载转矩 T0 ；（ 4）电磁 转矩 Tem 。（ 10 分）解：（ 1）额定转速 nN电磁功率：Pem P2 Pad Pmec Pcu 2 10000 200 70 310 10580W额定转差率：Pcu 2310s