电机及拖动基础_试卷和答案3

1、电机与电力拖动基础试卷一一、填空题（每空1分，共20分）1、 他励直流电动机的机械特性是指在电动机处于稳态运行的条件下 转速禾廿电磁转矩的关系。2、 直流电动机的起动方法有：电枢回路串电阻和 降压起动 。3、一台接到电源频率固定的变压器，在忽略漏磁阻抗压降的条件下，其主磁通的大小决定于 输入电压的大小,而与磁路的基本无关，其主磁通与励磁电流成 正比 关系。4、 变压器带负载运行时，若负载增大，其铁损耗将不变，铜损耗 增大（忽略漏磁阻抗压降的影响）。5、 当变压器负载（© 2>0? 定，电源电压下降，则空载电流I。减小，铁损耗 PFe 减小。6、 采用 短矩绕组绕组和 分布绕组绕

2、组可以有效的削弱谐波分量，同时使基波分量 减小（增大和减小）。7、 当s在0T范围内，三相异步电动机运行于电动状态，此时电磁转矩性质为 驱动性质 ：在 小于1的范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为 制动性质 。&三相异步电动机根据转子不同可分为 笼型 和 绕线 两类。根据磁滞回线 剩磁 的大小，铁磁材料分为硬磁材料和软磁材料。3. 电力拖动系统是由 电动机 拖动机械机构工作的系统。4. 直流电动机的励磁方式包括 他励、并励、串励和 复励.其中 他 励直 流电 动机更适合于电动机控制的场合。5. 电机绕组有两种形式，分别为 叠 绕组和 波 绕组。使用于高电压的为 波 绕组， 使用于

3、大电流的为叠绕组。6. 直流电机电枢磁场对空载主磁场的影响称为电枢反应。7. 直流电机在 僅磁极之间常安装换向极改善换向。换向极的位置恰好也是几何 中性线的位置。8. 从机械特性上看，第 一象限为电动机的正向电动状态，第象限为电机的反向 制动状态。9. 他励直流电动机的机械特性为特性，串励直流电动机的机械特性为软特性。（硬、软）10. 励磁绕组断线的他励直流电动机，空载起动时，将出现飞车10.励磁绕组断线的他励直流电动机，空载起动时，将出现飞车 情况。_情况。11. 一台三相变压器的变比为 相电压之比。12. 额定电压为440V/110V的单相变压器，高压边漏电抗16三相交流绕组通入对称的三相

4、交流电流将产生幅值（或转速） 不变，空间旋转的磁动势。如果想要改变磁场的旋转方向，可以通过改变电流相序 来实现。 某三相交流绕组，36个元件，2对极，60度相带，若2, 3, 4号槽属于A相带，则 14号槽属于_C相带；若为120度相带，且7号槽也属于A相带，则14号槽属于 丄相 带。 三相异步电动机根据转子结构的不同，分为笼型异步电动机和绕线 型异步电动机；同步电动机根据转子结构的不同分为隐 极同步电动机和凸极同步电动机。 三相异步电动机 Y132M-6, 50Hz,转差率为-0.2，则转速为1200r/min ，转子侧频 率为10Hz，该电机处于 发电机（或回馈） 运行状态。 三相异步电动

5、机参数测定实验中，空载实验的损耗包括定子铜损、铁损耗 和 机，折合到二次侧后大小为 1门。15.多台三相变压器并联运行时，应该满足的条件是联结组号相同、额定电压和变比相同、短路阻抗相同和阻抗角相同。械损耗。实验过程中， 机械 损耗是不变损耗。6. 异步电动机的转差功率指的是 转子铜损耗，定子电压降低时，该功率值 增大。7. 根据集肤效应的原理，采用深槽电机可以提高异步电动机的起动 性能。8. 异步电动机变频调速中，基速以上的调节属于恒功率 调速。9. 同步电机的运行方式包括发电机、电动机和补偿机。10. 在同步电机的励磁系统中，无刷励磁系统指的是旋转 整流器励磁系统。11. 如果空载运行的同步

6、发电机气隙增大，而励磁电流不变，端电压将降低；如果异步电动机气隙增大，而电源电压不变，功率因数将降低。1. 单相交流绕组通入单相交流电流将产生空间位置 不变，幅值变化的磁动势。如果想要获得恒定的磁场，可以在绕组中通入直流电流 来实现。2. 某三相交流绕组，24个元件，2对极，60度相带，若3, 4号槽属于Z相带，则14 号槽属于_A相带；若为120度相带，且14号槽属于A相带，则14号槽属于 A相带。3. 三相异步电动机根据转子结构的不同，分为笼型 异步电动机和绕线型异步电动机;同步电动机根据转子结构的不同分为隐极同步电动机和凸 极同步电动机。4. 三相异步电动机 Y132M-4, 60Hz,

7、转差率为0.04，则转速为1728r/min ，转子侧频 率为24Hz，该电机处于 电动机 运行状态。5. 三相异步电动机参数测定实验中，定子绕组电阻 为提前获得的参数，参数测定实验包括空载实验和堵转实验。6. 异步电动机的 转差 功率指的是转子铜损耗,变转差调速中，转差增大，则该损耗僅 大。7. 根据 集肤效应 的原理，采用深槽电机可以提高异步电动机的起动性能。8. 异步电动机变频调速中，如果向基速以下调节采用压频恒比方式，则属于恒转矩调 速。9. 同步发电机在正常励磁（功率因数为1）的基础上增大励磁电流，将输出滞后的无10. 在同步电机的励磁系统中，旋转整流器励磁系统又被称为无 刷励磁系统

8、。二、判断题（每题2分，共20 分）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。（对）2、 直流电动机的人为特性都比固有特性软（错）3、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，电枢电流都会突变。（对）4、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，如负载电流相等，则两种情况下，副边电压也相等。（错 ）5、变压器在原边外加额定电压不变的情况下，副边电流大，导致原边电流也大，因此变 压器的主磁通也大。（错）6、 交流发电机正常发电以后可以断掉直流励磁电源。（错）7、 改变电流相序可以改变三相旋转磁通势的转向。（对）8不管

9、异步电动机转子是旋转，还是静止，定、转子磁通势都是相对静止的（错）9、 三相异步电动机的最大磁通势 Tm的大小与转子电阻rm阻值无关。（对）10、 三相异步电动机的变极调速只能用在笼型转子电动机上。（对）二、简答题（每题5分，共20分）1、简述异步测速发电机的剩余电压误差产生原因及解决办法？答：由于加工、装配过程中存在机械上的不对称及定子磁性材料性能的不一致性， 使得测速发电机转速为零时，实际输出电压并不为零，此时的输出的电压叫剩余电压。 剩余电压的存在引起的测量误差称为剩余电压误差。减小剩余电压误差的方法是选择高 质量各方向性一致的磁性材料，在机加工和装配过程中提高机械精度，也可以通过装配

10、补偿绕组的方法加以补偿。2、为什么采用短矩绕组可以改变电动势波形？图中实线表示表示整矩绕组情况，这时五次谐波磁场在线圈两个有效边中感应电动势大小相等，方向相反，沿线圈回路，正好相加。如果把节矩缩短1/5 T,如图中虚线所示，两个有效边中五次谐波电动势大小、方向都相等，沿回路正好抵消，合成电动势为零。答：必要条件：电动机的机械特性与负载特性必须有交点，即Tem=TL.。充分条件：在交点的转速以上存在Tem<TL.,而在交点的转速以下存在 Tem>T-.三、计算题（第一题10分，第二、三题每题15分，共40分）1、 他励直流电动机的 LN=220V,l N=207.5A,Ra=0.06

11、7 Q ,试问：（1）直接起动时的起动 电流是额定电流的多少倍？（2）如限制起动电流为1.5I n,电枢回路应串入多大的电 阻？解：（1）直接起动的电流 1st二U/Ra=220/0.067=3283.6AI st/l n=3283.6/207.5=15.8（2） Ist1=1.5 x In=1.5 x 207.5=311.25A二UJ（Ra+Rst）由此可得：Rst=0.64 Q2、 一台三相笼型异步电动机的额定数据为：R=125KW Nn=1460r/min,U n=380V Y联结,In=230a起动电流倍数ki=5.5，起动转矩倍数kst=1.1，过载能力入t=2.2，设供电变压 器限

12、制该电动机的最大起动电流为900A,问：（1）该电动机可否直接起动？ （ 2）采用电抗器降压起动，起动电抗xst值应为多少？ （3）串入（2）中的电抗器时能否半载起动？ 解：（1）直接起动电流为：lst=klN=5.5 x230A=1265A>900A所以不能米用直接起动。(2)定子串电抗器后，起动电流限制为 900A则：a=Ist/I ?st =1265/900=1.4短路阻抗为Zs= V rs Sn=(n1-n)/n 1=(1500- 1455)/1500=0.03+Xs2 =UN/3 X I st =380/ 3 X 1265=0.173 Q所以 rs=0.3Zs=0.3 X 0.

13、173=0.052 Qxs=VZs2-r s2 = V0.173 2-0.052 2 0.165 Q应串接电抗值：x st =Va 2Xs2+( a 2-1)r s2- x s=V 1.42X0.1652+(1.4 2-1) X0.052 -0.165=0.072 Q(3)串入xst=0.072 Q时的起动转矩为2 2 2T ?st=1/ a Tst=1/ a kstTd=1.4 X 1.1 X Tn=0.56Tn因为，T?st=0.56T n> Tn=0.5 Tn所以可以半载起动3、一台三相异步电动机接到50HZ的交流电源上，其额定转速nN=1455r/min，试求：(1) 该电动机的

14、极对数p; (2)额定转差S(3)额定转速运行时，转子电动势的频率。解：(1)因异步电动机额定转差率很小，故可根据电动机的额定转速nN=1455 r/min,直接判断出最接近nN的气隙旋转磁场的冋步转速 n1=1500 r/min,于是p=60f/n1=(60 X 50)/1500=2或 p=60f/n1 60f/n=(60 X 50)/1455=2.06取 p=2(3) f2=sNf 1=0.03 X 50HZ=1.5 Hz1. （本题10分）某他励直流电动机的额定数据为 R=54kV，U=220V, I n=270A nN=1150r/min ,请估算感应电动势再画出固有机械特性。2. （

15、本题8分）画图判断变压器的联结组号。如果将副边的首端和尾端调换，又是什么联结组号？ABC（本题7分）画出直流电动机结构原理图，标出感应电动势、励磁电流、电枢电流的方向，确定换向极极性及换向极绕组电流方向。（假设转子逆时针旋转）电机与电力拖动基础试卷二为r/min5、 一台异步电动机接到频率为电源上，转差率为:'，转速为1，转子以逆时针方向旋转，则转子电流频率 1 -，转子电流产生的基波磁动势以的转速朝时针方向切割转子绕组。6、 异步电动机的频率折算，就是用一个 等效转子来代替实际的转子，使转子电路的频率与定子电路的频率 。7、 异步电动机的频率折算是通过在电机的转子绕组串一个电阻值为

16、的附加来实现的，此串联电阻所消耗的功率代表了电动机的 功率。8、一台异步电动机的额定转差率为 0.02，由经传递到转子侧的电磁功率 一；中的部分供给转子铜损， 部分供给总的机械功率。9、 异步电动机接入三相交流电源，空载运行时每极磁通的主要取决于 。（A）电源电压；（B）磁路饱和程度；（C气隙大小；（D定子绕组漏阻抗大小。10、 一台异步电动机，在运行中，把定子两相反接，则转子的转速会 。（A）升高；（B）下降，一直到停转；（C）下降到零后，再反向旋转；（D下降到某一稳定转速。11、 异步电动机空载电流比同容量变压器大，其原因是 。（A）异步电动机的损耗大；（B）异步电动机是旋转的；（。异步电

17、动机气隙较大；（D）异步电动机漏抗较大。12、同容量异步电动机的励磁电抗 L比变压器小，是因为异步电动机 （A）磁路过饱和；（B）主磁通磁路存在气隙；（。定子绕组匝数减少；（D）转子旋转结果。13、当异步电动机转速下降时，转子电流产生的转子基波磁动势相对于定子绕组的转速（A）增大；（B）减小；（C）不变（D）不定。14、 关于漏磁通正确的概念是 。（A）漏磁通与机电能量转换有关，对电机的电磁性能有较大影响；（B）漏磁通与机电能量转换有关，对电机的电磁性能无影响。（。漏磁通与机电能量转换无关，对电机的电磁性能有较大影响。（D）漏磁通与机电能量转换无关，对电机的电磁性能无影响。15、 异步电动机的

18、空气隙愈大，则电动机 。（A）励磁电流愈大，功率因数愈高；（B）励磁电流愈小，功率因数愈低；（。励磁电流愈大，功率因数愈低 ；（D）励磁电流愈小，功率因数愈高。05/16、 异步电动机等效电路中的电阻-上消耗的功率为 。（A）轴端输出的机械功率；（B）总机械功率；（。电磁功率；（D）输入功率。17、 异步电动机能画出象变压器那样的等效电路是由于 。（A）它们的定子或一次侧电流都是落后的电源电压；（B）气隙磁场在定、转子或主磁通一、二次侧都感应电动势；（。它们都有主磁通和漏磁通；（D）它们都是由电网取得励磁电流。18、异步电动机的气隙为什么要求尽可能地小？19、异步电动机在空载运行时，为什么功率因数很低？20、简析增大异步电动机转子电阻对起动电流、效率及功率因数的影响。21、简析增大异步电动机转子漏抗对其起动电流、效率及功率因数的影响。22、简析异步电动机的功率因数为什么总是滞后的？23、异步电动机的气隙为什么要求小？它与同容量的变压器相比，空载电流为什么较大？24、 异步电动机等效电路中的附加电阻&