电机原理及拖动第3版,期末复习题

1、?电机原理及拖动?复习1一、名词解释1、绕组元件：是两端分别与两个换向片相连接的单匝或多匝线圈.2、直流电机的电磁转矩：是指电机在正常运行时,电枢绕组流过电流,这些载流导体在磁场中受力所形成的总转矩.3、电力拖动系统的过渡过程：就是指拖动系统从一个稳定状态到另一个稳定状态中间的过程.4、整流变压器：是作为整流装置的电源变压器,用来把电网电压转换成整流装置所需的电压.5、能耗制动：能耗制动是指利用转子惯性转动切割磁力线而产生制动转矩,就是说把转子的能量消耗在转子回路的电阻上.6、第一节距：一个元件两个有效边之间的距离,以所跨槽数表示.7、直流电机的电枢电动势：是指直流电机正常工作时绕组切割气隙磁

2、通产生的刷问电动势.8、电力拖动系统：是由电动机、机械传动机构、生产机械的工作机构、电动机的限制设备以及电源等五局部组成的综合机电装置.9、变压器的额定容量：是变压器的额定视在功率,三相变压器指的是三相总容量.10、反接制动：反接制动是利用改变电动机定子绕组的电源相序、产生反向的制动转矩,而迫使电动机迅速停止转动的方法.二、填空题1、直流电动机改变线圈中电流方向是换向器和电刷完成的.2、直流发电机犯,机械能转换成直流电能.3、他励直流电动机的调速方法有电阻串电阻调速降低电源电压调速减弱磁通调速.4、三相变压器的原、副绕组都可以接成星形或三角形.5、国际上规定标志三相变压器高、低压绕组线电势的相

3、位关系用时钟表示法.6、交流异步电动机的转子绕组有鼠笼型和绕线型两种.7、定子三相绕组中通过三相对称交流电时在空间会产生旋转磁场.8、同步电机可分为同步发电机、同步电动机、同步补偿机三类.9、对于同步发电机,按拖动它的原动机来分有水轮和汽轮发电机等.10、 通常采用平均损耗法、 等效电流法、 等效转矩法和等效功率法等方法来校验电动机的发热.11、主磁极的作用是产生主磁通.它由主磁极铁心和励磁绕组组成.12、初始值、稳态值和机电时间常数是决岸机械过渡过程的三要素.13、三相变压器组由三台单相变压器按一定的方式联接起来组成的.14、空间电角度是空间几何角度的p_倍,p是磁极对数.15、电压互感器在

4、运行时副绕组绝对不允许短路.而电流互感器在运行时副边绝对不允许开路.16、定子三相绕组中通过三相对称交流电时在空间会产生旃转磁场.17、鼠笼型电动机的起动方法有直接起动、减压起动两种.18、异步电动机的调速有变极、变频、改变转差率调谏.19、同步电动机的结构分有电枢旋转式和磁极旋转式两种.20、同步电动机起动的方法有辅助电动机法、变频起动、异步起动.三、选择题1、一台直流发电机由额定运行状态转速下降为原来的50%,而励磁电流和电枢电流保持不变,那么11电枢电势下降50%2电磁转矩下降50%3电枢电势和电磁转矩都下降50%4端电压下降50%2、一台四极直流电机电枢绕组为单叠绕组,具并联支路数和电

5、枢电流分别为21并联支路数为4,电枢电流等于每条支路电流2并联支路数为4,电枢电流等于各支路电流之和3并联支路数为2,电枢电流等于每条支路电流4并联支路数为2,电枢电流等于各支路电流之和3、直流电动机在用电阻调速过程中,假设负载转矩不变,那么11输入功率不变2输出功率不变3总损耗功率不变4电磁功率不变4、接在运行线路中,但暂时未使用的电流互感器,其二次侧线圈应41开路2一端接地,另一端不接地3两端短路4两端短路而且其中一端还要接地5、三相异步电动机铭牌上标明：额定电压380/220V,接法丫小.当电网电压为380V时,这台三相异步电动机应采用21接法2丫接法、丫都可以、丫都不可以6、某直流电机

6、它的电枢与二个励磁绕组串联和并联,那么该电机为3电机1他励2并励3复励4用励7、某台三相变压器,容量是3000千伏安,如原边电压为10千伏,那么原边电流约为3安1300286.63173.24608、变压器的变比与原、副边的41电压成反比2电流成正比3匝数成反比4电压成正比9、如果某三相异步电动机的极数为4级,同步转速为1800转/分,那么三相电流的频率为2150赫兹260赫兹345赫兹430赫兹10、一台他励直流电动机拖动恒转矩负载,当电枢电压降低时,电枢电流和转速将31电枢电流减小、转速减小2电枢电流减小、转速不变3电枢电流不变、转速减小4电枢电流不变、转速不变11、有一电力拖动系统拖动恒

7、转矩负载运行,负载转矩为150N?m,系统损耗转矩为30N?m,当系统匀速上升和下降时,电机的输出转矩为：21上升时转矩为180N?m,下降时转矩为150N?m2上升时转矩为180N?m,下降时转矩为120N?m3上升时转矩为150N?m,下降时转矩为150N?m4上升时转矩为150N?m,下降时转矩为120N?m12、一台直流电动机起动时,励磁回路应该31与电枢回路同时接入2比电枢回路后接入3比电枢回路先接入4无先后次序13、一台变压器在工作时,有可能使额定电压变化率为零,这时的负载性质可能是31电阻性负载2电容性负载3电阻电容性负载4电阻电感性负载14、一台额定运行的三相异步电动机,当电网

8、电压降低10%时,电动机的转速将21上升降低3不变4停止转动15、当直流电机定子与电枢之间的空气隙增大时,直流电机的(4)(1)磁阻减少(2)磁阻增大(3)磁阻不变(4)电流减少,转矩增大16、某直流电机2P=4,S=K=Z=17,那么它的合成节距Y=(1)(1)4(2)2(3)6(4)817、一台单相变压器,如果它的变压比为20,当它正常工作时,副边电流为100A,那么它的原边绕组中的电流应为50.25018、改变三相异步电动机转向的方法是(1)改变电源频率(3)改变定子绕组中电流的相序四、问做题1、改善电机换向有哪些方法？方法有三个,一是选用适当的电刷,更换时要用与原来牌号相同的电刷.二是

9、移动电刷位置,这种方法只适于负载不变的电机.三是装置换向磁极.2、电流互感器在使用时必须注意什么？为了平安,二次侧应牢固地接地.二次侧不允许开路.在换接电流表时要先按下短路开关,以防二次绕组开路,否那么二次绕组会产生很高的尖峰电动势.二次绕组回路接入的阻抗不能超过允许值,否那么会使电流互感器的精度下降.3、根据什么情况决定异步电动机可以全压起动还是应该采取降压举措？一般对于经常起动的电动机来说,如果它的容量不大于供电变压器容量的20%都可以直接起动.否那么应采取降压举措.4、什么是电枢反响？电枢反响的性质与哪些因素有关？当定子绕组流过三相对称的电流时,将产生电枢(定子)磁场.电枢磁场对主磁场必

10、将产生影响,这种影响就叫电枢反响.电枢反响的性质因负载的性质和大小的不同而不同,它取决于电枢磁势与励磁磁势在空间的相对位置.5、简述建立并励直流发电机输出电压的条件.发电机必须有剩磁,如果无剩磁,必须用另外的直流电源充磁.励磁绕组并联到电枢两端,线端的接法与旋转方向配合,以使励磁电源产生的磁场方向与剩磁的磁场方向一致.励磁回路的总电阻必须小于临界电阻.6、如何使他励直流电动机反转？使他励直流电动机反转的方法有两种：(1)电枢绕组接线不变,将励磁绕组反接,这种方法称为磁场方向.(2)励磁绕组接线不变,电枢绕组反接,称为电枢反向.7、自耦变压器有什么特点？应用时要注意什么问题？自耦变压器的优点是节

11、省原材料、体积小、重量轻、安装运输方便、价格低、损耗小、效率高.它的缺点是一次绕组和二次绕组有电的联系,因此,低压绕组及低压方的用电设备的绝缘强度及过电压保护等均需按高压方考虑.使用时,需把原副边的公用端接零线,外壳必须接地.8、三相异步电动机的起动电流为什么很大？有什么危害？由于刚起动时,旋转磁场与转子导体相对转速大,转子导体以最大转速切割磁力线,产生很大的电流.电流大的危害是(1)使线路产生很大的电压降,影响同一线路的其它负载的正常工作.严重时还可能使本电机的起动转矩太小而不能起动；(2)使电动机绕组过热,加速绝缘老化,缩短电动机的使用寿命.五、计算题1、一台他励直流电动机,额定数据为,P

12、N1.1KW,UN110V,IN13A,nN1500r/min,电枢回路电阻 Ra1.计算：(1)额定电磁转(3)安2.5()(2)改变电源电压(4)改变电机的工作方式矩；2额定输出转矩；3空载转矩；4理想空载转矩；5实际空载转nNn0nN1617.61500117.6r/min矩.在人为机械特性上运行时的转速降n01.解：CeUNINRaNnN1101311500_10.065V(r/min);nn0n1617.61000617.6r/minCT(1)(2)(3)(4)9.55CeN9.550.0650.621N?m/A;InTTN时,nNRaRcRa额定电磁转矩额定输出转矩空载转矩 T0理

13、想空载转矩5实际空载转矩UNCe_RaNCeNCTN(1)2.解：CUNn0CeNTNTNn.9550PnN0.6219550T2N8.0737.0UNCeN1100.065138.073N?m；1.1.7.0N?m;1500所以RcnN1Ra61710.2240.952117.61.073N?m(2)一台电力三相变压器,SN750KVA,U1N/U2N10000/400V,原、副1100.0651692.3r/min边绕组为Y,y0接法.在低压边做空载试验,数据为：U20400V,I2060A,P03800Wo 求：1变压器的变比；2励磁电阻0.0650.6211.0731665.7r/mi

14、n和励磁电抗.3.解：变比：k台他励直流电动机,铭牌数据如下：PN13kW,UN220V,IN68.7A,nN1500r/min,Ra0.224.该电动机拖动额定负载运行,要求把转速降低到1000r/min,不计电动机的空载转矩T0,试计算：采用电枢用电阻调速时需用入的电阻值.UNINRa22068.70.224N-0.136n6r/min0.136励磁阻抗:励磁电阻:励磁电抗：xmU1N/3U2N/3U20zm厂I20rm-2I2010000/:3400/.325I2060p0/33800/322zmrm6020.353.8520.3523.84?电机与拖动?试题库

15、2第一局部直流电机一、填空题：1、并励直流发电机自励建压的条件是;.主磁路存在剩磁；并联在电枢两端的励磁绕组极性要正确,使励磁电流产生的补充磁通方向与剩磁磁通方向相同；励磁回路的总电阻必须小于临界电阻2、可用以下关系来判断直流电机的运行状态,当时为电动机状态,当时为发电机状态.EaU;EaU3、直流发电机的绕组常用的有?口两种形式,假设要产生大电流,绕组常采用绕组.叠绕组；波绕组；叠4、 直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向,直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向0相反；相同5、单迭和单波绕组,极对数均为p时,并联支路数分别是,.2p；26、直流电机的电磁转矩是由?口共同作用产生的.每极气隙

16、磁通量；电枢电流7、直流电机电枢反响的定义是,当电刷在几何中线时,电动机产生性质的电枢反响,其结果使?口,物理中性线朝方向偏移.电枢磁动势对励磁磁动势的作用；交磁；气隙磁场产生畸变；对主磁场起附加去磁作用二、判断题1、一台并励直流发电机,正转能自励,假设反转也能自励.F2、一台直流发电机,假设把电枢固定,而电刷与磁极同时旋转,那么在电刷两端仍能得到直流电压.T3、一台并励直流电动机,假设改变电源极性,那么电机转向也改变.F4、 直流电动机的电磁转矩是驱动性质的,因此稳定运行时,大的电磁转矩对应的转速就高.F三、选择题1、直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于中.11电枢绕组；2励磁绕组；3电

17、枢绕组和励磁绕组2、直流发电机电刷在几何中线上,如果磁路不饱和,这时电械反响是31去磁；2助磁；3不去磁也不助磁.3、如果并励直流发电机的转速上升20%那么空载时发电机的端电压U0升高.2120%2大于20%3小于20%四、简做题1、直流发电机的励磁方式有哪几种？他励；自励包括并励,申励和复励2、如何确定换向极的极性,换向极绕组为什么要与电枢绕组相串联？使换向极产生的磁通与电枢反响磁通方向相反.对于直流发电机而言,换向极性和电枢要进入的主磁极性相同； 而对于直流电动机,那么换向极极性和电枢要进入的主磁极极性相反.换向极绕组与电枢组相串联的原因是：使随着电枢磁场的变化,换向极磁场也随之变化,即任

18、何负载情况下都能抵消电枢反响的影响.3、试比拟他励和并励直流发电机的外特性有何不同？并说明影响曲线形状的因素.并励直流发电机的外特性比他励的软.他励：影响因素有两个1随着Ia增加,IaRa增加,使U下降；2随着Ia增加,电枢反响附加去磁作用增强,使磁通小减少,电枢电动势Ea减少,最后使U下降.并励：影响因素有三个1随着Ia增加,IaRa增加,使U下降；2随着Ia增加,电枢反响附加去磁作用增强,使磁通小减少,电枢电动势Ea减少,最后使端电压U下降.3两端电压下降,磁通小下降,电枢电动势Ea进一步减少,端电压U进步下降.4、一台并励直流发电机并联于电网上,假设原动机停止供应机械能,将发电机过渡到电

19、动机状态工作,此时电磁转矩方向是否变？旋转方向是否改变？电磁转矩方向改变,电机旋转方向不变.五、计算题1、一台并励直流电动机,铭牌数据如下：PN=3.5kW,U=220V,IN=20A,nN=1000r/min,电枢电阻R=1Q,Ub=1V,励磁回路电阻R=440Q,空载实验：当U=220V,n=1000r/min时,IO=2A,试计算当电枢电流Ia=10A时,电机的效率不计杂散损耗.Uf220解：励磁电流：If-20A0.5ARf440U22202励磁损耗：PCufRfI2-110WRf440空载时：解：(1)P2PN6kW输入功率：EUI02202W440W励磁功率：Pf110W电枢铜损耗

20、：PCuaRaiRa(IIf)22.25W2222电刷接触损耗：Pcub2UbIa211.5W3.0W附加损耗：Pad0那么：PmecPFePPfJ 匕Pad324.75W当 Ia10A 时,IIaIf10.5A输入功率：RUI22010.5W2310W_22PcuaRJa110W100WPf110WPCub2UbIa2110W20W输出功率：P2PPPPCuaPfPCub(PmecPFe)1755.25W效率：P2100%75.98%PIaINIf27.4ARuaRaIa427.9W所以PemTemP2PcuaPf6726.9WPsm6726.9Nm44.3Nm2145060(2)P1RmP

21、mecRe7021.9WP2100%85.45%P3、一台并励直流发电机,铭牌数据如下：PN=23kWU=230V,nN=1500r/min,励磁回路电阻Rf=57.5Q,电枢电阻R=0.1Q,不计电枢反响磁路饱和.现将这台电机改为并励直流电动机运行,把电枢两端和励磁绕组两端都接到220V的直流电源：运行时维持电枢电流为原额定值.求1转速n；2电磁功率；3电磁转矩.解：If四&A4ARf57.72、一台并励直流发电机,铭牌数据如下：R=6kWU=230V,nN=1450r/min,R=0.57Q包括电刷接触电阻,励磁回路总电阻R=177Q,额定负载时的电枢铁损PFe=234W机械损耗为

22、Pme=61W求：1额定负载时的电磁功率和电磁转矩.2额定负载时的效率.PNUN23103230A100AIaINIf104AUfRf220177A1.3APfRf12299WPNUN6000A23026.1A(1)EaUNRaIa240.4VCe刍 0.1603nN电动机运行：EaUNRaIa209.6VEaRaIa1081.6W2200.16030.1533230E1367r/minCe(2)PemEaIa21.798kW321.79810Nm152.27Nm21367/60第二局部直流电动机的电力拖动一、填空题：1、他励直流电动机的固有机械特性是指在条件下,和的关系.U=UN小=N,电枢

23、回路不用电阻；n；Tem2、直流电动机的起动方法有.降压起动、电枢回路用电阻起动、直接启动3、如果不用联制动电阻,反接制动瞬间的电枢电流大约是电动状态运行时电枢电流的侪.24、当电动机的转速超过时,出现回馈制动.理想空载转速5、拖动包转矩负载进行调速时,应采调速方法,而拖动恒功率负载时应采用调速方法.降压或电枢回路用电阻；弱磁二、判断题1、直流电动机的人为特性都比固有特性软.F2、 直流电动机用多级电阻起动.在起动过程中,每切除一级起动电阻,电枢电流都将突变.T3、提升位能负载时的工作点在第一象限内,而下放位能负载时的工作点在第四象限内.T4、 他励直流电动机的降压调速属于恒转矩调速方式,因此

24、只能拖动包转矩负载运行.F5、他励直流电动机降压或用电阻调速时,最大静差率数值越大,调速范围也越大.T三、选择题1、电力拖动系统运动方程式中的GD25映了：21旋转体的重量与旋转体直径平方的乘积,它没有任何物理意见；2系统机械惯性的大小,它是一个整体物理量；3系统储能的大小,但它不是一个整体物理量.2、他励直流电动机的人为特性与固有特性相比,其理想空载转速和斜率均发生了变化,那么这条人为特性一定是：31用电阻的人为特性；2降压的人为特性；3弱磁的人为特性.3、直流电动机采用降低电源电压的方法起动,其目的是：21为了使起动过程平稳；2为了减小起动电流；3为了减小起动转矩.4、当电动机的电枢回路铜

25、损耗比电磁功率或轴机械功率都大时,这时电动机处于：21能耗制动状态；2反接制动状态；3回馈制动状态.5、他励直流电动机拖动包转矩负载进行用电阻调速,设调速前、后的电枢电流分别为I1和I2,那么:21I1I2.四、简做题：1、电力拖动系统稳定运行的条件是什么？电动机的机械特性与负载的转矩特性必须有交点,且在交点处,满足dTemddndn2、何谓电动机的充分利用？所谓电动机的充分利用是指电动机无论在额定转速下运行,还是调速过程中处于不同转速下运行,其电枢电流都等于额定值.五、计算题：一台他励直流电动机数据为：PN=7.5kW,UN=110V,IN=79.84A,nN=1500r/min,电枢回路电

26、阻Ra=0.1014Q,求：1U=UN,=6条件下,电枢电流Ia=60A时转速是多少？2U=UN条件下,主磁通减少15%,负载转矩为TN不变时,电动机电枢电流与转速是多少？3U=UN,=6条件下,负载转矩为0.8TN,转速为一800r/min,电枢回路应用入多大电阻？解：(1)CeNUNRaIN0.068nN(2)TN不变时,Tem不变,即CTNINCTIaCe220Ce230(3)TemPemUNRaIaCeN1528r/minIaNININ93.93A0.85N3不计空载转矩时,TemTL,故:Tem0.8TN0.80.955PN38.2NmnNCUNRaRn2CeNCeCTN解得：RB2

27、.69第三局部变压器一、填空题：1、一台接到电源频率固定的变压器,在忽略漏阻抗压降条件下,其主磁通的大小决定于的大小,而与磁路的根本无关,其主磁通与励磁电流成关系.外加电压；材质和几何尺寸；非线性2、变压器铁心导磁性能越好,其励磁电抗越,励磁电流越.越大；越小3、 变压器带负载运行时,假设负载增大,其铁损耗将,铜损耗将 忽略漏阻抗压降的影响.不变；增加4、当变压器负载小20一定,电源电压下降,那么空载电流IO铁损耗PFe.减小；减小5、 一 台2kV-A,400/100V的 单 相 变 压 器 , 低 压 侧 加100V,高 压 侧 开 路 测 得IO=2A;Po=20Vy当高压侧加400V,

28、低压侧开路,测得IO=APO=W0.5;206、变压器短路阻抗越大,其电压变化率就,短路电流就大；小7、变压器等效电路中的Xm是对应于电抗,rm是表示电阻.主磁通的；铁心损耗的等效8、两台变压器并联运行,第一台先达满载,说明第一台变压器短路阻抗标么值比第二台.小9、三相变压器的联结组别不仅与绕组的和:有关,而且还与三相绕组的:有关.绕向；首末端标记；联结方式10、变压器空载运行时功率因数很低,这是由于Q空载时建立主、漏磁场所需无功远大于供应铁损耗和空载时铜损耗所需的有功功率二、判断题1、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,那么两种情况下,副边电压也相等.F

29、2、变压器在原边外加额定电压不变的条件下,副边电流大,导致原边电流也大,因此变压器的主要磁通也大.F3、变压器的漏抗是个常数,而其励磁电抗却随磁路的饱和而减少.T4、自耦变压器由于存在传导功率,因此其设计容量小于铭牌的额定容量.T5、使用电压互感器时其二次侧不允许短路,而使用电流互感器时二次侧那么不允许开路.T三、单项选择题1、变压器空载电流小的原因是：一次绕组匝数多,电阻很大；一次绕组的漏抗很大；变压器的励磁阻抗很大；变压器铁心的电阻很大.2、变压器空载损耗：全部为铜损耗；全部为铁损耗；主要为铜损耗；主要为铁损耗3、一台变压器原边接在额定电压的电源上,当副边带纯电组负载时,那么从原边输入的功

30、率：只包含有功功率；只包含无功功率；既有有功功率,又有无功功率；为零.4、变压器中,不考虑漏阻抗压降和饱和的影响,假设原边电压不变,铁心不变,而将匝数增加,那么励磁电流：增加；减少；不变；根本不变.5、一台变压器在时效率最高.0=1；PO/P小常数；PC=PFe；S=$四、简做题1、为什么变压器的空载损耗可近似看成铁损耗,而短路损耗可近似看成为铜损耗？变压器铁损耗的大小决定于铁心中磁通密度的大小,铜损耗的大小决定决定于绕组中电流的大小.UNRJaCe1738r/min变压器空载和短路时,输出功率都为零.输入功率全部变为变压器的损耗.即铜损耗与铁损耗之和.空载时,电源电压为额定值,铁心中磁通密度

31、到达正常运行的数值,铁损耗也为正常运行时的数值.而此时二次绕组中的电流为零,没有铜损耗,一次绕组中电流仅为励磁电流,远小于正常运行的数值,它产生的铜损耗相对于这时的铁损耗可以忽略不计,因而空载损耗可近似看成为铁损耗.短路试验时,输入功率为短路损耗.此时一次、 二次绕组电流均为额定值,铜损耗也到达正常运行时的数值,而电压大大低于额定电压,铁心中磁通密度也大大低于正常运行时的数值,此时铁损耗与铜损耗相比可忽略不计.因此短路损耗可近似看成铜损耗.2、电源频率降低,其他各量不变,试分析变压器铁心饱和程度、励磁电流、励磁电抗、漏抗的变化情况.据 Ui4.44fNim可知,当 f 降低时,mBm增加,铁心

32、饱和程度增加,励磁电流增加,励磁电抗减小.3、变压器的原、副边额定电压都是如何定义的?原边额定电压是指规定加在一次侧的电压.副边额定电压是指当一次侧加上额定电压时,二次侧的开路电压.4、变压器并联运行的条件是什么？哪一个条件要求绝对严格？变压器并联运行的条件是：1各变压器一、二次侧的额定电压分别相等,即变比相同；2各变压器的联结组别必须相同；3各变压器的短路阻抗或短路电压标幺值相等,且短路阻抗五、作图题1、画相量图判定组别：如右图a所示图略,组别Y,y42、画相量图判定组别：如右图b所示图略,组别Y,d11第四局部交流电机的绕组、电动势和磁动势一、填空题：1、一个三相对称交流绕组,2P=2,通

33、入f=50Hz流电流,其合成磁通势为磁通势.圆形旋转2、采用绕组和绕组可以有效地削弱谐波分量,同时使基波分量增加、减小.叠;波；增加3、一个脉振磁通势可以分解为两个?口相同,而相反的旋转磁通势.幅值；转速；转向4、三相对称绕组的构成原那么是;；_0各相绕组的结构相同；阻抗相等；空间位置对称互差120度电角度二、是非题1、两相对称绕组,通入两相对称交流电流,其合成磁通势为旋转磁通势.T2、改变电流相序,可以改变三相旋转磁通势的转向.T第五局部异步电动机一、填空题：1、当s在范围内,三相异步电机运行于电动机状态,此时电磁转矩性质为;在范围内运行于发电机状态,此时电磁转矩性质为001；反电动势；OO

34、0；制动转矩2、三相异步电动机根据转子结构不同可分为和网类.鼠笼型异步电动机和绕线型异步电动机3、一台6极三相异步电动机接于50HZ的三相对称电源；其s=0.05,那么此时转子转速为r/min,定子旋转磁势相对于转子的转速为r/min.950;50;04、三相异步电动机的电磁转矩是由?口共同作用产生的.主磁通；转子电流的有功分量5、一台三相异步电动机带恒转矩负载运行,假设电源电压下降,那么电动机的转速,定子电流,最大转矩,临界*专差率.减小；增大；减小；不变6、三相异步电动机电源电压一定,当负载转矩增加,那么转速,定子电流.减小；增加7、三相异步电动机等效电路中的附加电阻是模拟的等值电阻.总机

35、械功率8、三相异步电动机在额定负载运行时,其转差率s一般在范围内.0.010.069、对于绕线转子三相异步电动机,如果电源电压一定,转子回路电阻适当增大,那么起动转矩,最大转矩.增大；不变二、判断题1、不管异步电机转子是旋转还是静止,定、转子磁通势都是相对静止的.T2、 三相异步电动机转子不动时,经由空气隙传递到转子侧的电磁功率全部转化为转子铜损耗.T3、三相异步电动机的最大电磁转矩Tm的大小与转子电阻r2阻值无关.T4、通常三相笼型异步电动机定子绕组和转子绕组的相数不相等,而三相绕线转子异步电动机的定、转子相数那么相等.T5、三相异步电机当转子不动时,转子绕组电流的频率与定子电流的频率相同.

36、T三、选择题1、 三相异步电动机带恒转矩负载运行,如果电源电压下降,当电动机稳定运行后,此时电动机的电磁转矩：下降；增大；不变；不定.2、三相异步电动机的空载电流比同容量变压器大的原因：异步电动机是旋转的；异步电动机的损耗大；异步电动机有气隙；异步电动机有漏抗.3、三相异步电动机空载时,气隙磁通的大小主要取决于：电源电压；气隙大小；定、转子铁心材质；定子绕组的漏阻抗.4、三相异步电动机能画出像变压器那样的等效电路是由于：它们的定子或原边电流都滞后于电源电压；气隙磁场在定、转子或主磁通在原、副边都感应电动势；它们都有主磁通和漏磁通；它们都由电网取得励磁电流.5、三相异步电动机在运行中,把定子两相

37、反接,那么转子的转速会：升高；下降一直到停转；下降至零后再反向旋转；下降到某一稳定转速.四、简做题1、三相异步电动机空载运行时,电动机的功率因数为什么很低？空载时,I1I0,而I010aI0r,其中,10a为有功分量电流,用来供?给空载损耗；10r为无功分量电流,用来建立磁场.由于10aI0r,所以空载电流根本上是一无功性质的电流,因而电动机的功率因数很低.1sR2八 E2、异步电动机等效电路中的附加电阻 s 的物理意义是什么？能否用电抗或电容代替这个附加电阻？为什么?异步电动机等效电路中的附加电阻代表总机械功率的一个虚拟电阻,用的机械功率和机械损耗、附加损耗等.因输出的机械功率和机械损耗等均

38、属有功性质.因此,从电路角度来模拟的话,只能用有功元件电阻,而不能用无功元件电抗或电容代替这个附加电阻.3、异步电动机中的空气隙为什么做得很小？异步电动机气隙小的目的是为了减小其励磁电流 空载电流 ,从而提高电动机功率因数.因异步电动机的励磁电流是由电网供应的,故气隙越小,电网供应的励磁电流就小.而励磁电流有属于感性无功性质,故减小励磁电流,相应就能提升电机的功率因数.五、计算题1、一台三相四极异步电动机的额定数据为：PN=10kWU=380V,IN=11.6A,定子为Y联结,额定运行时,定子铜损耗PCu=560W传子铜损耗PCu2=310W机械损耗Pmec=70Vy附力口损耗Pad=200W

39、试计算该电动机在额定负载时的：1额定转速；2空载转矩；3转轴上的输出转矩；4电磁转矩.解：1PemP2PmecPadPcu210.58kWSN%2通 0.0293nN1sNn11456r/min（2）TOPmecPad1.77Nm（3） T2-PL65.59NmN（4） TemT2TO67.36Nm2、 一台三相异步电动机,额定频率为150kW额定电压为380V,额定转速为1460r/min,过载倍数为2.4,试求：1转矩的实用表达式；2问电动机能否带动额定负载起动.TN9550-PN981.2NmnNTmmTN2355Nm根据额定转速为1460r/min,可判断出同步转速 n1=1500r/

40、min,那么额定转差率为n1nN0.027niSN(mm1)0.124转子电流在该电阻所消耗的功率R2I2来代替总机械功率包括轴上输出解：1转子不用电阻的实用表达式为:2Tm4710Tm-（5） Sms0.124sms0.124s(2)电机开始起动时,s=1,T=Ts,代入实用表达式得:4710Ts, ,空空575Nm0.1241由于TsTN,故电动机不能拖动额定负载起动.第六局部异步电动机的电力拖动一、填空题：1、拖动包转矩负载运行的三相异步电动机,其转差率s在范围内时,电动机都能稳定运行.0Sm2、三相异步电动机的过载水平是指.Tm/TN3、星形-三角形降压起动时,起动电流和起动转矩各降为

41、直接起动时的.34、三相异步电动机进行能耗制动时,直流励磁电流越大,那么补始制动转距越.大5、三相异步电动机拖动包转矩负载进行变频调速时,为了保证过载水平和主磁通不变,那么U应随f1按规律调节.正比二、判断题1、由公式Ten=Gml2cos2可知,电磁转矩与转子电流成正比,由于直接起动时的起动电流很大,所以起动转矩也很大.F2、深槽式与双笼型三相异步电动机,起动时由于集肤效应而增大了转子电阻,因此具有较高的起动转矩倍数.T3、三相绕线转子异步电动机转子回路用入电阻可以增大起动转矩,用入电阻值越大,起动转矩也越大.F4、三相绕线转子异步电动机提升位能性恒转矩负载,当转子回路申接适当的电阻值时,重

42、物将停在空中.T5、三相异步电动机的变极调速只能用在笼型转子电动机上.T三、选择题1、与固有机械特性相比,人为机械特性上的最大电磁转矩减小,临界转差率没变,那么该人为机械特性是异步电动机的：31定子用接电阻的人为机械特性；2转子用接电阻的人为机械特性；3降低电压的人为机械特性.2、一台三相笼型异步电动机的数据为PN=20kW,UN=380V,入户1.15,ki=6,定子绕组为三角形联结.当拖动额定负载转矩起动时,假设供电变压器允许起动电流不超过12IN,最好的起动方法是：11直接起动；2Y一降压起动；3自耦变压器降压起动.3、一台三相异步电动机拖动额定转矩负载运行时,假设电源电压下降10%这时

43、电动机的电磁转矩：11Tem=TN；2Tem=0.81TN；3Tem=0.9TN.4、三相绕线转子异步电动机拖动起重机的主钩,提升重物时电动机运行于正向电动状态,假设在转子回路申接三相对称电阻下放重物时,电动机运行状态是：31能耗制动运行；2反向回馈制动运行；3倒拉反转运行.5、三相异步电动机拖动包转矩负载,当进行变极调速时,应采用的联结方式为：11YYY;2Y*3正用Y-反用Y.四、简做题1、容量为几个千瓦时,为什么直流电动机不能直接起动而三相笼型异步电动机却可以直接起动？直流电动机的直接起动电流为1stUN/Ra,由于UNRa,无论功率大小,1st都将到达额定电流的十几倍,甚至几十倍,这是

44、电动机本身所不能允许的,所以直流电动机不能直接起动.三相异步电动机在设计时通常允许直接起动电流为额定电流的5-7倍,加上供电变压器容量通常都能满足小功率三相异步电动机直接起动要求,所以几个千瓦的三相异步电动机可以直接起动.2、深槽与双笼型异步电动机为什么起动转矩大而效率并不低？深槽式与双笼型异步电动机所以起动转矩打,是由于起动时转子电动势、电流频率较高,出现集肤效应造成了转子电阻增大所致.不显著,转子电阻减小为正常值.因此运行时效率仍较高.五、计算题一台三相笼型异步电动机的数据为PN=40kW,UN=380V,nN=2930r/min,N=0.9,cosN=0.85,正常运行时集肤效应子绕组为

45、三角形联结,用Y一降压起动？1负载转矩为供电变压器允许起动电流为150A,0.25TN;2负载转矩为0.5TN.IN解：额定电流3UNPNNcosN直接起动电流1stkiIN采用Y-A降压起动时起动电流:1IstIst3起动转矩:Tst1Tst3可见：1ki=5.5,kst=1.2,定能否在以下情况下4010333800.90.855.579.44A437A437AkstTN145.7A132TN当TL0.25TN时,可以起动;150A0.4TNA79.44A2当TL0.5TN时,不能起动.第七局部同步电机一、填空题：1、同步发电机的短路特性为一线,这是由于在短路时电机的磁路是.直；处于不饱和

46、状态2、同步发电机正常情况下并车采用,事故状态下并车采用.准同期法；自同期法3、同步调相机又称为.实际上就是一台运行的同步,通常工作于状态.同步补偿机；空载；电动机；过励4、同步发电机带负载时,如0少If0;2I1=If0;3I1If03、工作于过励状态的同步调相机,其电枢反响主要是.21交轴电枢反响；2去磁的直轴电枢反响；3增磁的直轴电枢反响四、简做题试简述功率角的双重物理意义？时间相角差：即空载电动势EO和电压 U 间的夹角；空间相角差：即为励磁磁动势Ff与定子等效合成磁动势匕之间的夹角.当忽略定子漏阻抗压降时,FuF,即等于气隙合成磁动势.五、计算题1、 一台隐极三相同步发电机,定子绕组

47、为Y联结,U=400V,IN=37.5A,cosN=0.85滞后,Xt=2.38Q不饱和值,不计电阻,当发电机运行在额定情况下时,试求：1不饱和的励磁电动势EO；2功率角6N;3电磁功率Pe呜4过载水平入.解：UNPUN/.3400/.3V231VE0PUNPjXtINP23100j2.3837.531.790278j75.86288.2(1)E0J3E0PJ3288.2V499.1V(3)N15.260(4)%P,mEUNsinN3288.2231sin15.260kW22.087kWXt2.3811(5)1o3.8sinNsin15.26第八局部限制电机选学内容一、简做题：1、什么叫自转现

48、象？两相伺服电机如何预防自转？P1402、为什么异步测速发电机的输出电压大小与电机转速成正比,而与励磁频率无关？答：当励磁绕组上外加励磁电压Uf后,产生If,而1f将建立磁通d,当转子转动时,转子切割脉动磁动d,产生切割电动势Er,ErCrdn,在E作用下,产生短路电流Is,Is产生 Fr,Fr可分解为Frd和Frq,Frq产生q,交轴磁通与输出绕组交链感应出频率与励磁频率相同,幅值与交轴磁通q成正比的感应电动势E2,由于：qFrqFrErn,所以,E2qn,即输出电压大小正比于测速发电机的转速,而频率与转速无关,为励磁电源的频率.3、简要说明力矩式自整角机中发送机和接收机整步绕组中合成磁通势

49、的性质.提示：合成磁动势的性质为脉动磁动势.5、交流伺服电机有哪几种限制方式？并分别加以说明.交流伺服电动机有三种限制方式,它们分别是幅值限制、相位限制和幅相限制.幅值限制：限制电压和励磁电压保持相位差 90 度,只改变限制电压幅值.相位限制：相位限制时限制电压和励磁电压均为额定电压,通过改变限制电压和励磁电压相位差,实现对伺服电机的限制.幅相限制：对幅值和相位都进行限制,通过改变限制电压的幅值及限制电压与励磁电压相位差限制伺服电机的转速.6、简要说明步进电动机动稳定区的概念.15.260V步进电机的动稳定区是指步进电机从一个稳定状态切换到另一个稳定状态二不失步的区域.第九局部电力拖动系统中电

50、动机的选择选学内容一、简做题：1、电动机的温开、温度以及环境温度三者之间有什么关系？电机铭牌上的温升值的含义是什么？电动机的温升与铜耗,铁耗和机械损耗有关.电动机铭牌上的温升值其含义是电动机绝缘许可的最高温度.电动机的温开、温度以及环境温度三者之间是刚工作时电动机的温度与周围介质的温度之差很小,热量的发散是随温度差递增的,少量被发散法到空气中,大量被空气吸收.因而温度升高的较快,随着电动机温度逐渐升高,被电动机吸收的减少,而发散到空气中的热量增加.2、电动机在使用中,电流、功率和温升能否超过额定值？为什么？电动机在运行中其电压、电流、功率、温升能超过额定值由于保证电动机长期平安运行的必要条件是

51、按发热条件选择电动机功率的,只要保证9max9a3、电动机的允许温升取决于什么？假设两台电动机的通风冷却条件不同,而其他条件完全相同,它们的允许温升是否相等？电动机的允许温升主要取决于所采用的绝缘材料.电动机的选择与使用都以不以超过额定温升为原那么.假设两台电动机的通风冷却条件不同,而其他条件完全相同,它们的允许温升相等.4、电动机的三种工作制是如何划分的？负载持续率FC%!示什么意义？电动机的三种工作制是根据负载持续时间的不同来划分的,有连续工作制、短时工作制和断续周期工作制三种.在断续周期工作制,额定负载时间与整个周期之比称为负载持续率FC%习题局部1-21 一台并励直流发电机PN=16k

52、W,UN=230V,IN=69.6A,nN=1600r/min,电枢回路电阻Ra=0.128,励磁回路电阻 Rf=150,额定效率N=85.5%.试求额定工作状态下的励磁电流、电枢电流、电枢电动势、电枢铜耗、输入功率、电磁功率.UN230解：IfN=1.53ARf150EaN=UN+IaNRa=230+71.130.128=239.1V.2_._2Pcua=IaNRa=71.130.128=647.6WEaNIaN=239.171.13=17kW输入功率6N=鬼=6=18.7kWN85.5%85.5%1-29 并励直流发电机 PN=7.5kW,UN=220V,IN=40.6A,nN=3000r

53、/min,Ra=0.213.额定励磁电流 IfN=0.683A,不计附加损耗,求电机工作在额定状态下的电枢电流、额定效率、输出转矩、电枢铜耗、励磁铜耗、空载损耗、电磁功率、电磁转矩及空载转矩.解：Ia=IN-IfN=40.6-0.683=40APMPIPcuaPcuf89323411508441WPM8.441T=9550M=9550=27NmnN3000TOTT2=27-24=3Nm2-9 负载的机械特性又哪几种主要类型？各有什么特点？答：负载的机械特性有：恒转矩负载特性、风机、泵类负载特性以及恒功率负载特性,其中恒转矩负载特性又有对抗性恒转矩负载与位能性恒转矩负载,对抗性负载转矩的特点是它

54、的绝对值大小不变,但作用方向总是与旋转方向相反,是阻碍运动的制动性转矩,而位能性转矩的特点是转矩绝对值大小恒定不变,而作用方向也保持不变.风机、泵类、负载特性的特点是其转矩与转速的二次方成正比即 TLn12,这类生产机械只能单方向旋转.恒功率负载特性的特点是在不同速度下负载转矩 TL与转速 n 差不多成反比即 TLn 常223052数.3-28 一台他励直流电动机,铭牌数据为PN60kW,UN220V,IN305A,IaN=IN+IfN=69.6+1.53=71.13AnN1000r/min,试求：1固有机械特性并画在坐标纸上.2T0.75TN时的转速.3转速n1100r/min时的电枢电流.

55、解：1EaUNINRa,1UNINPN1032IN2122030560103Ea2203050.038-0.208,nN1000.2pcufIfN?Rf=UN?IfN2200.683=150WP0PPNPcuaPcuf89327500341150941TN9.55CeIN9.550.208305606N?m.根据1058,0和1000,606两点可画出机械特性.RfUNIfN2200.683322n0UZ0-1058r/min,Ce0.208PI=UNIN=22040.6=8932WN=100%=500100%=84%p18932T2=9550-pN-=9550=24N,mnN30000.38

56、,Pcua=Ia2Ra=4020.213=341WEa2203050.038,Ce(2)当 T0.75TN时的转速:TUN9.55CeRaRcmin1109.550.1346.3N?m2.5970.35nC?2200.3080.2089.550.20820.75606105841.81016.2r/min(4)当n500r/min时(3)当 n1100r/min时的 Ia:_CeNn_RcNRaIN0.135000.351.535.2IUNaRaEa2200.20811000.038232Ao3-37 一台他励直流电动机,PN13kW,UN220V,IN68.7A,nN1500r/min,Ra

57、0.195,拖动一台起重机的提升机构,重物的负载转矩 T_TN,为了不用机可见当 n1100r/minn01058r/min 时电动机运行在回馈制动状态械闸而由电动机的电磁转矩把重物吊在空中不动,问此时电枢回路应串入多大电阻?3-36 一台他励直流电动机PN3kW,UN110V,IN35.2A,nN750r/min,U220解：重物吊在空中不动,那么n0,RcNRa0.1953IN68.7Ra0.35,电动机原工作在额定电动状态下,最大允许电枢电流为试求： 1 采用能耗制动停车,电枢中应串入多大电阻?电枢中应串入多大电阻？3两种制动方法在制动到:2采用电压反接制动停车,n0时,电磁转矩各是多大

58、？45-26 异步电动机,PN75kW,UN380V,IN139A,nN=975r/min,cosN=0.8,fN=50Hz,试问该电机的极对数P,额定转差率SN和额定负载时的效率各为多少要使电动机以500r/min的转速下放位能负载,TTN,采用能耗制动运行时,电枢应串入多大电阻?解：QnN975r/minn11000r/min解：1CeNUNINRa11035.20.35nN7500.13,SNn!nN-N=0.025n160fNn16050=31000EaCeaeNnN0.1375097.5VPI3UNINC0sN380 1390.87.3=79.021kWREa-cminIamaxRa

59、975-0.351.035235.2员 100%=94.9%2反接制动时:5-27 一台异步电动机,输入功率 P=8.6kW 定子铜损耗 pcu1425W,铁损耗 pFe=210W,转RUNEaR11097.5Rcmin,RaccIamax235.20.352.597差率 s=0.05,试求电磁功率PM、转子铜损耗 Pcu2和总机械功率 Pm.3采用能耗制动方法在制动到n采用电压反接制动方法在制动到n0时 ,0时:电磁转矩T0.解:3PM=P-Pcu1-PFe=8.610-425-210=7965WPcu2=sPM=0.057965=398.25WPm(1S)PM(10.05)7965=7566.75W6-33.一台三相六极笼型异步电动机的数据为:UN=380V,nN=957r/min,fN=50Hz,5-29 三相异步电动机PN=28kW,UN=380v,nN=950r/min,COSN=0.88,fN=50Hz,额定运行定子绕阻丫联结,r12.08,r21.53,X13.12,X24.25,试求1额定转