电力拖动基础试题

1、电力拖动基础试题B、填空题(每空1分，共25分)1某起重机的提升机构，所吊重物白重力为3400N,以0.42m/s的速度等速上升，此时电动机的转速为975r/min。忽略传动损耗，那么折算到电动机轴上的负载转矩为N.m,折算到电动机轴上的重物的飞轮力矩为N.m2。2一台Z2型他励直流电动机的铭牌数据为：PN=4kW,Un=220V,In=22.7A,nN=1500r/min。已知铜损占总损耗的1/2。则电枢电阻Ra=Q,电势系数Cen=V/(r/min),转矩系数Cen=N.m/A,理想空载转速no=r/min,额定转矩Tn=N.m。3直流调速系统采用改变电源电压调速，已知电动机的额定转速nN

2、=900r/min,高速机械特性的理想空载转速no=1000r/min；低速机械特性的理想空载转速nomin=200r/min,在额定负载下低速机械特性的转速nmin=100r/min,那么电动机在额定负载下运行的调速范围D=,静差率6=。4他励直流电动机降低电枢端电压调速可以实现恒调速；而在弱磁调速时可以实现恒调速。5已知直流电动机的转动惯量为J,理想空载转速为Qo,那么在空载起动过程中的能量损耗为;在空载能耗制动转速从Qo减为0的过程中能量损耗为;在空载电枢反接制动转速从Qo减为0的过程中能量损耗为。6三相异步电动机的电磁转矩与和的乘积成正比。异步电机接电源时，s=1时地电磁转矩称为,当电

3、动机各参数及电源频率不变时，它与的平方成正比。7异步电动机的能耗制动过程中，改变和的大小均可调节制动转矩的数值。8三相笼型异步电动机减压起动的方法有：、等；绕线转子异步电动机可有两种起动方法。二、简答题（共35分）1他励直流电动机的制动方法有哪几种？画出各自对应的人为机械特性图，并简述其特点。（11分）2试列举出三种以上异步电动机的调速方法，简述其调速原理和特点。（9分）3电气同步旋转系统通常又称为什么系统？主要有哪三种类型？试从负载的平衡能力、效率、调速性能和动态稳定性四个方面来比较这三种系统。（8分）4电动机发出的热量去向是怎样的？对同样尺寸的电动机，欲使其额定功率提高，可采取那些措施？电

4、动机按发热的不同情况有哪三种工作制？列出电动机在连续工作方式、变化负载下选择功率时发热校验的几种方法。（7分）三、计算题（共40分）1某他励直流电动机的铭牌数据为：PN=1.75kW，UN=110V，IN=20.1A，nN=1450r/min,测得电枢电阻Ra=0.57Q。此电机用于起吊和下放重物的起重机上，试求：（1）额定负载时，电枢回路用有8.205Q电阻时，电动机稳定运行转速为多少？处于何种运转状态？（2）当额定负载时，若电枢无外加电压，电枢并联电阻为2.735Q,电动机稳定转速为多少？电动机处于何种运转状态？（13分）2某三相绕线转子异步电动机的技术数据为：PN=75kW，I1N=14

5、8A，nN=720r/min，E2N=213V，I2N=220A，KT=2.4。用该电动机带动位能负载，如果下放负载时要求转速n=-300r/min，负载转矩Tz=0.8TN时转子每相应该串接多大电阻？（12分）3某三相四极笼型异步电动机，其定子绕组Y联结，该电动机的部分技术数据为：U1N=380V，nN=1430r/min，KT=2.2，用它来拖动Tz=0.9TN的恒转矩负载运行。求： 1） 1）电动机的转速。 2） 电源电压降低到0.9UN时电动机的转速。（3）频率降低到0.8fN、保持Ei/fi不变时电动机的转速。（15分）电机与电力拖动基础试卷一答案填空题（每空1分,共20分）1,他励

6、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,转速和电磁转矩的关系.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（小2>0十定,电源电压下降，则空载电流I0减小,铁损耗PFe减小.6,采用短矩绕组绕组和分布绕组绕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

7、时电磁转矩性质为驱动性质;在小于1范围内运行于发电机状态,此时电磁转矩性质为制动性质.8,三相异步电动机根据转子不同可分为笼型和绕线两类.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U1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

8、.（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）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

9、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以Q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,合成电动势为零.3,试绘出单相变压器"T"型等效电路图.r1x1r2x2rmZLxm4,电力拖动系统稳定运行的条件是什么答: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

10、交点的转速以上存在TemTL.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UN=220V,IN=207.5A,Ra=0.067就问:(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1.5IN,电枢回路应串入多大的电阻解:(1)直接起动的电流Ist=UN/Ra=220/0.067=3283.6AIst/IN=3283.6/207.5=15.8(2)Ist1=1.5IN=1.5M07.5=311.25A=UN/(Ra+Rst)由此可得：Rst=0.64Q2,一台三相笼型异步电动机的额定数据为:PN=125KW,Nn=1460r/min,UN=380V

11、,Y联结,IN=230A,起动电流倍数ki=5.5,起动转矩倍数kst=1.1,过载能力入丁=2.能供电变压器限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:直接起动电流为:Ist=kiIN=5.5230A=1265A>900A所以不能采用直接起动.(2)定子串电抗器后,起动电流限制为900A贝ha=Ist/Ist=1265/900=1.4短路阻抗为：Zs=，rs2+xs2=UN/，3XIst=380/V3X1265=0.173Q所以rs=0.3Zs=0.3X0.173=0.052Qxs二，Zs2s2=，0.173205220.165Q应串接电抗值:xst=Voc2xs2+(1)rs2-xs=V1.42X0.26(3.42-1)0.0522-0.165=0.072Q串入xst=0.072酎的起动转矩为Tst=1/a2Tst=1/a2kstTN1=1.42X1.1XTN=0.56TN因为,Tst=0.56TN>TN=0.5TN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)该电动机的极对数p;(2)额定转差SN;(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