工学电机与拖动试题集

1、一、填空题（每空1分，总计20分）1异步电动机不同运行状态对应转差率范围有所不同，电动机运行时转差率范围为（0<s<1）；发电机运行时转差率范围为（s<0）。2四极交流电机电枢36槽，相邻两个线圈电动势相位差（20°）。若线圈两个边分别在第1、第9槽中，绕组短距系数等于（0.9848），绕组分布系数等于（0.9598），绕组系数等于（0.9452）。3异步电动机的铁损主要位于（定子铁芯）中，分析时用（激磁电阻）来表征。4异步电动机定转子之间没有电的直接联系，通过（频率归算）和（绕组归算）可以获得等效电路图。5异步电动机的转子铜损也称为（转差）功率，该损耗为（电磁）功

2、率与（总机械）功率之间的差值。6三相异步电动机的电磁制动状态分为（回馈制动）、（反接制动）和能耗制动。7双笼式三相异步电动机的上笼也称为（起动笼）。8同步电机的运行状态包括发电机、电动机和（补偿机/调相机）。与异步电机不同的是，同步电机的转子存在（励磁）。9汽轮发电机采用（隐极）式转子同步电机，相对于水轮发电机，一般极对数比较（少）。1. 变压器理想并联运行时，期望：在并联组空载时，各变压器之间无环流，以避免环流铜耗；若环流过大，还会烧坏变压器。负载时，各变压器能合理地负担负载，即负载应按其容量大小成正比地分配。要达到变压器理想并联运行的要求，需要满足下列诸条件。即：各变压器的一、二次侧额定电

3、压相同；各变压器的联接组标号相同；各变压器阻抗电压的相对值彼此相等。2. 电机圆周在几何上分成3600，这个角度称为机械角度。如有导体去切割磁场，经过一对N、S磁极，则在导体中产生的感应电动势变化一个周期，即3600电角度，因此一对磁极占有的空间是3600电角度。若电机有p对磁极，电机圆周按电角度计算就是p×3600，而机械角度总是3600，因此，电角度=p×机械角度。3. 电枢磁通势对励磁磁通势所产生的气隙磁场的影响称为电枢反应。补偿绕组与电枢绕组串联，因此补偿绕组的磁通势与电枢电流成正比，并且补偿绕组的连接使得其磁通势方向与电枢磁通势方向相反，以保证在任何负载情况下随时

4、抵消电枢磁通势，从而减少由电枢反应引起的气隙磁场畸变。4. 他励直流电动机起动时，必须先保证有磁场（即先通励磁电流），然后再加电枢电压。5. 生产机械要求的调速范围D代表机械可能的最大转速nmax与最小转速nmin之比，或最大与最小线速度（vmax与vmin）之比，即6. D=nmax/nmin=vmax/vmin7. 相对稳定性的程度用静差率%来表示。其定义为：在同一条机械特性上运行时，电动机由理想空载加到额定负载，所出现的转速降nN与理想空载转速之比。用百分数表示为8. %=nN/n0×100%=(n0-nN)/n0×100%9. 降压调速时，从高速到低速，容许输出转矩

5、是常数，称为恒转矩调速方法，而容许输出功率则正比于转速。弱磁调速时的容许输出功率为常数，称为恒功率调速方式；而容许输出转矩则与转速成反比。10. 复励直流电动机有两个励磁绕组，一个是串励绕组CQ，另一个是它励绕组TQ，两绕组的励磁磁动势方向一般是相同的，即是所谓的积复励接法。1直流发电机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向（相反），因此电磁转矩为（阻力）转矩；直流电动机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向（相同），因此电磁转矩为（动力）转矩。2接触器主要由（电磁机构） 、（触点系统） 、（灭弧装置） 等三大部分组成。3空气阻尼式时间继电器主要由（电磁机构） 、（触点系统）和（延时机构）三部份组成。若要

6、将通电延时型改成断电延时型，只需将（电磁机构翻转180度）。4、用Y-降压起动时,起动电流为直接用接法起动时的 （1/3）,所以对降低（起动电流）很有效。但启动转矩也只有直接用接法启动时 （1/3），因此只适用于 空载或轻载 启动。5反接制动时，当电机转速接近于（0）时，应及时（切断电源），防止电机（反转）。6、伺服电动机为了防止（反转）现象的发生，采用（增大转子电阻）的方法。7、步进电动机是一种把（电脉冲）信号转换成（角位移或线位移）信号的控制电机。8分磁环的作用是使（产生的合成吸力始终大于弹簧的反作用力），以消除（衔铁的振动和噪声）现象；三相交流电磁机构是否需要分磁环（不需要）。9单相异步

7、电动机定子绕组中产生的磁场是（脉动磁场），可分解为（正向旋转磁场）和（反向旋转磁场）两部分。10熔断器又叫保险丝，用于电路的（短路）保护，使用时应（串）接在电路中。 1电磁系统主要由(衔铁) 、(铁心) 、(线圈) 、(反作用弹簧)四部分组成。2. 直流电机的基本结构包含（ 定子 ）（ 转子 ）两大部分，换向器安装在（ 转轴）上，电刷安装在（电刷装置 ）上。3.在直流发电机发电运行时中，电磁转矩和电枢旋转方向（ 相反 ），电枢电势和电枢电流方向（ 相同 ）；在直流电动机电动运行时，电磁转矩和电枢旋转方向（ 相同 ），电枢电势和电枢电流方向（ 相反 ）。4. 电动机额定功率 PN 是指在额定状态

8、下运行时，电动机的（ 轴上输出的机械 ）功率。5.直流电动机的转矩公式为（ ），交流电动机的转矩公式为（ ）。6. 变压器是一种静止的电气设备，它利用（ 电磁感应 ）原理，将一种电压等级的交流电变为（ 同 ）频率的另一种电压等级的交流电。7.空气式时间继电器是利用(空气阻尼)原理实现延时，可用于(交流、直流)电路中，并可做成(通电、断电)延时动作。8. 热继电器和熔断器都是应用(电流热效应)原理对电路进行保护，具有(反时限)保护特性。9. 三相异步电动机电动运行时从电源吸收的功率（ 大于 ）（填“大于”或“小于”）从转轴上输出的功率。10. 切割磁力线是三相异步电动机产生转子（感应电流）和电磁

9、转矩的必要条件。11. 速度继电器是根据(电磁感应)原理制成的。12三相异步电动机旋转磁场的方向由（ 电源的相序 ）决定，改变（ 旋转磁场的方向 ）就可改变三相异步电机的转向。13步进电动机用电脉冲进行控制，并将电脉冲信号转换成相应的（角）位移或（直线）位移的执行器。14在同步电机中，只有存在(交轴)电枢反应才能实现机电能量转换。1. 一台单相变压器额定电压为380V/220V，额定频率为50HZ，如果误将低压侧接到380V上，则此时(增大),(增大), (减小),(增大)。（增加，减少或不变）2. 同步发电机在过励时从电网吸收(超前无功功率)，产生(直轴去磁)电枢反应；同步电动机在过励时向电

10、网输出(滞后无功功率)，产生(直轴增磁)电枢反应。3. 电磁式电器的电磁机构主要由衔铁、铁心、(线圈)、(反作用弹簧)等几部分组成，其作用是将电磁能转换成机械能。4. 三相异步电动机转子绕组的形式有两种，一种是( 鼠笼 )型绕组，另一种是( 绕线 ) 型绕组。5.接触器的主触点主要用于频繁接通或断开交、直流(主) 电路。6.绕线型异步电动机的起动方法有两种，即 ( 转子回路串电阻 ) 起动和(转子回路串频敏变阻器 ) 起动。7. JO2512型10KW异步电动机电源频率为50Hz，转子的额定转速为2940r/min，则额定转差率为 ( 0.02 ) 。8. 一台变压器，原设计的频率为50Hz，

11、现将它接到60Hz的电网上运行，额定电压不变，励磁电流将(减小)，铁耗将(减小)。9. 复励直流电机主磁极上两个励磁绕组，一个与电枢绕组( 串)联，一个与电枢绕组( 并 )联。10. 三相变压器并联运行时，要求并联运行的三相变压器的联接组别必须(相同 ) 。11.常用的灭弧方法有：（机械灭弧） 、（磁吹灭弧） 、（窄缝灭弧）、（栅片灭弧） 等。12在自动控制系统中，把输入的电信号转换成电机轴上的角位移或角速度的电磁装置称为 ( 测速 ) 电动机 。13直流电机的电磁转矩是由 ( 气隙磁场 ) 和 ( 电枢电流 ) 共同作用产生的。14如果感应电动机运行时转差率为，则电磁功率、机械功率和转子铜耗

12、之间的比例是=( )。15并励直流电动机，当电源反接时，其中的方向( 反向 )，转速方向( 不变 )。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、可用下列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；EaU）3、直流发电机的绕组常用的有_和_两种形式，若要产生大电流，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_。 （相反；相同）5、单迭和

13、单波绕组，极对数均为p时，并联支路数分别是_，_。（2p；2）6、直流电机的电磁转矩是由_和_共同作用产生的。（每极气隙磁通量；电枢电流）7、直流电机电枢反应的定义是_，当电刷在几何中线时，电动机产生_性质的电枢反应，其结果使_和_，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）1、直流电动机改变线圈中电流方向是和完成的。2、直流发电机把转换成。3、他励直流电动机的调速方法有、。4、三相变压器的原、副绕组都可以接成 。5、国际上规定标志三相变压器高、低压绕组线电势的相位关系用。6、交流异步电动机的转子绕组有和两种。7、定子三相绕组中通过

14、三相对称交流电时在空间会产生 。8、同步电机可分为、和三类。9、对于同步发电机，按拖动它的原动机来分有和发电机等。10、通常采用、和等方法来校验电动机的发热。11、主磁极的作用是产生。它由和组成。 12、和常数是决定机械过渡过程的三要素。13、三相变压器组是由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倍，p是。15、电压互感器在运行时副绕组绝对不允许。而电流互感器在运行时副边绝对不允许。16、定子三相绕组中通过三相对称交流电时在空间会产生。17、鼠笼型电动机的起动方法有起动、起动两种。18、异步电动机的调速有、调速。19、同步电动机的结构分有和两种。20、同步电动机起动的方法

15、有、。1. 换向器 电刷 2. 机械能 直流电能 3. 电阻串电阻调速 降低电源电压调速 减弱磁通调速 4. 星形或三角形 5.时钟表示法6.鼠笼型 绕线型7.旋转磁场8.同步发电机 同步电动机 同步补偿机9.水轮 汽轮 10.平均损耗法 等效电流法 等效转矩法 等效功率法 11.主磁通 主磁极铁心 励磁绕组 12.初始值 稳态值 机电时间 13.三台单相变压器 14.p 磁极对数15.短路 开路 16 旋转磁场 17直接 减压 18.变极 变频 改变转差率 19 电枢旋转式 磁极旋转式 20辅助电动机法 变频起动 异步起动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=

16、UN、=N，电枢回路不串电阻；n；Tem 2、直流电动机的起动方法有_。（降压起动、电枢回路串电阻起动）3、如果不串联制动电阻，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_倍。 （2）4、当电动机的转速超过_时，出现回馈制动。（理想空载转速）5、拖动恒转转负载进行调速时，应采_调速方法，而拖动恒功率负载时应采用_调速方法。（降压或电枢回路串电阻；弱磁）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_基本无关，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_。 （

17、越大；越小）3、变压器带负载运行时，若负载增大，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（2>0°）一定，电源电压下降，则空载电流I0_，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I0=2A；P0=20W；当高压侧加400V，低压侧开路，测得I0=_A，P0=_W。（0.5；20）6、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，

18、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_。（空载时建立主、漏磁场所需无功远大于供给铁损耗和空载时铜损耗所需的有功功率）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_。（0；反电动势；制动转矩）2、三相异步电动机根据转子结构不同可分为_和_两类。（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

19、，则此时转子转速为_r/min，定子旋转磁势相对于转子的转速为_r/min。（950；50；0）4、三相异步电动机的电磁转矩是由_和_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，若电源电压下降，则电动机的转速_，定子电流_，最大转矩_，临界转差率_。（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，则转速_，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。 （0.010.06）9、对于绕线转子三相异步电动机，如果电源电

20、压一定，转子回路电阻适当增大，则起动转矩_，最大转矩_。（增大；不变）1、拖动恒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。 ()2、三相异步电动机的过载能力是指_。 ()3、星形一三角形降压起动时，起动电流和起动转矩各降为直接起动时的_倍。(3)4、三相异步电动机进行能耗制动时，直流励磁电流越大，则补始制动转距越_。(大)5、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应随f1按_规律调节。 (正比)二、问答题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。二是移动电刷位置，这种方法

21、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？为了安全，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，否则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，否则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措施?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。否则应采取降压措施。4、什么是电枢反应?电枢反应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将产生影响，这种影响就叫电枢反

22、应。电枢反应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省原材料、体积小、重量轻、

23、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。1、直流发电机的励磁方式有哪几种？（他励；自励（包括并励，串励和复励） 2

24、、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应磁通方向相反。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，则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，即任何负载情况下都能抵消电枢反应的影响。）3、试比较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，电枢反应附加去磁作用增强，使磁通减少，电枢电动势Ea减少，最

25、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，电枢反应附加去磁作用增强，使磁通减少，电枢电动势Ea减少，最后使端电压U下降。(3) 两端电压下降，磁通下降，电枢电动势Ea进一步减少，端电压U进一步下降。）4、一台并励直流发电机并联于电网上，若原动机停止供给机械能，将发电机过渡到电动机状态工作，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。）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）2、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

26、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。)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。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，铁心中磁通密度达到正常运行的数值，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

27、率为短路损耗。此时一次、二次绕组电流均为额定值，铜损耗也达到正常运行时的数值，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。 （据可知，当降低时，增加，铁心饱和程度增加，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

28、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，且短路阻抗角也相等。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，而，其中，为有功分量电流，用来供给空载损耗；为无功分量电流，用来建立磁场。由于，所以空载电流基本上是一无功性质的电流，因而电动机的功率因数很低。）2、异步电动机等效电路中的附加电阻的物理意义是什么？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，用转子电流在该电阻所消耗的功率来代替总机械功率（包括轴上输出

29、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给的，故气隙越小，电网供给的励磁电流就小。而励磁电流有属于感性无功性质，故减小励磁电流，相应就能提高电机的功率因数。）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，由于,无论功率大小，都将达到额定电流

30、的十几倍，甚至几十倍，这是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，是因为起动时转子电动势、电流频率较高，出现集肤效应造成了转子电阻增大所致。正常运行时集肤效应不显著，转子电阻减小为正常值。因此运行时效率仍较高。)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

31、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，也可以通过装配补偿绕组的方法加以补偿。4、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：在交点的转速以上存在Tem<TL.,而在交点的转速以下存在Tem>TL.1、直流电机空载和负载运行时，气隙磁场各由什么磁动势建立？负载后电枢电动势应该用什么磁通进行计算？答 空载时的气隙磁场由励磁磁

32、动势建立，负载时气隙磁场由励磁磁动势和电枢磁动势共同建立。负载后电枢绕组的感应电动势应该用合成气隙磁场对应的主磁通进行计算。2伺服电动机的作用及特点？答：伺服电动机的作用是将输入的电压信号（即控制电压）转换成轴上的角位移或角速度输出，在自动控制系统中常作为执行元件，所以伺服电动机又称为执行电动机，其最大特点是：有控制电压时转子立即旋转，无控制电压时转子立即停转。转轴转向和转速是由控制电压的方向和大小决定的。3将三相绕线式异步动机定子绕组接到三相电源上，转子三相绕组开路，试问这台电动机能否转动？为什么？答：将三相绕线式异步动机定子绕组接到三相电源上，转子三相绕组开路，这台电动机不能转动。因为转子

33、三相绕组开路，转子电流为零，电磁转矩为零，电动机没有起动转矩，所以不能起动。1某单相变压器额定电压为380伏/220伏，额定频率为50赫，如果将该变压器误接到电压等于变压器额定电压的直流电源上，会发生什么现象，为什么？答：如果将该变压器误接到电压等于变压器额定电压的直流电源上，变压器烧毁。因为励磁阻抗仅决定于绕组的直流电阻，故励磁电流大增，铜损大增，变压器过热而烧毁。2三相异步电动机在什么情况下转差率s为下列数值：s0、s1和0s1。答：当s0时，三相异步电动机工作在发电机状态；当s1时，三相异步电动机工作在电磁制动状态；当0s1时，三相异步电动机工作在电动状态。3从外部结构特征如何区分直流电

34、磁机构与交流电磁机构？怎样区分电压线圈与电流线圈？ 答：直流电磁铁线圈没有骨架且成细长形，交流电磁铁铁心由硅钢片叠制而成，线圈做成粗短形并有线圈骨架将线圈与铁心隔开，单相安有短路环 电压线圈并接在电源电压两端其匝数多导线细，常用绝缘能好的电磁线绕制而成,电流线圈串接在电路中，其匝数少，导线粗，常用扁铜线饶制而成。 1直流电动机为什么不能直接起动？如果直接起动会引起什么后果？（5分）答：起动瞬间转速n=0，电动势Ea=Cen=0，最初起动电流。若直接起动，由于Ra很小，Ist会达到十几倍甚至几十倍的额定电流，造成电机无法换向，同时也会过热，因此不能直接起动。2异步电动机中的空气隙为什么做得很小？

35、答：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给的，故气隙越小，电网供给的励磁电流就小。而励磁电流又属于感性无功性质，故减小励磁电流，相应就能提高电机的功率因数。3变压器一次绕组若接在直流电源上，二次侧会有稳定的直流电压吗，为什么？答：不会。因为直流电源加在变压器一次绕组上，将产生直流电流，在铁心中建立恒定磁通，恒定磁通不会在二次绕组中产生稳定的感应电动势。 另外，如加上和额定交流电压相同的直流电压，由于电感对直流相当于短路，故此时只有绕组电阻限制电流，电流将很大，并将烧毁变压器。1单相绕组通入交流电流后产生脉振磁动势，该磁

36、动势可以分解成两个旋转磁动势，从转速、转向和幅值角度分析两个旋转磁动势的特点与区别。答：都是旋转磁动势，转速相同，为同步转速（2分）；转向相反（2分）；行波磁动势幅值是原脉振基波磁动势幅值的一半（2分）。2一台三相异步电动机额定电压为380V，定子绕组为星形接法，现改为三角形接法，仍接在380V电源上，会出现什么情况？答：定子绕组由Y接法改为D接法，则定子绕组相电压增加为原值的倍，主磁通也将增加为原值的倍，铁心饱和程度增加，励磁电流会有较大增加（4分）。励磁电流为无功电流，功率因数降低，且负载运行时定子电流视在值过大（2分）。3例举6种可以实现三相绕线式异步电动机调速的方法。答：变频调速、变压

37、调速、定子串电阻调速、转子串电阻调速、串级调速、滑差离合器调速、定子串电抗调速。（写出6种，各占1分）4. 大亚湾核电站采用三机无刷励磁系统，请首先说明三机和无刷的含义，并简要说明是如何实现无刷的。答：三机：主发电机、主励磁机、副励磁机（2分）；无刷：没有电刷滑环装置（1分）。采用旋转整流器励磁，主励磁机采用旋转电枢式同步发电机，副励磁机采用永磁同步发电机（3分）。三、计算题（总计24分）注：计算结果不正确酌情扣除12分。1.（本题5分）某台三相异步电动机，额定功率75kW，额定转速975r/min，额定电压3000V，额定电流18.5A，额定功率因数0.87，额定频率50Hz，试求：（1）极

38、数；（2）额定转差率；（3）额定效率；（4）额定转矩。解：（1）根据额定转速略小于同步转速，频率50Hz时，同步转速为1000r/min。，所以2p=6。（2分）（2）（1分）（3）（1分）（4）（1分）2（本题12分）绕线式三相四极异步电动机，额定电压380伏，频率50赫兹，额定功率10千瓦，定子绕组为三角形连接，额定负载时，定子电流19.8安，转子电流9.97安，功率因数为0.87，额定效率88.26%，定子相电阻1.33欧，转子相电阻1.12欧，激磁电阻7欧。试计算功率图中所示传递过程中的各种损耗和传递功率，以及转矩方程中的三个转矩值。另外已知机械损耗为100瓦，附加损耗50瓦。解：（6

39、分）（3分）（3分）3（本题7分）某三相四极笼型异步电动机，Y连接，额定功率11kW，额定电压380V，额定转速1430r/min，过载系数2.2，拖动80%额定恒转矩负载。求（1）电动机转速；（2）电压变为80%额定电压时的转速。解：（1）（4分），即所以：s=0.0366，（s=1.0318，不合理，舍去）（2）（3分），即 所以：=0.0605，（=0.6232，不合理，舍去）1. 一直流他励电动机铭牌数据为：PN=7.5kw，UN=220V，IN=40A，nN=1000r/min，Ra=0.5。当电源电压降低到180V时，电动机拖动额定负载转矩的转速和电枢电流各为多少？（电机与拖动学习

40、指导pp40，例24）解：电动机的CeNCeN=(UN-INRa)/nN=(220-40×0.5)/1000=0.2理想空载转速n0=UN/CeN=220/0.2=1100rpm额定转矩时转速降落nN=n0-nN=1100-1000=100rpm降低电压到180V时的理想空载转速n0=U×n0/UN=180×1100/220=900rpm降低电压后拖动额定转矩时的转速n=n0-nN=900-100=800rpm降低电压后拖动额定转矩时的电流Ia=IN=40A2. 一台三相四极笼型异步电动机，额定电压UN=380V，额定转速为nN=1440r/min ，定子绕组为三

41、角形联接，电动机参数如下：定子每相漏阻抗 r1=0.4，x1=2.0，转子每相漏阻抗的折算值r2=0.4，x2=2.0，励磁阻抗rm=4.6，xm=48，试绘制三相异步电动机的一相“T”形等效电路，并用T形等效电路求：（1） 额定转差率sN；（2） 定子额定电流I1N；（3） 额定功率因数cos1N；（4） 额定运行时电机的总损耗p;（5） 额定输出功率P2N；（6） 额定运行时的效率。（电机与拖动学习指导pp118例52）解：（1） 额定转差率SNsN=(n1-nN)/n1=(1500-1440)/1500=0.04（2） 定子额定电流I1N：转子回路每相漏阻抗的折算值z2：z2=r2/sN

42、+jx2=0.4/0.04+j2.0=10+j2.0=10.211.310励磁阻抗zm为zm=rm+jxm=4.6+j48=48.2284.530z2与zm并联阻抗z2zm/(z2+zm)=(10.211.310×48.2284.530)/（10+j2+4.6+j48）=491.8495.840/52.0922.120=8.75+j3.55总阻抗zz=z1+z2zm/(z2+zm)=0.4+j2+8.75+j3.55=9.15+j5.55=10.7031.240设相电压U1=38000V为参考向量，则定子电流I1N为I1N=U1/z=380/00/10.7031.240=35.5-3

43、1.240A转子电流I2为，根据U1=-E1-I1z1，E1=E2，E2=I2z2所以I2=(-U1+I1z1)/z2=(-38000+35.5-31.240×(0.4+j2)/10.211.310=(-380+35.5-31.240×(2.0478.690)/10.211.310=(-380+72.4247.450)/10.211.310=(-380+48.97+j53.35)/10.211.310=(-331.03+j53.35)/10.211.310=335.3170.840/10.211.310=32.87159.530A励磁电流I0为I0=(U1-I1z1)/zm

44、=(38000-72.4247.45)/48.2284.530=(380-48.97-j53.35)/48.2284.530=(331.03-j53.35)/48.2284.530=335.3-9.160/48.5384.530=6.95-93.690A（3） cos1Ncos1N=cos31.240=0.855（滞后）（4） 总损耗p定子铜损耗pcu1pcu1=3I1N2r1=3×35.52×0.4=1512.3W转子铜损耗pcu1pcu2=3I22r2=3×32.872×0.4=1296.5W铁损耗pFepFe=3I02rm=3×6.952

45、×4.6=666.6W总损耗pp= pcu1+pcu2+pFe+pm+ps=1512.3+1269.5+666.6+300+100=3875.4W（5） 额定输出功率P2N：机械功率Pm：Pm=3I22r2(1-sN)/sN=3×32.872×0.4(1-0.04)/0.0431117WP2N=Pm-pm-ps=31117-300-100=30717W（6） 效率输入功率P1：P1=3U1I1Ncos1N=3×380×35.5×0.855=34602W效率=1-p/P1=1-3875.4/34602=0.891有一台笼形异步电动机，如

46、果变压器容量为560kVA，问能否直接起动？（4分）解：判断电机能否直接起动的依据是满足公式：， 所以满足上面的公式，此电动机可以直接起动。2并励电动机的=220V， =122A， =0.15，=110， =960r/min。如保持额定转矩不变，使转速下降到750 r/min，求需在电枢电路中串入电阻的阻值？（8分）解：串入电阻前：串入电阻调速后： 因此 由于额定转矩不变，所以保持不变。 所以 3已知一台三相异步电动机的额定数据如下：=4.5KW,=950r/min,=84.5%,=0.8,起动电流与云额定电流之比/=5，=2，起动转距与额定转距之比/=1.4，额定电压220/380V，接法星

47、/三角，=50Hz。求（1）磁极对数；（2）额定转差率；(3)额定转距；（4）三角形联结和星形联结时的额定电流；（5）起动电流；（6）起动转距。（12分）解：（1）, 当时，当时，当时，而 ， 所以取，此时（2）（3）（4）三角形联结时 星形联结时（5）三角形联结时 星形联结时 （6）1一台三相变压器，SN=5000kVA，U1N/U2N=35/10.5kV，Y，d接法，求原、副方的额定电流。（6分）解：2一台异步电动机，额定电压为380V，在某一负载下运行时，测得输入功率为4 kW，线电流为10A，求这时电动机的功率因数？若输出功率为3.2 kW，问效率是多少？（8分）解：（1）额定输入功率

48、：（4）效率：3已知他励电动机的励磁电压和电枢电压为220V，Ia60A，n=1000r/min，Ra=0.25，Rf=150。求励磁电流、电枢电势和电磁转矩。（10分）解：励磁电流：电枢电势：电磁转矩：1 一台单相变压器5000kVA，10/6.3kV，试求原、副方的额定电流。（6分）解：2、一台三相感应电动机，,.试问:(1) 电动机的极数是多少?(2) 额定负载下的转差率s是多少？额定负载下的效率是多少？（9分）解：（1）电动机的极数：（2）额定负载下的转差率：（3）额定负载下的效率：3、一台他励直流电动机，。若电枢回路不串电阻直接起动，则起动电流为额定电流的几倍？若将起动电流限制为，求

49、电枢回路应串入的电阻大小。（9分）解：（1）（2）1、他励直流电动机的UN=220V,IN=207.5A,Ra=0.067,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1.5IN，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=3283.6A Ist/IN=3283.6/207.5=15.8 （2）Ist1=1.5×IN=1.5×207.5=311.25A=UN/(Ra+Rst) 由此可得：Rst=0.642、一台三相笼型异步电动机的额定数据为：PN=125KW，Nn=1460r/min,UN=380

50、V，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T=2.2，设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：（1）直接起动电流为：Ist=kiIN=5.5×230A=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 则：=Ist/Ist=1265/900=1.4 短路阻抗为：Zs=rs2+xs2 =UN/3 ×Ist=380/ 3×1265 =0

51、.173 所以rs=0.3Zs=0.3×0.173=0.052 xs=Zs2-rs2 =0.1732-0.0522 0.165 应串接电抗值： xst=2xs2+(2-1)rs2- xs=1.42×0.1652+(1.42-1)×0.0522 0.165=0.072 （3）串入xst=0.072时的起动转矩为 Tst=1/2Tst=1/2kstTN1=1.42×1.1×TN=0.56TN 因为，Tst=0.56TN> 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

52、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的气隙旋转磁场的同步转速n1=1500 r/min,于是 p=60f/n1=(60×50)/1500=2 或 p=60f/n160f/n=(60×50)/1455=2.06 取 p=2 （2）sN=(n1n)/n1=(15001455)/1500=0.03 （3）f2=sNf1=0.03×50HZ=1.5 HZ1、一台并励直流电动机,铭牌数据如下:PN=3.5kW，U

53、N=220V，I N=20A，nN=1000r/min,电枢电阻Ra=1，Ub=1V，励磁回路电阻R1=440，空载实验：当U=220V,n=1000r/min时，I0=2A，试计算当电枢电流I a=10A时,电机的效率（不计杂散损耗）。 解：励磁电流： 励磁损耗： 空载时： 输入功率： 励磁功率：电枢铜损耗：电刷接触损耗：附加损耗：则：当时，输入功率：输出功率：效率：2、一台并励直流发电机，铭牌数据如下：PN=6kW，UN=230V，nN=1450r/min，Ra=0.57（包括电刷接触电阻），励磁回路总电阻Rf=177，额定负载时的电枢铁损PFe=234W，机械损耗为Pmec=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。 解：（1）所以 （2）3、一台并励直流发电机，铭牌数据如下：PN=23kW，UN=230V，nN=1500r/min，励磁回路电阻Rf=57.5，电枢电阻Ra=0.1,