电机练习习题

1、电机及拖动练习题 一、填空题-并励直流发电机自励的条件是： 剩磁 ， 并励绕组并接到电枢回路的极性要正确 ， 励磁回路总电阻小于该转速下的临界电阻 。-他励直流电动机带位能性负载，在能耗制动状态下放重物，其能量关系是： 机械能通过电机转换成 电能 能，消耗在 电枢电阻上 。-影响他励直流电动机机械特性的因素有电源电压、 磁通 、 电枢电阻 。-当直流电机带恒转矩负载时，若为他励电动机，当电枢电压下降时，其转速 下降 ，电枢电流 不变 。-他励直流电动机的起动方法有： 降电压启动 、 电枢回路串电阻 。-他励直流电动机原为电动运行，若采用能耗制动，能耗制动电阻越大，制动瞬间转矩越 小 ，制动到转

2、速为零所需要的时间越 长 。-直流电动机的励磁方式有 他励 、 并励 、 串励 、 复励 。-他励直流电动机降压调速属于 恒转矩 调速方式， 弱磁 调速属于恒功率调速方式。-他励直流电动机原在固有特性上电动运行，欲采用能耗制动，应使电枢回路 脱离直流电源 ，且 电枢回路串入电阻 ，从而限制制动电流。-当直流电动机的转速超过_理想空载转速_时，出现回馈制动。-直流电动机拖动恒转矩负载进行调速时，应采_降压或电枢回路串电阻_调速方法，而拖动恒功率负载时应采用_弱磁_调速方法。-直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_相反_，直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_相同_。-一台直流发电机的额定功率

3、为115KW，额定电压为230V，额定效率为，额定转速为950r/min，其额定电流为 500 A。-对一台直流电机究竟是作发电机运行还是作电动机运行，主要在于外加的条件。如果从电刷上输入电功率，电机即作 电动 运行；如果从轴上输入机械功率，则作 发电 运行。-直流电机的电枢反应是指 电枢磁动势对主磁场的影响 。-对一台并网运行的直流电机，如果U<Ea，则此直流电机是当作 发电 运行。-他励直流电动机调速方法有： 降压调速 、 弱磁调速 、 电枢串电阻调速 。其中 降压和串电阻调速 属于恒转矩调速方式， 弱磁 属于恒功率调速方式。-他励直流发电机的转速升高20%，其它参数不变，空载端电压

4、约升高 20% ，若为并励直流发电机比他励升高的多还是少 多 。-直流电机改善换向的最常用的方法是 加装换向极 。-直流电动机降压调速，若一次降压较多，电机可能经过 回馈 制动状态。-直流电机电枢导体中的电势和电流是 交流 性质的。-他励直流电动机调速方法有： 降压调速 、 电枢串电阻和弱磁调速。-当三相变压器接成三角形(D)时，其线电压是相电压的 1 倍，线电流是相电流的 倍。-在测试变压器参数时，须做空载试验和短路试验。为了便于试验和安全，变压器的空载试验一般在 低压侧 加压；短路试验一般在 高压侧 加压。-三相变压器组不能采用 Y接 连接方法，而三相芯式变压器可以采用。-变压器在运行时，

5、当 不变损耗 和 可变 损耗相等时，效率最高。-变压器铭牌频率为60Hz，如按铭牌额定电压接到50Hz的电网上运行，则主磁通m会 增大 （填增大或减小），励磁电流Im 会 增大 （填增大或减小）。-使用电流互感器时，副边绝不允许 开路 。-电压互感器使用时，副边绝不允许 短路 。-当变压器运行效率最高时，其不变损耗 等于 可变损耗。（大于、小于、等于）-单相变压器当铁心饱和时为了得到正弦波磁通，空载电流必须是 波。-变压器短路试验可以测得 短路 阻抗。-若将变压器低压侧参数折算到高压侧时，其电势(或电压)应 乘变比 、电流应 除变比 、电阻(或电抗)应 乘变比的平方 。-变压器和异步电机铁芯采

6、用硅钢片迭成是为了 减小铁芯损耗 。-变压器并联运行的条件是联接组别相同、额定电压相等、短路阻抗标幺值相同 。-电力拖动系统运动方程式为 ，当时，系统处于 匀减速 状态。-异步电动机变极调速的关键是使 半绕组 的电流反向。-一台三相异步电动机，运行于工频额定状态，nN=730r/min，则极对数p= 4 ，转子频率f2= Hz 。-一台三相异步电动机铭牌标出额定电压为380/220V，Y/接。若电源电压为220V，绕组应按 进行联接。-三相异步电动机反接制动状态运行时，转差率应在 s>1 范围内变化。-三相异步电动机等值电路的获得过程与变压器等值电路不同的是，转子各物理量还需进行 频率

7、折算，折算后等值电路中的 反映的是转换之后的总机械功率。-三相异步电动机采用自耦变压器降压起动，电压降低的倍数为4，起动电流降低倍数为 16 。-一台六极电机圆周的三分之一是 360 电角度。-三相对称绕组通入三相对称电流后所产生的旋转磁势的大小是不变的，其最大值恒等于每相磁势最大值的 倍。-三相异步电动机改变同步转速的调速方法是 变极 和 变频 。-三相八级异步电动机运行转速为960r/min，定子频率 f1=50Hz，磁场转向与电机转子转向相同，此台电机运行状态为 回馈制动 ，转差率S= 。-三相异步电动机采用Y-降压起动，起动电流降低倍数为 1/3 。-一台鼠笼式三相异步电动机原为电动运

8、行，带反抗性恒转矩负载 Tz=， 额定转速nN=950r/min，起动转矩Tst=，现将定子三个出线端中任意两个对调，瞬间转差率S= ， 电机处于 定子两相反接制动 状态，稳定时转速 n= -960 r/min，电机稳定运行于 反向电动 状态。-为了有效的消弱高次谐波的影响，交流电机定子绕组常采用 短距分布 绕组形式。-判断下图中A，B两点能否稳定运行，其中对应T的是电动机的机械特性曲线；Tz对应的是负载特性曲线。A点： （能或不能）； B点： （能或不能）A点： （能或不能）；B点： （能或不能）； C点： （能或不能）-异步电动机等值电路中的附加电阻的物理意义是转换后的总机械功率的等效电阻

9、。-异步电动机负载增大时，转速将减小，转子电流将增加，转子旋转磁场切割定子绕组的速度会增大。（增大、减小、不变）-绕线式异步电动机转子回路串入电阻与不串电阻比较，带额定负载时，起动电流增加，起动转矩增加，最大电磁转矩不变，临界转差率增加，转子转速减小。（增大、减小、不变）-异步电动机的转差率为，则传递到转子的电磁功率有百分之3为转子铜耗，有百分之97转变为机械功率。-根据电磁感应定律，感应电势的方向可利用 右手 定则确定；根据电磁力定律，电磁力的方向可利用 左手 定则确定。-三相异步电动机的电磁转矩是由 定转子合成旋转磁场 和 转子感应电流 共同作用产生的。-某三相异步电动机的转子转速为145

10、0r/min，则气隙旋转磁场相对定子的转速为1500r/min，相对转子导体的转速为50r/min。-当三相异步电动机的转差率S为时，电网频率为50Hz，二极异步电动机转子的转速为 2880 r/min。-三相异步电动机稳定运行转速为1560r/min，频率 f1=50Hz，极数2P=4，磁场转向与电机转子转向相同，此台电机运行状态为 ，转差率S= 。-三相异步电动机根据转子结构不同可分为_ _和_ _两类。-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_。-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。-电力拖动

11、系统运动方程式为 ，当时，系统处于 状态；当时，系统处于 状态；当时，系统处于 状态。-采用短距和分布绕组的主要目的是削弱或消除电动势和磁动势中的 。-对称三相绕组通入对称的三相电流所产生的基波磁动势是 。-三相50Hz感应电动机，额定运行时的转差率为s=，则转子绕组中的感应电动势和电流的频率为 Hz。-三相感应电动机运行与电动机状态时，转差率s的范围是 ，此时电磁转矩性质为 。-感应电动机磁路由于有 的存在，使得空载电流标么值比变压器空载电流标么值大得多。-旋转电机的定、转子极数 ，才能产生恒定的电磁转矩。-一台三相异步电动机铭牌标注定子绕组接，若将定子绕组Y接，接到额定频率、额定电压的电源

12、上，则空载电流I0 （增大还是减小），励磁阻抗Zm （增大还是减小）。-单相绕组通入交流电流产生 磁势，三相对称绕组通入三相对称电流产生 磁势。-一台三相异步电动机铭牌标注定子绕组接，若将定子绕组Y接，接到额定频率、额定电压的电源上，则空载电流I0 （增大还是减小），励磁阻抗Zm （增大还是减小）。-当电源频率、极对数、r1、x1、x2一定时，异步电动机最大转矩与 成正比。 -三相交流电机产生圆形旋转磁场的条件是 。-异步电动机从电动状态进入能耗制动的方法是 。-变压器空载试验可测得变压器的 损耗，变压器短路试验可测得变压器的 损耗。-三相异步电动机n1=500r/min，f1=50Hz，此电

13、机运行的转差率为，此台电机的极对数p= ，转子转速 n= r/min，此时运行状态为 。-一台三相四极异步电动机，f1=50Hz，旋转磁场为顺时针旋转，某一瞬间转子转速为1560r/min，方向也是顺时针，此台电机运行状态为 ，转差率S= 。-采用Y-起动的三相异步电动机正常运行时定子绕组应为 接法。-异步电动机原稳定运行，转差率s=，突然将定子两相反接制动停车，反接瞬间转差率s= 。-绕线式异步电动机（2p=4）拖动位能性负载（忽略传动机构损耗），转子串电阻下放该电机运行状态为 ，转差率的变化范围是 ，同步转速 n0= r/min ，外串电阻越大，下放速度越 。-某台三相鼠笼式异步电动机绕组

14、为接法，转矩过载倍数转矩起动倍数，供电变压器容量足够大，该电动机 （能或者不能）用Y/起动方式拖动额定负载起动。-三相绕线式异步电动机带恒转矩负载运行时，电磁功率，当转子串入电阻调速运行在转差率时，电机转子回路总铜耗 KW，机械功率 KW。-电动机的额定功率是指 。-三相异步电动机nN=1440r/min，f1=50Hz，此电机额定转差率SN= ，转子频率f2= Hz。-三相异步电动机额定电压UN=380V，转矩过载倍数M=2，临界转差率sm=，当电源电压降至190V时，此电机的最大转矩为额定转矩的 倍，临界转差率为 。-对额定电压为220V/380V的交流电动机，当电源线电压为380V时，应

15、将定子三相绕组按照 形进行联接；当电源电压为220V时，则应按照 形进行联接。-三相异步电动机nN=1440r/min，f1=50Hz，此电机额定转差率SN= ，转子频率f2= Hz。-三相异步电动机变极调速时，若电源的相序不变，电动机则 （正转或反转）。-一台三相绕线式异步电动机拖动恒转矩负载运行时，增大转子回路串入的电阻，电动机的转速 ，过载能力 ，电流 。-当线圈的节距是 时，可以消除5次谐波电势。-合成磁势的转速与绕组中通入的电流频率成 ，与极对数成 。-拖动反抗性恒转矩负载运行于正向电动状态的三相异步电动机，对调其定子绕组任意两个出线端后，电动机的运行状态经 和 ，最后稳定运行于 状

16、态。-一台四极电机圆周的二分之一是 电角度。-一台三相异步电动机铭牌标出额定电压为380/220V，Y/接。若电源电压为380V，绕组应联接成 。-三相异步电动机额定电压UN=380V，转矩过载倍数M=2，临界转差率sm=，当电源电压降至190V时，此电机的最大转矩为额定转矩的 倍，临界转差率为 。-为充分利用电动机，他励直流电动机调压调速适用于 恒转矩 负载，弱磁调速适用于 恒功率 负载。-如果由三相绕线式异步电动机拖动一辆小车，走在平路上电动机为正向电动运行，走下坡路时，位能性负载转矩比摩擦性负载转矩大，电动机运行在 状态。-三相异步电动机降低定子电压的机械特性与固有特性相比： 保持不变（

17、与定子电压无关）， 与定子电压平方成正比地变化。-合成磁势的转向与三相绕组中 电流 的相序有关。-一台2p8极电机的圆周的二分之一的电角度是 。-三相组式变压器各相磁路 相互独立 ，三相芯式变压器各相磁路 相互影响 。-三相异步电动机运行转速为780r/min， f1=50Hz，极数2p=8，磁场转向与电机转子转向相同，此台电机运行状态为 回馈制动 ，转差率S= 。-某台鼠笼式异步机起动电流倍数KI=6，起动转矩倍数KM=，若采用Y-起动，正常运行定子绕组应接成 ，Y-起动时起动电流为 2 IN，起动转矩为 TN。（注：IN为额定电流，MN为额定转矩）-对于交流电机采用 短距分布 绕组可以削弱

18、各相磁势中的高次谐波分量。-电力拖动系统运动方程式为 ，当时，系统处于 平衡状态。-三相异步电动机按其转子结构型式分为 笼型 和 绕线型 。-电动机的额定功率是指在额定状态下的 输出 功率。-三相异步电动机改变同步转速的调速方法是 变极 和 变频 。-三相异步电动机采用Y-降压起动，起动电流降低倍数为 1/3 ，起动转矩降低倍数为 1/3 。四、简答题-简单说明并励直流发电机的自励条件。-简述直流电机的可逆原理。-简述什么是电力拖动系统的平衡稳定状态平衡状态的充要条件是什么平衡稳定运行的充要条件是什么他励直流电动机拖动恒转矩负载时平衡稳定运行的充要条件是什么-直流电动机调速有哪几种方法-他励直

19、流电动机采用能耗制动和电压反接制动，在电枢回路串入较大电阻的目的是什么若原电动运行转速相同，采用哪种制动串接的电阻大为什么-直流电动机为什么不允许直接起动可采用什么起动方法-三相异步电动机变频调速，在基频以上和基频以下分别采用什么控制方式各属于什么调速方式-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-三相异步电动机有哪几种运行状态如何从转差率的数值来区别各种运行状态-鼠笼式异步电动机降压起动，若降压倍数为，则起动电流、起动转矩降低倍数是多少（比较定子串电抗、自耦变压器两种方法）-异步电动机的等值电路中，参数、各代表什么 -一台三相交流电动机的定子绕组为

20、Y接，若把三相引出线中的两个头对调一下，基波旋转磁势的转向如何若定子为接时，其转向如何为什么-某三相鼠笼式异步电动机铭牌上标注的额定电压为380/220V，接在380V的交流电网上空载起动，能否采用Y-降压起动为什么 -变压器能否直接改变直流电的电压等级来传输直流电能-同样容量和电源电压的三相异步电动机和变压器相比，哪个空载电流大为什么-变压器并联运行的条件有哪些哪一个条件要严格遵守不得有一点差错-将变压器的副边参数折算到原边时哪些量要改变如何改变哪些量不变五、画图说明题-画出下图所示的变压器原边电压和副边电压相量图，判断联接组别。-画出联接组别Y，d5（Y/5）的接线图和相量图。-一台三相变

21、压器联接组别为Y，y12（Y/Y-12）（联接方式图1所示），如果需要改接成Y，y8（Y/Y-8），Y，y2（Y/Y-2）联接组别，应该怎样改变压器接线。-一台三相变压器，原边绕组和副边绕组的十二个端点及原边绕组电压正方向如下图所示（原边绕组同名端已标出），要求联接组别为Y，d7（Y/-7）的连接方式，并画出原边电压和副边电压的相量图。-画出三相异步电动机固有机械特性和降压、转子回路串电阻的人为特性（画在同一直角坐标系中）。-画出变压器短路试验计算相应绕组参数时所依据的等值电路。-画出三相异步电动机等值电路（T形）。-画出反抗性恒转矩负载和通风机类负载特性（要求画在同一坐标系下）。-画出他励直

22、流电动机固有机械特性及降压、电枢串电阻和弱磁的人为机械特性（画在同一直角坐标系中）。六、计算题-一台他励直流电动机，额定数据如下：额定功率PN=100KW，额定电压UN=220V，额定电流IN=517A，额定转速nN=1200r/min，电枢回路总电阻ra=。求：（1）固有机械特性方程式；（2）额定负载时的电枢电势EsN ；（3）额定负载时的电磁转矩TN和轴上输出转矩T2N 。-他励直流电动机额定功率PN=17KW，额定电压UN=110V，额定电流IN=185A，额定转速nN=1000r/min，已知电动机最大允许电流为 IN ，电动机拖动反抗性恒转矩负载Tz=电动运行。求：（1）若采用能耗制

23、动停车，电枢应串入多大电阻 （2）若采用反接制动停车，电枢应串入多大电阻 （3）两种方法在制动开始瞬间的电磁转矩各是多少（4）两种方法在制动到转速n=0时的电磁转矩各是多少答案： 所以计算制动电阻时可以采用估算公式。 （1） （2）， （3）开始制动瞬间，能耗制动和反接制动的电磁转矩大小一样 （4）能耗制动达到n=0时，T=0。 反接制动达到n=0时， -一台并励直流发电机，铭牌数据如下：额定功率PN=23kW，额定电压UN=230V，额定转速nN=1500r/min，励磁回路电阻Rf=，电枢电阻Ra=，不计电枢反应磁路饱和。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2

24、20V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。答案： （1） 电动机运行： （2） （3） -一台他励直流电动机，额定功率PN=2kW，额定电压UN=440V，额定电流IN=76A，额定转速nN=1000r/min，电枢回路电阻Ra=，负载转矩与额定转矩的关系是Tz=，拖动恒转矩负载，工作在固有电动状态。 求：（1）理想空载转速n0=在固有机械特性上稳定运行时nA=（2）如果电压突降到360V，降压瞬间的电磁转矩T=此时处于何种工作状态（3）降压后的稳定转速nB=-一台他励直流电动机额定功率PN=29kW，额定电压UN=440V，额定电流IN

25、=76A，额定转速nN=1000r/min，电枢回路电阻Ra=，拖动位能性恒转矩负载运行，负载转矩Tz=。求：（1）电动机运行在固有机械特性上时转速为多少 （2）若采用能耗制动停车，最大制动电流为 IN，电枢回路应串入多大制动电阻Rn= （3）若制动到n=0时没有采取其他停车措施，不计传动机构损耗转矩，电动机稳定运行的转速是多少-他励直流电动机UN=220V，IN=20A，nN=1000r/min，Ra=，原在电动状态下额定运行。求：（1）欲使电机快速停车，采用能耗制动，制动转矩为2TN，外串制动电阻Rn= （2）若负载为位能性负载Tz=TN，采用负载倒拉反接下放重物，下放转速-300r/mi

26、n，外串制动电阻Rf=（3）画出以上两种情况的机械特性曲线。（画在同一个直角坐标系中）-他励直流电动机PN=12KW，UN=220V，IN=62A，nN=1340r/min，Ra=，带反抗性恒转矩负载Tz=TN，原在电动状态下额定运行。求：（1）欲使电动机迅速降速，采用反接制动，最大制动转矩为2 TN，外串反接制动电阻Rf =能否停车稳定转速n= （2）若采用能耗制动，最大制动转矩仍为2 TN，外串能耗制动电阻RN =能否停车（3）画出能耗制动机械特性答案： （1） （2） -一台三相铝线变压器，在高压边（Y接）做短路试验，短路电压10kV，短路电流160A，短路损耗130kW。求：短路参数（

27、Zk、rk、xk）。（短路试验时温度为20）解： -有一台三相四极绕线式异步电动机，已知额定功率PN=10kW，额定转速nN=1440 r/min，额定频率f1=50Hz，定子铜耗和铁耗pcu1+pFe=800W，机械损耗p=400W，附加损耗ps=100W。求：电动机额定运行时的（1）转子电流频率f2 ；（2）机械功率P；（3）转子铜耗pcu2；（4）输入功率P1 。答案：（1）n1=60f1 / P=60*50/2=1500 r/min SN=（n1nN）/ n1= f2=SN f1=*50=2Hz （2）P=P2+p+pS=Pe+p+pS= （3）因为：P=PdcPcu2 ，Pcu2=S

28、e Pdc 所以：Pcu2=SN P/（1SN）=或= （4）P1=Pem+pcu1+pFe=P+pcu2+ pcu1+pFe= -他励直流电动机Pe=12KW，Ue=220V，Ie=62A，ne=1340r/min，Rs=，带反抗性恒转矩负载Tz=Te，原在电动状态下额定运行。求：（1）欲使电动机迅速降速，采用反接制动，最大制动转矩为，外串反接制动电阻Rf =能否停车稳定转速n= （2）若采用能耗制动，最大制动转矩仍为，外串能耗制动电阻RN =能否停车 （3）画出能耗制动机械特性。（在同一坐标系中） 答案： （1） ， 不能停车。 （2）， 能停车。 （3）nBATzT0C -一绕线式异步电

29、动机，额定功率PN=75KW，额定转速nN=1460r/min，额定定子电流I1N=144A，额定定子电压U1N=380V，额定转子感应电动势E2N=399V，额定转子电流I2N=116A，转矩过载倍数M=。求：（1）当负载转矩为 Tem时，要求提升转速nB为500r/min，转子每相应串多大电阻 （2）从额定转速换接到反接制动，要求起始转矩为2 Tem，转子每相应串多大电阻求此电阻时，下放额定负载的稳定转速是多少-某绕线式异步电动机额定功率PN=180KW，额定转速nN=1440r/min，定子额定电压U1N=380V，转矩过载倍数M=，转子每相电阻Rr=，拖动反抗性恒转矩负载，负载转矩Tz=TN。求：（1）欲使电机转速nA=750r/min，转子每相应串入多大的电阻 （2）转子每相应串入多大的电阻，才