2019级专升本电气工程及其自动化专业专升本复习资料12月份考试资料电机与拖动基础复习资料

《电机与拖动基础》 复习资料1单项选择题1．当保持其他参数不变，只改变电动机的气隙长度，下列各参量保持不变的是（）主磁通 B.气隙磁密 C.定子磁通势 D.气隙磁阻2．集装箱对港口装卸机械的驱动电动机来说负载类型可定为（ ）A.反抗性恒转矩负载 B.位能性恒转矩负载 C.二次方负载D.恒功率负载变压器额定电压调整率AU为负表示二次绕组端电压升高，则所加负载的性质为（）A.容性负载B.感性负载C.阻性负载D.任意负载TOC\o"1-5"\h\z变压器负载运行时，当负载变大下列各量基本不变的是（ ）A.铜耗 B.铁耗 C.电磁功率 D.输入功率下列描述中，不属于变压器并联运行必须满足的条件是（ ）A.并联变压器的变比相同； B.并联变压器的连接组别相同；C.并联变压器的短路阻抗相等； D.并联变压器的短路电压标幺值相等。下列措施中，有利于提高交流电机感应电动势正弦度的是（ ）。A.分布绕组 氏增加支路数C.增加每个绕组的匝数 D.增加绕组导线的截面积三相异步电动机稳态电动运行时，对于其内部磁场说法错误的是（ ）定子磁场和转子磁场以同样的转速、相同的方向、一前一后旋转；定子磁场和转子磁场均由各自绕组中的三相电流产生的；转子磁场总是滞后于定子磁场；转子磁通势相对于转子的旋转速度等于定子磁通势相对于定子的旋转速度。当一台三相同步电动机处于欠励磁状态时，从定子侧看，该电机相当于（）。A.阻感负载； 氏阻容负载；C.纯电阻负载； D.纯电感负载下列关于三相异步电动机启动的描述正确的是（ ）A.直接启动时定子电流的有功分量是主要的；B.绕线式异步电机转子串电阻越大启动转矩就越大；

Y-A启动的启动电流和启动转矩均降为直接启动时的1/3倍；深槽式鼠笼异步电动机在启动时和正常运行时的转子电阻是相同的。10．交流异步电机定子电枢绕组的感应电动势的频率与下列哪个因素无关？（）A.气隙磁场的旋转速度；B.该电机旋转磁场的极对数；C.外加电源的频率；D.转子的转速。判断题1、 直流电机换向器电刷结构与绕线式异步电机滑环电刷结构作用相同。（）2、他励直流电动机额定运行时电枢反应的效果是去磁的。 （）3、 变压器稳态运行时主磁通的大小主要由一次侧绕组端电压决定。（）4、 他励直流电机弱磁调速时，励磁电流减小，电机的机械特性变硬。（）5、 三相变压器通过改变三相绕组的接法来改变输入输出的相位关系。（6、 当三相异步电动机额定运行时，定转子绕组电流的频率和相位均相同。（）7、 额定运行时，与交流异步电动机相比，变压器励磁电流标幺值较小。（）8、 交流电机定子和转子绕组的极对数须相同，否则不能输出稳定的转矩。（）9、 变压器的容量与异步电动机的容量相差不大时禁止直接启动。（）10、 凸极式同步电动机正常运行时突然断掉励磁电源也会输出一定的转矩。（）简答题1、 请解释交流变频调速时单纯改变电源频率时电机性能变差的原因。2、 画出异步电动机负载运行时的T型等效电路，并指出输出机械功率大小与哪个参数直接相关。3、如图所示，请说明曲线2是异步电机哪种制动类型的特性曲线并指出ABCDE各段电动机的工作状态。4、请在（T-n）坐标系中画出绕线式异步电动机转子回路串三相对称电阻的人为机械特性曲线，并简述其特点。

参考答案单项选择题1、C；2、B；3、A；4、B；5、C；6、A；7、D；8、A；9、D；10、D。判断题1、X；2、丁；3、丁；4、X；5、丁；6、X；7、丁；8、丁；9、丁；10、丁。简答题1、 答：根据公式：U~E=4.44Nfk①,当电源电压不变时，只改变频率则磁通会反比变化，磁通过大时，111dp1磁路饱和严重，励磁电流过大，功率因数降低，铁芯损耗增大。磁通过小时，电磁转矩和最大转矩减小，过载能力降低，电动机得不到充分利用。2、 答：异步电动机负载时等效电路如图1所示：与输出功率直接相关的参数是：R2'（1-s）/s3、 答：曲线2是反接制动的特性曲线。A工作于正向电动运行状态，BC段为反接制动过程，CD段为反向电动运行状态，DE段为反向回馈制定过程。4、 答：转子串电阻机械特性如图2所示。特点如下：（1）同步速相同；（2）最大转矩相同；（3）临界转差率与转子总电阻成正比。图1 图2 图35、 改变电枢电压特性曲线如图3所示。特点如下：（1）理想空载转速与电压成正比；（2）特性直线的斜率不变；（3）一组平行线。6、 三相变压器联结组别号为：Y,d1。相量图如左图所示《电机与拖动基础》 复习资料2简答题1、 简述他励直流电动机三种人为机械特性的主要特点：(1)电枢回路串电阻；改变电枢电压；(3)减小气隙磁通量。2、 简述电励磁同步电动机的功率因数随励磁电流的变化规律。计算题1、一台直流电机的磁极对数P=2,单叠绕组，电枢总导体数N=360,气隙每极磁通为2.1X10-2Wb。当电机转速为1500r/min时，求电枢感应电动势的大小；若电枢电流I=10A，磁通不变，电磁转矩是多大？a2、 一台三相变压器额定容量为100kV.A，额定电压为6000V/400V，额定频率为50Hz，Y,y0连接。已知每相短路电阻R=1.40Q，短路电抗X=6.48Q。kk该变压器一次绕组接额定电压，二次绕组接三相对称负载运行，负载为Y接法，每相负载阻抗为Z=0.20+j0.07Q。试求：L(1)变压器变比；变压器一次侧和二次侧的线电流；二次绕组的线电压；3、已知4极三相交流电机，采用双层分布短距绕组，槽数Z=36,y=(7/9)T，1定子Y接，线圈串联匝数N=2，气隙基波每极磁通量卩=0.76Wb，并联支路y数a=1，求：(1)基波绕组系数(2)基波相电动势(3)基波线电动势4、 一台三相八极异步电动机，其额定容量P=260kW，额定电压U=380V，额定NN频率f=50Hz，额定转速n=726r/min,过载倍数人=2.13。请计算：N(1)额定转差率；(2)额定转矩；(3)最大转矩和临界转差率；s=0.02时的电磁转矩。参考答案简答题1、 简述他励直流电动机三种人为机械特性的主要特点：（1）电枢回路串电阻；（2）改变电枢电压；（3）减小气隙磁通量。答：（1）他励直流电动机电枢回路串电阻的人为机械特性为经过理想空载点的一组放射形直线；（2）他励直流电动机改变电枢电压的人为机械特性为一组平行直线；（3）他励直流电动机减小气隙磁通量的人为机械特性为既不平行又不呈放射形的一组直线，且磁通越小，特性越软。2、 简述电励磁同步电动机的功率因数随励磁电流的变化规律。答：（1）当励磁电流为正常励磁状态，同步电动机像个纯电阻负载，功率因数为1；（2）当励磁电流为欠励状态时，同步电动机从电网吸收滞后性无功功率，相当于一个阻感负载，功率因数小于1；（3）当励磁电流处于过励状态，同步电动机从电网吸收领先的无功功率，相当于一个阻容负载，功率因数小于1。计算题5、台直流电机的磁极对数P=2，单叠绕组，电枢总导体数N=360,气隙每极磁通为5、X10-2Wb。（3）当电机转速为1500r/min时，求电枢感应电动势的大小;（4） 若电枢电流Ia=10A，磁通不变，电磁转矩是多大?解：（1）单叠绕组的并联支路对数:a=p=3电动势系数：C二磐二竽60二6e60a 60x2转矩系数：C二 二2x360二57.30t2兀a2兀x2当转速为1500r/min时，电枢感应电动势为：E二C申n二6x2.1x10-2x1500二189Vae（2）当电枢电流I=10A时，电磁转矩为：aT二C申I二57.30x2.1x10-2x10二12.03N.mta6、 一台三相变压器额定容量为100kV.A,额定电压为6000V/400V,额定频率为50Hz,Y,y0连接。已知每相短路电阻Rk=1.40Q，短路电抗Xk=6.48Q。该变压器一次绕组接

kk额定电压，二次绕组接三相对称负载运行，负载为Y接法，每相负载阻抗为ZL=0.20+j0.07Q。试求：（4）变压器变比;（5） 变压器一次侧和二次侧的线电流;

6)二次绕组的线电压；7u/馆6000/73*解：（1）变比：k=in= =15U/书400/432N（2）负载阻抗：Z二0.20+j0.07二0.212Z19.29Q；Z'二k2Z二45+jl5.75Q

L ° L L忽略I0,采用简化等效电路计算。从一次侧看进去每相总阻抗为：Z二Z+Z'二R+jX+Z'二46.4+j22.23二51.45Z25.6。QkLkkL一次电流：U/J3 6000^31N一次电流：U/J3 6000^31N51.45二67.33A二次电流：I=kI=15x67.33=1009.95A21二次绕组线电压：u=\：'3lZ x1009.95x0.212=370.85V2 2L7、 已知4极三相交流电机，采用双层分布短距绕组，槽数Z=36,y1=(7/9)t定子Y接,线圈串联匝数N=2，气隙基波每极磁通量®=0.76Wb，并联支路数a=1，求：y(4)基波绕组系数；基波相电动势；基波线电动势。解：(1)槽距角：px3602x36036解：(1)槽距角：px3602x36036=20每极每相槽数：36q=2pm4x3=3TOC\o"1-5"\h\z• （a 了20sin（qx一）sm（3x 亠）基波分布系数：kd1L= 2 =0.9598基波分布系数：kd1\o"CurrentDocument"•a c• 20qsin— 3xsm〒7基波短距系数：k=sin（—x90）=0.9397p19 。基波绕组系数：k=kk=0.9598x0.9397=0.9019dp1d1p12pq 4x3（2）每相绕组串联总匝数：N=-^N=——x2=24ay1基波相电动势：E=4.44fNkp=4.44x50x24x0.9019x0.76=3652V1 dp1（7）基波线电动势：E=f3E=p3x3652=6325VL1 1

8、 一台三相八极异步电动机，其额定容量PN=260kW，额定电压Un=380V，额定频率f=50Hz，额定转速nN=726r/min，过载倍数久=2.13。请计算：（1） 额定转差率；（2） 额定转矩；（3） 最大转矩和临界转差率；（4） s=0.02时的电磁转矩。解：1）额定转差率：750-1）额定转差率：750-726750=0.032额定转矩：T=9550xP=9550x260=3420N.mN n 726N最大转矩：T=XT=2.13x3420=7284.6N.mmN临界转差率：s=s(九+丫九2—1)=0.032x(2.13^,'2.132—1)=0.128mN4)s=0.02时的电磁转矩：2222N.m2T 2x7284.62222N.mTOC\o"1-5"\h\zss 0.02 0.128+—m +ss0.128 0.02m《电机与拖动基础》 复习资料3填空题一台6极三相异步电动机接于50HZ的三相对称电源；其s=0.06，则此时转子转速为（940）r/min,定子旋转磁势相对于转子的转速为（ ）r/min；定子旋转磁通势相对于转子旋转磁通势的转速为（ ）r/min。分析变压器电磁关系时要正确选取正方向，选取的正方向称为惯例，通常在变压器的一次侧选用（）惯例，在二次侧选用（ ）惯例。电力系统中，使用电流互感器时二次绕组绝对不允许（ ）路，使用电压互感器时二次绕组不允许（）路。异步电动机定转子之间没有电的直接联系，需要通过（ ）折合和（）折合可以获得等效电路图。直流电动机电枢绕组内的电流是（）（填交流或直流）的，而交流电机电枢绕组内的电流是（）的。为了简化多轴系统的分析计算，通常把负载转矩和系统飞轮矩折算到电动机轴上来，变多轴为单轴系统，转矩折算的原则是折算前后保持（）不变，飞轮矩折算的原则是折算前后保持（）不变。对于某一物理量，将其实际值和选定的一个同单位的基值进行比较，该比值称为（）。采用该方法后，变压器二次侧折算前后的电压数值大小（）（填相等或不等）。绕线式异步电动机的定、转子三相绕组分别接到两个独立的三相对称电源，定子电源为固定工频，调节转子电源的幅值、频率和相位可以改变电机的转速，这种调速方法称为（）调速法。当转子电源的电压大于转子感应电动势与转差率之积，且同相同频时，电机的转速（）（填大于、等于或小于）同步速，电机工作于（）（填发电或电动）状态。三相异步电动机从基频向下变频调速时，一般采用恒压频比控制方法，属于恒（）调速方式；从基频向上变频调速时，一般采用弱磁的控制方法，属于恒（）调速方式。判断题（对的打“"”，错的打“X”）变压器稳态运行时所产生的所有损耗都属于有功性质的功率。（）他励直流电机弱磁调速时，励磁电流越弱，电机的机械特性越软。（）他励直流电机电源反接制动通常用于准确停车系统。（）三相变压器只可以改变电压、电流以及阻抗，但不能改变相位角。（）三相异步电动机转子不动时转子绕组电流频率与定子电流频率相同。（）若将变压器的铁心截断，增加一段气隙，则空载电流将变大。（）交流电机定子和转子绕组的极对数须相同，否则不能输出稳定电磁转矩。（）电动机采用的绝缘材料的允许温度，决定了电机的绝缘等级。（）采用星形/三角形启动，启动电流降低到直接启动时的1/3。（）与电路相似，磁路断开时，开断两端的磁通势等于所环绕的电流数。（）作图与分析题请画出三相异步电动机负载运行（转差率为s）时的T型等效电路，并指出定子铁心发热和定子铜耗与该等效电路中的哪个参数有关？列写折算后变压器一、二次侧的基本电压方程，并画出感性负载时的相量图。计算题一台他励直流电动机U=220V,I=185A,n=1000r/min。NNN试求：（1）电动机的电枢电阻；（2）若电动机最大允许电流I=1.81,拖动T=0.8T负载电动运行,amaxNLN采用能耗制动停车,电枢应串入多大电阻。已知6极三相交流电机，采用双层分布短距绕组，槽数Z=36,y=（8/9”，1定子Y接，线圈串联匝数N=2，气隙基波每极磁通量卩=0.76Wb，并联支路y数a=1，求：

8） 基波绕组系数；9） 基波相电动势10）基波线电动势。某三相绕线式异步电动机拖动起重机主钩，其P=20kW,U=380V,星形接法NNn=960rpm,久=2,转子E=208V,I=76A,星形接法。升降某重物T=0.72T,N2N2NLN忽略T，请计算：0（1）在固有机械特性上运行的转子转速；（2） 转子回路每相串入R=1Q时转子的转速；A（3） 转速为-500rpm时转子回路每相串入的电阻值。标准答案填空题1.940，60，0；2.电动机，发电机；3.开，短；4.频率，绕组；5.交流，交流；6.功率，动能；7．标幺值，相等；8.双馈，大于，发电；9.转矩，功率判断题题号12345678910答案77XX77777X作图与分析题1•请画出三相异步电动机负载运行（转差率为s）时的T型等效电路，并指出定子铁心发热和定子铜耗与该等效电路中的哪个参数有关？定子铁心发热与T型等效电路中R有关（1分）；定子铜耗与R［有关m12.列写折算后变压器一、二次侧的基本电压方程，并画出感性负载时的相量图。U二-E+IZ111U'二E'-1fZ'2222E'二E'=-j4・14fN①TOC\o"1-5"\h\z1 2 1 1mI+If二I120> -E_I= 10ZmU'二IfZfV2 2L计算题1.一台他励直流电动机UN=220V,IN=185A,nN=1000r/min。试求：（1）电动机的电枢电阻；（2）若电动机最大允许电流Iamax=1.8IN,拖动TL=0.8TN负载电动运行，采用能耗制动停车

amaxNLN

电枢应串入多大电阻。解：（1） 额定电枢感应电动势取为：e=0.94U=0.94x110=206.8VaNN电动机的电枢电阻为：U—E220—206.8R=NaN= =0.071QaI185N（2）制动前的电枢电流为： 匚=lI= nx185=148AaTNTNN制动前电枢电动势为：E=U—IR=220—148x0.071=209.49VaNaa能耗制动停车时电枢应串入的最小制动电阻为：E 20949R= —一R= 一0.071=0.5580Ia1.8x185amax2.已知6极三相交流电机，采用双层分布短距绕组，槽数Z=36,y1=（8/9）T，定子Y接，线圈串联匝数N=2，气隙基波每极磁通量0=0.76Wb，并联支路数a=1，求：y（11） 基波绕组系数；（12） 基波相电动势；解：（1）槽距角：（13解：（1）槽距角：a=px360= =0.9107 .303xsin。2x =0.9107 .303xsin。2Z 36 ，每极每相槽数：亠3q= = =2pm6x3基波分布系数：k基波分布系数：ksin（qx）2.a

qsin2sin（3xc基波短距系数：kp1osin（x90）=0.98489o基波绕组系数：k=kk=0.9107x0.9848=0.8969dp1d1p1（2）每相绕组串联总匝数：N=2pqN=6x2x2=24-ay~1x-基波相电动势：E=4.44fNk①二4.44x50x24x0.8969x0.76