电机及拖动基础试卷和答案

《电机与电力拖动基础》试卷一一、填空题（每空1分，共20分）1、他励直流电动机的机械特点是指在

电动机处于稳态运转

的条件下

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而与磁路的基本没关，其主磁通与励磁电流成正比关系。4、变压器带负载运转时，若负载增大，其铁消耗将不变，铜消耗增大

输入电压的大小，（忽略漏磁阻抗压降的影响）。5、当变压器负载（φ2>0?）必然，电源电压降落，则空载电流I0减小，铁消耗PFe减小。6、采纳短矩绕组绕组和散布绕组绕组能够有效的削弱谐波重量，同时使基波重量减小（增大和减小）。7、当s在0~1范围内，三相异步电动机运转于电动状态，此时电磁转矩性质为驱动性质；在小于1的范围内运转于发电机状态，此时电磁转矩性质为制动性质。8、三相异步电动机依据转子不同样可分为笼型和绕线两类。依据磁滞回线剩磁的大小，铁磁资料分为硬磁资料和软磁资料。电力拖动系统是由电动机拖动机械机构工作的系统。4.直流电动机的励磁方式包含他励、并励、串励和复励，此中他励直流电动机更合适于电动机控制的场合。5.电机绕组有两种形式，分别为叠绕组和波绕组。使用于高电压的为波绕组，使用于大电流的为叠绕组。6.直流电机电枢磁场对空载主磁场的影响称为电枢反应。7.直流电机在主磁极之间常安装换向极改进换向。换向极的地址恰好也是几何中性线的地址。8.从机械特点上看，第一象限为电动机的正向电动状态，第四象限为电机的反向制动状态。9.他励直流电动机的机械特点为硬特点，串励直流电动机的机械特点为软特点。（硬、软）10.励磁绕组断线的他励直流电动机，空载起动时，将出现飞车状况。一台三相变压器的变比为相电压之比。12.额定电压为440V/110V的单相变压器，高压边漏电抗16，折合到二次侧后大小为1。多台三相变压器并联运转时，应该知足的条件是联络组号同样、额定电压和变比同样、短路阻抗同样和阻抗角同样。1.三相交流绕组通入对称的三相交流电流将产生幅值（或转速）不变，空间旋转的磁动势。若是想要改变磁场的旋转方向，能够经过改变电流相序来实现。某三相交流绕组，36个元件，2对极，60度相带，若2，3，4号槽属于A相带，则14号槽属于C相带；若为120度相带，且7号槽也属于A相带，则14号槽属于C相带。3.三相异步电动机依据转子结构的不同样，分为笼型异步电动机和绕线型异步电动机；同步电动机依据转子结构的不同样分为隐极同步电动机和凸极同步电动机。4.三相异步电动机Y132M-6，50Hz，转差率为-0.2，则转速为1200r/min，转子侧频率为10Hz，该电机处于发电机（或回馈）运转状态。5.三相异步电动机参数测定实验中，空载实验的消耗包含定子铜损、铁消耗和机械消耗。实验过程中，机械损耗是不变消耗。6.异步电动机的转差功率指的是转子铜消耗，定子电压降低时，该功率值增大。7.依据集肤效应的原理，采纳深槽电机能够提升异步电动机的起动性能。8.异步电动机变频调速中，基速以上的调治属于恒功率调速。9.同步电机的运转方式包含发电机、电动机和补偿机。10.在同步电机的励磁系统中，无刷励磁系统指的是旋转整流器励磁系统。11.若是空载运转的同步发电机气隙增大，而励磁电流不变，端电压将降低；若是异步电动机气隙增大，而电源电压不变，功率因数将降低。1.单相交流绕组通入单相交流电流将产生空间地址不变，幅值变化的磁动势。若是想要获取恒定的磁场，能够在绕组中通入直流电流来实现。2.某三相交流绕组，24个元件，2对极，60度相带，若3，4号槽属于Z相带，则14号槽属于A相带；若为120度相带，且1~4号槽属于A相带，则14号槽属于A相带。3.三相异步电动机依据转子结构的不同样，分为笼型异步电动机和绕线型异步电动机；同步电动机依据转子结构的不同样分为隐极同步电动机和凸极同步电动机。4.三相异步电动机Y132M-4，60Hz，转差率为0.04，则转速为1728r/min，转子侧频率为24Hz，该电机处于电动机运转状态。5.三相异步电动机参数测定实验中，定子绕组电阻为提前获取的参数，参数测定实验包含空载实验和堵转实验。6.异步电动机的转差功率指的是转子铜消耗，变转差调速中，转差增大，则该消耗增大。依据集肤效应的原理，采纳深槽电机能够提升异步电动机的起动性能。8.异步电动机变频调速中，若是向基速以下调治采纳压频恒比方式，则属于恒转矩调速。9.同步发电机在正常励磁（功率因数为1）的基础上增大励磁电流，将输出滞后的无功。10.在同步电机的励磁系统中，旋转整流器励磁系统又被称为无刷励磁系统。二、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，则在电刷两端还能够获取直流电压。2、直流电动机的人为特点都比固有特点软（错）

（对）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。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，则两种状况下，副边电压也相

（对

）等。5、变压器在原边外加额定电压不变的状况下，副边电流大，致使原边电流也大，所以变压器的主磁通也大6、交流发电机正常发电今后能够断掉直流励磁电源。（错）7、改变电流相序能够改变三相旋转磁通势的转向。（对）

（错）。（错）8、无论异步电动机转子是旋转，仍是静止，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阻值没关。（对）10、三相异步电动机的变极调速只好用在笼型转子电动机上。（对）二、简答题（每题5分，共20分）1、简述异步测速发电机的节余电压偏差产生原由及解决方法？答：因为加工、装置过程中存在机械上的不对称及定子磁性资料性能的不一致性，使得测速发电机转速为零时，实质输出电压其实不为零，此时的输出的电压叫节余电压。节余电压的存在引起的丈量偏差称为节余电压偏差。减小节余电压偏差的方法是选择高质量各方向性一致的磁性资料，在机加工和装置过程中提升机械精度，也能够经过装置补偿绕组的方法加以补偿。2、为何采纳短矩绕组能够改变电动势波形？图中实线表示表示整矩绕组状况，这时五次谐波磁场在线圈两个有效边中感觉电动势大小相等，方向相反，沿线圈回路，正好相加。若是把节矩缩短1/5τ，如图中虚线所示，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。4、电力拖动系统牢固运转的条件是什么？答：必需条件：电动机的机械特点与负载特点一定有交点，即T=T充分条件：在交点的转速以上存在T<T,emL.。emL.而在交点的转速以下存在Tem>TL.三、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U=220V,I=207.5A,Ra=0.067Ω,试问：（1）直接起动时的起动电流是额定电流的多少倍?（2）NN如限制起动电流为1.5I，电枢回路应串入多大的电阻？N解：（1）直接起动的电流Ist=UN/Ra=220/0.067=3283.6AIst/I=3283.6/207.5=15.8N2）Ist1=1.5×IN=1.5×207.5=311.25A=UN/(Ra+Rst)由此可得：Rst=0.64Ω2、一台三相笼型异步电动机的额定数据为：PN=125KW，Nn=1460r/min,UN=380V，Y联络，IN=230A，起动电流倍数ki=5.5，起动转矩倍数kst=1.1，过载能力λT=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）采纳电抗器降压起动，起动电抗xst值应为多少？（3）串入（2）中的电抗器时可否半载起动？解：（1）直接起动电流为：Ist=kiIN=5.5×230A=1265A>900A所以不能够采纳直接起动。（2）定子串电抗器后，起动电流限制为900A则：α=Ist/I?st=1265/900=1.4223×Ist=380/3×1265=0.173Ω短路阻抗为：Zs=√rs+xs=UN/所以rs=0.3Zs=0.3×0.173=0.052Ωxss2-rs2=√0.1732-0.05220.165Ω=√Z应串接电抗值：xst=√α2xs2+(α2-1)rs2-xs=√1.42×0.1652+(1.42-1)×0.0522－0.165=0.072Ω3）串入xst=0.072Ω时的起动转矩为222T?st=1/αTst=1/αkstTN1=1.4×1.1×TN=0.56TN所以能够半载起动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S（3）额定转速运转时，转子电动势的频率。解：（1）因异步电动机额定转差率很小，故可依据电动机的额定转速nN=1455r/min,直接判断出最凑近nN的气隙旋转磁场的同步转速n1=1500r/min,于是p=60f/n1=(60×50)/1500=2或p=60f/n1≈60f/n=(60×50)/1455=2.06取p=2（2）sN=(n1－n)/n1=(1500－1455)/1500=0.033）f2=sNf1=0.03×50HZ=1.5HZ（本题10分）某他励直流电动机的额定数据为PN=54kW，UN=220V，IN=270A，nN=1150r/min，请估量感觉电动势再画出固有机械特点。（本题8分）画图判断变压器的联络组号。若是将副边的首端和尾端调换，又是什么联络组号？（本题7分）画出直流电动机结构原理图，标出感觉电动势、励磁电流、电枢电流的方向，确立换向极极性及换向极绕组电流方向。（假设转子逆时针旋转）电机与拖动试卷及参照答案一、、填空题（每空1分，共30分）1．直流发电机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向（相反），所以电磁转矩为（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（同样），所以电磁转矩为（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（延机会构）三部份组成。若要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），所以只适用于空载或轻载启动。5．反接制动时，当电机转速凑近于（0）时，应实时（切断电源），防备电机（反转）。6、伺服电动机为了防备（反转）现象的发生，采纳（增大转子电阻）的方法。7、步进电动机是一种把（电脉冲）信号变换成（角位移或线位移）信号的控制电机。8．分磁环的作用是使（产生的合成吸力一直大于弹簧的反作使劲），以除掉（衔铁的振动和噪声）现象；三相交流电磁机构可否需要分磁环（不需要）。9．单相异步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。二、判断题（每题1分，共10分）。（×）1．一台额定电压为220V的交流接触器在交流220V和直流220V的电源上均可使用。（×）2．三相笼型异步电动机的电气控制线路，若是使用热继电器作过载保护，就不用再装设熔断器作短路保护。（×）3．交流电动机因为通入的是交流电，所以它的转速也是不停变化的，而直流电动机则其转速是恒定不变的。（×）4．转差率S是解析异步电动机运转性能的一个重要参数，当电动机转速越快时，则对应的转差率也就越大。（×）5．三相异步电动机无论其转速怎样改变，定子绕组上的电压、电流的频率及转子绕组中电势、电流的频率总是固定不变的。（×）6．使用并励电动机时，发现转向不对，应将接到电源的两根线对调以下即可。（×）7．电流、电压互感器属于特别变压器。电压互感器二次侧严禁开路，电流互感器二次侧严禁短路。（√）8．三相异步电动机在起动时，因为某种原由，定子的一相绕组断路，电动机还能够起动，但是电动机处于很危险的状态，电动机很简单烧坏。（√）9．刀开关安装时，手柄要向上装。接线时，电源线接在上端，下端接用电器。（×）10．单相电机一般需借用电容分相方能起动，起动后电容可要可不要。三、简述题（每题5分，共15分）1．直流电动机为何不能够直接起动？若是直接起动会引起什么结果？（5分）答：起动刹时转速n=0，电动势EΦ，最先起动电流INUNRa。若直a=Cen=0接起动，因为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，所以不能够直接起动。2．异步电动机中的空气隙为何做得很小？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），进而提升电动机功率因数。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，相应就能提升电机的功率因数。3．变压器一次绕组若接在直流电源上，二次侧会有牢固的直流电压吗，为何？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，在死心中建立恒定磁通，恒定磁通不会在二次绕组中产生牢固的感觉电动势。别的，如加上和额定交流电压同样的直流电压，因为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。四、作图题（共21分）1．已知三相变压器的接线图，作出原、副边的电压相量图，并鉴识它的联接组别。（9分）该三相变压器的联接组别是Y△11。2．按设计思路自行设计三相笼型异步电动机准时间原则控制的电动机可逆运转直流制动电路图,要求有必需的保护环节。（12分）五、计算题（24分）1．有一台笼形异步电动机，PN20kW，IstIN6.5，若是变压器容量为SN560kVA，问可否直接起动？（4分）IQ3S解：判断电机可否直接起动的依据是知足公式：NIN44PNIQIN6.5，3SN35607.7544PN4420所以知足上边的公式，此电动机能够直接起动。2．并励电动机的UN=220V，IN=122A，Ra=0.15Ω，Rf=110Ω，nN=960r/min。如保持额定转矩不变，使转速降落到750r/min，求需在电枢电路中串入电阻Rc的阻值？（8分）解：串入电阻前：IfUN220AIaINIf12221