电机与电气控制第4版刘子林课后部分参考答案

第一章直流电机及拖动一、填空题1磁滞损耗涡流损耗周波大小频率平方材料的电阻率2130度150度3电枢机座主磁极换向级电刷装置电枢铁芯电枢绕组转向器转轴和风扇4改善换向主磁极之间建立主磁场主磁极铁心和励磁绕组5换向器电刷电流6电动机发电机7电能机械能机械能电能8交变电动热直流电动势直流电源沟通电流9根号3电功率√3×Un×In×cosφ×η输出的机械功率10相邻的末端首端同一两个相隔较远11励磁磁场感应电动势相同相反相反相同12电枢电动势E0励磁电流If中心线13生出电流转动方向14直流动流对立磁15装设换向极选用合适的电刷装设补偿绕组装设换向极16他励磁并励磁串励磁复励磁二、选择题17-21CABAC22-26BCDDA27-31BCACD32B三、判断题33√34×35√36×37×38√39×√√40√41√42√四、简答题43直流电机的电枢铁芯能否用铸钢制成?为什么?不可以的，都是用硅钢片叠压而成，如果用铸钢将会产生很大的涡流，这样电机会发热的。44对于一台直流电机，当负载增加时，输入电流是增大还是减小?增大45何为电枢反应?电枢反应对主碰场有哪些影响?电枢反应指的是当电枢绕组中没有电流通过时，由磁极所形成的磁场称为主磁场，近似按正弦规律分布。当电枢绕组中有电流通过时，绕组本身产生一个磁场，称为电枢磁场。电枢磁场对主磁场的作用将使主磁场发生畸变。46什么是换向过程?讨论换向有何实际意义?

直流电机运行时，电枢绕组的线圈（元件）由一条支路经电刷短路进入另一条支路，该线圈中的电流方向发生改变，这种电流方向的改变叫换向。47电机产生火花的电磁原因是什么?电枢电流经过电刷换向时，由于受到某些磁场的作用，换向元件将感应出一些电势。这些电势作用在换向元件的闭合回路内，会产生一个附加电流I，当主足够大时，便会在电刷下产生火花。48改善换向的方法有哪些?装设换向极、选用合适的电刷、装设补偿绕组三种。49换向极的作用是什么?它安装在什么位置?换向极绕组与电绕组如何连接?为什么?怎样确定换向极的极性?换向极极性弄反了会有什么结果?换向极安装在主磁极的几何中性线上，换向绕组与电枢绕组串联，即流过电枢电流，并使换向极在主磁极几何中性线附近建立与电枢磁场相反方向的磁场，以抵消或削弱几何中性线附近电枢磁场的影响，维持几何中性线附近磁场强度为零，并在换向元件中感应产生与自感电动势相反方向的电势，以削弱或消除换向元件中的自感电动势，从根本上消除电刷下产生火花的电磁原因。50换向概念与工作原理中的换向有什么不同?换向器直流电机的重要部件，作用---将电刷上所通过的直流电流转换为绕组内的交变电流或将绕组内的交变电动势转换为电刷端上的直流电动势。

旋转电机结构形式,必须有满足电磁和机械两方面要求的结构,旋转电机必须具备静止和转动两大部分51一台4单直电机如果缺少一对电刷，那对电机有影响?为单绕组那么又有什么影响呢?影响不大影响不大52直流发电机与直流电动机的输出功率有什么不同?直流电动机的输出功率是扭矩乘转速是机械功率，直流发电机输出是电气功率。53对于一台直流电机，已知ZS=K=22，2P=4，要求绘制右行单叠绕组展开图1.43直流电机的电枢铁芯能否用铸钢制成?为什么?略五、计算题54一台直流发电机的B=6kW，U=230V，n=1450r/min，试求额定电流I。55一台直流电动机的R=4kW，U=220V，n=3000r/min，=81%，试求额定电流56一台4极直流电机的电枢为单叠绕组，电枢总导体数N=152根，每磁极磁通D=35x102Wb.(1)当n=1200r/min时，电枢感应电势E为多少?(2)若保持每条支路电流=50A，则单叠绕组和单波绕组时的电磁转矩T各为多少?额定电流IN=PN/UN=6000/230=20APN=4kw，un＝220V，nN=3000r/min，nN=81%。单叠绕组中2a=2p=4，1=4x1=200A，单波绕组中2a=2，l.=2x1=100A第二章直流电动机一、填空题1T=T2+TOT=T2-TOT=T0-T22励磁绕组铜损耗机械摩擦损耗铁损耗电枢铜损耗直流电机铜耗一般大于铁耗，铜耗等于铁耗时3恒转矩负载特性恒功率负载特性风机泵类负载特性4转速相等增加5Rs1U1BI16n1b点不变7将电枢两端电压反接，改变电枢电流的方向。改变励磁绕组的极性，即改变主磁场的方向。8U=Es+IsRsU=Es+IsRsU=Es+Is（Rs+RL）Es9起动转矩电动工具与作业场所距离较远工作手柄破裂10拖动转矩拖动制动转矩制动移动转矩移动二、选择题11-15CBACA16-19BCA三、判断题20√21×22√23√24×25√26√27√28×29×四、简答题29什么是直流电动机的工作特性?是指在端电压，励磁电流，电枢回路不串附加电阻时的条件下，电动机的转速、电磁转矩和效率分别随输出功率而变化的关系。30什么是直流电动机的固有机械特性?人为机械特性有什么特点?他励直流电机的固有机械特性，是指在额定电枢电压、额定磁通、转子回路不串外接电阻情况下，电动机的转速ｎ与电磁转矩T的关系曲线n=f(T)称电动机的固有机械性。改变电动机的励磁磁通（或励磁电压）或改变电枢电压或电枢回路串外接电阻时的机械特性称为直流电动机的人为机械特性。31直流串励电动机有哪些特点?使用中应注意哪些问题?直流电动机的工作特性与励磁方式有密切关系.他、并励直流电动机的机械特性是掌握的重点内容,其特点是:当负载变化时,转速变化很小,电磁转矩基本上正比于电枢电流.串励直流电动机的特点是:负载变化时转速变化较大.电磁转矩近似与电枢电流的平方成比例,因此串励直流电动机的起动力矩较大在使用时注意不准空载或轻载工作,以避免转速过高32直流电动机实现反转有哪些方法?画出直流并励电动机正、反转接线图1.改变电流方向2.改变电机接线方式3.使用电子控制器33常用生产机械的负载转矩特性有哪几种?

(1)恒转矩负载特性(2)通风机负载特性(3)恒功率负载特性34为什么串励电动机不能空载启动或空载运行?因为在空载时,励磁电流很小,导致电机转速很高,很快飞车,会有安全事故发生。所以一般的串励电机不允许空载启动或运行。五、计算题35一台并励直流电机并接于220V直流电网上运行，已知支路对数a=1，磁极对数P=2，电枢总导体数N=372根，额定转速n=1500r/min，每磁极通=1.1x10Wb，电回路总电阻R=0.22励磁回路总电阻R=1202，铁耗P=362W，机械损耗P=240W，试求:(1)此电机是发电机还是电动机运行状态?(2)电机的电磁转T。(3)输入功率P和效率7。答：(1)Ea=204.6伏,U=220伏,该机是电动机(2)T=100.3牛·米(3)P1=16.94千瓦,n=89.66%。36有一台并励电动机，=17kW，U=220V，n=3000r/min，励磁回路电阻R=181.52电枢电阻R=0.1442，I=88.9A。试求:在额定负下运行时，电回路串入电阻R=0.152时的转速n。答：2815.6r/min37一台并励电动机在U=220V，I=80A的条件下运行，电回路电阻R=0.12，励回路电阻R=9022，额定效率n=0.86，试求:(1)额定输入功P。(2)额定输出功率B。(3)总损耗ZP。(4)路Pf(5)电回路铜P(6)机械损耗和铁耗之和P。答：略38一台并励直流电动机的额定功率P=1kW，额定电压U=220V，转速nn=900r/min，电枢电阻R=0.32，励磁回路总电阻R=1002。试求:(1)电动机刚接上电源瞬时的电枢电流1。(2）额定输出功率Pin(3)理想空转速m(4)额定效(5)载转T。(6)出转TN(7)额定电磁转矩Tn答：略第三章直流电动机的启动调速和制动一、填空题1通过软启动器起动通过变频器起动全压直接启动通过变频器起动22.5快速3.5电流3转子的高电阻起动瞬间需要的大电流4NmaxNminNmaxNmin5机械特性越大越大6手动调速方法衰减型调速方法脉宽调制调速方法衰减型调速方法脉宽调制调速方法手动调速方法7反接制动能耗制动电容制动能耗制动电容制动反接制动8第四第二第一第三9越慢二、选择题10-14CCABC15-19BCACC20-21DD三、判断题22√23×24×25√26×27√28×29×30√31×四、简答题32一台并励直流电动机，当电源电压、励电负转不时，若在电回路中串入适当电阻R且电动机稳定运行后，电枢电流是否改变?为什么?不变(1)直流他励电动机启动时，为了防止电机出现“飞车”和“堵转”现象，所以一定要先把励磁电流加上。若忘加励磁电流，CD当TL=0启动时：If=0，但是励磁绕组还有一定剩磁，所以①稍大于0;所以仍不大，Un大部分仍要加在电阻Ra上，产生很大的启动电流和不大的电磁转矩T,使系统不断加速,fN1.34相当大的某一转速下稳速运行，由于T=Kt①Ia=TL-0,所以Ia-0,此时，E相当大。°当T=TL启动时：lf=O，但是励磁绕组还有一定剩磁,所以①稍大于0;但因为①〜0,T=Kt①la〜0,所以出现TVTL情况。33直流他励电动机启动时，为什么一定要先加励电压并将励回路电阻R切除?如果未加励磁电压，而先将电枢接通电源，则会出现什么后果?答:直流他励电动机启动时,一定要先把励磁电流加上,这是因为主磁极靠外电源产生磁场。如果忘了先合励磁绕组的电源开关就把电枢电源接通,由于励磁磁场存在剩磁,由公式T=CTфIa可知,电机产生了力矩,在力矩的作用下,电机开始旋转。当TL=0时,由于电机产生的力矩大于负载力矩(此时负载力矩为零),电机会不停地加速,理论上电动机转速将趋近于无限大,引起飞车,高速旋转将会损坏机械设备。当TL=TN时,由公式T=CTфIa可知,由于磁通ф很小,要产生大的力矩拖动负载,电动机电流将会大大增加而严重过载,烧毁电机。34直流电动机能否全压启动?为什么?不能全面启动，直流电动机通常由直流蓄电池组供电，直流电机直接启动时，起动电流非常大（大到什么程度未做过测试），会造成蓄电池电压急剧下降，考虑到直流蓄电池同时为其它设备（控制、保护、UPS等）供电，如果电压下降过多，其它用电设备将失电，造成重大损失。直流电动机（大功率）通常采用直流软启动柜，用IGBT和晶闸管控制起动电流，保证电气启动电流平稳上升，保证直流系统电压稳定。35直流电动机有哪几种调速方法?有哪几种制动方法?它们各自的特点是什么?直流电动机的调速方法有三种(以他励电动机为例)：(1)改变电枢电压调速转速特性为一组平行下移的直线，特点是空载转速随电枢电压的下降而减小。(2)电枢回路串电阻调速转速特性为一组空载转速不变的直线，特点是所串电阻要消耗功率，电动机转速随所串电阻的增加而下降。(3)改变磁通调速弱磁调速的特点是电动机转速只能向上调高而不能向下调低，当然也可以采用两种方法同时进行的调速。36直流电机电动状态与制动状态有何本质区别?答:电动机的电动状态特点是:电动机所发出的转矩T的方向与转速n的方向相同。制动状态特点是:电动机所发的转矩T的方向与转速n的方向相反。37启动电阻R是否可作为调速电阻R使用?为什么?启动电阻工作时间很短，功率选择的很小，当调速电阻长时间用会烧坏。调速电阻需选择功率够用的。38并励直流电动机降压启动和降压调速时，直接改变电动机两端的电压是否可以?为什么?可以。变压器的主要磁路部分由铁心、磁路板、夹层等组成。它的主要作用是产生磁场以实现电压的升降及电能的传输。五、计算题39一台直流他励电动机的R=30kW，Uy=220V，I=110A，n=1200r/min，R=0.08322。试求:(1)若采用全压启动，则启动电流I是额定电流I的多少倍?(2)若启动电流限制在2I以内，则电枢回路应串多大电阻R?答：略40一台直流他励电动机的R=30kw，U=220V，I=158A，=1000r/min，R=0122试求额定负载时的以下各项。(1)当在电枢回路中串入R,=022电时，电动机的定n。(2)当将电源电压调至U=185V时，电动机的稳定转速n。(3)当将磁通调至中=08时，电动机的稳定转速并分析此时电动机能否长期运行。答：略41一合并励直流电动机的=17kW，U=110V，I=187A，=000r/min，R=0.0362R=552，电动机的制动电流限制在1.81以内，拖动额定负载进行制动。试求:(1)若采用能耗制动停车，则在电枢回路中应串入多大电阻R?(2)若采用电源反接制动停车，则在电枢回路中应串入多大电阻R?答：略第四章单相变压器一、填空题1电磁感应一种形态交流电能另一种形态交流电能2改变电流改变电阻改变阻抗3身体线圈铁心身体器身中心4励磁分量负载分量励磁分量5原边激磁绕组的激磁安匝数铁芯的截面积铁芯的导磁率6磁动势的大小空间分布磁动势7测量变压器的空载损耗空载电流测量变压器损耗电流存在缺陷局部过热局部绝缘不良8铁损铜损

磁滞损耗涡流损耗产热量电流平方9没有旋转部件铁损耗附加铁损耗10电阻漏抗阻抗压降二、选择题11-15BCCDC16-20AABBA21-23DCA三、判断题24√25×26×27√28√29×30√31×32√33√四、简答题34电力系统中为什么常采用高压输电?因为在同输电功率的情况下，电压越高电流就越小，这样高压输电就能减少输电时的电流从而降低因电流产生的热损耗和降低远距离输电的材料成本，所以采用高压输电。35变压器的器身由哪些部件构成?各有什么作用?变压器的铁为什么常采用硅钢片成而不用整块钢制成?变压器的主要磁路部分由铁心、磁路板、夹层等组成。它的主要作用是产生磁场以实现电压的升降及电能的传输。36变压器中主磁通与漏磁通的性质和作用有何不同?在分析压器时，是如何反映它们各自作用的?变压器主磁通中通过铁心闭合,同时交链一次、二次绕组并产生感应电动势E1和E2,若是二次绕组与负载接通,则在电动势作用下向负载输出电功率因此主磁通中起着传递能量的媒介作用;还有一小部份漏磁通要紧由非磁性材料(空气或变压器油等)形成闭路,只与一种绕组交链,虽感应漏电动势,但不参与能量传递。在等效电路中，xm是反映主磁通磁化能力的励磁电抗,rm是反映主磁通交变时产生铁耗对应的励磁电阻;X1或X2是反映漏磁通对应的漏电抗。37有一台单相变压器，额定电压Un/Un=220/110V，如果不将副绕组误接到220V的电源上那么变压器会有什么后果?为什么?此时变压器的磁通将急剧增大,磁路严重饱和,励磁电流非常大,铁耗和铜耗都将显著增大,变压器将过热,同时噪声过大,震动明显.38将一台频率为50H的单相变压原绕组误接在相同额定电压的直流电源上会出现什么后果?为什么?当原边接到直流电源上时，主磁通是恒定直流磁通，原、副边绕组中没有感应电动势没有感应电动势与电源电压相平衡，直流电源电压将全部降落在原边绕组的电阻上，产生巨大的短路电流。若没有短路保护措施，原边绕组很快将被烧毁。39变压器的其他条件不变，如果仅将原、副绕组数增加10%，那么、X和将怎样变化?如果将硅钢片接缝间隙增大，那么和将如何变化?主磁通所经磁路的磁导A与饱和程度有关,饱和程度上升时,减小;饱和程度下降时，/增大。漏磁通所经磁路的磁导与饱和程度无关为常数在变压器结构一定的情况下,铁芯磁密正比于主磁通，因此，通过主磁通的大小变化可以判断铁芯饱和程度的变化。40变压器绕组折算的原则是什么?若将副绕组各物理量折算到原绕组，那么哪些量不变?哪些量改变?如何改变?当将原绕组各物理量折算到副绕组时，又将怎样变化?折算仅仅是研究变压器的一种方法，它不改变变压器内部电磁关系的本质。折算的原则是保证折算方折算前后所产生的磁动势不变。副方各量折算方法如下：将副方电流除以κ；副方感应电动势、电压乘以κ；漏阻抗、负载阻抗应乘以κ2。41为什么变压器空损耗可以近似看作铁耗?与额定负时的实际铁耗有无差别?为什么短路损耗可以近似看作铜耗?与额定负载时的实际铜耗有无差别?因为空载时电流很小,在空载损耗中铁耗占绝大多数,所以空载损耗近似看成铁耗。而短路时,短路电压很低,因而磁通很小,铁耗也很小短路损耗中铜耗占绝大多数,所以近似把短路损耗看成铜耗。实际负载时铁耗和铜耗与空载时的铁耗和铜耗有差别,因为后一个是包含有其它损耗。42为什么变压器额定容量常标注视在功率，而不标注有功功率?变压器一定，则额定电压和额定电流一定，额定视在功率也就一定。而有功功率还与负载的功率因数有关，不是由变压器自身所能确定的，故额定功率用视在功率来表示.43什么是变压器的电压变化率?变压器负载运行时引起副绕组输出电压变化的原因是什么?当变压器向负载供电时,在变压器的负载端的电压必然会下降,将下降的电压值与额定电压值相比,取百分数即电压变化率,可用公式表示;电压变化率=[(次级额定电压-负载端电压)/次级额定电压]x100%44一台50Hz的单相变压器，若接在60H的电网上运行，当原绕组额定电压不变时，空载电流Io，电抗X，激磁阻抗rm及电压变化率有何变化?由于漏抗增大,短路电抗标么值X;增大,因此,电压变化率增大.五、计算题45一台D-50/10型变压器，U2n=400V，求原、副绕组的额定电流IN、In.略46一台S10-5000/10型变压器，U/U=10.5kV/6.3kV，连接组标号为Yd11，求原、副绕组的定电In、I2n47一台单相变压器的S=10500kVA，U/Un=35kV/6.6kV，铁芯截面积A=1580cm，铁芯中最大磁通密度B=1.415T。试求:原辅绕组的匝数N1N2变压器的变比K。48一台单相压器的Un/Un=220V/110V，但不知其线圈数。此时，可在铁芯上临时绕N=100的测量线圈，如图429所示，当在原绕组上加50Hz的额定电压Un时，测得测量线圈电压为T11V，试求:原、副绕组的数NN铁心中的磁通49有一台型号为S9-630/10、接法为Yyn0的变压器，额定电压Un/Uzn=10kV/0.4kV，供照明用电。若接入白炽灯为负载(每100W220V)，那么三相总共可以接多少盘白炽灯而变压器不过载?略50一台S=5600kVA，Uin/U2n=10kV/6.3kV，Yd11连接组的三相铜线变压器，在环境温度0=20C时做空载试验和短路试验，测得的数据如表4.3所示，试求(1)短路参数Z75、75C、(2)变压器在额定负载下运行且cosp,=0.8(感性)时AU%、U及n。(3)变压器的最高效率，略第五章三相变压器一、填空题1各相磁路彼此无关各相磁路彼此关联耗材少效率高2相同联接组3星形接法较大4最大副边线电势滞后原边线电势25同名端一名端6六种YN，yn0，d1YN，，y07两柱式异名端二、选择题8-12BCCAD13-16CDDA三、判断题17×18√19×20√21×22√四、简答题23三相组式变压器和三相心式变压器的磁路各有什么特点?三相变压器组磁路结构上的特点是各相磁路各自独立,彼此无关;三相心式变压器在磁路结构上的特点是各相磁路相互影响,任一瞬间某一相的磁通均以其他两相铁心为回路。24一台变压器的额定电压为Uin/U2=220/110V，做极性试验，示意图如图5.17所示，将X与x连接在一起，在A、端加220V电压，用电压表测A、a端之间的电压，如果A、a为同名端，则电压表读数为多少?若为异名端，则电压表读数又是多少?略25在电力系统中，为什么常采用多台变压器并联运行?变压器并联运行应具备哪些条件?什么条件必须严格遵守?变压器为什么经常要并联运行?---一般是电网或变电站才常用变压器并联运行，单位或企业尽量不采用并联运行的办法，变压器太小了就把小的卖掉换大的。因为变压器并不是工作在满负荷时效率最高，而是工作在50-60%的额定负荷时效率最高并联运行的条件1)二台并联变压器的联结组必须一致;2)二台并联的变压器输入、输出电压必须一样;3)二台并联的变压器的相序必须一致:4)二台并联的变压器的短路阻抗必须相同以上条件:1)、2)、3)要求必须符合，4)可以相近。26三相变压器原、副绕组按图5.18连接，试用相量图判断连接组别。略第六章其他用途的变压器一、填空题1电磁容量传导容量22电流变大改接成自耦变压器3磁的耦合电的联系电路部分变压器绕组主体4电气电压互感器电压互感器电流互感器510-50相同20-30互感器电流615-40不同25-35互感器电压7开路熔断电阻电压电流失效81202201502709互感电流电压二、选择题10-15DCCABC三、判断题16×17√18×19×20√21√四、简答题22自耦变压器有哪些特点?将一台普通变压器改接成自羯变压器后，其输出容量是否变化?为什么?原、副边共用一个绕组;原、副边之间不仅有磁的耦合;电路还互相连通，有传导功率。23电压互感器和电流互感器的工作原理有什么不同?接线又有何区别?有什么主要特点?使用时各应注意些什么?电压互感器与电流互感器的工作区别相同之处:隔离保护;扩大仪表。及继电器等功能;基本组成都是铁芯、绕组外壳和二次部分都必须可靠接地，不同之处:电流互感器:变换电流电压互感器:变换电压接线方式:电流互感器:一次绕组串联接在一条线路中二次接电流表或电流线圈,不许开路。电压互感器:一次绕组并联接在两条线路中二次接电压表或电压线圈,不许短路。24电弧焊工艺对电焊变压器有哪些要求?用哪些方法可以实现这些要求?答：（1）为保证容易起弧，空载电压应在60-75V之间。为操作者安全，最高空载电压应不大于85V。（2）负载运行时具有电压迅速下降的外特征。一般在额定负载时输出电压在30V左右。（3）为满足不同焊接材料和不同焊件要求，焊接电流可在一定范围内调节。（4）短路电流不应过大且焊接电流稳定。基于上述要求弧焊变压器具有较大的电抗，且可以调节。为此弧焊变压器的一、二次绕组分装在两个铁心柱上。为获得电压迅速下降的外特性，以及弧焊电流可调，可采用串联可变电抗器法和磁分路法，由此磁生出带电抗器的弧焊变压器和带磁分路的弧焊变压器。五、计算题25一台自变压器的U=220V，U,=180V，cosp=1.0，I=400A，试求自变压器原、副绕组的电流I、Io通过电磁感应从原绕组传递给负载的容量。答：略26用电压互感器(变比为6000/100)和电流感器(变比为100/5)扩大量程其电压表的读数为90V，电流表的读数为4A，试求:(1）被测线路上的电压U(2)被测线路上的电流I。答：略第七章三相异步电动机一、填空题1机座定子铁芯定子绕组半闭口槽半开口槽开口槽转子铁芯转子磁极滑环转轴255越大数值3存在一个主动旋转的磁场存在一个被这个主动旋转的磁场驱动的磁场主动旋转的磁场数值口槽4主动旋转的磁场驱动的磁场磁场阻距5略6工作停止工作7总槽数的一半总槽数总槽数的三分之一总槽数的一半8某个允许的时间内流过电机的电流超过额定电流1：29相等相等相等10202520平滑相同11电流额定电流2：312电阻等额限额等额限额二、选择题13-17BCCAD18-22CDDAC23-27CAABD28-32DCCAB33B三、判断题34×35√36×37√38×39×40√41√42√43×44×45×46√47×48×49√50×51√52×53√四、简答题54三相异步电动机旋转磁场产生的条件是什么?旋转磁场有何特点?其转向取决于什么?其转速的大小与哪些因素有关?旋转磁场是指磁场的轴线位置随时间而旋转的磁场。三相异步电动机必须具备如下条件才能产生旋转磁场(1)三相异步电动机定子铁心上分布有结构完全相同，空间位置互差1200电角度的三相对称套组;(2)向这三相对称绕组中送入三相对称交流电流。55对于三相异步电动机，若转子绕组开路，则当定子通以三相电流时，会产生旋转磁场吗?转子是否会转动?为什么?若三相异步电动机的转子绕组开路，定子绕组接通三相电源后,能产生旋转磁场，转子绕组上感应电动势,但没有电流产生,所以没有电磁转矩产生电动机不会转动。56一台频率为=50Hz的三相异步电动机，当电压不变，将该电动机接在/=60Hz的电源上时电动机的最大电磁转矩”和启动转T有何变化?略57为削减5次和7次电势，双层绕组的节一般取多大为宜?单层绕组和双层绕组的最大并联支路数与磁极数各有什么关系?线圈组数与磁极数又有什么关系?削弱5次和7次谐波电动势,节距选5/6T合适。58当三相异步电动机带额定负载运行时，若负载转矩不变，当电源电压降低时，电动机将如何变化?为什么?因为电磁砖矩正比于电压的平方,当电压下降过多,则电磁转矩下降更多,当最大电磁转矩Tm<TL,则电动机就停转,定、转子电流急速增大,若无保护,则绕组会因过热而烧毁。当电压下降不多,(Tm>TL),电机不至停转,最大电磁砖矩Tm减小:TmaU12;起动转矩Ts也减小:TsU12。由于U1下降瞬间电磁砖矩Tem减小导致转速下降转差率S增大,稳定后电磁砖矩等于负载转矩Tem=TL,转子电流12增大磁通势F2增大,F1L=F2也增大故定子电流负载分量I1L增大;此时11、12增大,定、转子铜损增大效率n降低.59异步电动机与同容量变压器相比，哪一个空载电流大?为什么?相同容量的异步电动机的空载电流要大一些，这是因为在电动机的磁路中，要经过两次气隙，而气隙的磁阻要远远大于铁心的磁阻，磁路损耗自然要大，为了弥补这一损耗，需要较大的励磁电流来补偿。60在修理异步电动机时，将定子匝数少绕了20%，若仍按原铭牌规定接上电源，则会出现什么现象?为什么?异步电动机在修理时,将定子匝数少绕了20%.若仍按原铭牌接上电源,会匝数减少,感应电势,阻抗减少,电流增大,电机发热。61异步电动机转子静止时与转子转时，转子各物理量和参数(转子电流、电抗、频率、电势功率因数)将如何变化?同步转速会发生变化,转差率也会变。62异步电动机的T形等值电路与变压器的T形等值电有无差别异步电动机等值电路中的(1-S)s/S代表什么?能不能将它换成电抗或容抗或阻抗?为什么?一是把没有电的联系,只有磁的耦合的双边电路,在为了工程计算方便,在不改变电动机的电磁性能的条件下,将无电联系的双边电路变换成纯电路的等值电路;二是折算的原则相同,即折算原则也是磁动势和各种功率及损耗不变。63异步电动机轴上所带负载若增大，则转速n、转差率S、定子电流将如何变化?为什么?略64异步电动机、变压器和直流电机的磁场有何区别?异步电机是一种重要的交流电机，其磁场分为旋转磁场和定子磁场。旋转磁场由三相交流电流所形成，产生一种沿着转子轴向旋转的磁场。定子磁场由转子旋转时的磁通量变化所产生。异步电机磁场的变化较为复杂，不同电流相位所产生的磁场会相互叠加，产生出随时间变化的旋转磁场，使得其转动。变压器是一种将交流电压转换为其他电压等级的设备，其磁场主要由铁芯产生。铁芯中通过交变磁通量，形成了基频的磁场。在变压器负载变化的过程中，铁芯中的磁通量会发生变化，从而引起铁芯损耗和颤振。直流电机是一种将直流电能转换为机械能的设备，其磁场主要由永磁体和电枢产生。永磁体会产生一种恒定的磁场，而电枢则产生一种随电流变化的磁场。当电枢通电时，其磁场与永磁体的磁场相互作用，从而形成一个旋转磁场。65在画异步电动机等值电路前，应进行哪些折算?折算的原则是什么?⑴有：①频率折算，②绕组折算。⑵折算的目的是：①由于转子电路的电灵频率随转子转速（或电机的转差率）变化而变化，难于直接进行电气分析。因此需要进行频率折算，将转子电量的频率折算成与定子电量频率一致的等效电量，以便进行电气分析。即用一个静止不动的绕组代替实际转动的转子绕组，而且两个绕组对磁路的影响必须一样。②通过频率折算后的转子绕组与变压器的情况相同，但频率折算后的静止绕组的匝数与定子绕组匝数不一样，仍然不能进行直接的电气分析，因此还必须象变压器一样进行绕组折算，用一个匝数相同的等效绕组代替频率折算后的静止绕组，从而消除磁路分析的麻烦得到与变压器相似的等效电路。⑶进行频率折算和绕组折算的条件是：折算前后等效绕组与实际绕组的①磁势一样，②产生的电磁功率和损耗一样。66异步电动机的人为机械特性与固有机械特性有何区别?转子回路串电阻可得到不同的人为机械特性，是否异步电动机都可以在转子回路中串电阻?是否串入的电阻越大，启动转矩也越大?转子电路内串联对称电阻:同步转速不变最大转矩与转子电阻无关，故不变:临界转差率Sm与转子电阻成正比;起动转矩在一定范围内增大，达到最大值后将减小。67一台鼠笼式异步电动机，原转子导体为铜条，现改为铝条，若输出同样大小的功率，则电动机的S、cosP、In将怎样变化?SN会增大，转速比原来稍低，功率COS中1变差(变低)，效率nN变低，额定电流I1N升高。第八章三相异步电动机的电力拖动一、填空题1启动电流5-7额定电流2星三角降压启动自耦调压器降压启动绕线电阻降压启动延边三角形降压启动自耦调压器降压启动463直接降压电流电阻4N=60f/p变极对数变频串级串级变极对数变频5液力耦合器定子调压6反接能耗再生不需改变线路再生能耗7下降上升增大820309增大减少上升二、选择题10-14BADBB15-18CDAC三、判断题34×35√21√22√23√24×25×26√27√28×29√30×31√四、简答题32为什么鼠笼式异步电动机的启动电流很大，启动转矩并不大?在感应电动机起动的瞬间，转子处于静止状态，与变压器二次侧短路的情况相似，定子与转子之间无电的联系，只有磁的联系。在电动机接通的一瞬间，转子因惯性还未转起来，而旋转磁场则以最大的切割速度切割转子绕组，使转子绕组感应出很高的电势，因而在转子导体中流过很大的电流。这一电流产生抵消定子磁场的磁通，就像变压器二次磁通要抵消一次磁通的作用一样。而定子为了维持与当时电源电压相适应的原有磁通，就自动增加电流，因此转子与定子的电流都大大增加，甚至高达额定电流的7倍，这就是感应电动机起动电流大的原因，起动后，随着电动机转速的增大，定子磁场切割转子导体的速度减小，因此转子导体中的感应电热和电流都减小，同时定子电流中用来抵消转子电流所产生的磁通影响的那一部分电流也相应减小。所以，随着电动机转速的增大，定子中的电流就从起动电流逐步恢复到正常负荷电流。33一台三相鼠笼式异步电动机的额定电压为380/220V，当电网电压为380V时，能否采用星形三角形空载启动?不能34三相鼠笼式异步电动机能否直接启动，主要应考虑哪些条件?当不能直接启动时，为什么可以采用降压启动?降压启动时，对启动转矩有什么要求?对于由专用变压器供电者,启动时电动机的端子电压要对经常启动者不低于额定电压的90%,对不经常启动者不低于85%。对于由公用电压器供电的低压电动机,单台容量小于14千瓦者可以采用全压启动。35为什么绕线式异步电动机在转子回路中串入适当的电阻既可减小启动电流，又可增大启动转矩?若将电阻串在定子电路中，是否可以起到同样的作用?为什么?绕线式异步电动机在转子回路串电阻增加了转子回路阻抗,由式可见,起动电流随所串电阻r2st’增大而减小,转子回路串电阻同时,还减小转子回路阻抗角,从而提高转子回路功率因数cosw2,其结果增大了转子电流的有功分量,从而增大了起动转矩。36三相绕线式异步电动机转子外串频敏变阻器启动的机械特性有何特点?为什么?频敏变阻器的铁芯与变压器的铁芯有何区别?为什么?略37为什么说变极调速适用于鼠笼式异步电动机，而对绕线式异步电动机却不适用?笼形异步电动机的转子是一次浇铸而成的笼形电路其磁场回路是固定的故无法通过转子电路来实现调速。要实现调速目的只能通过定子电路，即通过改变定子线圈的磁极数目来调速便只适用于笼形异步电动机。38为什么三相异步电动机串级调速的效率较高?略39三相异步电动机能耗制动时，制动转矩与通入定子绕组的直流电流有何关系?转子回路电阻对制动开始瞬时的制动转矩有何影响?略40在变极调速时，为什么要改变定子绕组相序?在变频调速时，在改变频率的同时要改变电压使U/f=常数，这是为什么?略41一台三相异步电动机拖动额定负载稳定运行，若电源电压突然下降了20%，则此时电动机的定子电流是增大还是减小?为什么?对电动机将造成什么影响?略第九章单相异步电动机一、填空题1125%以上增强减小压力2分相电动机罩极电动机单相电容运转异步电动机单相电容启动电动机单相电阻启动电动机单相罩极电动机3交变脉动转速旋转方向大小4不能能启动二、选择题5-9BABCD三、判断题10√11√12×13×14×15√四、简答题16为什么单相异步电动机不能自行启动?单相异步电动机之所以不能自行起动是因为它的转子不能自行启动旋转，必须通过外部的启动装置或者其他辅助手段来启动。单相电源只能提供单向电流，无法产生旋转磁场，而旋转磁场是异步电动机起动的核心，没有旋转磁场转子是无法产生转矩的。17怎样改变单相电容运转异步电动机的旋转方向?单相极式异步电动机能否改变旋转方向?为什么?该种电动机是通过开关S将电源火线L调至绕组L2或绕组L2接电容器端，而改变电动机旋转方向的,例如洗衣机洗涤用电动机。另一种电动机一般不能改变旋转方向,如洗衣机甩干电动机，但在条件允许的情况下，通过对调主绕组L1的U1和U2端或对调副绕组L2的Z1和Zz端也可改变电动机的旋转方向，调整方法与电容启动式单相异步电动机相同。18一台带轻负载正在运行的三相异步电动机，若突然一相断线，那么此时电动机能否继续运行?若启动前就有一相断了线，那么电动机能否自行启动?为什么?电动机一相断线明确规定不能运行，因为电动机断线后定子线圈不会产生旋转磁场，只会产生脉动磁场，不会带动电动机旋转，但由于运行中还有惯性，所以会旋转，但由于负荷大使电动机旋转逐渐变慢，另外由于转子旋转慢造成转子切割磁力线增多，定子电流逐渐增大，时间长会烧毁电动机。19单相电容启动异步电动机能否当作电容运转异步电动机使用?为什么?因为当接入的电容容量太大，虽然能提升转矩，但是也会造成单相交流异步电动机发热严重、甚至烧毁电机，所以大功率单相交流异步电动机都有一个离心开关。离心开关的作用就是在电机转速达到一定程度以后(大约是额定转速的70~80%)断开启动电容，以防止因电流过大、绕组过热而烧毁。所以单相交流异步电动机采用的是“大电容启动，小电容运行”的原则。20一般电容启动异步电动机的工作绕组和辅助绕组约各占总槽数的多少?为什么?对于电容运转异步电动机，又约各占总槽数的多少?略21单相异步电动机正弦绕组有哪些优点?单相异步电动机正弦绕组术语：正弦绕组其布线形式为同心式，但各线圈安排的匝数不同，是按正弦规律布线分配的。这种绕组的采用，能有效地抑制单相电动机的3、5、7谐波，改善了电动机的电气性能；绕组的平均匝长短了，节省了材料，且嵌线方便，很有普及价值。22一台吊式风扇采用电容运转异步电动机，通电后无法启动，而用手拨动，转动灵活，这可能是哪些原因造成的?一，电容损坏，有的在风扇头的后部，有的在控制开关附近，一个黑色的方块，换个新的就OK二，电机副绕组断线，就是管启动和方向的线圈断了，导致它转不起来，但是用手帮他转一下就能转起来，那是主绕组没断线在起作用。第十章同步电机一、填空题1同步补偿机同时停止2变频同步辅助电动机拖动阻尼绕组拖动变频同步3同步发电机发出有功功率和无功功率同步电动机消耗有功功率和无功功率同步调相机消耗有功功率发出无功功率同步发电机4同步电机的电枢绕组电流励磁电流之间的关系正常励磁5小容量遥控装置及仪表6电励磁同步电机永磁同步电机

能动磁同步电机电励磁同步电机7电源电压的高低自动强制提高励磁电压励磁电流8通过电阻短接电阻损失9电阻电流励磁电流二、选择题10-14ABCDB15-18BBCA三、判断题19×20×21×22√23×24√四、简答题25什么是同步电动机的V形曲线?电机以额定转速运行,在有功负载和电枢绕组电压恒定的情况下,同步电机的电枢绕组电流与励磁电流之间的关系,曲线形如同字母“V”,最低点对应正常励磁,右侧为过励磁,即发出无功功率,左侧为欠励磁,即吸收无功功率。26同步电动机为什么不能自行启动?通常采用什么方法启动?可以通过降低负载或增加电机容量等方式来减轻机械负载。同步电机不能自启动的原因是因为它需要励磁才能启动。解决方法包括检查电源、励磁和减轻机械负载。27什么是同步电动机过励磁?什么是欠励磁?励磁与同步电动机功率因数有何关系?为什么?通过调节同步电动机的励磁电流调节无功功率，改善电网的功率因数。

在过励磁状态（电流超前电压）下，同步电动机从电网吸收超前的无功功率（电容性无功功率），即向电网发出滞后的无功功率（感性无功功率）；在欠励磁状态（电流滞后电压）下，同步电动机从电网吸收滞后的无功功率（感性无功功率），即向电网发出超前的无功功率（电容性无功功率）。28同步电动机的“同步”是什么意思?当电机正常运行时，转子磁场的旋转速度与定子磁场的旋转速度一致，即定子与转子磁场在空间位置上是相对固定的，这也就是同步电机的同步本质，一旦两者出现不一致，则认为是电机失步。第十一章控制电机一、填空题1转矩控制速度控制位置控制2鼠笼转子空心杯形转子铝合金电阻转动惯量3全步励磁半步励磁1-2相励磁全步励磁433225电阻现场电流越大越强电流6电磁式永磁式相同电流7感应式脉冲式2感应器中心脉冲器外部感应全步励磁半步励磁空心异步同步8N=P2线性误差剩余电压相位误差。9磁场铁心初级动次级次级初级动初级10定子动子直线运动的支撑轮11牢靠性高便于维护互换性标准电动机极数电压等级电压等级二、选择题12-16DAACB17-20CABB三、判断题21√22×23√24×25×26×四、简答题27伺服电动机的作用是什么?把信号（控制电压或相位）变换成机械位移，也就是把接收到的电信号变为电机的一定转速或角位移。其容量一般在0.1-100W。常用的在30W以下。28简述交流何服电动机的基本结构和工作原理交流电动机是根据交流电的特性，在定子绕组中产生旋转磁场，然后使转子线圈做切割磁感线的运动，使转子线圈产生感应电流，感应电流产生的感应磁场和定子的磁场方向相反，才使转子有了旋转力矩。29什么是自转现象?怎样消除?伺服电动机在控制信号消失后仍继续 旋转的失控现象称为“自转”现象。可以通过增加转子电阻的办法来消除“自转”。因为增加转子电阻，使正向磁场产生最大转矩时的 Sm+≥1，控制电压消失后的机械特性，正向旋转时在控制电压消失后的电磁转矩 为负值，即为制动转矩，使电机制动.30什么是步进电动机的步距角?什么是单三拍、单六拍通电方式?步距角:步进电机每改变一次通电状态(一拍)转子所转过的角度称为步进电动机的步距角。3°/1.5°表示:三相三拍时,步距角360°β==3°3×40×1三相六拍时,步距角360°β==1.5°3×40×2单三拍:每一次只有一相绕组通电,而每一个循环只有三次通电,称为三相单三拍。31步进电动机的作用是什么?步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机，是现代数字程序控制系统中的主要执行元件，应用广泛。。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。32测速发电机的作用是什么?测速发电机广泛用于各种速度或位置控制系统。在自动控制系统中作为检测速度的元件，以调节电动机转速或通过反馈来提高系统稳定性和精度；在解算装置中可作为微分、积分元件，也可作为加速或延迟信号用或用来测量各种运动机械在摆动或转动以及直线运动时的速度。33简述交流测速发电机的基本工作原理和产生线性误差的主要原因。只有严格保持直轴磁通不变的前提下，交流异步测速发电机的输出电压才与转子转速成正比，但在实际中直轴磁通是变化的，原因主要有两个方面：一方面转子旋转时产生的脉振磁场;另一方面，杯型转子的漏抗是存在的，它产生的是直轴磁势，这两个方面的原因引起直轴磁通变化的结果是使测速发电机产生线性误差。34为什么交流测速发电机的转子采用非磁性空心杯结构，而不采用鼠笼式结构?为了减小转子漏抗造成的线性误差，异步测速发电机都采用非磁性空心杯转子，常用电阻率大的磷青铜制成，以增大转子电阻，从而可以忽略转子漏抗，与此同时使杯型转子转动时切割交轴磁通而产生的直轴磁势明显减弱。35直线电动机可分成几类?它主要应用于哪些场合?九种。直线电机主要应用于三个方面：一是应用于自动控制系统，这类应用场合比较多；其次是作为长期连续运行的驱动电机；三是应用在需要短时间、短距离内提供巨大的直线运动能的装置中。36选择电动机主要应考虑哪些因素?（1）根据生产机械性的要求，选择电动机种类。（2）根据电源情况，选择电动机额定电压。（3）根据生产机械所要求的转数及传动设备的情况，选择电动机的转数。（4）根据电动机和生产机械安装的位置和场所环境，选择电动机的结构和防护形式。第十二章控制电机一、填空题1被交流接触器直流接触器2快速切断回路接通关断3常开常闭触点4消除衔铁产生的振动和噪声5命令6手动开关作用又能自动进行失压、欠压、过载、短路二、判断题7×8√9√10√11×三、简答题12若将额定电压为220V的线误接到交380V或交流110V的电路上，则分别会引起什么后果?为什么?要是把额定电压为380V的交流接触器的线圈,接到了220V的电源上，会产生很大磁震噪音，接触器触点没有牢固接合，会造成负载因电压不稳定而损坏的可能。线圈电压是接触器正常工作的额定电压，380V接在220上接触器不能正常吸合，220V接在380上会烧毁线圈。13两个参数相同的交流接触器的线圈能否串联使用?不能。1）、在交流控制线路中，两个相同的交流电磁线圈不能串联使用，主要原因是造成吸力不足。2）、即使外加电压是两个线圈额定电压之和，也是不允许的。14有人为了观察接触器主触点的电弧情况，将灭弧罩取下后启动电动机，这样做是否允许?为什么?不行。灭弧罩是用来灭弧的，就是为了防止在接触时产生的电弧造成相间短路。如果把灭弧罩取下来，在启动时产生的电弧可能使线路短路，小电流的电机还好点，如果电机较大，产生的启动电流将是很大的。15交流接触器和直流接触器在结构上有何区别?为什么?铁心不一样：交流接触器的铁芯会产生涡流和磁滞损耗，而直流接触器没有铁芯损耗。.因而交流接触器的铁芯是由相互绝缘的硅钢片叠装而成，且常做成E形；直流接触器的铁芯则是由整块软钢制成的，且大多做成U形。2、灭弧系统不一样：交流接触器采用栅片灭弧装置，而直流接触器则采用磁吹灭弧装置。3、线圈匝数不一样：交流接触器线圈匝数少通入的是交流电，而直流接触器的线圈匝数多通入的是直流电，交流接触器分断的是交流电路，直流接触器分断的是直流电路。.4、操作频率不一样：交流接触器启动电流大，操作频率最高为600次/小时，使用成本低。.而直流接触器操作频率可高达2000次/小时，使用成本高。16电动机的启动电流大，当电动机启动时，热继电器会不会动作?为什么?不会，使用动力设备的保护器件，包括热继电器，自动断路器，都不会误动作原因是，他们的动作曲线，和普通的阻性负载保护设备不同或者说，他们有一种延迟性，所以在电动机瞬间启动时，即使电流很大，他们也不会动作，只有当越过这个曲线后才会动作，而这个就已经是属于短路才会越过，正常启动是不会发生这些事的17空气阻尼式时间继电器利用什么原理达到延时目的?调节气囊进气孔的大小来改变进气的快慢来达到长、短延时。18交流接触器线圈断电后，衔铁不能立即释放，从而使电动机不能及时停止。分析出现这种故障的原因，应如何处理?略19电压线圈和电流线圈在结构上有哪些区别?能否互相代用?为什么?电压线圈和电流线圈不可以互相代替，电压线圈是以电压信号进行工作的，一般是并联在电路上的，为了减少对电路的影响，在满足动作要求的情况下，希望它的电阻越大越好，减少分流电流；而电流线圈是以电流信号进行工作的，一般是串联在电路上的，为了减少对电路的影响，在满足动作要求的情况下，希望它的电阻越小越好，减少电路压降。第十三章电气控制的基本线路一、简答题1绘制电气原理图的原则是什么?1.按电气符号标准---按国家标准规定的电气符号绘制。2.文字符号标准---按国家标准GB7159-1987规定的文字符号标明。3.按顺序排列---按照先后工作顺序纵向排列，或者水平排列。4.用展开法绘制---电路中的主电路，用粗实线画在图纸的左边、上部或下部。2实现点动的控制线路有几种?各有什么特点?5种1．手动控制电路.2．点动控制电路.3．长动控制电路.4．点动与长动控制电路.5．正反转控制电路.每种控制方式各有特点和适用对象。3试分析图13.19中各线路的错误，以及工作时会出现的现象，并进行改进。答：略4在电动机可逆运转双重互锁控制电路中，已采用了控制按钮的机