国家开放大学《电机拖动应用技术》期末复习题参考答案

国家开放大学《电机拖动应用技术》期末复习题参考答案一、单项选择题1.他励直流电机的人为机械特性有（）A.电枢回路串电阻B.改变电动机端电压C.减弱电机每极磁通D.以上都是2.一台并励直流电动机拆装时不慎变动了电刷位置，以至于负载增大时转速越来越高，其原因是（）A.电刷逆着电枢转向移了一个角度B.励磁回路电阻太大C.电刷顺着电枢转向移了一个角度D.电源电压越来越高3.驱动电机为直流电动机的一卷扬机构起吊重物时，设电动机正转时是提升重物，若改变加在电枢上的电压极性，则（）。A.重物下降，越来越快，近于自由落体B.重物下降，越来越快，达到一稳定速度C.重物下降，与上升时的速率一样D.重物下降，比上升时的速率慢一点4.三相异步电动机拖动反抗性恒转矩负载运行，如果把定子两相反接，则转子转速将（）。A.升高到某一转速下稳定运行B.下降到某一转速下稳定运行C.下降直到停转D.下降到零以后再反向旋转并在某一转速下稳定运行5.在电机的制动中不能用于回馈制动方法的电机是（）。A.并励电动机B.他励电动机C.串励电动机D.复励电动机6.步进电动机的运行中不存在的运行方式（）。A.三相单三拍B.三相双三拍C.三相单、双六拍D.三相单、双九拍7.在仪表使用的电流互感器中，为了确保安全一般要注意电流互感器二次侧（）。A.可以开路B.不可以开路C.类似相同类型相同的电压互感器D.不可短路8.他励直流电动机回馈制动运行时的工作点位于（）象限。A.1或2B.3或4C.1或3D.2或49.变压器带纯阻性负载运行时，二次侧电压和空载时相比（设空载和负载时变压器原边均外加额定电压）（）。A.一定升高B.一定降低C.不变D.可能升高可能降低10.三相异步电动机的空载电流比同容量变压器大的原因（）。A.异步电动机是旋转的B.异步电动机的损耗大C.异步电动机有气隙D.异步电动机有漏抗11.直流电机运行在发电机状态时，其（）。A.Ea>UB.Ea=0C.Ea<UD.Ea=U12.在直流电动机中，理想的换向应是（）。A.直线换向B.延迟换向C.超前换向D.前面三个答案都正确13.三相变压器二次额定电压是指原边加额定电压时的（）电压。A.空载线B.空载相C.额定负载时的线D.额定负载时的相14.他励直流电动机的的为机械特性不包括下面哪种：（）A.电枢串电阻B.降低电枢电压C.减弱励磁磁通D.降低定子电压15.步进电机的转角，转速，旋转方向分别与（）有关。A.输入脉冲的个数、频率、通电顺序B.输入脉冲频率、个数、通电顺序C.输入脉冲频率、通电顺序、脉冲个数D.通电顺序、输入脉冲频率、个数。16.变压器的其它条件不变，外加电压增加10％；则原边漏抗，副边漏抗和励磁电抗将（）。A.不变B.增加10％C.减少10％D.减少20％17.升压变压器，一次绕组的每匝电势（）二次绕组的每匝电势。A.等于B.大于C.小于D.不确定18.在控制电机中的自整角机有电轴之称，在应用中不正确的为（）。A.自整角机可以三台以上同时应用B.自整角机单独使用时要注意电压的稳定C.单相自整角机可以两台以上同时应用D.三相自整角机可以两台以上同时应用19.下面不属于交流伺服电机的控制方法的是（）。A.变频控制B.幅–相控制C.相位控制D.幅值控制20.三相异步电动机的定子铁心及转子铁心均采用硅钢片叠压而成，其原因是（）。A.减少铁心中的能量损耗B.允许电流流过C.价格高、制造方便D.没有特殊原因21.直流电动机起动时电枢回路串入电阻是为了（）。A.增加起动转矩B.限制起动电流C.增加主磁通D.减少起动时间22.大容量的直流电机中补偿绕组必须和（）。A.励磁绕组串联B.励磁绕组并联C.电枢绕组串联D.电枢绕组并联23.三相绕线转子异步电动机拖动起重机的主钩，提升重物时电动机运行于正向电动状态，当在转子回路串电阻下放重物时，电动机处于（）。A.能耗制动运行B.反向电动运行C.反向回馈制动运行D.倒拉反转运行24.三相异步电动机采用Y–Δ降压起动时，存在下列关系（）。A.定子相电压下降为原来的1/√3B.起动转矩下降为原来的1/3C.起动电流下降为原来的1/3D.以上都对25.由变压器的短路试验可测得（）。A.铜损耗B.铁损耗C.附加损耗D.变比26.一台三相变压器，额定容量为160KVA，额定电压10/0.4KV；Y、Y0连接，则一、二次绕组的额定电流分别是（）。A.9.24A,400AB.16A,400AC.9.24A,230.9AD.16A,230.9A27.他励直流伺服电动机的励磁和负载转矩均不变时，如果降低电枢电压，则（）。A.电枢电流不变、转速降低B.电枢电流降低、转速降低C.电枢电流增加、转速不变D.电枢电流不变、转速增加28.三相异步电动机转差率s在（）运行状态下为负值。A.电动B.回馈发电C.倒拉反转D.制动29.交流异步测速发电机其输出电压的（）反映转速的大小。A.频率B.极性C.幅值D.变化30.直流电机电枢绕组内的电流是（）A.交流B.直流C.脉动直流D.零31.他励直流电机的人为机械特性有（）。A.电枢回路串电阻B.改变电动机端电压C.减弱电机每极磁通D.以上都是32.直流电机的铁损、铜损分别（）。A.随负载变化，随负载变化B.不随负载变化，不随负载变化C.随负载变化，不随负载变化D.不随负载变化，随负载变化33.驱动电机为直流电动机的一卷扬机构起吊重物时，设电动机正转时是提升重物，若改变加在电枢上的电压极性，则（）。A.重物下降，越来越快，近于自由落体B.重物下降，越来越快，达到一稳定速度C.重物下降，与上升时的速率一样D.重物下降，比上升时的速率慢一点34.在直流电动机时，运行效率最高时应是（）。A.不变损耗与机械损耗相等B.应是铁耗与铜耗相等时C.铁耗与磁滞损耗相等时D.可变损耗与不变损耗相等35.一台国外进口的设备中，交流电机的频率是60HZ额定转速为870转/分，则其极数为（）。A.8B.4C.10D.636.影响同步电动机起动的主要因素为（）。A.定、转子励磁磁场速度不一致B.定、转子电压频率不一致C.定、转子速度相对差过大D.定、转子速度相对差过小37.三相异步电动机在运行中，把定子两相反接，则转子的转速会（）。A.升高B.下降一直到停转C.下降至零后再反向旋转D.下降到某一稳定转速38.变压器空载电流很小的原因是（）。A.一次绕组匝数多，电阻很大B.一次绕组的漏抗很大C.变压器的励磁阻抗很大D.变压器的铁心阻抗很大39.为了使单相异步电动机能够产生起动转矩，自行起动时，要设法在电机气隙中建立一个（）。A.脉振磁场B.旋转磁场C.恒定磁场D.交变磁场40.一台分相起动的吊扇（单相异步电动机），今欲改变转向，应（）。A.将接电源的两根端线互换B.将工作绕组和起动绕组四根端线同时互换C.将工作绕组的两根端线互换D.无法实现二、判断题1.电磁转矩和负载转矩大小相当，则直流电动机稳定运行。（√）2.三相异步电动机转子的速度就是旋转磁场的速度（×）3.直流电动机输入的电功率即为电动机的额定功率（×）4.三相异步电动机的定子只要满足有空间对称的三相绕组中通过交流电流即可产生圆形旋转磁场。（×）5.变压器空载运行时，电源输入的功率只是无功功率（×）。6.笼型异步电机转子的相数一般都和定子的相数不一样（√）。7.一台变压器一次侧电压U1不变，二次侧接电阻负载或电感负载，如果负载电流相等，则两种情况下，二次电压不相等（×）。8.三相异步电机当转子不动时，转子绕组电流的频率与定子电流的频率相同（×）。9.一台Y接法的三相异步电动机，当运行中一相电源断线，则电机能继续旋转（√）。10.步进电动机的转速与脉冲频率成正比（√）。11.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，电枢电流都将突变（√）。12.他励直流电动机的降压调速属于恒转矩调速方式，因此只能拖动恒转矩负载运行（×）。13.变压器频率增加，激磁电抗增加，漏电抗不变（×）。14.变压器空载和负载时的损耗时一样的（×）。15.改变电流相序，可以改变三相旋转磁动势的转向（√）16.变压器负载运行时二次电压变化率随着负载电流增加而增加。（√）17.换向元件的两边恰在几何中性线处，全部主磁通都与换向元件相链，此时主磁通会在换向元件中产生电动势。（×）18.三相异步电动机的变极调速只能用在笼型转子电动机上（√）。19.步进电动机是把电信号转变角位移的装置（√）。20.伺服电动机的转子一般都是采用空心杯转子以减小惯性（×）。21.变压器副边额定电压是指原边加额定电压，副边带额定负载时的端电压（×）。22.他励直流电动机能耗制动时，应在电枢回路中串电阻来限制制动电流（√）。23.电流互感器和电压互感器为特殊变压器，电流互感器二次侧禁止短路，电压互感器二次侧禁止开路（×）。24.改变电流相序，可以改变三相旋转磁动势的转向（√）。25.变压器不论带何种性质的负载，它的二次端电压总是低于它空载时的电压（×）。26.三相异步电动机的变极调速只能用在笼型转子的电动机上（√）。27.一台Δ接法的三相异步电动机，当一相绕组断线时起动，则电机不能自行起动（×）。28.三相变压器的联结组别是指高压、低压绕组对应的线电动势之间的相位差。（×）29.一台同步电动机拖动一恒转矩负载，额定运行时的功率因数为0.8(超前)，在其他条件不变的情况下增大励磁电流，电机的电枢电流减小。（√）30.交流电机绕组通入三相交流电时，若对调其中的两根引出线接到电源上，电机旋转方向不变。（×）31.直流电机中一个磁极下所有导体电流向必须一致（√）。32.测速电机的转子结构及工作原理与步进电机的转子结构及工作原理基本上是一样（×）。33.电机是可逆的，既可用作发电机也可用作电动机（√）。34.在电力拖动系统中，负载转矩永远是制动性质的转矩（×）。35.钳形电流表利用的是电流互感器的工作原理（√）。36.三相异步电动机的最大电磁转矩Tm的大小与转子电阻r2阻值无关（√）。37.通常三相笼型异步电动机定子绕组和转子绕组的相数不相等，而三相绕线转子异步电动机的定、转子相数则相等（√）。38.一台变压器原边电压U1不变，副边接电阻性负载或电感性负载，如负载电流相等，则两种情况下，副边电压也相等（×）。39.交流电动机的回馈制动属于发电制动（×）。40.异步电动机的变频调速就是指仅改变电源频率进行调速的方法（×）。三、填空题1.在电机运行时，e和i的方向（相反）则吸收电能。2.在电机中磁场的几个常用量分别是磁动势、（磁场强度）、（磁感应强度）、磁通等。3.额定频率为50HZ的三相异步电动机额定转速为725r/min，该电机的极数为（8）。4.Y，d连接的三相变压器，原边接三相对称正弦电压时，原边空载电流为（正弦）波，主磁通为（近于正弦）波，副边相电动势为（近于正弦）波，副边线电动势为（正弦）波。5.微型同步电动机主要有（永磁式同步电动机）、（反应式同步电动机）、磁滞式同步电动机。6.伺服电动机为了防止“反转”现象的发生，采用（增大转子回路电阻R,2，使R,2≥X1＋X,2）的方法。7.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）。8.异步电动机的调速有（变极）、（变频）、（改变转差率）调速。9.电动机的额定功率是指（轴上输出的机械功率）。10.直流测速发电机产生误差的原因主要有（电枢反应）、（电刷接触电阻的影响）、（纹波的影响）。11.进行磁路分析和计算时，常用到磁路的基本定律有全电流定律、（欧姆定律）和磁路的（基尔霍夫定律）。12.变压器空载运行时，一次绕组流过的电流（很小），负载运行时，电流会（增加）。13.三相异步电动机星形–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（1/3）倍。14.一台4极三相异步电动机接于50Hz的三相对称电源；其s＝0.05，则此时转子转速为（950）r/min，定子旋转磁势相对于转子的转速为（50）r/min。定子旋转磁势相对于转子旋转磁动势的转速为（0）r/min。15.直流电动机的三种运行状态分别是（发电状态）、（电动状态）和（制动状态）。16.单相异步电动机的起动方法有（罩极起动）、（分相起动）。17.电力拖动系统稳定运行是指系统在扰动作用下，离开原来得（平衡状态）仍能在新的运行条件下达到（新的平衡），或者在扰动消失后，能够回到（原来）平衡状态的系统。18.三相异步电机转速为n，定子旋转磁场的转速为n1，当n＜n1时为（电动机）运行状态；当n＞n1时为（发电机）运行状态；当n与n1反向时为（电磁制动）运行状态。19.电能的电流有交、直流之分，所以，旋转电机也有（直流电机）与交流电机两大类。20.与固有机械特性相比，他励直流电动机弱磁人为机械特性的斜率（变大），而理想空载转速（变大）。21.一台接到电源频率固定的变压器，在忽略漏磁阻抗的压降的条件下，其主磁通的大小决定于（电源电压），而与磁路的结构基本无关，而主磁通与励磁电流成（正比）关系。22.三相变压器的联结组别不仅与绕组的（绕向）和（首末端标记）有关，而且还与三相绕组的（联结方式）有关。23.一台相绕组能承受220V电压的三相异步电动机，铭牌上标有220/380V、Δ/Y联结法，当电源电压为380V时，则应采用（Y）联结，而电源电压为220V时，则应采用（△）联结。24.变压器负载为纯电阻性时，输出功率全部为（有功）功率，输入功率主要为（有功）功率，也有小部分（无功）功率。25.直流伺服电动机分为（磁场控制）和（电枢控制）两种控制方式。26.同步电机的励磁调节就是通过调节同步电动机的（励磁电流），来调节同步电动机的（无功功率）和（功率因数），从而提高电网的功率因数的一种控制方式。27.根据自整角机的功能可把自整角机分为（控制式）自整角机和（力矩式）自整角机两类。28.所谓直流电机的可逆原理是指（直流电机既可作发电机又可作电动机运行）。29.直流电动机的起动方法有（直接起动）和（降压起动）。30.三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（U1/f1为常数）规律调节。31.直流电机进行调速时，恒转矩性质的调速用于（恒转矩）负载，而恒功率调速用于（恒功率）负载，调速方法的性质与负载的性质相（匹配）。32.变压器的效率是指变压器的（输出有功功率P2）与（输入有功功率P1）之比，当变压器（铜损耗等于铁损耗）时，变压器效率最高。33.一台6极三相异步电动机接于50HZ的三相对称电源；其s=0.05，则此时转子转速为（950r/min），定子旋转磁势相对于转子的转速为（50r/min）。34.根据转差率的大小和正负情况，三相异步电动机有（电动机运行）、（发电机运行）和（电磁制动运行）三种运行状态。35.同步电机的定子与异步电机的定子相同，转子（磁极铁心）和（励磁绕组）。36.伺服电机包括（直流）和（交流）两类。37.异步电动机的额定功率PN为额定运行状态下，转子轴上输出的（机械功率）。四、简答题1.什么是直流电机的可逆原理？如何判断直流电机是作为发电机运行的还是电动机运行的？答：一台直流电机原则上既可以作为电动机运行,也可以作为发电机运行,这种原理在电机理论中称为可逆原理。可以通过直流电机上电枢电动势Ea和端电压U来判断，当Ea＜U时处于电动机，当Ea＞U时为发电机。2.一台并励直流电动机,铭牌数据如下:PN=3.5kW，UN=220V，IN=20A，nN=1000r/min,电枢电阻Ra=1Ω，△Ub=1V，励磁回路电阻R1=440Ω，空载实验：当U=220V,n=1000r/min时，I0=2A，试计算当电枢电流Ia=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：当输入功率：输出功率：效率：3.简述三相异步电动机的工作原理？答：当向三相定子绕组中通过入对称的三相交流电时，就产生了一个以同步转速n1沿定子和转子内圆空间作顺时针方向旋转的旋转磁场。由于旋转磁场以n1转速旋转，转子导体开始时是静止的，故转子导体将切割定子旋转磁场而产生感应电动势（感应电动势的方向用右手定则判定）。由于转子导体两端被短路环短接，在感应电动势的作用下，转子导体中将产生与感应电动势方向基本一致的感生电流。转子的载流导体在定子磁场中受到电磁力的作用（力的方向用左手定则判定）。电磁力对转子轴产生电磁转矩，驱动转子沿着旋转磁场方向旋转。或者：电动机工作原理为：当电动机的三相定子绕组（各相差120度电角度），通入三相交流电后，将产生一个旋转磁场；该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流（转子绕组是闭合通路），载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。4.变压器能否直接改变直流电的电压等级来传输直流电能？答：不能。因为只有变化的磁通才能在线圈中感应出电势，如果在变压器原边绕组加直流电压，那么在绕组中产生大小一定的直流电源，建立直流磁势，在变压器铁芯中产生恒定不变的磁通，这时，在副边绕组中不会产生感应电势，输出电压为零，输出功率也为零。5.直流电机换向器与电刷的作用是什么？答：直流电机内部元件流的是交流；所以直流电动机电刷把外部供给的直流电引到换向器上，通过换向器上换向片的旋转，转换到元件上的为交流电；直流发电机内部发的是交流电，引导换向器的换向片上，旋转的换向器通过电刷把内部的交流转换外部的直流电。6.直流他励电动机的调速方法一般有那些，且各有什么特点。答：根据他励直流电动机的机械特性方程可知，他励直流电动机的调速方法有三种，分别是电枢回路串电阻调速、降压调速和弱磁调速。电枢回路串电阻调速设备简单、操作方便，但调速范围小、平滑性差效率低；降压调速调压电源设备复杂，投资也大，但调速平滑性好，调速稳定性好、调速范围不受负载影响、电能损耗小；弱磁调速的调速在励磁电路里进行，因励磁电流较小，故控制起来很方便，设备也简单。调速的平滑性较好，能够实现无级调速。弱磁调速的经济性较好。调速范围较小，稳定性较差。7.变压器的空载和短路实验一般在哪一侧进行，为什么？答：变压器的空载实验一般在低压侧做，因为空载实验时所加电压较高，电流较小，为了实验安全和仪表选择方便，在低压侧加电压，而高压侧开路；短路实验是在高压侧加电压，低压侧短路，因为短路实验电流较大，而电压只有额定值的10%。8.简述三相异步电动机的理想空载运行情况。答：是指转子上不需要能量，不存在能量转换，此时既无需要拖动的实际负载，也无风阻和机械摩擦损耗；转子速度与同步速度一样，转子不切割磁场，转子中的电势为零，转子中的电流也为零，当然转子不会产生磁场。9.实现倒拉反转反接制动和回馈制动的条件是什么？答：实现倒拉反转反接制动的条件：电枢回路必须串联一个足够大的电阻，使电动机的人为机械特性与位能性恒转矩负载转矩特性的交点（工作点）位于第四象限，实现回馈制动的条件：在负载转矩的作用下，电动机的转述转速超过理想空载转速。10.如何改变单相电容电动机的转向?罩极式电动机的转向能不能改变?为什么?答：电容起动单相异步电动机，若要改变电动机的转向，可以把工作绕组或起动绕组中任意一个绕组接电源的两个出线端对调，即可将气隙旋转磁场的旋转方向改变，随之转子转向也改变。单相罩极式异步电动机，对调工作绕组接到电源的两个出线端，不能改变它的转向。如果想改变这种电动机的转向，需要拆下定子上的凸极铁心，调转方向后再装进去。即把罩极部分从一侧换到另一侧，这样就可以使罩极式异步电动机反转。11.交流电机三相绕组合成基波圆形旋转磁场的幅值、空间位置、转速和转向各与哪些因素有关？其中哪些因素由构造决定？哪些由运行条件决定？答：三相合成基波圆形旋转磁动势幅值大小，其决定因素与单相基波磁动势同，空间位置；沿气隙圆周旋转，当哪相电流最大，三相合成基波圆形旋转磁动势就转至哪相绕组轴线上，绕组由构造决定，电流由运行条件决定。转速：n1＝60f／P转速与电流频率f及磁极对数p有关，p由构造决定，f由运行条件决定。转向：与电流相序有关（与电流相序一致），由运行条件决定。12.一台他励直流电动机数据为：PN=7.5kW，UN=110V，IN=79.84A，nN=1500r/min，电枢回路电阻Ra=0.1014Ω，求：（1）U=UN，Φ=ΦN条件下，电枢电流Ia=60A时转速是多少？（2）U=UN条件下，主磁通减少15%，负载转矩为TN不变时，电动机电枢电流与转速是多少？（3）U=UN，Φ=ΦN条件下，负载转矩为0.8TN，转速为（—800）r/min，电枢回路应串入多大电阻？解：（1）13.直流电