国家开放大学《电机拖动应用技术》形考任务参考答案.docx

1、国家开放大学电机拖动应用技术形考任务参考答案第一章练一练一、单项选择题1.直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于（）中A.电枢绕组B.励磁绕组C.电枢绕组和励磁绕组2.直流发电机电刷在几何中线上，如果磁路不饱和，这时电械反应是（）A.去磁B.不去磁也不助磁C.助磁3.如果并励直流发电机的转速上升20%，则空载时发电机的端电压U0升高（）A.20%B.大于20%C.小于20%4.并励直流电动机的励磁绕组与电枢绕组（）。A.并联相接B.串联相接C.分别独立连接电源D.一部分串接一部分并联相接5.直流电动机是把直流电能换成（）输出。A.直流电流B.机械能C.直流电压D.电场力二、判断题6.一台并励

2、直流发电机，正转能自励，若反转也能自励。（）7.一台直流发电机，若把电枢固定，而电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端仍能得到直流电压。（）8.直流电动机的电磁转矩是驱动性质的，因此稳定运行时，大的电磁转矩对应的转速就高。（）9.直流电机单叠组元件两端应联接在相邻的两个换向片上。（）10.直流电机中一个磁极下所有导体电流向必须一致。（）三、简答题11.换向器与电刷的作用是什么？参考答案：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，引到换向器的换向片上，旋转的换向器通过电刷把内部的交流转换外

3、部的直流电。12.直流电机有几中励磁方式，各自有什么的特点？参考答案：直流电机励磁方式：他励、并励、串励、复励；他励电机的励磁绕组与电枢绕组电源各自独立。并励电机的励磁绕组并接在电枢绕组两端，共用一个电源；串励电机的励磁绕组串接在电枢绕组中，共用一个电源；复励电机有两套励磁绕组一个并接在电枢绕组中，一个串接在电枢绕组中，共用一个电源，按二者产生的磁场是增加还是减少，分为积复励和差复励。第一章知识点回顾总结以下问题涵盖了本章的全部学习内容，读者可以利用以下线索对所学内容做一次简要回顾。1.直流电机的结构与工作原理直流电机的基本结构包括哪些部分？直流电机的结构可以分为定子、转子两大部分。定子部分包

4、括:机座、主磁极(包括励磁绕组)换向极(包括换相极绕组)和电刷装置。定子主要用来建立磁场。转子部分包括:电枢铁心、电枢绕组、换向器、转轴和轴承等。转子主要通过电枢绕组传递电磁功率，是电动机的核心部件。直流电动机的工作原理是什么？直流电机的工作原理是建立在电磁感应定律和电磁力定律的基础上的。在不同的外部条件下，电机中能量转换的方向是可逆的。如果从电机轴上输入机械功率，电枢绕组中感应电动势大于端电压，即EU时，电机运行于发电机状态，将机械能转化为电能，从电刷两端输出电能:如果从电枢输入电功率，电枢绕组中感应电动势小于外加端电床，即ETL，dn/dn0，电动机开始起动，转速沿着AB特性变化；随着转速

5、上升，电流及转矩逐渐减小，产生的加速度也逐渐减小。运行点到达图中的B点时，使触点KM3及时闭合，电阻Rst3被切除，B点的电流被称为切换电流，这时电枢回路总电阻变为R2RaRst1+Rst2，机械特性变为直线CDn0。切除电阻瞬间，由于机械惯性的作用，转速n不能突变，电动势Ea也维持不变，则引起电枢电流突增，如果电阻设计恰当，可使电流从I2突增到I1，运行点从B点过渡到C点。电动机又获得了与A点相同的加速度，此后电动机再沿着直线CD加速。同理，当电机加速到D点时，电流又下降到I2，此刻闭合接触器的触点KM2，切除第二段电阻Rst2，电枢总电阻变为R1RaRst1，机械特性变为直线EFn0，即运

6、行点从D点过渡到E点，电枢电流从I2突增到I1，电动机沿EF段升速，当转速升高到F点时，闭合接触器触点KM1，切除最后一段电阻Rst1，运行点从F点过渡到固有机械特性上的G点，电流再一次增加到I1。此后电动机在固有机械特性上升速，直到W点为止，TemTL，电动机稳定运行，起动过程结束。3.他励直流电动机的制动对电动机制动有哪些要求？（1）制动转矩要足够大，制动电流不超过电动机换向和发热所允许的数值。（2）制动过程要平滑。有的生产机械(如载人电梯)制动时，要求电动机的转速均匀降低；当采用分级制动时，要求相邻的两级转速差要小。（3）能按生产工艺的要求，准确、可靠地停止在预定位置，或将转速限定到指定

7、值。（4）制动过程中能量的损耗及设备投资要少，即经济性好。（5）制动时间要符合制动要求。一般来说，制动越快越好，但要考虑电动机及传动机构所允许的条件。能耗制动过程？A、当电机在外力作用下减速、反转时(包括被拖动)电机即以发电状态运行，能量反馈回直流回路，使母线电压升高:B、当直流电压到达制动单元开的状态时，制动单元的功率管导通，电流流过制动电阻:C、制动电阻消耗电能为热能，电机的转速降低，母线电压也降低;D、母线电压降至制动单元要关断的值，制动单元的功率管截止，制动电阻无电流流过E采样母线电压值，制动单元重复ON/OFF过程平衡母线电压，使系统正常运行。反接制动过程？电动机运行中突然将电源反接

8、，从而使电动机快速停转的制动方式称为反接制动。反接制动中使用速度继电器可以实现准确停止，避免出现电动机反转的情况。回馈制动过程？回馈制动要求电机转速n超过同步转速n1，为此需要降低同步转速n1或者依靠机械负载使转子加速，以使nn1。4.他励直流电动机的调速评价调速方法的主要指标？（1）调速范围（2）调速的稳定性（静差率）（3）调速的平滑性（4）调速的经济性（5）调速时的允许输出改变串入电枢回路电阻调速过程？在电枢回路串入不同的电阻后，理想空载转速n0不变，而转速降落与电阻成正比，图2-17电枢串电阻调速后的人为机械特性使机械特性变软。对应不同的电阻，电动机可得到不同的人为机械特性。改变电枢供电

9、电压调速过程？降低电枢端电压时，转速也是向低于Nn方向调节，且U越低时n也越低。降低调速虽然需增加一套可调压电源，但它由于具备以下优点，所以被广泛应用于对调速、起动与制动要求较高的场合。人为特性与固有特性平行，硬度不变，所以不仅满载或轻载时都有明显的调速效果，而且负载变化时转速波动小，静态稳定性好，调速范围大;转速调节平滑，可实现无级调速;调速时能量损失小，效率高。改变磁通调速过程？减小If以减弱磁通时，转速向高于nN方向调节，且If越小n越高。但是nmax受机械强度与换向的限制，一般只能nmax(1.22)nN，调速范围不大;由于弱磁调节也可做到高效无级调速，所以一般是与降压调速配合使用以扩

10、大调速范围。5.直流电动机故障分析与维护直流电动机使用前要检查哪些项及日常维护有哪些？（1）用压缩空气或手动吹风机吹净电动机内部的灰尘、电刷粉末等，清除污垢杂物。（2）拆除与电动机连接的一切接线，用绝缘电阻表测量绕组对机座的绝缘电阻，若小于0.5M，则应进行烘干处理，测量合格后再将拆除的接线恢复。（3）检查换向器的表面是否光洁，如发现有机械损伤或火花灼痕，应进行必要的处理。（4）检查电刷是否严重损坏，刷架的压力是否适当，刷架的位置是否位于标记的位置。（5）根据电动机铭牌检查直流电动机各绕组之间的接线方式是否正确，电动机额定电压与电源电压是否相符，电动机的起动设备是否符合要求，是否完好无损。直流

11、电动机的常见故障及检修？（1）电枢绕组接地故障（2）电枢绕组短路故障（3）电枢绕组断路故障（4）换向片间短路故障（5）换向器接地故障（6）云母片凸出（7）确定电刷中性线的位置（8）电刷的研磨第三章练一练一、单项选择题1.额定电压为220/110V单相变压器，高压边漏阻抗X1=0.3，折算到低压边后大小为（）。A.0.075B.0.6C.0.152.额定电压为10000/400V的三相电力变压器负载运行时，若二次侧电压为410V，负载的性质是（）。A.电阻B.电阻电感C.电阻电容3.若变压器的一次绕组匝数减少而电压幅值不变，变压器的励磁电流将（）。A.升高B.降低C.不变4.若变压器的一次侧电源

12、频率升高，电压幅值不变，变压器的励磁电流将（）。A.升高B.降低C.不变5.某三相电力变压器带电阻电感性负载运行，负载系数相同的情况下，cos2越高，电压变化率U（）。A.越小B.不变C.越大二、判断题6.变压器空载和负载时的损耗是一样的。（）7.变压器的变比可看作额定线电压之比。（）8.只要使变压器的一次、二次绕组匝数不同，就可达到变压的目的。（）9.变压器带容性负载，当负载增加时，二次侧电压将降低。（）10.变压器短路实验一般在高压边接仪表、低压边短路。（）三、简答题11.变压器的应用？参考答案：作为电能传输或信号传输的装置，变压器在电力系统和自动化控制系统中得到了广泛的应用（1）在电力系

13、统中，变压器是电能输配的主要电气设备（2）在电子线路中，变压器还用来耦合、传递信号，并进行阻抗匹配（3）从节能方面考虑，用高压输电较为经济（4）从输电电压等级方面考虑，电网电压等级有35、110、220、500kV等，而发电机端电压因受绝缘及制造技术上的限制，远远不能达到这样高的电压等级（5）从用电安全、降低用电设备的绝缘等级及降低制造成本方面考虑，必须用降压变压器将输电线路上的高电压降低到配电系统的电压等级，然后再经过配电变压器将电压降低到用电器的额定电压以供使用。大型动力负荷一般采用3kV或6kV，而小型动力负荷采用380V，单相动力负荷和照明采用220V。12.变压器的分类？参考答案：容

14、量小的只有几伏安，大的可达到数十万千伏安；电压低的只有几伏，高的可达几十万伏。如按变压器的用途来分类，几种应用最广泛的变压器为：（1）电力变压器。供输配电系统中升压或降压用的变压器，这种变压器在工矿企业中用得最多，是常见而又十分重要的电气设备，有单相和三相之分。（2）特殊电源用变压器。如电炉变压器、电焊变压器和整流变压器。（3）仪用互感器。供测量和继电保护用的变压器，如电压互感器和电流互感器。（4）试验变压器。供电气设备作耐压试验用的变压器，如做高压实验的高压变压器（5）调压器。能均匀调节输出电压的变压器，如自耦调压器。（6）控制用变压器。用于自动控制系统中的小功率变压器。第三章知识点回顾总结

15、以下问题包含了本章的全部学习内容，读者可根据以下问题为线索，对本章内容做简要回顾：1.变压器的基本结构与工作原理变压器的主要组成部分有哪些？变压器中主要的部件有铁心、绕组、绝缘套管、分接开关、箱体及其他附件。铁心和绕组构成了变压器的器身。变压器的工作原理是什么？变压器主要是由一个闭合的铁心构成的主磁路和两个匝数不同而又相互绝缘的线圈(绕组)构成的电路而组成，如图3-9所示。图3-9双绕组变压器工作原理示意图图3-9中，当一次绕组N1外加交流电压u1时，便有电流i1流过一次绕组，并在铁心中产生与外加电压频率相同的交变磁通；同时交链一次、二次绕组而产生感应电动势e1和e2，其大小与绕组匝数成正比，

16、故改变绕组匝数，便可改变电动势e2。二次绕组N2的感应电动势e2向负载供电，供电电压为u2，从而实现了电能的传递。值得注意的是，变压器只能传递交流电能，而不能传递直流电能。变压器的三个基本作用是什么？改变电流、改变电压、变换阻抗。变压器的铁心为什么不用整块的铁磁材料？为减小铁心涡流损失，变压器的铁心不能用整块铁磁材料。变压器的额定值有哪几个？额定容量；额定电压；额定电压；额定频率；额定温升2.变压器的运行特性什么是变压器的空载运行？变压器的变压比是如何定义的？变压器的空载运行是指变压器的一次绕组接电源、二次绕组开路时的工作状况。变压器的变压比是空载时的一、二次绕组电压比。变压器空载和负载运行时

17、，铁心中的磁动势为什么基本不变？根据主磁通基本保持不变的磁动势平衡原理，i1N1+i2N2i0N1，即负载时一次电流必然要增大，去抵消二次绕组的磁动势，以保持磁势平衡。无论负载如何变化，一次电流1总能自动调节，以适应负载电流即二次电流i2的变化。变压器的外特性是指什么？变压器的外特性是指变压器的负载电压随负载电流变化的特性曲线。变压器的电压调整率是指什么？电压调整率定义为：当输入电压不变，负载电流从零变化到额定值时，输出电压的相对变化，通常用百分数表示。变压器的损耗都有哪几种？变压器的效率在什么条件下最高？变压器损耗分为有功损耗和无功损耗两种。有功损耗又分为有功铁损和有功铜损两部分，无功损耗又

18、分为无功铁损和无功铜损两部分。变压器负载性质不同，其效率不是一定值。在不变损耗与可变损耗相等时，变压器的效率最高。变压器绕组折算依据什么原则？变压器绕组折算的原则是应保证折算前后电磁关系不变。3.变压器参数测定变压器的参数都指哪些值？变压器的参数是指等效电路中的rm、Xm、rk、Xk等。这些参数直接影响变压器的运行性能。对于成品变压器，通常通过空载和短路实验来求得各参数的值。空载实验时能够测出哪些参数？电压表为什么要接在电流表前面？通过测量空载电流I0、空载电压U0及空载损耗p0来计算变比K和励磁参数Zm、Xm、rm，以及判断铁心质量和线圈质量。为了便于测量和安全起见，实验时，常在低压绕组加压，高压绕组开路。由于I0很小，为了减小测量误差，可将电压表接在功率表和电流表前面。变压器短路实验测定哪几个参数？测量短路电压UK、短路电流IK和短路损耗pk，求出短路参数ZK、XK和rk。短路实验时，电压表为什么要前接？短路实验中测量的是漏阻抗，阻抗值比较小。若采用电流表内接发，会产生明显的分压作用，导致测量不准确。4.三相变压器三相变压器的磁路可分为哪两类？三相变压器的磁路可分为三个单相独立磁路和三相磁路两类三相变压器的绕组常采用哪两种联结方式？三相绕组常用星形联结(用Y或y表示)或三角形联结(用D或d表示)。三相变压器联结组别的含义是什么？通常用什么方法判别三相