电机与拖动基础试题库及答案汇总文档格式.docx
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（2）励磁绕组；
（3）电枢绕组和励磁绕组
2、直流发电机电刷在几何中线上，假如磁路不饱和，这时电械反应是（）（3）
（1）去磁；
（2）助磁；
（3）不去磁也不助磁。
3、假如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上升（）。
（2）
（1）20%；
（2）大于20%；
（3）小于20%。
四、简答题
1、直流发电机的励磁方式有哪几种？
（他励；
自励（包括并励，串励和复励））
2、如何确定换向极的极性，换向极绕组为什么要与电枢绕组相串联？
（使换向极产生的磁通与电枢反应磁通方向相反。
对于直流发电机而言，换向极性和电枢要进入的主磁极性相同；
而对于直流电动机，则换向极极性和电枢要进入的主磁极极性相反。
换向极绕组与电枢组相串联的缘由是：
使随着电枢磁场的变化，换向极磁场也随之变化，即任何负载情况下都能抵消电枢反应的影响。
）
3、试比较他励和并励直流发电机的外特性有何不同？
并说明影响曲线外形的因素。
（并励直流发电机的外特性比他励的软。
他励：
影响因素有两个
（1）随着Ia添加，IaRa添加，使U下降；
（2）随着Ia添加，电枢反应附加去磁作用添加，使磁通φ削减，电枢电动势Ea削减，最终使U下降。
并励：
影响因素有三个
（1）随着Ia添加，IaRa添加，使U下降；
（2）随着Ia添加，电枢反应附加去磁作用添加，使磁通φ削减，电枢电动势Ea削减，最终使端电压U下降。
（3）两端电压下降，磁通φ下降，电枢电动势Ea进一步削减，端电压U进一步下降。
4、一台并励直流发电机并联于电网上，若原动机停止供应机械能，将发电机过渡到电动机形态工作，此时电磁转矩方向能否变？
旋转方向能否转变？
（电磁转矩方向转变，电机旋转方向不变。
五、计算题
1、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，空载试验：
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：
2200.5440fffUIAAR=
==励磁损耗：
222220210440
fCuffffUPRIWR====空载时：
输入功率：
102202440PUIWW==?
=
励磁功率：
110fPW=
电枢铜损耗：
22
0（）2.25
CuaaaafPRIRIIW==-=电刷接触损耗：
22211.53.0CubaPUbIWW=?
=?
?
=附加损耗：
0adP=
则：
'
1324.75Cua
CubmecFefadPPPPPPPW+=----=当10aIA=时，10.5afIIIA=+=
122021.52310PUIWW==?
22110100CuaaaPRIWW==?
110fPW=
2211020CubbaPUIWW=?
输出功率：
211（）1755.25CuafCubmecFePPPPPPPPPW=-∑=----+=效率：
21
100%75.98%PPη=?
=2、一台并励直流发电机，铭牌数据如下：
PN=6kW，UN=230V，nN=1450r/min，Ra=0.57Ω（包括电刷接触电阻），励磁回路总电阻Rf=177Ω，额定负载时的电枢铁损PFe=234W，机械损耗为Pmec=61W，求：
（1）额定负载时的电磁功率和电磁转矩。
（2）额定负载时的效率。
（1）26NPPkW==2201.3177f
ffUIAAR==
=2299fffPRIW==600026.1230
NNNPIAAU===27.4aNfIIIA=+=
2427.9CuaaaPRIW==
所以26726.9emCuafPPPPW=++=6726.944.32145060
ememPTNmNmπ==?
Ω
（2）17021.9emmecFePPPPW=++=
21
100%85.45%PPη=?
=3、一台并励直流发电机，铭牌数据如下：
PN=23kW，UN=230V，nN=1500r/min，励磁回路电阻Rf=57.5Ω，电枢电阻Ra=0.1Ω,不计电枢反应磁路饱和。
现将这台电机改为并励直流电动机运转，把电枢两端和励磁绕组两端都接到220V的直流电源：
运转时维持电枢电流为原额定值。
求
（1）转速n；
（2）电磁功率；
（3）电磁转矩。
230457.7
NffUIAAR===3
2310100230
NNNPIAAU?
===104aNfIIIA=+=
21081.6CuaaaPRIW==
（1）240.4aNaaEURIV=+=0.1603aeN
ECnΦ==电动机运转：
209.6aNaaEURIV=-=
220220'
0.16030.1533230230eeCCΦ=
Φ=?
=1367/min'
aeEnrC==Φ
（2）21.798emaaPEIkW==
（3）3
21.79810152.2721367/60
ememPTNmNmπ?
==?
Ω?
其次部分直流电动机的电力拖动
1、他励直流电动机的固有机械特性是指在_______条件下，_______和_______的关系。
（U=UN、φ=ΦN，电枢回路不串电阻；
n；
Tem
2、直流电动机的起动方法有_______。
（降压起动、电枢回路串电阻起动）
3、假如不串联制动电阻，反接制动霎时的电枢电流大约是电动形态运转时电枢电流
的_______倍。
（2）
4、当电动机的转速超过_______时，消灭回馈制动。
（抱负空载转速）
5、拖动恒转转负载进行调速时，应采_______调速方法，而拖动恒功率负载时应接受_______调速方法。
（降压或电枢回路串电阻；
弱磁）
1、直流电动机的人为特性都比固有特性软。
（）（F）
2、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。
（）（T）
3、提升位能负载时的工作点在第一象限内，而下放位能负载时的工作点在第四象限
内。
4、他励直流电动机的降压调速属于恒转矩调速方式，因而只能拖动恒转矩负载运转。
（）（F）
5、他励直流电动机降压或串电阻调速时，最大静差率数值越大，调速范围也越大。
（）（T）
1、电力拖动系统运动方程式中的GD2反映了：
（1）旋转体的分量与旋转体直径平方的乘积，它没有任何物理意见；
（2）系统机械惯性的大小，它是一个全体物理量；
（3）系统储能的大小，但它不是一个全体物理量。
2、他励直流电动机的人为特性与固有特性相比，其抱负空载转速和斜率均发生了变化，那么这条人为特性肯定是：
（3）
（1）串电阻的人为特性；
（2）降压的人为特性；
（3）弱磁的人为特性。
3、直流电动机接受降低电源电压的方法起动，其目的是：
（1）为了使起动过程平稳；
（2）为了减小起动电流；
（3）为了减小起动转矩。
4、当电动机的电枢回路铜损耗比电磁功率或轴机械功率都大时，这时电动机处于：
（1）能耗制动形态；
（2）反接制动形态；
（3）回馈制动形态。
5、他励直流电动机拖动恒转矩负载进行串电阻调速，设调速前、后的电枢电流分别为I1和I2，那么：
（1）I1I2。
四、简答题：
1、电力拖动系统稳定运转的条件是什么？
（电动机的机械特性与负载的转矩特性必需有交点，且在交点处，满足emLdTdTdndn
0°
）肯定，电源电压下降，则空载电流I0_______，铁损耗PFe_______。
（减小；
减小）
5、一台2kV·
A,400/100V的单相变压器，低压侧加100V，高压侧开路测得I0=2A；
P0=20W；
当高压侧加400V，低压侧开路，测得I0=_______A，P0=_______W。
（0.5；
20）
6、变压器短路阻抗越大，其电压变化率就_______，短路电流就_______。
（大；
小）
7、变压器等效电路中的xm是对应于_______电抗，rm是表示_______电阻。
（主磁通的；
铁心损耗的等效）
8、两台变压器并联运转，第一台先达满载，说明第一台变压器短路阻抗标么值比其次台_______。
（小）
9、三相变压器的联合组别不只与绕组的_______和_______有关，而且还与三相绕组的_______有关。
（绕向；
首末端标记；
联合方式）
10、变压器空载运转时功率因数很低，这是由于_______。
（空载时建立主、漏磁场所需无功远大于供应铁损耗和空载时铜损耗所需的有功功率）
1、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，则两种情况下，副边电压也相等（）。
（F）
2、变压器在原边外加额定电压不变的条件下，副边电流大，导致原边电流也大，因而变压器的次要磁通也大（）。
（F）
3、变压器的漏抗是个常数，而其励磁电抗却随磁路的饱和而削减（）。
（T）
4、自耦变压器由于存在传导功率，因而其设计容量小于铭牌的额定容量（）。
（T）
5、使用电压互感器时其二次侧不允许短路，而使用电流互感器时二次侧则不允许开路（）。
三、单项选择题
1、变压器空载电流小的缘由是：
③
①一次绕组匝数多，电阻很大；
②一次绕组的漏抗很大；
③变压器的励磁阻抗很大；
④变压器铁心的电阻很大。
2、变压器空载损耗：
④
①全部为铜损耗；
②全部为铁损耗；
③次要为铜损耗；
④次要为铁损耗
3、一台变压器原边接在额定电压的电源上，当副边带纯电组负载时，则从原边输入的功率：
③
①只包含有功功率；
②只包含无功功率；
③既有有功功率，又有无功功率；
④为零。
4、变压器中，不考虑漏阻抗压降和饱和的影响，若原边电压不变，铁心不变，而将匝数添加，则励磁电流：
②
①添加；
②削减；
③不变；
④基本不变。
5、一台变压器在（）时效率最高。
①β=1；
②P0/PS=常数；
③PCu=PFe；
④S=SN
1、为什么变压器的空载损耗可近似看成铁损耗，而短路损耗可近似看成为铜损耗？
（变压器铁损耗的大小打算于铁心中磁通密度的大小，铜损耗的大小打算打算于绕组中电流的大小。
变压器空载和短路时，输出功率都为零。
输入功率全部变为变压器的损耗。
即铜损耗与铁损耗之和。
空载时，电源电压为额定值，铁心中磁通密度达到正常运转的数值，铁损耗也为正常运转时的数值。
而此时二次绕组中的电流为零，没有铜损耗，一次绕组中电流仅为励磁电流，远小于正常运转的数值，它产生的铜损耗相对于这时的铁损耗可以忽视不计，因而空载损耗可近似看成为铁损耗。
短路试验时，输入功率为短路损耗。
此时一次、二次绕组电流均为额定值，铜损耗也达到正常运转时的数值，而电压大大低于额定电压，铁心中磁通密度也大大低于正常运转时的数值，此时铁损耗与铜损耗相比可忽视不计。
因而短路损耗可近似看成铜损耗。
2、电源频率降低，其他各量不变，试分析变压器铁心饱和程度、励磁电流、励磁电抗、漏抗的变化情况。
（据114.44mUfN≈Φ可知，当f降低时，（）mmBΦ添加，铁心饱和程度添加，励磁电流添加，励磁电抗减小。
3、变压器的原、副边额定电压都是如何定义的？
（原边额定电压是指规定加在一次侧的电压。
副边额定电压是指当一次侧加上额定电压时，二次侧的开路电压。
4、变压器并联运转的条件是什么？
哪一个条件要求确定严格？
（变压器并联运转的条件是：
（1）各变压器一、二次侧的额定电压分别相等，即变比相同；
（2）各变压器的联合组别必需相同；
（3）各变压器的短路阻抗（或短路电压）标幺值相等，且短路阻抗角也相等。
五、作图题
1、画相量图判定组别：
如右图（a）所示
（图略,组别Y,y4）
2、画相量图判定组别：
如右图（b）所示
（图略,组别Y,d11）
六、计算题
1、三相变压器额定容量为20kV·
A，额定电压为10/0.4kV，额定频率为50HZ，Y，y0联合，高压绕组匝数为3300。
试求：
（1）变压器高压侧和低压侧的额定电流；
（2）高压和低压绕组的额定电压；
（3）绘出变压器Y，y0的接线图。
（1
）11.16NIA==
228.87NIA==（2
）15.774NPUkV==
20.231NPUkV==2、一台SN=100kV·
A，U1N/U2N=6/0.4kV，Y，y0联合的三相变压器，I0%=6.5%，P0=600W，us=5%，PSN=1800W，试求：
（1）近似等效电路参数标么值；
（2）满载及cosφ2=0.8（滞后）时的二次端电压和效率；
（3）产生最大效率时的负载电流及cosφ2=0.8（φ2>
0°
）时的最大效率。
（1）由空载试验数据求励磁参数**0
115.38mZI==**0*201.42m
PRI==
*15.31mX==
由短路试验数据求短路参数
**0.05SSZU==**0.018SNSSNNPRPS==
=
*0.467SX==
（2）**22（cossin）100%4.24%SSURXβ?
=+?
22
（1）383NUUUV=-?
20220
（1）100%97.1%cosSNNSN
PPSPPβηβ?
β+=-?
=++（3
）0.577mβ==
22mNmIIAββ==0max20
2
（1）100%97.5%cos2mNPSPηβ?
=-?
=+第四部分沟通电机的绕组、电动势和磁动势
1、一个三相对称沟通绕组，2p=2，通入f=50Hz的三相对称沟通电流，其合成磁通势为_______磁通势。
（圆形旋转）
2、接受_______绕组和_______绕组可以有效地减弱谐波分量，同时使基波分量_______（添加、减小）。
（叠;
波;
添加）
3、一个脉振磁通势可以分解为两个_______和_______相同，而_______相反的旋转磁通势。
（幅值;
转速;
转向）
4、三相对称绕组的构成准绳是_______;
_____;
____。
（各相绕组的结构相同;
阻抗相等;
空间位置对称（互差120度电角度））
二、是非题
1、两相对称绕组，通入两相对称沟通电流，其合成磁通势为旋转磁通势。
（）（T）
2、转变电流相序，可以转变三相旋转磁通势的转向。
第五部分异步电动机
1、当s在_______范围内，三相异步电机运转于电动机形态，此时电磁转矩性质为_______；
在_______范围内运转于发电机形态，此时电磁转矩性质为_______。
（0～１；
反电动势；
－∞～０；
制动转矩）
2、三相异步电动机依据转子结构不同可分为_______和_______两类。
（笼型异步电动机和绕线型异步电动机）
3、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_______r/min，定子旋转磁势相对于转子的转速为_______r/min。
（950；
50；
0）
4、三相异步电动机的电磁转矩是由_______和_______共同作用产生的。
（主磁通；
转子电流的有功分量）
5、一台三相异步电动机带恒转矩负载运转，若电源电压下降，则电动机的转速_______，定子电流_______，最大转矩_______，临界转差率_______。
（减小；
增大；
减小；
不变）
6、三相异步电动机电源电压肯定，当负载转矩添加，则转速_______，定子电流_______。
添加）
7、三相异步电动机等效电路中的附加电阻是模仿_______的等值电阻。
（总机械功率）
8、三相异步电动机在额定负载运转时，其转差率s一般在_______范围内。
（0.01～0.06）
9、对于绕线转子三相异步电动机，假如电源电压肯定，转子回路电阻适当增大，则起动转矩_______，最大转矩_______。
（增大；
1、不管异步电机转子是旋转还是静止，定、转子磁通势都是相对静止的（）。
2、三相异步电动机转子不动时，经由空气隙传递到转子侧的电磁功率全部转化为转子铜损耗（）。
3、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（）。
4、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。
5、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（）。
1、三相异步电动机带恒转矩负载运转，假如电源电压下降，当电动机稳定运转后，此时电动机的电磁转矩：
①
①下降；
②增大；
④不定。
2、三相异步电动机的空载电流比同容量变压器大的缘由：
①异步电动机是旋转的；
②异步电动机的损耗大；
③异步电动机有气隙；
④异步电动机有漏抗。
3、三相异步电动机空载时，气隙磁通的大小次要取决于：
①电源电压；
②气隙大小；
③定、转子铁心材质；
④定子绕组的漏阻抗。
4、三相异步电动机能画出像变压器那样的等效电路是由于：
①它们的定子或原边电流都滞后于电源电压；
②气隙磁场在定、转子或主磁通在原、副边都感应电动势；
③它们都有主磁通和漏磁通；
④它们都由电网取得励磁电流。
5、三相异步电动机在运转中，把定子两相反接，则转子的转速会：
①上升；
②下降一直到停转；
③②下降至零后再反向旋转；
④下降到某一稳定转速。
1、三相异步电动机空载运转时，电动机的功率因数为什么很低？
（空载时，10II?
=，而000arIII?
=+，其中，0aI?
为有功分量电流，用来供应空载损耗；
0rI?
为无功分量电流，用来建立磁场。
由于00arII?
>
无论功率大小，stI都将达到额定电流的十几倍，甚至几十倍，这是电动机本身所不能允许的，所以直流电动机不能直接起动。
三相异步电动机在设计时通常允许直接起动电流为额定电流的5-7倍，加上供电变压器容量通常都能满足小功率三相异步电动机直接起动要求，所以几个千瓦的三相异步电动机可以直接起动。
2、深槽与双笼型异步电动机为什么起动转矩大而效率并不低？
（深槽式与双笼型异步电动机所以起动转矩打，是由于起动时转子电动势、电流频率较高，消灭集肤效应形成了转子电阻增大所致。
正常运转时集肤效应不显著，转子电阻减小为正常值。
因而运转时效率仍较高。
一台三相笼型异步电动机的数据为PN=40kW,UN=380V,nN=2930r/min,ηN=0.9,
cosΦN=0.85，ki=5.5,kst=1.2，定子绕组为三角形联合，供电变压器允许起动电流为150A，能否在下列情况下用Y—△降压起动？
（1）负载转矩为0.25TN;
（2）负载转矩为0.5TN。
额定电流
AAUPINNNNN44.7985.09.0380310340cos3=?
==
?
η直接起动电流A
AIkINIst43744.795.5=?
==接受Y-Δ降压起动时起动电流：
AAAIIstst1507.1454373131π=?
=='
起动转矩：
NNNstststTTTkTT4.02.1313131=?
可见：
（1）当NLTT25.0=时，可以起动；
（2）当NLTT5.0=时，不能起动。
第七部分同步电机
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