电机原理及拖动第3版,期末复习题
《电机原理及拖动》复习1
一、名词解释
1、绕组元件：是两端分别与两个换向片相连接的单匝或多匝线圈。
2、直流电机的电磁转矩：是指电机在正常运行时，电枢绕组流过电流，这些载流导体在磁场中受力所形成的总转矩。
3、电力拖动系统的过渡过程：就是指拖动系统从一个稳定状态到另一个稳定状态中间的过程。
4、整流变压器：是作为整流装置的电源变压器，用来把电网电压转换成整流装置所需的电压。
5、能耗制动：能耗制动是指利用转子惯性转动切割磁力线而产生制动转矩，就是说把转子的能量消耗在转子回路的电阻上。
6、第一节距：一个元件两个有效边之间的距离，以所跨槽数表示。
7、直流电机的电枢电动势：是指直流电机正常工作时绕组切割气隙磁通产生的刷间电动势。
8、电力拖动系统：是由电动机、机械传动机构、生产机械的工作机构、电动机的控制设备以及电源等五部分组成的综合机电装置。
9、变压器的额定容量：是变压器的额定视在功率，三相变压器指的是三相总容量。
10、反接制动：反接制动是利用改变电动机定子绕组的电源相序、产生反向的制动转矩，而迫使电动机迅速停止转动的方法。
二、填空题
1、直流电动机改变线圈中电流方向是换向器和电刷完成的。
2、直流发电机把机械能转换成直流电能。
3、他励直流电动机的调速方法有电阻串电阻调速降低电源电压调速减弱磁通调速。
4、三相变压器的原、副绕组都可以接成星形或三角形。
5、国际上规定标志三相变压器高、低压绕组线电势的相位关系用时钟表示法。
6、交流异步电动机的转子绕组有鼠笼型和绕线型两种。
7、定子三相绕组中通过三相对称交流电时在空间会产生旋转磁场。
8、同步电机可分为同步发电机、同步电动机、同步补偿机三类。
9、对于同步发电机，按拖动它的原动机来分有水轮和汽轮发电机等。
10、通常采用平均损耗法、等效电流法、等效转矩法和等效功率法等方法来校验电动机的发热。
11、主磁极的作用是产生主磁通。它由主磁极铁心和励磁绕组组成。
12、初始值、稳态值和机电时间常数是决定机械过渡过程的三要素。
13、三相变压器组由三台单相变压器按一定的方式联接起来组成的。
14、空间电角度是空间几何角度的p倍，p是磁极对数。
15、电压互感器在运行时副绕组绝对不允许短路。而电流互感器在运行时副边绝对不允许开路。
16、定子三相绕组中通过三相对称交流电时在空间会产生旋转磁场。
17、鼠笼型电动机的起动方法有直接起动、减压起动两种。
18、异步电动机的调速有变极、变频、改变转差率调速。
19、同步电动机的结构分有电枢旋转式和磁极旋转式两种。
20、同步电动机起动的方法有辅助电动机法、变频起动、异步起动。
三、选择题
1、一台直流发电机由额定运行状态转速下降为原来的50%，而励磁电流和电
枢电流保持不变，则( 1 )
(1)电枢电势下降50%(2)电磁转矩下降50%
(3)电枢电势和电磁转矩都下降50%(4)端电压下降50%
2、一台四极直流电机电枢绕组为单叠绕组，其并联支路数和电枢电流分别为（ 2 ）
(1)并联支路数为4，电枢电流等于每条支路电流
(2)并联支路数为4，电枢电流等于各支路电流之和
(3)并联支路数为2，电枢电流等于每条支路电流
(4)并联支路数为2，电枢电流等于各支路电流之和
3、直流电动机在串电阻调速过程中，若负载转矩不变，则( 1 )
(1)输入功率不变(2)输出功率不变
(3)总损耗功率不变(4)电磁功率不变
4、接在运行线路中，但暂时未使用的电流互感器，其二次侧线圈应( 4 ) (1)开路(2)一端接地，另一端不接地
(3)两端短路(4)两端短路而且其中一端还要接地
5、三相异步电动机铭牌上标明：“额定电压380/220V，接法丫/△”。当电网电压为380V时，这台三相异步电动机应采用( 2 )
(1)△接法(2)丫接法(3)△、丫都可以(4)△、丫都不可以
6、某直流电机它的电枢与二个励磁绕组串联和并联，那么该电机为( 3 )电机
(1)他励(2)并励(3)复励(4)串励
7、某台三相变压器，容量是3000千伏安，如原边电压为10千伏，则原边电流约为( 3 )安
(1)300 (2)86.6(3)173.2 (4)608、变压器的变比与原、副边的( 4 )
(1)电压成反比(2)电流成正比(3)匝数成反比(4)电压成正比
9、如果某三相异步电动机的极数为4级，同步转速为1800转/分，那么三相电流的频率为( 2 )
(1)50赫兹(2)60赫兹(3)45赫兹(4)30赫兹
10、一台他励直流电动机拖动恒转矩负载，当电枢电压降低时，电枢电流和转速将( 3 )
(1)电枢电流减小、转速减小(2)电枢电流减小、转速不变
(3)电枢电流不变、转速减小(4)电枢电流不变、转速不变
11、有一电力拖动系统拖动恒转矩负载运行，已知负载转矩为150 N?m，系统损耗转矩为30 N?m，当系统匀速上升和下降时，电机的输出转矩为：（ 2 ）
(1)上升时转矩为180 N?m，下降时转矩为150 N?m
(2)上升时转矩为180 N?m，下降时转矩为120 N?m
(3)上升时转矩为150 N?m，下降时转矩为150 N?m
(4)上升时转矩为150 N?m，下降时转矩为120 N?m
12、一台直流电动机起动时，励磁回路应该( 3 )
(1)与电枢回路同时接入(2)比电枢回路后接入
(3)比电枢回路先接入(4)无先后次序
13、一台变压器在工作时，有可能使额定电压变化率为零，这时的负载性质可能是( 3 )
(1电阻性负载(2电容性负载(3电阻电容性负载(4电阻电感性负载
14、一台额定运行的三相异步电动机，当电网电压降低10%时，电动机的转速将( 2 )
(1)上升(2)降低(3)不变(4)停止转动
15、当直流电机定子与电枢之间的空气隙增大时，直流电机的( 4 )
(1)磁阻减少(2)磁阻增大(3)磁阻不变(4)电流减少，转矩增大
16、某直流电机2P=4,S=K=Z=17，那么它的合成节距Y=( 1 )
(1)4 (2)2 (3)6 (4)8
17、一台单相变压器，如果它的变压比为20，当它正常工作时，副边电流为100A，那么它的原边绕组中的电流应为( 3 )安
(1) 5 (2) 0.2 (3) 50 (4) 2.5
18、改变三相异步电动机转向的方法是( )
(1)改变电源频率(2)改变电源电压
(3)改变定子绕组中电流的相序(4)改变电机的工作方式
四、问答题
1、改善电机换向有哪些方法?
方法有三个，一是选用适当的电刷，更换时要用与原来牌号相同的电刷。二是移动电刷位置，这种方法只适于负载不变的电机。三是装置换向磁极。
2、电流互感器在使用时必须注意什么？
①为了安全，二次侧应牢固地接地。②二次侧不允许开路。在换接电流表时要先按下短路开关，以防二次绕组开路，否则二次绕组会产生很高的尖峰电动势。③二次绕组回路接入的阻抗不能超过允许值，否则会使电流互感器的精度下降。
3、根据什么情况决定异步电动机可以全压起动还是应该采取降压措施?
一般对于经常起动的电动机来说，如果它的容量不大于供电变压器容量的20％都可以直接起动。否则应采取降压措施。
4、什么是电枢反应?电枢反应的性质与哪些因素有关?
当定子绕组流过三相对称的电流时，将产生电枢(定子)磁场。电枢磁场对主磁场必将产生影响，这种影响就叫电枢反应。电枢反应的性质因负载的性质和大小的不同而不同，它取决于电枢磁势与励磁磁势在空间的相对位置。
5、简述建立并励直流发电机输出电压的条件。
①发电机必须有剩磁，如果无剩磁，必须用另外的直流电源充磁。②励磁绕组并联到电枢两端，线端的接法与旋转方向配合，以使励磁电源产生的磁场方向与剩磁的磁场方向一致。③励磁回路的总电阻必须小于临界电阻。
6、如何使他励直流电动机反转?
使他励直流电动机反转的方法有两种：(1)电枢绕组接线不变，将励磁绕组反接，这种方法称为磁场方向。(2) 励磁绕组接线不变，电枢绕组反接，称为电枢反向。
7、自耦变压器有什么特点?应用时要注意什么问题?
自耦变压器的优点是节省原材料、体积小、重量轻、安装运输方便、价格低、损耗小、效率高。它的缺点是一次绕组和二次绕组有电的联系，因此，低压绕组及低压方的用电设备的绝缘强度及过电压保护等均需按高压方考虑。使用时，需把原副边的公用端接零线，外壳必须接地。
8、三相异步电动机的起动电流为什么很大?有什么危害?
由于刚起动时，旋转磁场与转子导体相对转速大，转子导体以最大转速切割磁力线，产生很大的电流。电流大的危害是(1)使线路产生很大的电压降，影响同一线路的其它负载的正常工作。严重时还可能使本电机的起动转矩太小而不能起动；(2)使电动机绕组过热，加速绝缘老化，缩短电动机的使用寿命。
五、计算题
1、一台他励直流电动机，额定数据为，KW
P
N
1.1
=，V
U
N
110
=，A
I
N
13
=，m in
/
1500r
n
N
=，电枢回路电阻Ω
=1
a
R。计算：（1）额定电磁转
矩；（2）额定输出转矩；（3）空载转矩；（4）理想空载转矩；（5）实际空载转矩。
1. 解：1min)/(065.01500
1
13110-=?-=-=
Φr V n R I U C N a N N N e ；
A m N C C N e N T /621.0065.055.955.9?=?=Φ=Φ；
（1）额定电磁转矩m N I C T N N T N ?=?=Φ=073.813621.0； （2）额定输出转矩m N n P T N N N ?=?==0.71500
1
.195509550
2； （3）空载转矩m N T T T N N ?=-=-=073.10.7073.820； （4）理想空载转矩min /3.1692065
.01100r C U n N e N ==Φ=
； （5）实际空载转矩
073.1621.0065.01
065.011000??-=ΦΦ-Φ='
T C C R C U n N T N e a N e N min /7.1665r =
（1） 一台他励直流电动机，铭牌数据如下：kW P N 13=，V U N 220=，
A I N 7.68=，m in /1500r n N =，Ω=224.0a R 。该电动机拖动额定
负载运行，要求把转速降低到min /1000r ，不计电动机的空载转矩
0T ，试计算：采用电枢串电阻调速时需串入的电阻值。
2. 解：136.01500
224
.07.68220=?-=-=
ΦN a N N N e n R I U C
min /6.1617136
.0220
0r C U n N e N ==Φ=
m in /6.11715006.16170r n n n N N =-=-=?
在人为机械特性上运行时的转速降
m in /6.61710006.16170r n n n =-=-=? N T T =时，
a
c a N R R R n n
+=?? 所以 Ω=???? ??-=???? ??-??=952.0224.016.1176.6171a N c R n n R
（2） 一台电力三相变压器，KVA S N 750=，V U U N N 400/10000/21=，原、副
边绕组为Y ，y0接法。在低压边做空载试验，数据为：V U 40020=，
A I 6020=，W p 38000=。求：（1）变压器的变比 ；（2）励磁电阻
和励磁电抗。
3. 解：变比：253
/4003/100003
/3/21==
=
N N U U k
励磁阻抗：Ω====85.360
3
/4003/2022020I U I U z N m 励磁电阻：Ω==
=
35.060
3
/38002
3
/220
0I p m r 励磁电抗：Ω=-=-=84.335.085.3222
2m m
m r z x
《电机与拖动》试题库2
第一部分直流电机
一、填空题：
1、并励直流发电机自励建压的条件是_______;_______;_______。(主磁路存在剩磁；并联在电枢两端的励磁绕组极性要正确，使励磁电流产生的补充磁通方向与剩磁磁通方向相同；励磁回路的总电阻必须小于临界电阻)
2、可用下列关系来判断直流电机的运行状态，当_______时为电动机状态，
当_______时为发电机状态。（E
a 〈U；E
a
〉U）
3、直流发电机的绕组常用的有_______和_______两种形式，若要产生大电流，绕组常采用_______绕组。（叠绕组；波绕组；叠）
4、直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_______，直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_______。（相反；相同）
5、单迭和单波绕组，极对数均为p时，并联支路数分别是_______，_______。（2p；2）
6、直流电机的电磁转矩是由_______和_______共同作用产生的。（每极气隙磁通量；电枢电流）
7、直流电机电枢反应的定义是_______，当电刷在几何中线时，电动机产生_______性质的电枢反应，其结果使_______和_______，物理中性线朝
_______方向偏移。（电枢磁动势对励磁磁动势的作用；交磁；气隙磁场产生畸变；对主磁场起附加去磁作用）
二、判断题
1、一台并励直流发电机，正转能自励，若反转也能自励。（）（F）
2、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。（）（T）
3、一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变。（F）
4、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。（）（F）
三、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。（1）
（1）电枢绕组；（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，如果磁路不饱和，这时电械反应是（）（3）
（1）去磁；（2）助磁；（3）不去磁也不助磁。
3、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U
升高（）。（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原因是：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？并说明影响曲线形状的因素。
（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增加，IaRa增加，使U下降；
(2) 随着Ia增加，电枢反应附加去磁作用增强，使磁通φ减少，电枢电动势Ea减少，最后使U下降。
并励：影响因素有三个
(1) 随着Ia增加，IaRa增加，使U下降；
(2) 随着Ia增加，电枢反应附加去磁作用增强，使磁通φ减少，电枢电动势Ea减少，最后使端电压U下降。
(3) 两端电压下降，磁通φ下降，电枢电动势Ea进一步减少，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，若原动机停止供给机械能，将发电机过渡到电动机状态工作，此时电磁转矩方向是否变？旋转方向是否改变？
（电磁转矩方向改变，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:P
N
=3.5kW，U
N
=220V，I
N
=20A，
n
N
=1000r/min,电枢电阻R
a
=1Ω，△U
b
=1V，励磁回路电阻R
1
=440Ω，空载实验：
当U=220V,n=1000r/min时，I
=2A，试计算当电枢电流I
a
=10A时,电机的效率（不计杂散损耗）。
解：励磁电流：
220
0.5
440
f
f
f
U
I A A
R
===
励磁损耗：
22
2
220
110
440
f
Cuf f f
f
U
P R I W
R
====
空载时：
输入功率：102202440P UI W W ==?= 励磁功率：110f P W =
电枢铜损耗：22
0() 2.25Cua a a a f P R I R I I W ==-= 电刷接触损耗：2
221 1.5 3.0Cub a
P UbI W W =?=??= 附加损耗：0ad P =
则：'
1324.75Cua
Cub mec Fe f ad P P P P P P P W +=----= 当10a I A =时，10.5a f I I I A =+= 输入功率：122010.52310P UI W W ==?=
2
2110100Cua a a
P R I W W ==?= 110f P W =
2211020Cub b a P U I W W =?=??=
输出功率：211()1755.25Cua f Cub mec Fe P P P P P P P P P W =-∑=----+= 效率：2
1
100%75.98%P P η=
?= 2、一台并励直流发电机，铭牌数据如下：P N =6kW ，U N =230V ，n N =1450r/min ，R a =0.57Ω（包括电刷接触电阻），励磁回路总电阻R f =177Ω，额定负载时的电枢铁损P Fe =234W ，机械损耗为P mec =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。
解：（1）26N P P kW == 220
1.3177
f f f
U I A A R =
=
= 2299f f f P R I W == 6000
26.1230
N N N P I A A U =
== 27.4a N f I I I A =+=
2
427.9Cua a a
P R I W == 所以 26726.9em Cua f P P P P W =++= 6726.9
44.32145060
em em P T N m N m π=
=?=??Ω
（2）17021.9em mec Fe P P P P W =++=
2
1
100%85.45%P P η=
?= 3、一台并励直流发电机，铭牌数据如下：P N =23kW ，U N =230V ，n N =1500r/min ，
励磁回路电阻Rf=57.5Ω，电枢电阻R a =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行，把电枢两端和励磁绕组两端都接到220V 的直流电源：运行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。
解：230
457.7
N f f U I A A R =
== 3
2310100230
N N N P I A A U ?===
104a N f I I I A =+=
2
1081.6Cua a a P R I W ==
（1）240.4a N a a E U R I V =+= 0.1603a
e N
E C n Φ=
= 电动机运行：209.6a N a a E U R I V =-=
220220
'0.16030.1533230230
e e C C Φ=Φ=?= 1367/min '
a
e E n r C =
=Φ （2）21.798em a a P E I kW ==
（3）3
21.79810152.2721367/60
em em P T N m N m π?=
=?=?Ω? 第二部分 直流电动机的电力拖动
一、填空题： 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、直接启动） 3、如果不串联制动电阻，反接制动瞬间的电枢电流大约是电动状态运行时电枢电流的_______倍。 （2） 4、当电动机的转速超过_______时，出现回馈制动。（理想空载转速） 5、拖动恒转矩负载进行调速时，应采_______调速方法，而拖动恒功率负载时应采用_______调速方法。（降压或电枢回路串电阻；弱磁）
二、判断题
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。（ ） （T ）
4、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。（ ） （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 ）
三、选择题
1、电力拖动系统运动方程式中的GD2反映了：（2） （1）旋转体的重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，它是一个整体物理量；（3）系统储能的大小，但它不是一个整体物理量。
2、他励直流电动机的人为特性与固有特性相比，其理想空载转速和斜率均发生了变化，那么这条人为特性一定是：（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、直流电动机采用降低电源电压的方法起动，其目的是：（2）
（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：（2）（1）能耗制动状态；（2）反接制动状态；（3）回馈制动状态。
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I 1和I 2，那么：（2）
（1）I 1I 2。
四、简答题： 1、电力拖动系统稳定运行的条件是什么？ （电动机的机械特性与负载的转矩特性必须有交点，且在交点处，满足
em L
dT dT dn dn
<
） 2、何谓电动机的充分利用？ (所谓电动机的充分利用是指电动机无论在额定转速下运行,还是调速过
程中处于不同转速下运行,其电枢电流都等于额定值。) 五、计算题： 一台他励直流电动机数据为：P N
=7.5kW ，U N
=110V ，I N
=79.84A ，
n N =1500r/min ，电枢回路电阻R a =0.1014Ω，求：（1）U=U N ，Φ=ΦN 条件下，电枢电流I a =60A 时转速是多少？（2） U=U N 条件下，主磁通减少15%，负载转矩为T N 不变时，电动机电枢电流与转速是多少？（3）U=U N ，Φ=ΦN 条件下，负载转矩为0.8T N ，转速为（—800）r/min ，电枢回路应串入多大电阻？
解：（1）0.068N a N
e N N
U R I C n -Φ=
= 1528/min N a a
e N
U R I n r C -=
=Φ
（2）N T 不变时，em T 不变，即T N N T a C I C I Φ=Φ 93.930.85N N
a N N N
I I I A ΦΦ=
==ΦΦ
1738/min N
a a
e U R I n r C -==Φ
（3）不计空载转矩时，em L T T =，故： 0.80.80.955
38.2N
em N N
P T T N m n ==?=? 2N a B
e N e T N
U R R n C C C +=
-ΦΦ 解得： 2.69B R =Ω
第三部分 变压器
一、填空题：
1、一台接到电源频率固定的变压器，在忽略漏阻抗压降条件下，其主磁通的大小决定于_______的大小，而与磁路的_______基本无关，其主磁通与励磁电流成_______关系。（外加电压；材质和几何尺寸；非线性）
2、变压器铁心导磁性能越好，其励磁电抗越_______，励磁电流越_______。 （越大；越小）
3、变压器带负载运行时，若负载增大，其铁损耗将_______，铜损耗将_______（忽略漏阻抗压降的影响）。 （不变；增加）
4、当变压器负载（φ2>0°）一定，电源电压下降，则空载电流I 0_______，铁损耗P Fe _______。（ 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I 0=2A ；P 0=20W ；当高压侧加400V ，低压侧开路，测得I 0=_______A ，P 0=_______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x m 是对应于_______电抗，r m 是表示_______电阻。 （主磁通的；铁心损耗的等效）
8、两台变压器并联运行，第一台先达满载，说明第一台变压器短路阻抗标么值比第二台_______。 （小）
9、三相变压器的联结组别不仅与绕组的_______和_______有关，而且还与三相绕组的_______有关。 （绕向；首末端标记；联结方式）
10、变压器空载运行时功率因数很低，这是由于___ ____。（空载时建立主、漏磁场所需无功远大于供给铁损耗和空载时铜损耗所需的有功功率）
二、判断题
1、一台变压器原边电压U 1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，因此变压器的主要磁通也大（ ）。（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减少（ ）。（T ）
4、自耦变压器由于存在传导功率，因此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（ ）。 （T ）
三、单项选择题
1、变压器空载电流小的原因是：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主要为铜损耗；④主要为铁损耗
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，而将匝数增加，则励磁电流：②
①增加；②减少；③不变；④基本不变。 5、一台变压器在（ ）时效率最高。③ ①β=1；②P 0/P S =常数；③P Cu =P Fe ；④S=S N
四、简答题
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决定于铁心中磁通密度的大小，铜损耗的大小决定决定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行的数值，铁损耗也为正常运行时的数值。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，远小于正常运行的数值，它产生的铜损耗相对于这时的铁损耗可以忽略不计，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行时的数值，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行时的数值，此时铁损耗与铜损耗相比可忽略不计。因此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114.44m U fN ≈Φ可知，当f 降低时，()m m B Φ增加，铁心饱和程度增加，励磁电流增加，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、变压器并联运行的条件是什么？哪一个条件要求绝对严格？
（ 变压器并联运行的条件是：（1）各变压器一、二次侧的额定电压分别相等，即变比相同；（2）各变压器的联结组别必须相同；（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)
第四部分 交流电机的绕组、电动势和磁动势
一、填空题： 1、一个三相对称交流绕组，2p=2，通入f=50Hz 的三相对称交流电流，其合成磁通势为_______磁通势。(圆形旋转)
2、采用_______绕组和_______绕组可以有效地削弱谐波分量，同时使基波分量_______（增加、减小）。 (叠;波;增加)
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原则是_____ __;____ _;__ _ _。(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，通入两相对称交流电流，其合成磁通势为旋转磁通势。（ ） (T)
2、改变电流相序，可以改变三相旋转磁通势的转向。（ ） (T)
第五部分 异步电动机
一、填空题：
1、当s 在_______范围内，三相异步电机运行于电动机状态，此时电磁转矩性质为_______；在_______范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为_______。（0～１；反电动势；－∞～０；制动转矩）
2、三相异步电动机根据转子结构不同可分为___ ____和__ _____两类。（鼠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50H Z 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行，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一定，当负载转矩增加，则转速_______，定子电流_______。（减小； 增加）
7、三相异步电动机等效电路中的附加电阻是模拟_______的等值电阻。（总机械功率）
8、三相异步电动机在额定负载运行时，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，如果电源电压一定，转子回路电阻适当增大，则起动转矩_______，最大转矩_______。（增大；不变） 二、判断题
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（ ）。（T ）
U1V 1W1u1
v1
w1
a
U1
V 1
W1
u1v1w1
b
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（ ）。 （T ）
3、三相异步电动机的最大电磁转矩T m 的大小与转子电阻r 2阻值无关（ ）。（T ）
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。（ ） （T ）
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（ ）。（T ）
三、选择题
1、三相异步电动机带恒转矩负载运行，如果电源电压下降，当电动机稳定运行后，此时电动机的电磁转矩：①
①下降；②增大；③不变；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原因：③
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，气隙磁通的大小主要取决于：①
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：②
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行中，把定子两相反接，则转子的转速会：② ①升高；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。
四、简答题
1、三相异步电动机空载运行时，电动机的功率因数为什么很低？ （空载时，10I I ??=，而000a r I I I ???=+，其中，0a I ?
为有功分量电流，用来供给空载损耗；0r I ?
为无功分量电流，用来建立磁场。由于00a r I I ??
<<，所以空载电流基本上是一无功性质的电流，因而电动机的功率因数很低。）
2、异步电动机等效电路中的附加电阻'
21s R s -的物理意义是什么？能否用
电抗或电容代替这个附加电阻？为什么？
（异步电动机等效电路中的附加电阻代表总机械功率的一个虚拟电阻，用
转子电流在该电阻所消耗的功率''2
22
1s R I s -来代替总机械功率（包括轴上输出
的机械功率和机械损耗、附加损耗等）。因输出的机械功率和机械损耗等均属有功性质。因此， 从电路角度来模拟的话，只能用有功元件电阻，而不能用无功元件电抗或电容代替这个附加电阻。）
3、异步电动机中的空气隙为什么做得很小？
（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），从而提高电动机功率因数。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。而励磁电流有属于感性无功性质，故减小励磁电流，相应就能提高电机的功率因数。）
五、计算题
1、已知一台三相四极异步电动机的额定数据为：P N =10kW ，U N =380V ，I N =11.6A ，定子为Y 联结，额定运行时，定子铜损耗P Cu1=560W,转子铜损耗P Cu2=310W ，机械损耗P mec =70W ，附加损耗P ad =200W ，试计算该电动机在额定负载时的：（1）额定转速；（2）空载转矩；（3）转轴上的输出转矩；（4）电磁转矩。
解：（1）2210.58em mec ad Cu P P P P P kW =+++= 2/0.0293N Cu em s P P == 1(1)1456/min N N n s n r =-= （2） 0 1.77mec ad
P P T N m +==?Ω
（3）2
265.59N
P T N m =
=?Ω （4）2067.36em T T T N m =+=?
2、已知一台三相异步电动机，额定频率为150kW ，额定电压为380V ，额定转速为1460r/min ，过载倍数为2.4，试求：（1）转矩的实用表达式；（2）问电动机能否带动额定负载起动。
解：（1）
9550
981.2N
N N
P T N m n ==?
2355m m N T T N m
λ==?
根据额定转速为1460r/min ，可判断出同步转速1
n =1500 r/min ，则
额定转差率为
11
0.027N N
n n s n -=
=
(0.124
m N m s s λ=+=
转子不串电阻的实用表达式为：
24710
0.1240.124m m
m T T s s s s s s
=
=
++
（2）电机开始起动时，s=1，T=Ts ，代入实用表达式得： 4710
57510.124
0.1241s T N m
==?+ 因为
s N
T T <，故电动机不能拖动额定负载起动。 第六部分 异步电动机的电力拖动
一、填空题：
1、拖动恒转矩负载运行的三相异步电动机，其转差率s 在_______范围内时，电动机都能稳定运行。 (m s -0)
2、三相异步电动机的过载能力是指______。 (N m T T /)
3、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_______倍。(3)
4、三相异步电动机进行能耗制动时，直流励磁电流越大，则补始制动转距越______。(大)
5、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U 1应随f 1按_______规律调节。 (正比)
二、判断题
1、由公式T em =C T Φm I’2cosΦ2可知，电磁转矩与转子电流成正比，因为直
接起动时的起动电流很大，所以起动转矩也很大。（ ） (F)
2、深槽式与双笼型三相异步电动机，起动时由于集肤效应而增大了转子电阻，因此具有较高的起动转矩倍数。（ ） (T)
3、三相绕线转子异步电动机转子回路串入电阻可以增大起动转矩，串入电阻值越大，起动转矩也越大。（ ） (F)
4、三相绕线转子异步电动机提升位能性恒转矩负载，当转子回路串接适当的电阻值时，重物将停在空中。（ ） (T)
5、三相异步电动机的变极调速只能用在笼型转子电动机上。（ ） (T)
三、选择题
1、与固有机械特性相比，人为机械特性上的最大电磁转矩减小，临界转差率没变，则该人为机械特性是异步电动机的：（3）
（1）定子串接电阻的人为机械特性；（2）转子串接电阻的人为机械特性；（3）降低电压的人为机械特性。
2、 一台三相笼型异步电动机的数据为P N = 20kW ，U N = 380V ，λT =1.15，k i =6,定子绕组为三角形联结。当拖动额定负载转矩起动时，若供电变压器允许起动电流不超过12I N ，最好的起动方法是：（1）
（1）直接起动；（2）Y —△降压起动；（3）自耦变压器降压起动。 3、一台三相异步电动机拖动额定转矩负载运行时，若电源电压下降10%，这时电动机的电磁转矩：（1）
（1）T em =T N ;(2) T em =0.81 T N ;(3) T em =0.9T N 。
4、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，若在转子回路串接三相对称电阻下放重物时，电动机运行状态是：（3）
（1）能耗制动运行；（2）反向回馈制动运行；（3）倒拉反转运行。 5、三相异步电动机拖动恒转矩负载，当进行变极调速时，应采用的联结方式为：（1）（1）Y —YY ；（2）△—YY ；（3）正串Y —反串Y 。 四、简答题
1、容量为几个千瓦时，为什么直流电动机不能直接起动而三相笼型异步电动机却可以直接起动？
(直流电动机的直接起动电流为a
N st R U I /=，由于
a
N R U >>,无论功率大
小，
st
I 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，是因为起动时转子电动势、电流频率较高，出现集肤效应造成了转子电阻增大所致。正常运行时集肤效应不显著，转子电阻减小为正常值。因此运行时效率仍较高。)
五、计算题
一台三相笼型异步电动机的数据为
P N =40kW,U N =380V,n N =2930r/min,ηN =0.9, cosΦN =0.85，k i =5.5, k st =1.2，定子绕组为三角形联结，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 。
解：额定电流A
A U P I N
N N N
N 44.7985
.09.03803103
40cos 3=????=
=
?η
直接起动电流
A
A I k I N I st 43744.795.5=?==
采用Y-Δ降压起动时
起动电流：A A A I I st st
1507.14543731
31π=?==' 起动转矩：N N N st st st
T T T k T T 4.02.131
3131=?=?=='
可见：（1）当N
L T T 25.0=时，可以起动；（2）当
N
L T T 5.0=时，不能起动。
第七部分 同步电机
一、填空题：
1、同步发电机的短路特性为一_____线，这是因为在短路时电机的磁路是_____。(直; 处于不饱和状态)
2、同步发电机正常情况下并车采用_______，事故状态下并车采用_______。(准同期法; 自同期法)
3、同步调相机又称为_______。实际上就是一台_______运行的同步_______，通常工作于_______状态。(同步补偿机; 空载; 电动机; 过励)
4、同步发电机带负载时，如0°<ψ<90°，则电枢反应磁通势Fad ，可分解为F ad =_______，F aq =_______，其中F ad 电枢反应的性质_______，F aq 电枢反应的性质_______。(
ψ
sin a F ;
ψ
cos a F ;为去磁性质; 为交磁性质)
二、判断题
1、凸极同步发电机由于其电磁功率中包括磁阻力功率，即使该电机失去励磁，仍能稳定运行。（ ） (T)
2、采用同步电动机拖动机械负载，可以改善电网的功率因数，为吸收容性无功功率，同步电动机通常于过励状态。（ ） (T)
3、同步发电机采用准同期法并车，当其他条件已满足，只有频率不同时，调节发电机的转速，使其频率与电网频率相等时，合上并联开关，即可并车成功。（ ） (F)
三、选择题
1、同步发电机带容性负载时，其调整特性是一条_______。（3）
（1）上升的曲线；（2）水平直线；（3）下降的曲线
2、同步发电机的V 型曲线在其欠励时有一不稳定区域，而对同步电动机的V 形曲线，这一不稳定区应该在_______区域。（3）
（1）I 1>I f0；（2）I 1=I f0；（3）I 1
3、工作于过励状态的同步调相机，其电枢反应主要是_______。 （2） （1）交轴电枢反应；（2）去磁的直轴电枢反应；（3）增磁的直轴电枢反应
四、简答题
试简述功率角的双重物理意义？
(时间相角差：即空载电动势0
E &和电压U &间的夹角； 空间相角差：即为励磁磁动势f
F 与定子等效合成磁动势u F 之间的夹角。当忽略定子漏阻抗压降时，δF F u =，即等于气隙合成磁动势。)
五、计算题
1、一台隐极三相同步发电机，定子绕组为Y 联结，U N =400V ，I N =37.5A ，cosΦN =0.85（滞后），x t =2.38Ω（不饱和值），不计电阻，当发电机运行在额定情况下时，试求：（1）不饱和的励磁电动势E 0；（2）功率角δN；（3）电磁功率P em ；（4）过载能力λ。
解：V V U U N NP 2313/4003/===
V j j I jX U E NP t NP OP 00026.152.28886.7527879.315.3738.20231∠=+=-∠?+∠===&&&（1）V V E E P 1.4992.2883300=?==
（3） 0
26.15=N δ （4） kW kW X U E m
P P N t N em 087.2226.15sin 38
.2231
2.2883sin 002=??==≈δ （5） 8.326
.15sin 1sin 10
===N δλ
第八部分 控制电机(选学内容)
一、简答题：
1、什么叫自转现象？两相伺服电机如何防止自转？(P140)
2、为什么异步测速发电机的输出电压大小与电机转速成正比，而与励磁频率无关？
(答：当励磁绕组上外加励磁电压f U 后，产生f I ，而f I 将建立磁通d Φ
，
当转子转动时，转子切割脉动磁动d Φ，产生切割电动势r E ，n
C E d r r Φ=，在
r E 作用下，产生短路电流s I ，s I 产生r F ，r F 可分解为rd F 和rq F ，rq F 产生q Φ，
交轴磁通与输出绕组交链感应出频率与励磁频率相同，幅值与交轴磁通q
Φ成
正比的感应电动势2E ，
因为：n E F F r r rq q ∝∝∝∝Φ，所以，n
E q ∝Φ∝2，即输出电压大小正比于测速发电机的转速，而频率与转速无关，为励磁电源的频率。)
3、简要说明力矩式自整角机中发送机和接收机整步绕组中合成磁通势的性质。
(提示：合成磁动势的性质为脉动磁动势。)
5、交流伺服电机有哪几种控制方式？并分别加以说明。
(交流伺服电动机有三种控制方式，它们分别是幅值控制、相位控制和幅相控制。 幅值控制：控制电压和励磁电压保持相位差90度，只改变控制电压幅值。 相位控制：相位控制时控制电压和励磁电压均为额定电压，通过改变控制电压和励磁电压相位差，实现对伺服电机的控制。
幅相控制：对幅值和相位都进行控制，通过改变控制电压的幅值及控制电压与励磁电压相位差控制伺服电机的转速。)
6、简要说明步进电动机动稳定区的概念。
(步进电机的动稳定区是指步进电机从一个稳定状态切换到另一个稳定状态二不失步
的区域。) 第九部分 电力拖动系统中电动机的选择(选学内容)
一、简答题： 1、电动机的温升、温度以及环境温度三者之间有什么关系？电机铭牌上的温
升值的含义是什么？
(电动机的温升与铜耗,铁耗和机械损耗有关。电动机铭牌上的温升值其含义是电动机绝缘许可的最高温度。电动机的温升、温度以及环境温度三者之间是刚工作时电动机的温度与周围介质的温度之差很小，热量的发散是随温度差递增的，少量被发散法到空气中，大量被空气吸收。因而温度升高的较快，随着电动机温度逐渐升高，被电动机吸收的减少,而发散到空气中的热量增加。)
2、电动机在使用中，电流、功率和温升能否超过额定值？为什么？ （电动机在运行中其电压、电流、功率、温升能超过额定值因为保证电动机长期安全运行的必要条件是按发热条件选择电动机功率的,只要保证θmax ≤θa ）
3、电动机的允许温升取决于什么？若两台电动机的通风冷却条件不同，而其他条件完全相同，它们的允许温升是否相等？
（电动机的允许温升主要取决于所采用的绝缘材料。电动机的选择与使用都以不以超过额定温升为原则。若两台电动机的通风冷却条件不同，而其他条件完全相同，它们的允许温升相等。）
4、电动机的三种工作制是如何划分的？负载持续率FC%表示什么意义？ （电动机的三种工作制是根据负载持续时间的不同来划分的，有连续工作制、短时工作制和断续周期工作制三种。在断续周期工作制，额定负载时间与整个周期之比称为负载持续率FC%）
习题部分
1-21一台并励直流发电机N P =16kW , N U =230V ,N I =69.6A ,N n =1600r/min,电枢回路电阻
a R =0.128Ω,励磁回路电阻f R =150Ω,额定效率N η=85.5%.试求额定工作状态下的励磁
电流、电枢电流、电枢电动势、电枢铜耗、输入功率、电磁功率。
解：fN I =
N f U R =230
150
=1.53A aN I =N I +fN I =69.6+1.53=71.13A aN E =N U +aN I a R =230+71.130.128?=239.1V cua p =2aN I a R =271.130.128?=647.6W
aN E aN I =239.171.13?=17kW
输入功率1N p =
N
N
P η=
1685.5%16
85.5%
=18.7kW
1-29并励直流发电机N P =7.5kW , N U =220V , N I =40.6A , N n =3000r/min,Ra=0.213Ω.额定励磁电流fN I =0.683A,不计附加损耗，求电机工作在额定状态下的电枢电流、额定效率、输出转矩、电枢铜耗、励磁铜耗、空载损耗、电磁功率、电磁转矩及空载转矩。 解： a I =N I -fN I =40.6-0.683=40A
P 1=N U N I =22040.6?=8932W
N η=1N p p 100%?=7500
8932100%?=84%
2T =9550N N p n =95507.53000?=24N ·m
cua p =2a I Ra=240?0.213=341W
220
3220.683
N f fN U R I =
==Ω 2cuf fN f p I R =?=2200.683N fN U I ?=?=150W
0189327500341150941N cua cuf p P P p p =---=---=
189323411508441M cua cuf P p p p =--=--=W
T =9550
M N p n =95508.4413000
=27 N ·m 02T T T =-=27-24=3 N ·m
2-9 负载的机械特性又哪几种主要类型？各有什么特点？
答：负载的机械特性有：恒转矩负载特性、风机、泵类负载特性以及恒功率负载特性，其中恒转矩负载特性又有反抗性恒转矩负载与位能性恒转矩负载，反抗性负载转矩的特点是它的绝对值大小不变，但作用方向总是与旋转方向相反，是阻碍运动的制动性转矩，而位能性转矩的特点是转矩绝对值大小恒定不变，而作用方向也保持不变。风机、泵类、负载
特性的特点是其转矩与转速的二次方成正比即2
L T n ∝，这类生产机械只能单方向旋转。
恒功率负载特性的特点是在不同速度下负载转矩L T 与转速n 差不多成反比即L T n ?≈常数。
3-28一台他励直流电动机，铭牌数据为60N P kW =，220N U V =，305N I A =，
1000/min N n r =，试求：（1）固有机械特性并画在坐标纸上。（2）0.75N T T =时的转
速。（3）转速1100/min n r =时的电枢电流。 解：（1）a
N N a E U I R =-，
3322
101122030560100.3822305N N N a N U I P R I ????
-??-?===Ω ? ??
???， 2203050.038a E =-?，2203050.0380.2081000
a e N E C n -?Φ=
==， 0220
1058/min 0.208
N e U n r C =
==Φ， 9.559.550.208305606N e N T C I N m =Φ=??=?。
根据（1058，0）和（1000，606）两点可画出机械特性。
（2）当0.75N T T =时的转速：
2
2200.308
0.75606105841.81016.2/min 0.2089.550.208
N a e e T U R n T r C C C =-=-??=-=ΦΦΦ?（3）当1100/min n r =时的a I ： 2200.2081100
2320.038
N a a a U E I A R --?=
==-。 可见当01100/min 1058/min n r n r =>=时电动机运行在回馈制动状态
3-36一台他励直流电动机3N P kW =，110N U V =，35.2N I A =，750/min N n r =，
0.35a R =Ω，电动机原工作在额定电动状态下，已知最大允许电枢电流为max 2a N I I =，
试求：（1）采用能耗制动停车，电枢中应串入多大电阻？（2）采用电压反接制动停车，电枢中应串入多大电阻？（3）两种制动方法在制动到0n =时，电磁转矩各是多大？（4）要使电动机以500/min r -的转速下放位能负载，N T T =，采用能耗制动运行时，电枢应串入多大电阻？ 解：（1）11035.20.35
0.13750
N N a e N N U I R C n --?Φ=
==，
0.1375097.5a e N N E C n V
=Φ=?=，
min max
97.5
0.35 1.035235.2
a c a a E R R I =
-=
-=Ω?
（2）反接制动时：
min max 11097.5
0.35 2.597235.2
N a c a a U E R R I ++=
-=-=Ω?
（3）采用能耗制动方法在制动到0n =时，电磁转矩0T =。
采用电压反接制动方法在制动到0n =时：
min 9.551109.550.13
46.32.5970.35
N e a c U C T N m R R -?Φ??=
=-=-?++
（4）当500/min n r =-时 0.135000.35 1.535.2e N c a N C n R R I -Φ?=-=-=Ω
3-37一台他励直流电动机，13N P kW =，
220N U V =，68.7N I A =，1500/min N n r =，0.195a R =Ω，拖动一台起重机的提升机构，已知重物的负载转矩L N T T =，为了不用机
械闸而由电动机的电磁转矩把重物吊在空中不动，问此时电枢回路应串入多大电阻？ 解：重物吊在空中不动，则0n =，220
0.195368.7
N c a N U R R I =
-=-=Ω 5-26异步电动机,75N P kW =,380N U V =,139N I A =,N n =975r/min,cos N φ=0.8, N f =50Hz,试问该电机的极对数P,额定转差率N S 和额定负载时的效率各为多少?
解： 975/min N n r =Q 11000/min n r ∴=
!1N N n n S n -=
=0.025 *******
1000
N f p n ?===3
1cos 3801390.87N N N p I φ==??kW
1
100%N
N P P η=
?=94.9% 5-27 一台异步电动机,输入功率1P =8.6kW,定子铜损耗1425cu p W =,铁损耗Fe p =210W ,转差率s=0.05,试求电磁功率M p 、转子铜损耗2cu p 和总机械功率m P 。
解： M P =1P -1cu p -Fe p =3
8.610?-425-210=7965W
2cu p =S M P =0.05?7965=398.25W
(1)(10.05)m M P s P =-=-?7965=7566.75W
5-29 三相异步电动机N P =28kW ,N U =380v,N n =950r/min,cos N φ=0.88,N f =50Hz,额定运行时,1 2.2cu Fe p p kW +=,m p =1.1kW ,忽略s p ,试求(1)额定转差率N S ;(2)总机械功率m P ,电磁功率M P 和转子铜损耗2cu p ;(3)输入功率1P 及效率N η;(4)定子额定电流1N I .
解： （1）
111950/min 1000/min
1000950
0.051000
N N N n r n r n n S n =∴=--=
==Q
（2）33
2810 1.11029.1m N m P P p kW =+=?+?=
29.130.63110.05m M N P P kW S ===-- 20.0529.1
110.05
N cu m N S p P S ?==--=1.53kW
(3) 1130.63 2.232.83M cu Fe P P p p kW =++=+=
1
28100%100%85%32.83N N P P η=
?=?=
3
156.68N I =
==A
6-24.三相异步电动机2P=4, N n =1440r min ,在额定负载下，保持11E f ＝常数，将定子频率降至25HZ 时，电动机的调速范围和静差率各是多少？ 答：Q 2P=4 1n =1500r min 1500144060min N n r ?=-=
'11606025750min 2f n r p ?=
== 'min 175060690min N n n n r =-?=-= max min min 1440 2.09690N n n D n n =
=== '060%100%100%8%750
N n n δ?=?=?= 6-33. 一台三相六极笼型异步电动机的数据为：N N N U =380V,n =957r min ,f =50Hz ，
定子绕阻Y 联结，1 2.08,r =Ω'2 1.53,r =Ω1 3.12,x =Ω'
2 4.25,x =Ω试求（1）额定转差
率；（2）最大转矩；（3）过载能力；（4）最大转矩对应的转差率。 解：（1）Q N n =957r min ∴1n =1000r min 111000957
0.0431000
N N n n S n --=
== (2
）22
max 70.8T N M ===?
（
3
()'2221
'2
2'2
2
21
112 1.53
(380333
0.043
33.32250 1.53()()
2.08
3.12
4.250.043N
N r U s P
T N M r f r x x s
ππ?
?=
=
=????++++++ ?
?
? m λ=
max
2.12N
T T = (4
）'
m 0.1998S =
=
=
6-41．一台绕线转子异步电动机有关数据为：N P =75kW,
N N m 2N 2N U =380V,n =976r min ,λ=2.05,E =238V,I =210A,转子回路每相串入电阻为
0.05,0.10.2ΩΩΩ和时，求转子串电阻调速的（1）调速范围；（2）最大静差率；（3）拖
动恒转矩负载L T N T =时的各级转速。
解：（1）1110009760.0241000N N n n S n --=
==
20.016r ==
= 当C1R 0.05=Ω时 21120.0160.05
0.0240.0990.016
C N r R S S r ++=
=?=
()()111110.0991000901min C R n S n r =-=-?=
当C2R 0.1=Ω时 22220.0160.1
0.0240.1740.016
C N r R S S r ++=
=?= ()()221110.1741000826min C R n S n r =-=-?=
当C3R 0.2=Ω时 23320.0160.2
0.0240.3240.016
C N r R S S r ++=
=?= ()()331110.3241000676min C R n S n r =-=-?=
（2）调速范围 max 976min N n n r == min 676min n r =
max min 976
1.44676
n D n =
== 3311000676324min C C R R n n n r ?=-=-= 3
1
%100%32.4%C R n n δ?=
?=
6-45．一台绕线转子异步电动机的技术指标为：N P =75kW,
N m 2N 2N n =720r min ,λ=2.4,E =213V,I =220A,定转子均为Y 联结，该电动机的反抗性负
载，L T N T = （1）要求启动转矩 1.5st N T T =时，转子每相应串入多大电阻？
（2）如果在固有机械特性上运行时进行反接制动停车，要求制动开始时的转矩2N T T =，转子每相应串入多大电阻？ 解：（1） 750720
0.04750N S -=
=
20.022r =
=Ω 要求 1.5st N T T = 则
1S =
''
''22 2.41.511
m N N N m m
m m T T T S S S S S S λ?=
=++ 得 ' 2.85m S = '
0.35m S =
(
(0.042.40.183m N m S S λ===
当'
2.85m S =时
'2 2.85110.0220.320.183m c m S R r S ????
=-=-?=Ω ? ?????
当'
0.35m S =时
0.3510.0220.020.183c R ??
=-?=Ω
???
（2）在固有机械特性上
0.1832.40.04A m m S S λ??===?
?
反接制动瞬间 220.04 1.96B A S S =-=-=
'
1.96
2.48.98m B m S S λ??===?
?
'
28.98110.022 1.060.183m C m S R r S ????
=-=-?=Ω
? ?????
第七章 同步电动机
7-1为什么同步电动机只能运行在同步转速，而异步电动机不能在同步转速下运行？
答：同步电动机转子转速与旋转磁场的转速必须相等，不能有转速差，因为一有转速差，定转子磁极的相对位置就不断变化，在一段时间内磁极异性相吸，转子受磁拉力，过180°后同性相排斥，转子受推力，这样交替进行，转子所受平均力矩为零，电动机不能运动。 而异步电动机在电动状态下运行时，转子转速总要比旋转磁场转速低一些，这是因为假如转子转速赶上理旋转磁场的转速，转子和旋转磁场就不再有相对运动，导体不再切割磁场，就没有感应电动势产生，也就没有了转子电流和电磁转矩，无法维持电动机继续运行。
电机与拖动基础试题及答案
第二部分??直流电动机的电力拖动 一、填空题： 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、如果不串联制动电阻，反接制动瞬间的电枢电流大约是电动状态运行时电枢电流的_______倍。 （2） 4、当电动机的转速超过_______时，出现回馈制动。（理想空载转速） 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采用_______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。（??） （T ） 4、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。（??） （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 ） 三、选择题 1、电力拖动系统运动方程式中的GD2反映了：（2） （1）旋转体的重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，它是一个整体物理量；（3）系统储能的大小，但它不是一个整体物理量。 2、他励直流电动机的人为特性与固有特性相比，其理想空载转速和斜率均发生了变化，那么这条人为特性一定是：（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、直流电动机采用降低电源电压的方法起动，其目的是：（2）（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：（2）（1）能耗制动状态；（2）反接制动状态；（3）回馈制动状态。 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I 1和I 2，那么：（2）（1）I 1I 2。 四、简答题： 1、电力拖动系统稳定运行的条件是什么？（电动机的机械特性与负 载的转矩特性必须有交点，且在交点处，满足em L dT dT dn dn ） 2、何谓电动机的充分利用？(所谓电动机的充分利用是指电动机无论在额定转速下运行,还是调速过程中处于不同转速下运行,其电枢电流都等于额定值。) 一台他励直流电动机数据为：P N =，U N =110V ，I N =，n N =1500r/min ，电枢回路电阻R a =Ω，求：（1）U=U N ，Φ=ΦN 条件下，电枢电流I a =60A 时转速是多少？（2） U=U N 条件下，主磁通减少15%，负载转矩为T N 不变时，电动机电枢电流与转速是多少？（3）U=U N ，Φ=ΦN 条件下，负载转矩为，转速为（—800）r/min ，电枢回路应串入多大电阻？
电机基本知识及拖动试题及答案解析
电机原理及拖动试题及答案 一、填空(每空1分，共25分) 1. 单相异步电动机可分为________、________两大类型。 2. 6极异步电动机电源频率f=50Hz，额定转差率SN=0.04，则额定转速为nN=_____、额定工作时，将电源相序改变，则反接瞬时的转差率S=_____。 3. 同步补偿机实际上是一台_________的同步电动机，它接到电网上的目的就是为了___________。 4. 直流电机的励磁方式可分为＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿。 ＝＿＿＿、每极每相槽数ｑ＝＿＿＿、槽距角＝＿＿＿。 5. 有一台极数2P＝4，槽数Z＝24的三相单层链式绕组电机，它的极距 6、变压器空载运行时功率因数很______。 7．________型三相异步电动机可以把外接电阻串联到转子绕组回路中去。 8. 直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向________。 9. 直流电动机的起动方法有____________；______________。 10. 当电动机的转速超过_______时，出现回馈制动。 11. 三相异步电动机的过载能力是指_______________。 12 . 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______倍。 13. 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______规律调节。
14、可用下列关系来判断直流电机的运行状态。当_________时为电动机状态，当________时为发电机状态。 15、单迭绕组极对数为P时，则并联支路数为_______。 二、判断正误(对在括号里打√、错则打×，每小题1分，共15分) 1.( ) 电动机的额定功率是指额定运行时从电源输入的电功率。 2.( ) 一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变 3.( ) 三相异步电动机的旋转方向决定于定子绕组中通入的三相电流的相序。 4.( ) 与同容量的变压器相比较，异步电动机的空载电流小。 5.( ) Y-D降压起动适用于正常运行时定子绕组为星形联接的笼型异步电动机。 6. ( ) 变极调速时必须同时改变加在定子绕组上电源的相序。 7. ( ) 变频调速过程中按U1/f1=常数的控制方式进行控制，可以实现恒功率调速。 8. ( ) 异步电动机的功率小于7.5kW时都允许直接起动。 9. ( ) 变压器的二次额定电压是指当一次侧加额定电压，二次侧开路时的空载电压值。 10.( ) 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 此变压器的主磁通也大。 11. ( ) 直流电动机的人为特性都比固有特性软。
电机与拖动试题
学年度第一学期 自动化系《电机与电力拖动基础》期末考试试卷（） 年级专业自动化班级学号姓名 注：1、共120分钟，总分100分 一、选择题（每小题2分，共20分） 1．他励直流电动机的人为特性与固有特性相比，其理想空载转速和斜率均发生了变化，那么这条人为特性一定是：（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。 2．直流电动机采用降低电源电压的方法起动，其目的是：（2） （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。 3．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：（2） （1）I1
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。 9．三相异步电动机的与固有机械特性相比，人为机械特性上的最大电磁转矩减小，临界转差率没变，则该人为机械特性是异步电动机的：（3） （1）定子串接电阻的人为机械特性；（2）转子串接电阻的人为机械特性；（3）降低电压的人为机械特性。 10．一台三相异步电动机拖动额定转矩负载运行时，若电源电压下降10%，这时电动机的电磁转矩：（1） （1）T em =T N ;(2) T em =0.81 T N ;(3) T em =0.9T N 。 二、填空题：（共20分） 1、（4分）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、（2分）三相变压器的联结组别不仅与绕组的_______和_______有关，而且还与三相绕组的_______有关。 （绕向；首末端标记；联结方式） 3.当s 在_______范围内，三相异步电机运行于电动机状态，此时电磁转矩性质为_______；在_______范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为_______。（0～１；反电动势；－∞～０；制动转矩） 4.三相异步电动机根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） 5.一台6极三相异步电动机接于50H Z 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） 6. 对于绕线转子三相异步电动机，如果电源电压一定，转子回路电阻适当增大，则起动转矩_______，最大转矩_______。（增大；不变） 7. 三相异步电动机的过载能力是指______。 (N m T T /) 8. 拖动恒转矩负载运行的三相异步电动机，其转差率s 在_______范围内时，电动机都能稳定运行。 (m s 0) 9. 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U 1应随f 1按_______规律调节。 (正比) 10. 三相异步电动机采用星形一三角形降压起动时，起动电流和起动转矩各降为直接起动时的_______倍。(3)
电机及拖动复习题1
一、填空 1、三相异步电动机主要由定子和转子两大部分组成。定子是固定部分，用来产生旋转磁场；转子是转动部分，又分鼠笼式和绕线式两种，用来产生电磁力矩。 2、直流电机电枢绕组元件流过的电流是直流电流，流过正负电刷的电流是交流流电流。 3、直流电动机的不变损耗包括附加损耗，机械损耗和铁心损耗,直流电动机的可变损耗为铜耗__。 4、位能性负载的机械特性位于一、四象限，反抗性负载的机械特性位于一、三象限。 5、制动状态的特征是电磁转矩与转速方向相反，制动的作用是减速停车或发电反馈。 6、三相异步电动机的调速方法有变电压、串电阻、调频率三种。 7、使用电流互感器时，其二次侧绝对不能开路，否则，将出现大电压；使用电压互感器时，其二次侧绝不能短路， 否则，将出现大电流。 8、若将单相变压器原副绕组的匝数同时减少5%, 原绕组所加电压不变, 则其变比K将不变通Φm将增加___,空载电流I0 将增加,空载损耗P0将增加。 9、从同步电动机V形曲线看出，如果功率因数为领先时，励磁处于欠励情况，若略减小其励磁电流，其功率因数会减小，电枢电流会增加。 10、同步电动机的起动方式一般是先异步启动，然后再进入同步运行。 11、一个脉振磁势可以分解为两个转向相反,转速相同,大小相等的旋转磁势。 12、他励直流电动机带位能性负载额定运行时, 若要实现匀速下放重物,可采用(1)能耗制动,(2)转速反向反接制动,(3)回 馈制动三种方法实现。其中消耗能量最多的方法是能耗制动。 13、一台联结组为Yd11的三相电力变压器:：U1N/ U2N =110/10kV, 此变压器的变比K应等于 6.35 。 14、三相异步电动机采用分布短距绕组的主要目的在于改善磁动势和电动势的波形。 15、三相异步电动机等值电路中电阻r2上的功率代表了转子铜耗功率，(1-S)r2/S上的功率代表了转子轴上的机械功率。 16、转矩折算的原则是系统的传送功率不变,飞轮转矩折算的原则是实际系统与等效系统储存动能相等。 17、同步电动机负载转矩改变时，转速将不变，其功率角的大小将增加；同步电动机的起动方式一般是先异步启动，然后再进入同步运行。 18、直流电动机的额定功率是指轴上输出的机械功率，直流发电机的额定功率是指电枢两端输出的电功率。19、变压 器的负载电流增大时，其输出端电压将略有下降。 20、三相异步电动机定子绕组A-X，B-Y，C-Z在空间以顺时针排列互差120°，若通以电流i A=I m sinωt A，i B=I m sin(ω t+120°)A，i C=I m sin(ωt+240°) A , 则旋转磁场以逆时针方向旋转。若转子以顺时针方向转动，则电动机工作在制动状态。 21、变压器空载试验时输入的有功功率主要消耗在铁心上，短路试验时输入的有功功率主要消耗在绕组上。22、他励直流电动机调速的技术指标主要有(1)调速范围,(2)静差率,(3)平滑性_。 23、变压器的电源电压因故升高,其它条件不变时,该变压器铁心饱和程度将增加,空载电流I0将增大。 24、直流电机的U＞E a时运行于电动状态，U＜E a时运行在发电状态。 二、选择题（每小题1分，共5分） 1、某台鼠笼式三相异步电动机的额定电压为220/380伏，若采用星形—三角形换接降压起动，则起动时每相定子绕组的电 压是（B）。 A、110V B、127V C、220V D、380V 2、直流电动机的额定功率是指（ B ）。 A、额定运行时电动机输入的电功率 B、额定运行时电动机轴上输出的机械功率 C、额定运行时的电磁功率 3、把运行中的异步电动机三相定子绕组出线端的任意两相与电源接线对调，电动机的运行状态变为（C）。 A、反接制动 B、反转运行 C、先反接制动随后是反转运行 4、一台联结组为Y,d11的三相电力变压器: U1N/ U2N =110/10kV,此变压器的变比K应等于（A ）。 A．6.35 B.．7.73 C．11 5、三相异步电动机要保持稳定运行其转差率应（A）。 A、小于临界转差率； B、等于临界转差率； C、大于临界转差率； D、s>1 6、关于鼠笼式三相异步电动机转子电流，以下说法正确的是（C）。 A、转子中的感应电流频率与定子中的电流频率相同。 B、转子转速越高，转子电流越大. C、负载转矩增大时，转子电流相应增大。 D、负载转矩增大时，转子电流相应减小。 7．起重机在下放重物时，重物能保持一定的速度匀速下降，而不会象自由落体一样的落下，主要是电机此时处( C )。A、反接制动状 B、能耗制动状态 C、回馈制动状态 D、机械制动状态 8．三相异步电动机运行时输出功率大小取决于（A）。 A、轴上阻力转矩的大小； B、电源电压高低； C、定子电流的大小； D、额定功率大小； 9.变压器的负载电流增大时，其输出端电压将（Ｃ）。 A．上升B．不变C．略有下降D．三种情况都可能 三、回答下列问题（每小题5分，共20分） 1、他励直流电动机起动时未加励磁，会出现什么后果？如在运行中励磁回路突然断线，又会出现什么后果？ 答：未加励磁时，主磁极只有剩磁，与电枢电流作用产生很小的电磁转矩，不能克服负载转矩起动，故电枢回路没有反电动势，电枢电流很大。如不及时切断电源，对电刷、电枢绕组等会造成过热而损坏。若运行时磁路突然断开，主磁通迅速减小，转速将急速增加，造成“飞车”现象。 2、变压器原、副绕组没有电路的联系，可是当负载运行时，副边电流加大或减小的同时，原边电流也跟着加大或减小，这 是为什么？ 答：变压器原、副绕组没有电路的联系，但有磁耦合，通过电磁感应作用，变压器把电能从一次侧传递到二次侧，副边电流加大或减小的同时，原边电流也跟着加大或减小。 3、写出下列情况下系统的运动方程式，并说明系统运行于加速、减速还是匀速状态？（图中假设T 1为拖动转矩，T Z 为制动 转距）。 T 1 T Z T 1 T Z T 1 T Z T 1 T Z a) T1>T Z b)T1=T Z c) T1= T Z d) T Z>T1 a) -T1-T z=(GD2/375)dn/dt减速b) T1-T z=(GD2/375)dn/dt匀速 c) -T1-T z=(GD2/375)dn/dt 减速e) T1+T z=(GD2/375)dn/dt加速 4、三相异步电动机的定子绕组和转子绕组没有电路上的直接联系，为什么当负载转矩增加时，定子电流和输入功率会自动 增加？从空载到满载，主磁通有无变化？ 答：异步电动机原、副绕组没有电路的联系，但有磁耦合，通过电磁感应作用，异步电动机把电能转变成机械能通过转子输出，所以，负载转矩增加时，转子电流加大，同时，定子电流和输入功率也跟着加大。在额定电压时，电动机由空载到满载，定子电流I0也增加到额定值，考虑到定子漏阻抗压降影响，感应电动势E略有减小，磁通量也略有减少。 5、他励直流电动机在起动或工作时励磁绕组为何不能断开？ 答：若运行时磁路突然断开，主磁通迅速减小，转速将急速增加，造成“飞车”现象。 6、转子卡住不转，电流有何改变，对电动机有何影响？ 答：电流增加很快，相当电机短路，烧坏转子 7、三相异步电动机电压反接制动和转速反向反接制动有何异同？ 答：相同点：电磁转矩与转速n的方向相反。s=(n0+n)/n0>1；1
电机与拖动基础试题库及答案
《电机及其应用》自测题 一、填空题 1、变压器的作用是将某一等级的交流( )变换成另一等级的交流( )。 2、变压器一次电势和二次电势之比等于( )和( )之比。 3、电力变压器中的变压器油主要起( )、( )和( )作用。 4、电力变压器的分接开关是用来改变变压器电压( )的装置，以便达到调节副边( )的目的。 5、变压器的额定电压和额定电流均指变压器的( )电压和( )电流。 6、变压器空载时的损耗主要是由于( )的磁化所引起的( )和( )损耗。 7、在测试变压器参数时，须做空载试验和短路试验。为了便于试验和安全，变压器的空载试验一般在( )加压；短路试验一般在
( )加压。 8、变压器铁芯饱和程度愈高，其励磁电抗Xm就愈( )。 9、若将变压器低压侧参数折算到高压侧时，其电势(或电压)应( )、电流应( )、电阻(或电抗)应( )。10、三相组式变压器各相磁路( )，三相芯式变压器各相磁路( )。 11、三相变压器组不能采用( )连接方法，而三相芯式变压器可以采用。 12、变压器并联运行的条件是( )、( )、( )。 13、当三相变压器接成星形(Y)时，其线电压是相电压的( )倍，线电流与相电流( )。 14、当三相变压器接成三角形(D)时，其线电压与相电压( )，线电流是相电流的( )倍。 15、变压器在运行时，当( )和( )损耗相等时，效率最高。 16、有两台变压器，额定电压分别为10kV／和／，两台变压器的变比差值△K为( )，若其它条件满足并联运行，根据计算结果，
这两台变压器( )并联运行。 17、三绕组变压器的额定容量是指( )。 18、自耦变压器与同容量的两绕组变压器比较，它的空载电流( )。 19、自耦变压器适用于一、二次侧( )相差不大的场合，一般在设计时，变比Ka( )。 20、电焊变压器实际上是一台( )的降压变压器，它的外特性( )，短路电流( )。 21、整流变压器的容量一般取一、二次绕组容量的( )，又称为( )。 22、单相绕组的感应电势与( )、( )和( )成正比。 23、线圈的短距系数表示了短距线圈比整距线圈产生的电势( )的程度。 24、线圈的分布系数表示线圈分布放置后，其合成电势比线圈集中放置时电势( )的程度。 25、主极磁场非正弦分布引起的( )，对相电势的大小影响( )，主要影响了电势的( )。
电机与拖动期末考试试题题库
《电机与拖动》试题题库 一、填空题 1.直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向，直流电动机电磁转矩的方向 和电枢旋转方向。（填相同或相反） 2.直流发电机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向，因此电磁转矩为 转矩；直流电动机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向，因此电磁转矩为转矩。 3.直流电动机的励磁方式有、、、四种。 4.直流电机是一种能量转换装置，具有可逆性，既可作发电机用，又可作电动机 用。作发电机使用时，输入功率，输出功率；作电动机使用时，输入功率，输出功率。 5.直流电机定子主磁极的作用是。 6.直流电动机的电磁制动有、、三种。 7.串励直流电动机的特点是：负载变化时励磁电流及主磁通同时改变，故负载变 化时变化很大，电磁转距则近似正比于变化。 8.直流电动机的静差率越小，表明电动机转速的相对稳定性越，也表明 机械特性越。 9.可用下列关系来判断直流电机的运行状态：当时为电动机状态，当时 为发电机状态。（填写,; U E E U >>） 10.直流电机的电磁转矩是由和共同作用产生的。 11.变压器主要由和两部分组成。 12.变压器空载试验一般在侧进行，而短路试验一般在侧进行。 13.变压器空载运行时功率因数很低，这是由于。 14.变压器的可以近似看成铁耗，可以近似看成铜耗。 15.按照磁滞回线的形状不同，铁磁材料可分为和材料两大类。 16.铁心中的和之和称。这部分损耗都将消耗有功功率，使 铁心发热。 17.电流互感器运行时，在任何情况下都不允许副边，它可以看作是；
而电压互感器使用时，副边不允许。 18.额定电压为440V/110V的单相变压器，高压边漏电抗16Ω，这算到二次侧后 大小为。 19.当三相异步电动机的转差率1 s=时，电动机处于状态；当0 s<时，电动机处于状态；当1 s>时，电动机处于状态。当电动机拖动恒转矩负载，当满足运行条件时，拖动负载获得稳定运行状态。 20.三相交流电机电枢绕组产生基波旋转磁势的条件是，其转速与通 入电流频率及电机极对数的关系是，若改变电流的相序，其转 向。 21.三相异步电动机在额定负载运行时，其转差率s一般在范围内。 22.异步电机中存在着二个转速：一个是转速，另一个是转 速。 23.三相异步电动机根据转子结构不同可分为和两类；同步电动机根 据转子结构的不同分为同步电机和同步电动机。 24.三相交流绕组通入对称的三相交流电流将产生不变，空间旋转的磁动 势。如果要改变磁场的旋转方向，可以通过改变来实现。 25.一个三相对称交流绕组，2p=2，通入f = 50Hz的对称交流电流，其合成磁动 势为磁动势，该磁动势的转速为 r/min。 26.一台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，定子旋转磁动势转速为 r/min。 27.三相异步电动机参数测定实验中，空载实验的损耗包括、 和。实验过程中，是不变损耗。 28.三相异步电动机的转差功率指的是，定子电压降低时，该功率值。 29.额定频率为50Hz的三相异步电动机的额定转速为725 r/min，该电机的极数 为 _ ，同步转速为 r/min，额定转差率为，转子电流频率 Hz。 和U关系来判断直流电机的运行状态，当_______时为电动机状态，当30、可用E a _______时为发电机状态。 31、直流发电机的绕组常用的有_______和_______两种形式，若要产生大电流，绕组常采用_______绕组。
电机及拖动基础试题及试卷。4
《电机与拖动基础》试题库及答案 第一部分直流电机 一、填空题： 1、并励直流发电机自励建压的条件是_______;_______;_______。(主磁路存在剩磁；并联在电枢两端的励磁绕组极性要正确，使励磁电流产生的补充磁通方向与剩磁磁通方向相同；励磁回路的总电阻必须小于临界电阻) 2、可用下列关系来判断直流电机的运行状态，当_______时为电动机状态，当_______时为发电机状态。（E a〈U；E a〉U） 3、直流发电机的绕组常用的有_______和_______两种形式，若要产生大电流，绕组常采用_______绕组。（叠绕组；波绕组；叠） 4、直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_______，直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_______。（相反；相同） 5、单迭和单波绕组，极对数均为p时，并联支路数分别是_______，_______。（2p；2） 6、直流电机的电磁转矩是由_______和_______共同作用产生的。（每极气隙磁通量；电枢电流） 7、直流电机电枢反应的定义是_______，当电刷在几何中线时，电动机产生_______性质的电枢反应，其结果使_______和_______，物理中性线朝_______方向偏移。（电枢磁动势对励磁磁动势的作用；交磁；气隙磁场产生畸变；对主磁场起附加去磁作用） 二、判断题 1、一台并励直流发电机，正转能自励，若反转也能自励。（）（F） 2、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。（）（T） 3、一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变。（F） 4、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。（）（F） 三、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。（1） （1）电枢绕组；（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，如果磁路不饱和，这时电械反应是（）（3） （1）去磁；（2）助磁；（3）不去磁也不助磁。 3、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（）。（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。
电机及拖动基础试题及试卷2010.12。 (2)
《电机原理及拖动》复习 一、名词解释 1、绕组元件：是两端分别与两个换向片相连接的单匝或多匝线圈。 2、直流电机的电磁转矩：是指电机在正常运行时，电枢绕组流过电流，这些载流导体在磁场中受力所形成的总转矩。 3、电力拖动系统的过渡过程：就是指拖动系统从一个稳定状态到另一个稳定状态中间的过程。 4、整流变压器：是作为整流装置的电源变压器，用来把电网电压转换成整流装置所需的电压。 5、能耗制动：能耗制动是指利用转子惯性转动切割磁力线而产生制动转矩，就是说把转子的能量消耗在转子回路的电阻上。 6、第一节距：一个元件两个有效边之间的距离，以所跨槽数表示。 7、直流电机的电枢电动势：是指直流电机正常工作时绕组切割气隙磁通产生的刷间电动势。 8、电力拖动系统：是由电动机、机械传动机构、生产机械的工作机构、电动机的控制设备以及电源等五部分组成的综合机电装置。 9、变压器的额定容量：是变压器的额定视在功率，三相变压器指的是三相总容量。 10、反接制动：反接制动是利用改变电动机定子绕组的电源相序、产生反向的制动转矩，而迫使电动机迅速停止转动的方法。 二、填空题 1、直流电动机改变线圈中电流方向是和完成的。 2、直流发电机把转换成。 3、他励直流电动机的调速方法
有、、。 4、三相变压器的原、副绕组都可以接成。 5、国际上规定标志三相变压器高、低压绕组线电势的相位关系用。 6、交流异步电动机的转子绕组有和两种。 7、定子三相绕组中通过三相对称交流电时在空间会产生。 8、同步电机可分为、和三类。 9、对于同步发电机，按拖动它的原动机来分有和发电机等。 10、通常采用、、和等方法来校验电动机的发热。 11、主磁极的作用是产生。它由和组成。 12、、和常数是决定机械过渡过程的三要素。 13、三相变压器组是由按一定的方式联接起来组成的。 14、空间电角度是空间几何角度的倍，p是。 15、电压互感器在运行时副绕组绝对不允许。而电流互感器在运行时副边绝对不允许。 16、定子三相绕组中通过三相对称交流电时在空间会产生。 17、鼠笼型电动机的起动方法有起动、起动两种。 18、异步电动机的调速有、、调速。 19、同步电动机的结构分有和两种。 20、同步电动机起动的方法有、、。 三、选择题
《电机与拖动基础》期末试卷2006
《电机与拖动基础》期末试卷2006.01 姓名：班级： . 满分：100分时间：90分钟 考生注意：选择题写在答题卡上，只交第二卷 第一卷（40分） 一、选择题（每题2分，计40分） 1.以下部件不属于直流电机定子组成部分的是（） A.主磁极 B.换向器 C.端盖 D.电刷装置 2.一般直流电机主磁极的铁心由（） A.优质硅钢片叠制而成 B.软铁块制作而成 C.钢板叠压而成 D.铁或钢铸成 3.直流电动机在旋转一周的过程中，某一电枢绕组元件（线圈）中所通过的电流方向（） A.改变一次 B.改变二次 C.改变三次 D.一直不变 4.直流电机的主磁场是指（） A.主磁极产生的磁场 B.电枢电流产生的磁场 C.换向极产生的磁场 5.直流电动机中的空载转矩等于 ( ) A.电磁转矩与输入转矩的差 B.输入转矩与电磁转矩的差 C.电磁转矩与输出转矩的差 D.输出转矩与电磁转矩的差 6.直流发电机中的空载转矩等于( ) A.电磁转矩与输入转矩的差 B.输入转矩与电磁转矩的差 C.电磁转矩与输出转矩的差 D.输出转矩与电磁转矩的差 7.他励电动机改变电源电压调速，是指（） A.改变励磁电压，电枢电压仍为额定值 B.改变电枢端电压，励磁电压仍为额定值 C.同时改变励磁、电枢端电压 8.直流电动机在主磁通Φ和电枢电压Ｕ不变，而负载转矩ＴＬ变小时，转速n,电枢电流I a和反电动势Ｅ的变化应是（） A.n增大，I a下降，Ｅ增大 B.n增大，I a增大，Ｅ增大 C.n增大，I a增大，Ｅ下降 D.n下降，I a下降，Ｅ下降 9.直流电动机在负载转矩ＴＬ和电枢电压Ｕ不变，主磁通变小时，转速n, 电枢电流I a和反电动势Ｅ的变化应是（）
电机及拖动基础试题及答案
电机及拖动基础试题及答案
电机与拖动试卷及参考答案 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），因此电磁转矩为（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（相同），因此电磁转矩为（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（延时机构）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、用丫-△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 ）,因此只 适用于空载或轻载启动。 5、反接制动时，当电机转速接近于（0）时，应及时（切断电源），防止电机（反转）。 6、伺服电动机为了防止（反转）现象的发生，采用（增大转子电阻）的方法。 7、步进电动机是一种把（电脉冲）信号转换成（角位移或线位移）信号的控制电机。 8、分磁环的作用是使（产生的合成吸力始终大于弹簧的反作用力），以消除（衔铁的振动和噪声）现象；三相交流电磁机构是否需要分磁环（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（每小题1分，共10分）。 （x ）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。 （x ）2.三相笼型异步电动机的电气控制线路，如果使用热继电器作过载保护，就不必再装设熔断器作短路保护。 (X ) 3.交流电动机由于通入的是交流电，因此它的转速也是不断变化的，而直流电动机则其转速是恒定不变的。 (X )4.转差率S是分析异步电动机运行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。 (X ) 5.三相异步电动机不管其转速如何改变，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。 (X ) 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。 (X ) 7.电流、电压互感器属于特殊变压器。电压互感器二次侧禁止开路，电流互感器二次侧禁止短路。 (V ) 8.三相异步电动机在起动时，由于某种原因，定子的一相绕组断路，电动机还能起动，但是电动机处于很危险的状态，电动机很容易烧坏。 (V ) 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。 (X ) 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(每小题5分，共15分) 1.直流电动机为什么不能直接起动？如果直接起动会引起什么后果？ ( 5分) 答：起动瞬间转速n=0,电动势E a=C e①n=0,最初起动电流I N U^R a。若直接起动，由于R a很小，1st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，因此不能直接起动。 2.异步电动机中的空气隙为什么做得很小？ 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) ，从而提高电动机
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第二部分 直流电动机的电力拖动 一、填空题： 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、如果不串联制动电阻，反接制动瞬间的电枢电流大约是电动状态运行时电枢电流的_______倍。 （2） 4、当电动机的转速超过_______时，出现回馈制动。（理想空载转速） 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采用_______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。（ ） （T ） 4、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。（ ） （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 ） 三、选择题 1、电力拖动系统运动方程式中的GD2反映了：（2） （1）旋转体的重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，它是一个整体物理量；（3）系统储能的大小，但它不是一个整体物理量。 2、他励直流电动机的人为特性与固有特性相比，其理想空载转速和斜率均发生了变化，那么这条人为特性一定是：（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、直流电动机采用降低电源电压的方法起动，其目的是：（2）（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：（2）（1）能耗制动状态；（2）反接制动状态；（3）回馈制动状态。 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I 1和I 2，那么：（2）（1）I 1I 2。 四、简答题： 1、电力拖动系统稳定运行的条件是什么？（电动机的机械特性与负载的转矩特性必须有交点，且在交点处，满足em L dT dT dn dn <） 2、何谓电动机的充分利用？(所谓电动机的充分利用是指电动机无论在额定转速下运行,还是调速过程中处于不同转速下运行,其电枢电流都等于额定值。) 一台他励直流电动机数据为：P N =7.5kW ，U N =110V ，I N =79.84A ，n N =1500r/min ，电枢回路电阻R a =0.1014Ω，求：（1）U=U N ，Φ=ΦN 条件下，电枢电流I a =60A 时转速是多少？（2） U=U N 条件下，主磁通减少15%，负载转矩为T N 不变时，电动机电枢电流与转速是多少？（3）U=U N ，Φ=ΦN 条件下，负载转矩为0.8T N ，转速为（—800）r/min ，电枢回路应串入多大电阻？ 解：（1）0.068N a N e N N U R I C n -Φ== 1528/min N a a e N U R I n r C -==Φ （2）N T 不变时，em T 不变，即T N N T a C I C I Φ=Φ 93.930.85N N a N N N I I I A ΦΦ===ΦΦ 1738/min N a a e U R I n r C -==Φ （3）不计空载转矩时，em L T T =，故：
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电机与拖动基础试题及答案(简答题) 简答题 1．变压器铁心为什么要用涂有绝缘的薄硅钢片叠成？若在铁心磁回路中出现较大的间隙，对变压器有何影响？ 答：铁心中交变的磁通会在铁心中引起铁损耗，用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠成铁心，可以大大减少铁损耗。若在铁心磁回路中出现较大的间隙，则主磁通所经过的铁心磁回路的磁阻就比较大，产生同样的主磁通所需要的励磁磁动势和励磁电流就大大增加，即变压器的空载电流会大大增加。 2．画出单相变压器负载时的各种磁通及其产生的感应电动势的关系图。 答：变压器负载时各种磁通及其产生的感应电动势的关系如下图： 3．为什么变压器的空载损耗可以近似看成铁损耗？为什么短路损耗可以近似看成铜损耗？ 答：变压器铁损耗的大小决定于铁心中磁通密度的大小，铜损耗的大小决定决定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行的数值，铁损耗也为正常运行时的数值。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，远小于正常运行的数值，它产生的铜损耗相对于这时的铁损耗可以忽略不计，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行时的数值，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行时的数值，此时铁损耗与铜损耗相比可忽略不计。因此短路损耗可近似看成铜损耗。 4．变压器的Rm、Xm各代表什么物理意义？磁路饱和与否对Rm、Xm有什么影响？为什么要求Xm大、Rm小？答：Rm：变压器的励磁电阻，它是反应变压器铁耗大小的等效电阻，不能用伏安法测量。Xm：变压器的励磁电抗，反应了主磁通对电路的电磁效应。Rm、Xm都随磁路饱和程度增加而下降。 Xm越大、Rm越小时，主磁通一定时，铁耗越小，所以希望Xm大、Rm小。为此变压器铁心材料都用导磁性能好（磁阻小）、铁损小、0.35mm厚冷轧硅钢片叠成。 5．根据电流互感器副边短路后的电磁关系，说明为什么不能开路。 答：开路后副边电流的去磁作用消失，原边电流全部用来励磁，使得铁心磁通过度饱和，畸变，铁心发热，原边副边感应出高电压，危险。 6．如果考虑变压器铁心饱和，变压器的励磁电流是什么波形？为什么？ 答：尖顶波。变压器电压为正弦波，这就要求磁通也应该是正弦波，才会使得电压和电势大约相等。即U≈E=4.44fNφ。当磁路饱和时，正弦波的励磁电流只能产生平顶波铁心的磁通，只有尖顶波的励磁电流才能产生正弦波铁心磁通。7．简述并励直流发电机自励建压的条件 答：1）必须有剩磁。否则要充磁。2）并联在电枢两端的励磁绕组极性要正确，使励磁电流产生的补充磁通方向与剩磁磁通方向相同。3）励磁回路的总电阻必须小于临界电阻。4）转速不能太低，转速应该达到额定转速。 8．并励电动机起动时，为什么电枢回路中串联的电阻取较大的值？而励磁回路中串联的电阻取较小的值？ 答：直流电动机起动时，由于转速为0，Ea=0，电枢绕组的电阻很小。如电枢回路不串联电阻，全压起动时，起动电流I=U/Ra可达额定电流的几十倍，损坏电机。电枢回路中串联较大的电阻可使起动电流较低。起动过程中又要求有足够大的起动电磁转矩，T=CTΦIa，励磁回路电阻较小，励磁电流较大，磁通较大，将产生足够大的电磁转矩，电机很快转动起动，感应电势很快建立起来，使起动电流很快减小。 9．试分别画出他励直流电动机在改变电枢电压时和在转子回路中串电阻时的人为机械特性曲线。 答：改变电枢电压时的机械特性