电机与拖动基础试题含答案

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

图中U1>U2>U3

回路串电阻时机械特

图中R1

10．什么在直流电动机的电枢反接的反接制动时在电枢回路中要串接较大的电阻？

答：在反接制动前，假定电动机的转速为n，则此时的电动机产生的反电势为Ea。在电枢电压反接制动时，由于电动机及机械负载的惯性作用，电动机的转速不会突变，仍然为n，即此时电动机产生的反电动势为Ea。有电动机的电压

平衡方程式可知，此时的电枢电流为：

电动机在电枢反接的反接制动开始时电枢电流很大。为了抑制电枢电流，应在电枢回路中串入较大的电阻，串入电阻

后的电枢电流为：

11．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？

答：直流电动机的直接起动电流为Ist=uN/Ra，由于uN>>Ra（数值）,无论功率大小，Ist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。

12．直流电动机的电动与制动两种运转状态的根本区别何在？

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，制动状态特点使电动机所发的转矩T的方向与转速n的方向相反。

13．并励直流电机起动时，电枢回路中的起动电阻R和励磁回路中的调磁电阻r各应处于什么位置？说出原因？

答：电机起动时，要求大的起动转矩和小的起动电流。这就要求有强的励磁磁场，因此励磁回路电阻最小，即r处于最小位置。小的电枢电流，即电枢回路中的起动电阻R应该最大位置。

14．并励直流发电机自励发电的原理是什么？

答：电机的微弱的剩磁产生较低的剩磁电势，剩磁电势加在励磁绕组上，产生励磁电流、磁场，若此时的磁场和原先

的剩磁磁场相同，它们就会加强，产生更大的磁场，进而产生更大的切割电势，电机就会起励，完成自励发电。15．什么叫转差率？转差率是怎样计算的？

答：转差率就是同步转速n1和电动机转子转速n二者之差与同步转速n1的比值。

转差率用s表示，其计算式按照以上定义表示为：

16．三相异步电动机中的空气隙为什么必须做得很小？

答：当三相异步电动机的空气隙较大时，对应的电抗Xm就较小，从等效电路可知，此时无论是空载还是负载运行，电动机的励磁电流都比较大，则对应的铜损耗和铁损耗都比较大，电动机的效率较低。因此，三相异步电动机定子和转子之间的空气隙必须做得很小，这样电动机的励磁电流才不会大，电动机的效率才较高。

17．电动机定子绕组通电产生的旋转磁场转速与电动机的极对数有何关系？

答：定子绕组通电产生的旋转磁场转速，即同步转速n1，其大小由电网的频率f和电机极对数p决定，即n1=60f/p

我国电网频率为f=50Hz，当

p=1时，n1=3000r/min p=2时，n1=1500r/min p=3时，n1=1000r/min，等

18．同步电动机的气隙磁场，在空载时是如何激励的？在负载时是如何激励的？

答：空载时，定子绕组中没有电流，气隙磁场是由转子绕组中直流电流激励的，负载以后，定子三相电流产生旋转磁动势，其基波以同步速度旋转，与转子相对静止。气隙磁场是由转子绕组中直流电流和定子绕组中三相交流电流共同激励的。

19．异步电动机运行时，为什么总是要从电源吸收滞后的无功电流？

答：这是因为：一方面，异步电动机需要励磁电流来产生主磁通，对应参数为励磁电抗Xm，要从电源吸收滞后的无功电流；另一方面，对应定、转子漏磁通的参数为定、转子漏电抗X1和X2，也需从电源吸收滞后的无功电流，因此，异步电动机运行时总是需要从电源吸收滞后的无功电流，以满足这三个电抗的需要。

20．分别描述三相异步电机电压降低和转子回路串电阻后，起动转矩、最大转矩、临界转差率、同步转速的变化情况。答：电压降低，起动转矩平方关系下降；最大转矩平方关系下降，临界转差率不变，同步转速不变。转子回路串电阻，当临界转差率小于1时，起动转矩增加，最大转矩不变，同步转速不变。当临界转差率大于1时，起动转矩减小，最大转矩不变，同步转速不变。

21．如何根据转差率的数值来判断异步电动机的三种运行状态。

答：电动机工作状态：转子转速n应为0s>0。

发电机工作状态：转子转速n应大于同步转速n1，即n>n1，代入转差率公式可知，s<0。

电动机工作状态：转子转速n应和同步转速n1转向相反，即n<0，代入转差率公式可知，s>1。

22．说出异步电机的采用的启动方法及其原理。

答：降压起动：串电抗器、串自耦变压器。原理是降低定子绕组的电压，减小定子起动电流。转子回路串电阻、串频敏变阻器起动。原理是增加起动转矩，减小起动电流。

23．为什么三相异步电机的起动电流很大，起动转矩却不大？

答：１）电机的漏阻抗小，起动时，所以起动电流大。

２）定子阻抗压降大，导致励磁电势小，气隙磁通Φ小。

３）转子电流频率高，电抗大，功率因数小。

根据，虽然电流很大，但转矩不大

24．分别描述三相异步电机电压降低和转子回路串电阻后，起动转矩、最大转矩、临界转差率、同步转速的变化情况。答：电压降低：起动转矩平方关系下降；最大转矩平方关系下降，临界转差率不变，同步转速不变。

转子回路串电阻：当临界转差率小于1时，起动转矩增加，最大转矩不变，同步转速不变。当临界转差率大于1时，起动转矩减小，最大转矩不变，同步转速不变。

25．为什么异步电动机工作时的转速总是小于同步转速？

答：异步电动机工作时的转子转速总是小于同步转速，这是因为如果转子转速等于同步转速，则转子绕组与旋转磁场无相对运动，也就不能切割转子导条，此时转子导条中感应电动势为零，即导条中无感应电流，转子绕组中产生的电磁转矩为零。

26．为什么同步电机的气隙要比相同容量的感应电机的大？

答：感应电机的励磁电流由电源供给，需要从电网吸取感性无功功率，如果气隙大，则励磁电流大，电机的功率因数

低，因此在机械容许的条件下，气隙要尽量小一些。同步电机的气隙磁场由转子电流和定子电流共同激励，气隙大，同步电抗小，运行稳定性高。

27．同步发电机怎样产生三相交流电能？同步电动机怎样将电能转换成机械能？

答：同步发电机定子上有三相对称绕组，转子上励磁绕组通直流电流，产生磁场。当原动机拖动转子恒速旋转时，旋转磁场和定子有相对运动，在定子绕组感应电势。当发电机接负载时，输出三相交流电能。在同步电动机定子绕组上加三相对称电压，产生旋转磁场，在转子绕组上通直流电流，在转子同步转速下，旋转磁场吸引转子磁极一起运转，在转子上产生电磁转矩，输出机械功率。

28．简述同步电动机的异步起动过程？

答：起动时，先把同步电动机的励磁绕组通过外部的限流电阻进行短接，然后把定子绕组接上三相交流电源。由于同步电动机转子上另有绕组，相当于绕线转子异步电动机，靠起动绕组所产生的异步转矩，电动机便起动起来。然后逐渐加速，待转速上升到接近于同步转速（约95％n0）时，将励磁绕组换接在励磁电源上，使转子建立励磁磁场，这样依靠定、转子磁场间相互作用所产生的同步转矩，便可以使转子转速达到同步转速，即所谓“牵入同步”，从而结束起动过程

29．同步电动机为何没有起动转矩？

答：同步电机形成的旋转磁场作用在静止转子上，转子有惯性，不能立即跟随定子磁场转动，旋转磁场对转子所产生的力矩是交变的，时而往前牵引，时而往后拖拉，因而转子只在原位置前后振动，转子的平均电磁转矩为零。因此电机没有起动转矩，不能起动。

30．为什么说同步电动机的负载大小和功率角θ有关？

答：当θ较小时，转子和旋转定子磁场产生的磁拉力主要在径向上，负载变大时，此时磁拉力不足，转子磁极和定子产生的旋转磁极位置会产生变化，θ增大，磁拉力增大，电机在新的工作点找到平衡。

31．简述同步电动机的工作原理

答：同步电动机的工作原理：在同步电动机的定子绕组中通入三相交流电后，在气隙中产生同步旋转的气隙磁场，相当于一旋转的磁极。在转子中通入直流电后，会在转子上产生一磁极，当转子和定子的等效磁极保持相对静止时，两对磁极相互吸引，从而拖动转子同步旋转。

32．试简述交流伺服电动机的工作原理。

答：当交流伺服电动机在系统中运行时，励磁绕组固定地接到交流电源上，当控制绕组上的控制电压为零时，气隙内磁场为脉振磁场，电动机无起动转矩；若有控制电压加在控制绕组上，且控制绕组内流过的电流和励磁绕组内流过的电流不同相，则在气隙内会建立一定大小的旋转磁场。因此电动机有了起动转矩，转子就立即旋转。当控制电压撤销时，由于伺服电动机本省具有克服自转的特性，伺服电动机立即停止下来，从而实现了伺服电动机能够根据控制电压来确定自己是否运行，达到了伺服的功能。

论述题

1、从三相异步电动机的等效电路入手，分析为什么三相异步电动机不宜长期轻载运行？

答：从三相异步电动机的等效电路可知，当电动机轻载运行时，其转差率s很小，则其等效表征的机械输出功率电阻很大，该支路和励磁支路是并联的，它们的合成阻抗更多的表现为感抗，而电动机的定子漏抗和电阻很小，则电动机总的阻抗基本上是由励磁支路和转子支路所确定，因此总的电路表现为较大的感抗，电流滞后电压较多，输入电功率的功率因数低。那么在传递相同功率的情况下，输入电流较大，在绕组上的铜耗就较大，电动机运行的效率较低。在轻载这样的情况下长期运行，电动机的使用是不经济的。

2．试论述力矩式自整角机的基本工作原理

答：由于发送机和接收机的励磁绕组接在同一励磁电源上，当发送机和接收机的励磁绕组对于本身的同步绕组的偏转角出现失调角时，即θ＝θ1－θ2不为零时，那么发送机的励磁电流在三相同步绕组中感应的三相电动势和接收机励磁绕组在三相同步绕组中感应的电动势就不会相等，则会在发送机和接收机的三相同步绕组中产生环流电流，该环流电流和励磁电流相互作用而产生电磁力矩，推动接受机的励磁转子运动，直到接收机励磁绕组和同步绕组的偏转角等于发送机的偏转角，即θ＝0为止。此时发送机和接收机中同步绕组所感应的三相电动势是完全相等的，在发送机和接收机的三相同步绕组中没有环流电流，没有电磁力矩。因此，力矩式自整角机的接受机的励磁转角能够和发送机的励磁转角保持一致。

3．感应电动机定子绕组与转子绕组没有直接联系，为什么负载增加时，定子电流和输入功率会自动增加，从空载到满载电机主磁通有无变化？

答：负载增加时，由牛顿运动公式可知，电机转速将下降，转差率会上升，转子绕组切割磁力线的速度增加，转子的感应电动势、感应电流相应增加，转子磁动势F2也增加。由磁动势平衡关系可知，定子磁动势会增加，定子电流I1会上升，从而维持磁动势的平衡。定子电流的增加，由于U1不变，这表明电机从电网吸收的电功率增加。这一过程直

到转子电流产生的转矩和负载转矩重新平衡为止。在U1不变的情况下，I1的增加导致I1Z1增加，使E1减小。由于I1Z1增加的部分同U1相比较小，故主磁通略有下降。

4．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？

答：电动机在实现能量变换的过程中，在电动机内部产生损耗并变成热量从而使电动机的温度升高。在电动机中，耐热最差的是绕组的绝缘材料。不同的绝缘材料，它能够长期使用的温度是不一样的，因此，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。尽管两台电机的通风冷却条件不同，但只要绝缘材料相同，他们都能长期在相同的温度下运行（容许温升内）。两台电动机的通风冷却条件不同，只能影响到电机的散热情况，而不会改变电机的温升。

5、一台笼型感应电动机，原来转子是插铜条的，后因损坏，改为铸铝的。如果输出同样转矩，电动机运行性能有什么变化？

答：当三相异步电动机转子导条由铜导条改为铸铝导条后，由于铝的电阻率比铜的电阻率要大，相当于增大了电动机转子回路的电阻。由三相异步电动机的等效电路分析可知：当转子电阻增大时电动机起动时的电流将会减小；起动转矩最大；最大转矩不变；但临界转差率Sm将会增大。当电动机稳定运行后，如果负载转矩和未换铸铝时的一样没有变化，由于转子电阻增大，将会使稳定运行时的转差率S增大；电动机转速下降；同时，损耗在转子上的铜耗增大；电动机运行时效率下降。故从长期使用来说，采用铸铝转子的三相异步电动机，运行是不经济的。

6．什么是交流伺服电动机的自转？交流伺服电动机怎样克服自转现象？

答：当交流伺服电动机的励磁绕组和控制绕组加上交流电压后，电动机的转子开始运转，运转以后，去掉控制绕组上的控制电压，伺服电动机仍然转动的现象叫做交流伺服电动机的自转。自转现象存在的原因是单相交流电动机虽然没有起动转矩，但起动起来后，就有电磁转矩存在，在交流伺服电动机中，采用增大转子电阻的办法来克服自转现象的

出现，即满足的条件，此时伺服电动机在单相运转时，产生的电磁转矩是负转矩，即当控制电压没有时，电动机受到负转矩而停止下来。

7．为什么变压器的空载电流同三相异步电动机空载电流相比较起来要小一些？

答：激磁电流的大小与主磁路的磁阻密切相关，变压器的主磁路全部用导磁性能良好的材料构成，而异步电机是旋转电机，主磁路里除了有用导磁性能良好的硅钢片叠压而成的定子铁芯和转子铁芯，还有空气隙，气隙的长度尽管很小，但磁阻很大，这样异步电机主磁路的磁阻比相应的变压器的大，所以异步电机的激磁电流标么值（约0.2~0.5）比变压器的（约0.02~0.1）大得多。空载电流的主要成份是激磁电流，因此变压器空载电流的标么值比异步电机小得多。

8．直流他励电动机启动时，为什么一定要先把励磁电流加上？若忘了先合励磁绕阻的电源开关就把电枢电源接通，这是会产生什么现象（试从TL=0 和TL=TN两种情况加以分析）？

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。

9.一台笼型感应电动机，原来转子是插铜条的，后因损坏，改为铸铝的。如果输出同样转矩，电动机运行性能有什么变化？

答：当三相异步电动机转子导条由铜导条改为铸铝导条后，由于铝的电阻率比铜的电阻率要大，相当于增大了电动机转子回路的电阻。由三相异步电动机的等效电路分析可知：当转子电阻增大时电动机起动时的电流将会减小；起动转矩最大；最大转矩不变；但临界转差率Sm将会增大。当电动机稳定运行后，如果负载转矩和未换铸铝时的一样没有变化，由于转子电阻增大，将会使稳定运行时的转差率S增大；电动机转速下降；同时，损耗在转子上的铜耗增大；电动机运行时效率下降。故从长期使用来说，采用铸铝转子的三相异步电动机，运行是不经济的。

10．什么是交流伺服电动机的自转？交流伺服电动机怎样克服自转现象？

答：当交流伺服电动机的励磁绕组和控制绕组加上交流电压后，电动机的转子开始运转，运转以后，去掉控制绕组上的控制电压，伺服电动机仍然转动的现象叫做交流伺服电动机的自转。自转现象存在的原因是单相交流电动机虽然没有起动转矩，但起动起来后，就有电磁转矩存在，在交流伺服电动机中，采用增大转子电阻的办法来克服自转现象的

出现，即满足的条件，此时伺服电动机在单相运转时，产生的电磁转矩是负转矩，即当控制电压没有时，电动机受到负转矩而停止下来。

11．变压器一、二次绕组之间没有电路的联接，为什么在负载运行时，二次侧电流加大或减小的同时，一次侧电流也跟着加大或减小？

答：虽然一、二次绕组之间没有电路的直接连接，但它们共同链着同一个主磁通、负载运行时产生主磁通的励磁磁动势是一、二次绕组磁动势之和，当变压器主磁通不变时，不论负载大小如何，励磁磁动势恒为N1Im不变，即有如下

的磁动势平衡关系：

因此二次侧电流变化时，二次测磁动势改变。通过上面的磁动势平衡关系，一次侧磁动势也随着改

变了，也改变了。I2增大或减小，I1也随之增大或减小。

12．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？

答：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（2分）。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，大量被电动机吸收，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。

13．压器二次侧开路时，一次侧加额定频率额定电压，虽然R1很小，为什么电流不会很大？若接于相同电压的直流电源上，又会发生什么现象？

答：当变压器的一次则接于额定频率、额定电压的交流电网时，由于交变主磁通所感应的反电动势E1的存在，外施电压主要由E1来平衡，因此虽然R1很小，但电流不会很大。若变压器的一次则接于额定电压的直流电源上，由于磁通恒定而无法在一次则线圈中感应电动势，外施电压只能由一次则线圈绕组的电阻压降来平衡，由于变压器绕组的电阻R1很小，因而一次侧电流可达额定电流的几十甚至上百倍，导致变压器烧坏。

14．有一台三相异步电机工作在第一象限电动状态，试画出其机械特性曲线（包括在第二象限和第四象限部分），并分析机械特性曲线在各象限的特点和运行状态？

答：第一象限：1)起动点A：该点的S＝1，对应起动转矩TQ，对应直接起动时的起动电流IQ。2)临界点B：该点的S=Sm；对应Tm为最大转矩。3)额定点C：对应额定值。(4)同步点D：又称理想空载点，该点n=n1 (即S=0)。

15．变压器中主磁通和漏磁通有什么区别？指出励磁各磁通的磁动势。

答：主磁通：沿铁心闭合，同时与一次绕组和二次绕组相交链，并在所交链的绕组中感应电动势，它是实现能量转换的媒介，是变压器的工作磁通，占总磁通的绝大部分。漏磁通：主要沿非铁磁材料闭合，仅与一次绕组或二次绕组交链，在所交链的绕组中感应电动势，起漏抗压降作用，在数量上远小于主磁通。由于主磁通的磁路是非线性的，故Xm 不是常数，随铁心饱和程度的提高而减小。漏磁路基本上是线性的，故Xδ基本上为常数。

主磁通由一次绕组和二次绕组磁动势共同产生，漏磁通仅由一次绕组或二次绕组磁动势单独产生。

16．交流伺服电机有哪几种控制方式？并分别加以说明。

答：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。

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( )。

电机与拖动试题参考答案

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 2、此试卷适用自动化专业本科 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）I1I2。 4．三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。 5．三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。 6．三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。 7．三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。 8．三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。 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)

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 =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== （2）N T 不变时，em T 不变，即T N N T a C I C I Φ=Φ （3）不计空载转矩时，em L T T =，故： 解得： 2.69B R =Ω 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）

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《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。

最新电机与拖动基础试题及答案

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

电机与拖动考试试题及答案

《电机与拖动》试题库 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励磁绕组并联到电枢两端的极 性正确_;_励磁回路的总电阻必须小于该转速下的临界电阻值。（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u>E a时为电动机（o

《电机与拖动基础》复习题 .doc

《电机与拖动基础》复习题 一、填空题（36分，每题2分，总共36分） 1、并励直流电动机改变转向的方法有 ， 。 2、直流电机单叠绕组的并联支路对数为 。 3、并励直流电动机在运行时励磁绕组断开了，电机将 。 4、一台50HZ 的三相电机通以60 HZ 的三相对称电流，并保持电流有效值不变，此时三相基波合成旋转磁势的幅值大小 ，转速 ，极数 。 5、当三相异步电动机定子绕组接于Hz 50的电源上作电动机运行时，定子电流的频率 为 ，定子绕组感应电势的频率为 ，如转差率为s ，此时转子绕组感应电势的频率 ，转子电流的频率为 。 6、三相交流绕组产生的磁动势的性质是 ，其特点是幅值的大小 、转速的大小为 、转向是由 决定的、当哪相电流最大，三相合成基波圆形旋转磁动势就转至 。 7、三相异步电动机等效电路中的附加电阻 ' -2)1(R s s 上所消耗的电功率应等于 。 8、同步发电机并网的条件是：（1） ；（2） ； （3） 。 9、同步电机的功角δ有双重含义，一是 和 之间的夹角； 二是 和 之间的夹角。 10、通过 和 实验可求取变压器的参数。 11、并联运行的变压器应满足（1） ，（2） ， （3） 的要求。 12、直流发电机的电磁转矩是 转矩，直流电动机的电磁转矩是 转矩。 13、一台三相电力变压器N S =560KV A ，N N U U 21 =10000/400(v), D,y 接法，负载时忽略励磁电流，低压边相电流为808.3A 时，则高压边的相电流为 。 14、他励直流电动机调速时，在励磁回路中增加调节电阻，可使转速 ，而在电枢回路中增加调节电阻，可使转速 。 15、三相异步电动机转速为n ，定子旋转磁场的转速为n ，当n ＜n 是 运行状态；当 n ＞n 是 运行状态；当 n 与 n 反向时是 运行状态 16、三相同步发电机通过调节____ _____________可调节有功功率。 17、变压器由空载到负载，其主磁通φ 的大小____ ___________。 18、同步发电机在过励时从电网吸收 ，产生 电枢反应。 二、问答题（每题4分，总共24分） 1、直流发电机感应电势与那些因素有关？若一台直流发电机空载电势是230伏，试问在下列情况下电势的变化如何？ （1） 磁通减少10％；

电机与拖动试题库和知识点经典

电机与拖动 绪论一、名词解释1. 磁场:电流周围的效应 2.磁动势（磁通势、磁势）:产生磁场的源泉 3.磁场强度:表征距离磁源即磁动势一定位置的地方，磁动势影响强度的一个物理量。 4.磁场感应强度（磁通密度）:表征距离磁源即磁动势一定位置的地方，磁动势感应能力强弱的一个物理量。 5.磁通量Φ：垂直穿过某一截面（面积为S）磁力线的数目 6.磁阻：就是磁力线通过磁路时所遇到的阻碍，磁阻与磁路的长度成正比，与磁路的磁导率成反比，并与磁路的截面积成反比 7电感：其实质表征的就是电磁装置电与磁转换能力的大小。 二、填空 1、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。 2、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、磁路的欧姆定律、磁路的基尔霍夫定律。 3、电机的电流有交、直流之分，所以，旋转电机也有直流电机与交流电机两大类。 4、旋转电机是一种机电能量转换的机电装置。 5、把电能转换机械能的电机称为电动机; 把机械能转换电能的电机称为电发电机。 三、判断题 1、垂直穿过线圈的磁通量随时间变化，必然会在线圈中产生感应电动势。（√） 2、棱次定律表明垂直穿过线圈的变化磁通，会在线圈中产生电动势。（√） 3、棱次定律表明线圈中的感生磁场的方向始终是与原磁场变化率的方向一致的。（×） 4、棱次定律表明线圈中的感生磁场的方向始终是与原磁场方向一致的。（×） 六、问答题 1.电磁作用原理的综述 有电流必定产生磁场，即“电生磁” ；磁场变化会在导体或线圈中产生感应电动势，即“动磁生电” ;载流导体在磁场中要受到电磁力的作用，即“电磁生力” 第一章直流电机的原理与结构 一、名词解释 （一）1.电枢：在电机中能量转换的主要部件或枢纽部分 2.换向：直流电机电枢绕组元件从一条支路经过固定不动的电刷短路，后进入另一条支路，元件中的电流方向改变的过程。 3.额定值：在正常的、安全的条件下，电气设备所允许的最大工作参数。 （二） 1.电机：机电能量（或机电信号）转换的电磁装置 2.直流电机：直流电能与机械能量进行转换的电磁装置 3.直流发电机：把机械能量转换为直流电能的电磁装置 4.直流电动机：把直流电能转换为机械能量的电磁装置 5.交流电机：交流电能与机械能量进行转换的电磁装置 6.交流电动机：把交流电能转换为机械能量的电磁装置 7.交流发电机：把机械能量转换为交流电能的电磁装置 （三）第一节距：同一元件的两个元件边在电枢圆周上所跨的距离 （四）极距：相邻两个磁极轴线之间的距离 （五）电角度：磁场在空间变化一周的角度表示 二、填空 1、铁心损耗一般包括磁滞损耗、涡流损耗。

电机与拖动基础课后答案第版许建国

第一章 1 . 2 一台直流发电机的数据为:额定功率N P =12 kW ,额定电压N U =230 V ,额定转速 N n =1 450 r /min,额定效率N η=83 .5 %。试求: ( 1 )额定电流N I ; ( 2 )额定负载时的输入功率N P 1 。 解：（1）直流发电机的:额定功率 N N N I U P = A U P I N N N 17.52230 10123=?== （2）KW P P N N N 37.14835 .012 1== = η 1 . 3 一台直流电机,已知极对数p= 2 ,槽数Z 和换向片数K 均等于22 ,采用单叠绕组。 ( 1 )计算绕组各节距;

( 2 )求并联支路数。 解：（1）第一节距 54 242221=-=±= εp Z y ,为短距绕组。 单叠绕组的合成节距及换向器节距均为1,即1==K y y 第二节距41512=-=-=y y y (2) 并联支路数等于磁极数,为4。 1 . 4 一台直流电机的数据为:极数 2 p=4 ,元件数S=120 ,每个元件的电阻为0 . 2 Ω。当转速为1 000 r /min 时,每个元件的平均感应电动势为10 V ,问当电枢绕组为单叠或单波绕组时,电刷间的电动势和电阻各为多少 解：当电枢绕组为单叠绕组时, 绕组并联支路数等于磁极数,为4,每一条支路串联的元件数为30, 换向器上放置4个电刷,假设一个电刷短路一个元件, 每一条支路有一个元件被短路,则电刷间的电动势为 a E =29?10=290V ; 每一条支路的电阻为 Ω=?=8.52.029R ,4条并联支路的电阻,即电刷间的电阻为 Ω=== 45.14 8 .54R R a

电机与拖动基础模拟题

《电机与拖动基础》模拟题 一．单项选择题 1．一台他励直流发电机由额定运行状态转速下降到原来的50%，而励磁电流、电枢电流都不变，则 B 。 A．端电压下降到原来的50% B．E a下降到原来的50% C．T下降到原来的50% D．E a和T都下降到原来的50% 2．恒速运行的电力拖动系统中，已知电动机电磁转矩为90N·m，忽略空载转矩，传动机构效率为0.8，速比为10，未折算前实际负载转矩应为 A 。 A．720 N·m B．90 N·m C．900 N·m D．80 N·m 3．电力拖动系统中已知电动机转速为1000 r/min，工作机构转速为100 r/min，传动效率为0.9，工作机构未折算的实际转矩为150 N·m，电动机电磁转矩为20 N·m，忽略电动机空载转矩，该系统肯定运行于 C 。 A．减速过程B．恒速 C．加速过程D．变速 4．一台绕线式三相异步电动机拖动起重机的主钩，若重物提升到一定高度以后，需要停在空中，在不使用抱闸等装置使卷筒停转的情况下，可以采用的办法是 D 。 A．切断交流电动机电源电压B．对调电动机定子任意两出线端 C．降低电动机电源电压D．在电动机转子回路中串入适当的三相对称电阻5．一台八极绕线式三相异步电动机拖动起重机的主钩，当提升某重物时，负载转矩T L=T N，电动机转速n N=710 r/min。忽略传动机构的损耗，现要以相同的速度把该重物下放，可以采用的办法是 D 。 A．降低交流电动机电源电压B．切除交流电源，在定子绕组通入直流电流 C．对调定子绕组任意两出线端D．转子绕组中串入三相对称电阻 6．恒速运行的电力拖动系统中，已知电动机电磁转矩为100N·m，忽略空载转矩，传动机构效率为0.8，速比为10，未折算前实际负载转矩应为 D 。 A．8000 N·m B．1000 N·m C．900 N·m D．800 N·m 7．电力拖动系统中已知电动机转速为1000 r/min，工作机构转速为100 r/min，传动效率为0.9，工作机构未折算的实际转矩为180 N·m，电动机电磁转矩为20 N·m，忽略电动机空载转矩，该系统肯定运行于 B 。

电机及拖动试题一及答案

电机及拖动试题(一) 一、单项选择题 1、在直流电机的公式E a=C eΦn以及T e=C TΦI a中，Φ指的是( ) A、每极合成磁通量 B、所有磁极总磁通量 C、主磁通每极磁通量 D、每对极合成磁通量 2、造成他励直流电动机固有机械特性是一条略微下垂的直线原因是 （） A、负载转矩 B、电源电压 C、气隙磁通 D、电枢电阻降压 3、一台50Hz三相感应电动机的转速n=720r/min,则该电机的极数以及同步转速为（） A、4极，1500r/min B、6极，1000r/min C、8极，750r/min D、10极，600r/min 4、一台50Hz三相感应电动机的拖动额定恒转矩负载运行时，若电源电压下降10%，则此时电动机的电磁转矩T a为（） A、T aN B、0.81T aN C、0.9T aN D、＞T aN 5、在三相感应电动机等效电路中，其中附加电阻（1-s)/(sR2＇)上所消耗的电功率等于（） A、输出功率P2 B、输入功率P1 C、电磁功率P m D、总机械功率PΩ 6、一台绕线式感应电动机，在恒定负载下，以转差率s运行，当转子边串入电阻R=2R2＇（R已折算到定子边0,测得转差率将为（）A、等于原先的转差率s B 、三倍等于原先的转差率s

C、两倍等于原先的转差率s D、无法确定 7、如果有一台三相感应电动机运行在转差率s=0.25的工况下，此时通过气隙传递的功率有（） A、25%的转子铜耗 B、75%是转子铜耗 C、75%是输出功率 D、全机械功率 8、三相感应电动机与电磁转矩的大小成正比的是（） A、电磁功率 B、输出功率 C、输入功率 D、全机械功率 9、电机气隙应取尽可能小的主要目的是（） A、减小附加损 B、提高功率因素 C、减小电机体积 D、提高运行可靠性 10、不能作为降低鼠笼型异步电动机堵转电流的方法是（） A、降低电源电压 B、定子边串接电抗 C、定子绕组接法 D、绝缘等级 11、绕线式异步电动机转子串电阻调速的机械特性所具有的特点是 （）A、串接电阻越大，堵转转矩越小B、最大转矩提高 C、转差率与转子总电阻成正比 D、串接电阻越大，堵转转矩越小 12、已知一台直流电动机的额定数据如下：额定功率P N=160KW，额定电压U N=220V，额定效率ηN=90%，额定转速ηN=1500r/min，则该电机的额定电流为（） A、0.539安 B、0.08安 C、727安 D、808安 13、一台他励直流电动机的额定功率P N=20KW，额定电压U N=220v,

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Y-△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）。 （×）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。 （×）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。 （×）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，

电机及拖动基础考试及答案

年级：＿＿＿＿专业：＿＿＿＿层次：＿＿＿＿姓名：＿＿＿ 长春工业大学＿＿＿＿学年第＿＿学期 《电机及拖动基础》期末考试卷 一、填空题（每题5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（），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。 2．接触器主要由（）、（）、（）等三大部分组成。 3．空气阻尼式时间继电器主要由（）、（）和（）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Y-△降压起动时,起动电流为直接用△接法起动时的（）,所以对降低（）很有效。但启动转矩也只有直接用△接法启动时（），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（）时，应及时（），防止电机（）。 6、伺服电动机为了防止（）现象的发生，采用（）的方法。 二、判断题（每小题2分，共20分） （）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。 （）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。 （）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。 （）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。 （）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。 （）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。 （ ）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。 （ ）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。 （ ）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。 （ ）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10分，共20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） 2．异步电动机中的空气隙为什么做得很小？ 四、计算题（30分） 1．有一台笼形异步电动机，kW P N 20=，5.6=N st I I ，如果变压器容量为 =N S 560kVA ，问能否直接起动？（4分）

电机与拖动基础试题库及答案

《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

电机与拖动基础(第3版 - 习题解答)

电机与拖动基础 第一章电机的基本原理 (1) 第二章电力拖动系统的动力学基础 (6) 第三章直流电机原理 (12) 第四章直流电机拖动基础 (15) 第五章变压器 (30) 第六章交流电机的旋转磁场理论 (41) 第七章异步电机原理 (43) 第八章同步电机原理 (50) 第九章交流电机拖动基础 (60) 第十章电力拖动系统电动机的选择 (72)

第一章 电机的基本原理 1-1 请说明电与磁存在哪些基本关系，并列出其基本物理规律与数学公式。 答： 电与磁存在三个基本关系，分别是 （1）电磁感应定律：如果在闭合磁路中磁通随时间而变化，那么将在线圈中感应出电动势。感应电动势的大小与磁通的变化率成正比，即 t ΦN e d d -= 感应电动势的方向由右手螺旋定则确定，式中的负号表示感应电动势试图阻止闭合磁路中磁通的变化。 （2）导体在磁场中的感应电动势：如果磁场固定不变，而让导体在磁场中运动，这时相对于导体来说，磁场仍是变化的，同样会在导体中产生感应电动势。这种导体在磁场中运动产生的感应电动势的大小由下式给出 Blv e = 而感应电动势的方向由右手定则确定。 （3）载流导体在磁场中的电磁力：如果在固定磁场中放置一个通有电流的导体，则会在载流导体上产生一个电磁力。载流导体受力的大小与导体在磁场中的位置有关，当导体与磁力线方向垂直时，所受的力最大，这时电磁力F 与磁通密度B 、导体长度l 以及通电电流i 成正比，即 Bli F = 电磁力的方向可由左手定则确定。 1-2 通过电路与磁路的比较，总结两者之间哪些物理量具有相似的对应关系（如电阻与磁 阻），请列表说明。 答： 磁路是指在电工设备中，用磁性材料做成一定形状的铁心，铁心的磁导率比其他物质的磁导率高得多，铁心线圈中的电流所产生的磁通绝大部分将经过铁心闭合，这种人为造成的磁通闭合路径就称为磁路。而电路是由金属导线和电气或电子部件组成的导电

电机与拖动基础总复习

电机与拖动基础总复习 试题类型 一、填空题 二、选择题 四、简答题 五、计算题 第一章直流电机原理 1．直流电动机主要由定子、转子、电刷装置、端盖、轴承、通风冷却系统等部件组成。定子由机座、主磁极、换向极、电刷装置等组成。转子（又称电枢）由电枢铁心、电枢绕组、换向器、转轴和风扇等组成。 2．直流电机的绕组有五种形式：单叠绕组、单波绕组、复叠绕组、复波绕组和蛙绕组（叠绕和波绕混合绕组）。 3 极距、绕组的节距（第一节距、第二节距、合成节距）的概念和关系。 4 单叠绕组把每个主磁极下的元件串联成一条支路，因此其主要特点是绕组的并联支路对数a等于极对数n p。 5 电枢反应：直流电机在主极建立了主磁场，当电枢绕组中通过电流时，产生电枢磁动势，也在气隙中建立起电枢磁场。这时电机的气隙中形成由主极磁场和电枢磁场共同作用的合成磁场。这种由电枢磁场引起主磁场畸变的现象称为电枢反应。☆ 6 直流电机的励磁方式：☆

☆7直流电机的电枢电压方程和电动势： 直流电机电磁转矩 8 直流电动机功率方程 9直流电机工作特性☆ 10 直流电动机励磁回路连接可靠，绝不能断开☆ Φn C E e a =a T e ΦI C T =p P P p p p p P p p P P P ∑?+=+?+?+?+?=+?+?=+=22add m Fe Cu em Cua Cuf a f 1a a a I R E U a +=

一旦励磁电流I f = 0，则电机主磁通将迅速下降至剩磁磁通，若此时电动机负载较轻，电动机的转速将迅速上升，造成“飞车”；若电动机的负载为重载，则电动机的电磁转矩将小于负载转矩，使电机转速减小，但电枢电流将飞速增大，超过电动机允许的最大电流值，引起电枢绕组因大电流过热而烧毁。 11 自励发电方式能否建立空载电压是有三个条件☆☆ （1）电机必须有剩磁，如果没有须事先进行充磁； （2）励磁绕组的极性必须正确，也就是励磁绕组与电枢并联时接线要正确； （3）励磁回路的电阻不能太大，即其伏安特性的斜率U/I f不能太陡，否则如果伏安特性的斜率太陡，与发电机空载特性交点很低或无交点，就无法建立空载电压。总之，自励发电机的运行首先要在空载阶段建立电压，然后才能带负载运行。 12他励直流发电机的外特性☆ 随着电流的增大，其输出电压下降。这是因为：①随着发电机的负载增加，其电枢反应的去磁效应增强，使每极磁通量减小，导致电枢电动势下降。②电枢回路电阻上的电压将随着电流上升而增大，使发电机的输出电压下降。 13效率 他励直流发电机带负载运行时，其损耗中仅电枢回路的铜耗与电流I a的平方成正比，称为可变损耗；其他部分损耗与电枢电流无关，称为不变损耗。当负载较小时，I a也较小，此时发电机的损耗是以