电机与拖动练习题-.doc

一．填空题
1、变压器就是一种静止电器，它可以改变（ 电压 ）与（ 电流 ）。
2、直流电动机得起动方法有：( 电枢串电阻 )起动与( 降压 )起动。
3、一台并励直流电动机，若把电源极性反接，则电动机转向（ 不变 ）。
4、直流电机电磁转矩得数学表达式为( Tem=CTΦIa )，对于直流发电机，电磁转矩得性质为( 制动转矩 )，对于直流电动机机，电磁转矩得性质为（ 驱动转矩 ）
5、变压器空载时，电源电压下降，则（ 变小 ） ，（ 变小 ） ，（ 变小 ） ，（ 变大 ），变比（ 不变 ）。
6、生产机械得负载从转矩特性上分，基本上可归纳为三大类，分别就是（ 恒转矩 ）负载、( 恒功率 )负载与（泵与风机 ）负载。
7、直流发电机换向装置得作用就是将电枢绕组内得（ 交流电 ）转变成电刷间得（ 直流电 ）。
8、变压器铁心导磁性能越好，则其励磁电抗（ 大 ），励磁电流（ 小 ）。
9、她励直流电动机得调速方法有( 变极 )调速、（ 变频 ）调速与（变转差率 ）调速。
10、当直流电机运行为发电机状态时，电磁转矩性质为( 制动 )，电动势得性质为( 反电动势 )。
11、一台单相变压器，空载实验测得。若一次侧加很小得直流电压，二次侧开路，则（ 0 ）Ω，（ 0 ）Ω。
12、电力拖动系统得运动方程式为（ ），在满足（ ）条件时电机为稳态运行。
13、她励直流电动机得电磁制动方法有（ 能耗 ）制动、（ 反接 ）制动与（ 回馈 ）制动。
14、直流电机得电磁转矩就是由(每极气隙磁通量 )与( 电枢电流 )共同作用产生得。。
15、在其她条件不变得情况下，变压器一次侧匝数减少，若不考虑磁路饱与及漏阻抗压降得影响，则（ 增大 ），（ 增大 ），（ 减小 ） ，（ 减小 ）。
16、一台变压器，原设计频率为50Hz，现接到60Hz得电网上运行，额定电压不变，其励磁电流将（ 变小 ），励磁电抗将（ 增大 ）。
17．并励直流发电机自励建压得条件就是 电机得主磁路具有剩磁 ； 励磁电流产生得补充磁通与剩磁磁通得方向相同 ； 励磁回路总电阻必须小于临界电阻 。
19．当变压器所带得阻感性负载阻抗(>0)一定时， 而电源电压下降时，则下降 ， 上升， 下降 ， 下降 （填变化情况）。
20．她励直流电动机得倒拉反转反接制动适用于 位能性 负载，制动时工作在第 四 象限。
21、 三相异步电动机拖动恒转矩负载进行变频调速时，为了保证过载能力与主磁通不变，则U1随f1按 正比例 规律调节。
22．当1＜s＜时，异步电机运行于 电磁制动 状态，此时电磁转矩性质为 制动转矩 。
23、 异步电动机变极调速适用于笼型转子异步电动机，如果变极后不改变电源相序，则电动机得转向将 反转 。
24、单相异步电动机若无起动绕组，通电起动时，起动转矩 为零 ，因此不能自行起动。
26、一台2kV·A，400/100V得单相变压器，低压侧加100V电压，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= 0、5 A，P0= 20 W。
28、对于直流电动机,电动势_小于__端电压U；对于发电机,电动势_大于__端电压U(填大小关系)。
29、一台直流电机，由于电刷与主磁极固定不动，而换向器与电枢同向同速旋转，故在正负电刷间则感应 直流 电动势。
30、她励直流电动机得负载转矩保持不变，采用降压调速，降压后得转速将 降低 _；而电枢电流将 保持不变 。
31、当—∞<s<0时异步电机运行于 发电机 运行状态，此时电磁转矩得性质为 制动转矩 。
32、要实现倒拉反转得反接制动，绕线式异步电动机得转子回路必须串联足够大 电阻 ，这样才能使工作点位于 第四 象限。
33、三相异步电动机进行能耗制动时，直流励磁电流越大，则初始制动转矩越 大 。
34、无论电机就是否旋转，三相异步电动机得转子磁动势与定子磁动势得转向( 相同 ),转速（ 相同 ）,在空间保持( 相对静止 )。
35、三相异步电机得三种运行状态就是：电动机状态、（ 发电机 ）状态与（ 电磁制动 ）状态，其中当时处于（ 电磁制动 ）状态，在（ 电动机 ）状态时，电磁转矩为驱动性质。
36、一台四极三相异步电动机接于得三相对称电源，其，则转子转速为（ 1455 ），转子旋转磁场相对定子得转速为（ 1500 ），定子旋转磁动势相对转子得速度为（ 45 ）。
37、三相异步电动机得电磁转矩就是（ 主磁通 ）与（ 转子电流有功分量 ）共同产生得。
38、三相异步电动机得负载转矩增大，其她条件不变时，则转速会（ 下降 ），转子感应电动势会（ 增大 ），转子电流会（ 增大 )。
39、绕线式三相异步电动机起动时，通过（ 转子回路串电阻 ）来降低起动电流、增大起动转矩，使起动性能得到改善得。在此过程中，将（ 不变 ）。
40、单相绕组通入交流电流产生（ 脉动 ）磁场，其基波磁场可以分解为（ 幅值 ）大小相等、 （ 转速 ）相同、 （ 转向 ）相反得两个圆形旋转磁场。
41、为了消除交流绕组中得5次谐波电动势，最有效得方法就是采用节距（ ）得短距绕组，，交流绕组要求接成Y形就是为了消除（ 三次谐波得线电动势 ）。
42、三相异步电机得三种运行状态就是电动机、（ 发电机 ）与（ 电磁制动 ） ，在电动机状态时电磁转矩就是（ 主磁通 ）与（ 转子电流得有功分量 ）共同作用产生得。
43、一台六极三相异步电动机接于得三相对称电源，其，则转子转速为（970 ），转子旋转磁场相对定子得转速为（ 1000 ），定子旋转磁动势与转子旋转磁动势得相对速度为（ 0 ）。
44、三相异步电动机带恒转矩负载运行，若电源电压下降，则最大电磁转矩（ 下降 ）、临界转差率（ 不变 ）、转子电流（ 增大 ）、电机得转速（ 下降 ）。
二．判断题
1、直流电动机起动转矩大小与负载大小无关。 （　╳　）
2、变压器得漏抗就是个常数，而励磁电抗随着磁路得饱与而减小。 （√ ）
3、直流电动机得人为特性都比固有特性软。 （ ╳　）
4、电力变压器在额定负载时有最大效率。 ( ╳ )
5、变压器从空载到满载其铁损不变，而铜损随负载电流得大小成反比变化。（╳ ）
6、直流电动机负载越大则起动转矩越大。 （　╳　）
7、变压器得漏抗与励磁电抗都就是常数。 （╳ ）
8、在电力拖动系统中，电磁转矩与转速得方向总就是相同得。 （╳ 　）
9、直流发电机得负载越大,则端电压就越低。 （ √ ）
10、变压器二次额定电压得定义就是: 一次加额定电压，二次接额定负载时得端电压 。（╳ ）
11、交流整距集中绕组得绕组系数 （ √ ）
12、三相异步电机当转子不动时，转子绕组电流得频率与定子电流得频率相同。（ √ ）
13、改变三相电流得相序可以改变旋转磁动势得转向。 （ √ ）
14、变极调速只适用于笼型三相异步电动机。 （ √ ）
15、三相异步电动机处于反接制动状态时， 方向相反 （ √ ）
16、三相对称绕组通入三相不对称电流时会产生椭圆形旋转磁场。 （ √ ）
17、三相异步电动机得功率因数永远滞后。 （ √ ）
18、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，串入电阻越大，起动转矩也越大。 （ × ）
19、三相异步电动机负载得变化在等效电路中就是由转差率得变化来体现得。 （ √ ）
20、绕线式异步电动机采用电压反接制动时，通常在转子回路中串接制动电阻，目得就是为了限制制动电流，同时也减小了制动转矩。 （ × ）
21、一台单相变压器SN=2kVA，U1N/U2N=220/110V，今在高压侧外加2、2V直流电压，根据变比关系，则低压侧得电压应为1、1V。（ × ）
22、她励直流电动机采用电源反接制动，当转速降为零时，应断开电源，否则电动机将反转。（∨ ）
23、三相异步电动机转子不动时，经由空气隙由定子传递到转子侧得电磁功率全部转化为转子铜损耗。（ ∨ ）
24、三相绕线式转子异步电动机转子反向（倒拉反转）得反接制动时，轴上输入得机械功率转变成电功率后，连同定子传递给转子得电磁功率一起全部消耗在转子回路上。（ ∨ ）
25、 若把一台直流发电机电枢固定，而电刷与磁极同速同向旋转，则电刷两端仍能得到直流电压。（ ∨ ）
26、不管转子旋转还就是静止，三相异步电动机得定、转子磁动势总就是相对静止得。（ ∨ ）
27、 变压器一次侧外加额定电压不变条件下，二次侧电流增大，导致一次侧电流也增大，因此变压器得主磁通也增大。（ × ）
三．选择题
1、直流发电机电枢不转，励磁磁极与电刷一起旋转，则电刷间电动势为：（ 1 ）
（1）直流； （2） 交流； （3)0。
2、直流电机公式中得磁通就是指（ 2 ）
(1)空载时每极磁通； (2)负载时每极磁通；(3)负载时所有磁极得磁通总与。(4) 负载时电枢磁通
3、一台并励直流电动机装拆时不慎，变动了电刷位置，以致负载增大时转速愈来愈高，其原因就是（ 1）。
（1）电刷逆着电枢转向移动了β角；（２）电刷顺着电枢转向移动了β角；（３）励磁回路电阻太大；（４）电源电压越来越高。
4、由变压器得空载实验可测得（ 2 ）
（1）铜损耗；（2） 铁损耗； （3）附加损耗； （4） 短路电压。
5、与固有特性相比，她励直流电动机人为机械特性仅斜率发生了变化，那么这条人为机械特性就是（ 1 ）。
（1）电枢回路串电阻得人为特性；（２）降低电压得人为特性；（３）减弱磁通得人为特性；（４）以上都不对。
6、当直流电机运行在电动机状态时，应满足： （ 4 ）
（1）超前 ； （2）滞后； （3） ； （4）
7、直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于（ 1 ）
（1） 电枢绕组；（2）励磁绕组；（3）电枢绕组与励磁绕组。
8、如果并励直流发电机得转速升高20%，则空载时发电机得端电压将（ 2 ）
（1）升高20%； （2）升高大于20%； （3）升高小于20%； （4）不变。
9、与固有特性相比，她励直流电动机人为机械特性仅理想空载转速发生了变化，那么这条人为机械特性就是（ 2 ）。
（1）电枢回路串电阻得人为特性；（２）降低电压得人为特性；（３）减弱磁通得人为特性；（４）以上都不对。
10、变压器效率最大时，满足 （ 3 ）
（1） ； （2） ； （3） ； （4)
11、为削弱交流绕组中得5、7次谐波电动势通常使节距为（ 3 ）
（1） (2) (3) (4)
12、三相绕线式转子异步电动机拖动起重机得主钩，提升重物时电动机运行于正向电动状态，当在转子回路串接较大得三相对称电阻下放重物时，电动机运行可能处于得运行状态就是（ 3 ）
（1）能耗制动运行 （2）回馈制动运行 （3）倒拉反转运行
13、三相异步电动机得机械负载越重，其起动转矩（ 3 ）
（1）越大； （2）越小； （3） 与负载轻重无关。
14、运行中得三相异步电动机，若把定子任意两相反接，则电机得转速（ 4 ）
（1）一直上升 （2）一直下降到停转
（3）下降到某一转速稳定 （4）下降到停转后反向旋转至某一转速稳定
15、三相异步电动机带恒转矩负载变频调速时，若同时满足过载能力与主磁通不变, 条件就是：（ 1 ）
（1） ； （2）； （3）
16、若在三相对称绕组中通入得三相对称电流，当时，三相基波合成磁动势幅值位于( 2 )
（1）A相绕组轴线；（2） B相绕组轴线； （3） C相绕组轴线（4） 在三相绕组轴线以外得某一位置。
17、三相异步电动机等效电路中电阻上消耗得功率为（ 3 ）
（1）输出功率 （2）转子铜损 (3)总机械功率 (4)电磁功率
18、三相异步电动机带恒功率负载变频调速时，若满足过载能力不变, 条件就是：（ 3 ）
（1） ； （2）； （3）
19、三相异步电动机Y→YY调速属于：（ 1 ）
(1）恒转矩调速 ； (2）恒功率调速； (3）既不就是恒转矩调速也不就是恒功率调速
20、三相异步电动机带恒转矩负载运行，若电源电压下降5%，电机稳定后，（ 3 ）
（1）电磁转矩下降，定子电流增大； （2）电磁转矩下降，定子电流减小；
（3）电磁转矩不变，定子电流增大； （4）电磁转矩不变，定子电流减小。
21、要改变并励直流电动机得转向，可以（ C ）。
A 增大励磁； B 改变电源极性； C 改接电枢绕组； D 减小励磁
22、与固有特性相比，她励直流电动机人为机械特性得理想空载转速不变，仅斜率发生了变化，那么这条人为机械特性就是 （ B ）。
A 电枢回路串电阻得人为特性；B 降低电压得人为特性；C 减弱磁通得人为特性；D 以上都不对。
23、一台变压器一次侧接在额定电压得电源上，当二次侧带纯电阻负载时，则从一次侧输入得功率（ C ）。
A 只包含有功功率； B 只包含无功功率； C 既有有功功率，又有无功功率； D 为零。
24、一台三相异步电动机运行时，其转差率S=0、05，则由定子经由空气隙传递到转子得功率中，有95%就是（ D ）。
A 电磁功率 ； B 机械损耗； C 转子铜损耗； D 总机械功率。
25、 一台变压器一次侧接在额定电压得电源上，当二次侧带纯电阻负载时，则从一次侧输入得功率（ C ）。
A 只包含有功功率； B 只包含无功功率；
C 既有有功功率，又有感性无功功率； D 既有有功功率，又有容性无功功率。
四．简答题
１、简述电力拖动系统稳定运行得条件？
答案：电动机得机械特性与负载得转矩特性必须有交点，且在交点处，满足
。或者说，在交点得转速以上存在，而在交点得转速以下存在。
2、简述并励直流发电机得自励建压条件。
1）主磁极有剩磁；2）励磁绕组与电枢绕组极性连接正确；3）励磁回路总电阻小于该转速下得临界电阻。
4、为什么并励直流发电机得外特性比她励发电机外特性下降得快？
电枢回路得电阻压降与电枢反应得去磁作用就是导致她励直流发电机端电压下降得两个原因，对于并励直流发电机来说，除了上述两个原因外，电枢绕组电压下降将导致励磁电流减小，从而导致端电压进一步降低。
5、下图哪个系统就是稳定得？哪个系统就是不稳定得？
T
n
Tem
TL
0
Tem
T
0
n

TL

左图稳定，右图不稳定
7、直流电动机为什么不能直接起动？如果直接起动会出现什么后果？
答：因为直流电动机电枢电阻很小，起动瞬间转速为零，电枢电动势为零，所以直接起动电流很大，通常可达额定电流得10~20倍。这将引起电网电压下降，影响电网上其她用户得正常用电，而且电动机得换向严重恶化，甚至会烧毁电动机。所以直流电动机不能直接起动。
Ia
U
I
If
并励
Ia=If+I
If=U/Rf
Ia
Uf
If
I
U
她励
I=Ia If=Uf/Rf
8、画出她励与并励直流发电机得电路原理图。
9、变压器主磁通与漏磁通有哪些不同？负载运行时主磁通由什么磁动势产生?

作用：主磁通能量传递，漏磁通漏抗压降；性质上：主磁通饱与，漏磁通不饱与：大小：主磁通多，漏磁通少。F1与F2共同作用产生
10、简述鼠笼式异步电动机为什么起动转矩不大。
起动时得转差率很大，使得转子电路得功率因数角很大，因此功率因数很低，并且定子绕组漏抗很大，使定子感应电势很低，使主磁通很小，因此起动转矩不大。
11、三相异步电动机中得附加电阻得物理意义就是什么？能否用电感或电容来代替，为什么？
异步电动机等效电路中得附加电阻实为代表机械负载得一个虚拟电阻，用转子电流在该电阻所消耗得功率来等效代替总机械功率（包括轴上输出得机械功率与机械损耗等）、
因输出得机械功率及机械损耗等均属有功性质，因此，从电路角度来模拟得话，只能用有功元件电阻，而不能用无功元件电感或电容来等效代替。
12、三相异步电动机得基本工作原理就是什么？
答：
1）电生磁：定子三相对称绕组通入三相对称电流产生圆形旋转磁场；
2）磁生电：定子磁场切割转子绕组，感应电势与电流；
3）电磁力：转子电流得有功分量在磁场作用下使绕组受电磁力，并对转轴形成电磁转矩，驱动电机旋转
13、三相圆形旋转磁动势得性质就是什么？
答:(1)旋转磁动势得幅值等于单相脉振磁动势幅值得3/2倍
(2)其转向由三相对称电流得相序所决定
(3)转速取决于电流得频率与电机得磁极对数
(4)当某相电流达到最大值时,旋转磁动势得波幅刚好在该相绕组得轴线上、
14、画出三相异步电动机得固有机械特性曲线，并标出相应得特征点。
s
n
nN
sN
sm
1
0
C
D
A
B
TN
Tem
n
A：起动点
B：最大转矩点；
C：额定运行点
D：同步转速点

17、 试说明三相异步电动机转轴上机械负载增加时，电动机得转速n、定子电流I1与转子电流I2如何变化？为什么？
答：当转轴上机械负载增加时，电动机得转速降低，转差率增大，转子电流I2增大，据磁动势平衡关系，定子电流I1增大。
18、 为什么一般笼型异步电动机得起动电流很大？
答：起动电流大得原因就是：起动瞬间n=0，主磁场以同步转速n1切割转子，所以转子感应电动势及转子电流很大，根据磁动势平衡关系，定子电流也必然很大。或：也可以用等效电路来解释：起动瞬间，n=0，s=1,附加电阻，电动机相当于短路状态，所以起动（短路）电流很大。
五．计算题
1、一台 , , Y,d接线得三相电力变压器，, , , 、 求: (1), 。 (2)额定负载且功率因数cos=0、8(滞后)时得二次电压；（3）cos=0、8时得最大效率。
解：

2．一台她励直流电动机，，，，，，求出：（1）固有机械特性方程式；（2）电压降低一半时得人为机械特性方程式？
解：1）

2）

3．一台她励直流电动机，,,, ,求：（1）直接起动时起动电流就是额定电流得多少倍？（2）如限制起动电流为,电枢回路应串入多大得电阻? (3)电动机得固有机械特性表达式。
（1） （2）

(3)
4．一台得三相变压器Y，yn接线/，， ,, , 试求：（1）变压器得一次侧与二次侧额定电流；（2）额定负载且=0、8(>0)时变压器二次侧得电压；（3）当=0、8(>0)且有最大效率时得负载电流大小以及最大效率。
（1）
（2） 。
（3）

5、一台她励直流电动机，，，，，求出：（1）固有机械特性方程式；（2）磁通减弱到时得人为机械特性方程。
1）

2）

6、一台三相六极异步电动机，，，，Ｙ形接线，，，，，，求：计算在额定负载时得转差率、转子铜损耗、异步电动机得效率与定子电流
解：

7、一台三相笼型异步电动机有关数据为：，定子额定电压为，，，，，，定子绕组接。供电变压器允许起动电流为时，问：（1）三相笼型异步电动机能否采用起动；（2）若能采用起动，能否带动负载转矩为得负载起动。
（1）

（2）,
所以允许Y-D降压起动。
能带动0、25TN负载。
8、一台四极三相异步电动机，，，定子连接，定子电流频率，定子铜耗，转子铜耗，铁耗，机械损耗，附加损耗。试求：（1）额定负载下得转速与转差率；（2）额定负载时得电磁转矩与负载转矩与空载转矩
（1）

；
9、一台，接线，得三相异步电动机，已知，试求：(1)电动机输出得额定功率；(2)用Y-△换接起动，等于多少？能否半载起动？

10、一台三相电力变压器，＝750kVA、=10/0、4kV，Y，d11接线。
在低压侧做空载实验：，，；在高压侧做短路实验：,,。通过计算得到得短路参数为：，,
试求：（1）输出S=375kVA, =0、8（滞后）时得电压变化率及效率；
（2）输出容量为多少时变压器得效率最高。
【解】（1）

（2）
11、一台三相笼型异步电动机，型号为Y160L—6，铭牌数据为：，△联结，，%，起动电流倍数，起动转矩倍数，试求：（1）该电机得额定电流与额定输出转矩分别为多少？（2）如用Y-△降压起动，起动电流与起动转矩分别为多少？（3）能否带60%负载起动，为什么？
解：（1） 额定电流：
额定转矩：
（2）Y—△降压起动时：
起动电流：
起动转矩：
（3）
因为起动转矩大于负载转矩，所以能带60%负载起动。
12．一台单相变压器，、，空载损耗，,经计算得：=0、0086，=0、046。试求：（1）半载且＝0、8（感性）时得与二次端电压；（2）＝0、8（感性）时得最大效率。
【解】 （1）

（2）最大效率

13、一台4极Y形联结得三相异步电动机，，，，，额定运行时，，，，，。试求：（1）额定转速；（2）输出转矩；（3）空载转矩；（4）电磁转矩。（10分）
解：（1）额定转速
电磁功率：
额定转差率：
同步转速：
额定转速：
（2）额定运行时得输出转矩：
（3）空载转矩：
（4）电磁转矩：