电机与拖动复习题.doc

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：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。 8.电枢：在电机中能量转换的主要部件或枢纽部分 9.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。10.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。 11. 恒转矩负载：生产机械的负载转矩的大小不随电机转速变化而改变的负载。 12.恒功率负载：电机转速变化时，而负载从电动机吸收的功率为恒定值。 13.通风机类负载：负载转矩的大小与转速n的平方成正比，即14、制动通常可分为机械制动、电气制动、机械与电气联合制动 1. 机械制动：所谓的机械制动就是利用机械摩擦获得制动转矩方法的制动。机械制动一般有自然停车和抱闸装置。（1）自然停车：是切断设备的电源，靠设备转轴本身的摩擦以及风阻而使设备停下来的一种制动方法。这种停车的方法停车时间很长，经常用在设备停止工作且安全要求不高的情况下。 （2）抱闸装置：是利用专用的机械装置，把转轴抱死一种制动方法。这种制动有电磁抱闸与液压抱闸装置两种。这种停车的方法停车时间极短，对设备的冲击很大，一般使用在设备需要停车且安全要求较高的情况下。2. 电气制动所谓的电气制动就是使电动机的电磁转矩成为制动转矩的一种制动。特点是电动机的电磁转矩方向与转速方向相反，为制动性质根据实现制动的方法和制动时电机内部能量传递关系的不同，电气制动的方法有能耗制动、反接制动和回馈制动三种制动方法。（1）能耗制动在切断电源停车时，利用电气控制方法将电枢组成闭合回路，将电枢储存的惯性动能，转换为电能，消耗在电枢回路电阻上的一种电气制动。这种制动停车的方法，制动时间较长、可调，对设备冲击不大广泛应用在机床设备上 （2）回馈制动（再生制动） 是利用电枢储存的机械惯性动能，克服电磁转矩，将机械惯性动能转换成电能，馈送电源的一种电气制动。这种制动运行不一定就是完全为了停车，实际上就是一种发电机运行方式。一般在调压调速、弱磁调速的机床设备上出现，或者是位能型负载下降运行时采用，但都有一个特点就是电机当前运行的速度，大于理想空载转速（交流电机中大于旋转磁场转速或同步速度）。一般经常用在一般以位能性负载为主的负载上，如电力机车下坡的运行中或起重设备的下降运行中。（3）反接制动有两种形式，一种是电源反接（电枢电压）制动，另一种是转速反向的反接制动（倒拉反接制动）。电源反接制动：是正在运行的电机，利用电气控制将其电枢回路的电源反接，电机一方面从电源吸收能量，另一方面将电枢储存的惯性动能，二者一并转换为电能，消耗在电枢回路电阻上的一种电气制动。这种制动方法，制动时间很短、可调，对设备的冲击较大，一般用在容量较小电机正反转的机床设备，目的并不是停车，而是反向电动运行。 转速反向的反接制动（倒拉反接制动）：是利用电气控制方法，在电机起动时，使电机的起动电磁转矩小于负载下降的机械转矩，从而使电机拖动的位能性负载，在下降运行时不超过一定速度的电气制动。这种制动方法目的并不是停车，而是限制位能型负载下降运行速度的限制。一般经常用在一般以位能型负载为主的负载上，如起重设备、电力机车等。 3. 机械与电气联合制动在某些特殊的生产场合，需要同时用电气制动和机械制动，如起重设备，下降时采用转速反向的反接制动（倒拉反接制动），停车时采用抱闸装置制动。 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。6、把机械能转换电能的电机称为电发电机。7、把电能转换机械能的电机称为电动机。8、把机械能转换电能的电机称为电发电机。9、交流电动机的三种运行状态分别是电动机状态、发电机状态、电磁制动状态。10、铁心损耗一般包括磁滞损耗、涡流损耗。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、棱次定律中表明垂直穿过线圈的变化磁通，会在线圈中产生电动势。（ ） 3、棱次定律中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相反的。（ ） 4、棱次定律中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。（ ）5、棱次定律中表明线圈中的感生磁场的方向始终是与原磁场方向相反的。（ ）6、棱次定律中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。（ ）7、变压器的工作方式是交流异步电动机转子不动时特殊运行形式。（ ）8、仪表用电压互感器与变压器的工作原理完全一样。（ ）9、自耦变压器与普通变压器的结构上是一样。（ ）10、交流变压器的绕组与交流异步电动机绕组的形式是一样的。（ ） 11、电流互感器与电压互感器的工作原理是相同的。（ ）12、在电焊变压器的工作中允许短时间的短路（ ）13、在电焊变压器的工作中决不允许短路（ ）14、互感器一般用于仪表的测量中。（ ）15、自耦变压器与普通变压器的结构不一样。（ ）16、交流弧焊机主要是借用了变压器的工作原理。（ ）17、在交流弧焊机的工作中，一般允许短时短路（ ）18、在交流弧焊机的工作中，一般决不允许短路（ ）19、电流互感器与变压器的工作原理完全一样。（ ） 20.变压器端电压的变化与其负载的性质有关。（ ）21.变压器端电压的变化与其负载的性质无关。（ ）22.钳形电流表利用的是电流互感器的工作原理。（ ）23.钳形电流表利用的是电压互感器的工作原理。（ ）24.钳形电流表实际上利用的是变压器的工作原理。（ ）四、 单项选择题 1、在直流电机中，发电机的额定功率是指（ C ） A输入的功率 B输出的机械功率CIaUa D电磁功率2、 在直流电机中，电动机的额定功率是指 （ C） A输入的功率 B IeUeC输出的机械功率D电磁功率3、在直流电机中，电动机的输入功率等于 （ C） A电磁功率 B输出的机械功率CIaUa D机械源动装置输入的机械功率 4、 在直流电机中，发电机的输入功率等于 （ C） A电磁功率 B输出的机械功率C机械源动装置输入的机械功率DIaUa 5、大容量的直流电机中补偿绕组必须和（C ） A励磁绕组串联 B励磁绕组并联 C电枢绕组串联 D电枢绕组并联6、直流电机中的换向极绕组必须和 （C ） A励磁绕组串联 B补偿绕组并联 C电枢绕组串联 D电枢绕组并联7、普通三相变压器中二次侧的额定电流一般为 （A） AI2N=SN/U2N BI2N=SN/U1CI2N=SN/3U1 DI2N=SN/U2N8、普通三相变压器中一次侧的额定电流一般为 （B） AI1N=SN/U2N BI1N=SN/U1CI1N=SN/3U1 DI1N=SN/U2N9、在仪表使用的电流互感器中，为了确保安全一般要注意电流互感器（A ） A可以开路 B不可以开路 C可短路，类似相同类型相同的电压互感器 D不可短路10、在仪表使用的单相电压互感器中，为了确保安全一般要注意电压互感器（D） A可以开路 B不可以开路 C可开路类似类型相同的电流互感器 D不可短路五、问答题1、换向器与电刷的作用是什么？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部的直流电。2、直流电机有几中励磁方式，各自有什么的特点？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。3、三相交流异步电动机的工作原理是什么？在三相交流异步电动机的定子绕组内，通入对称的三相交流电，气隙内产生旋转磁场，切割转子导体，产生电动势，而使转子内具有电流，受旋转磁场的作用，而产生电磁转矩拖动负载进行旋转工作，因转子的速度小于旋转磁场的速度，所以称三相交流异步电动机，另外由于转子内的电流，不是通入的，是感应而来的，所以也称为感应电动机。4、三相笼型异步电机的降压起动一般有那些方法，且各有什么特点？（1）定子串接电抗器或电阻的降压起动；方法简单，能耗较大，适合于容量不大且不是频繁起动的情况（2）星形-三角形（Y-）降压起动；电压等级降低（380/220），但降得较多起动时间较长，方法较好可用于频繁起动，注意起动完毕即要切换到三角形运行，否则会烧毁电机（3）自耦变压器（起动补偿器）降压起动；适合于容量较大的设备，方法简单，可以有两到三种的降压选择，但自耦变压器但自耦变压器设备体积大，成本高（4）延边三角形降压起动。与星形-三角形（Y-）降压起动比降压量较小，起动时间较短，方法简单，但电机结构相对复杂。5、三相异步电机的调速方法一般有那些，且各有什么特点？ 根据旋转磁场的转速以及转差率可得转子速度，则三相异步电机的调速方法一般有（1）改变定子绕组的磁极对数p变极调速；（2）改变供电电源的频率f1一变频调速；（3）改变电动机的转差率s，方法有改变电压调速、绕线式电机转子串电阻调速和串级调速。特点：变极调速方法简单，电动机绕组引出头较多，调速级数少，级差大，不能实现无级调速。变频调速性能优越，即平滑调速、调速范围广、缺点是系统较复杂、成本较高。改变转差率s中改变定子电压调速，目前已在笼型电机中广泛采用晶闸管交流调压线路来实现，线路复杂；转子串电阻调速主要用于中、小容量的绕线转子异步电动机如桥式起重机；串级调速主要是在绕线转子中串加附加电动势，与转子电动势同相。6、试述单相交流异步电动机的工作原理是什么？单相交流异步电动机定子在结构上为两相绕组，供电为单相电，通过裂相技术在两相绕组内产生两相电，气隙内产生旋转磁场，切割转子导体，产生电动势，而使转子内具有电流，受旋转磁场的作用，而产生电磁转矩拖动负载进行旋转工作，因转子的速度小于旋转磁场的速度，所以称三相交流异步电动机，另外由于转子内的电流，不是通入的，是感应而来的，所以也称为感应电动机。7、单相交流感应电动机的结构特点及工作原理是什么？单相交流异步电动机定子在结构上为两相绕组，供电为单相电，通过裂相技术在两相绕组内产生两相电，气隙内产生旋转磁场，切割转子导体，产生电动势，而使转子内具有电流，受旋转磁场的作用，而产生电磁转矩拖动负载进行旋转工作，因转子的速度小于旋转磁场的速度，所以称三相交流异步电动机，另外由于转子内的电流，不是通入的，是感应而来的，所以也称为感应电动机。六、计算题1、一台三相交流感应电动机，额定转速为730转/分，试计算其极数、极对数、转差率、同步速度，旋转磁场速度各是多少？ ， 极对数为4，极数为8，同步速度与旋转磁场的速度一样为750转/每分钟