第一篇：电机与拖动试题库
试题一
一、填空题（每空1分，共20分）
1、直流电动机的起动方法有(串电阻)和(降电压)。
2、直流电机的电磁转矩是由(电枢电流)和(气隙磁通)共同作用产生的。
3、三相旋转磁势的转速与(频率)成正比，与(极对数)成反比。
4、变压器额定电压下负载运行时，负载电流增大，铜损耗会(增大)；铁损耗会(不变)。
5、电压互感器使用时副边不允许(短路)电流互感器使用时副边不允许(开路)。
6、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(950)r/min，定子旋转磁势相对于转子的转速为(50)r/min。
7、变压器铁心导磁性能越好，其励磁电流越(小)。
8、当s在（）范围内异步电机处于电动机状态，此时电磁转矩为（）性质。
9、变极调速只适用于(笼形异步电动机)电动机，变极的方法是(改变定子接线方式)。
10、直流电动机拖动恒转负载进行调速时，应采用(串电阻启动)和(降压启动)调速方法，而拖动恒功率负载时应采用(弱磁)调速方法。
二、选择题（每题2分，共10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：（）A、串电阻的人为特性； B、降压的人为特性； C、弱磁的人为特性。D、以上都不是
2、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： A.下降； B.增大； C.不变； D.都有可能
3、变压器并联运行，哪一项必须是严格满足的（）A、变压器的一、二次的额定电压相同 B、变压器的联结组别相同
C、变压器的短路阻抗的标么值相同 D、变压器的额定容量相同
4、三相感应电动机等效电路中的附加电阻 A、输出功率B、输入功率C、电磁功率D、总机械功率； ； 。
上所消耗的电功率应等于（）：
5、电动机的选择主要是指电机（）的选择。A.电压 B.种类 C.容量 D.转速
三、判断题（每题2分，共20分）
1、直流发电机中的电刷间感应电势和导体中的感应电势均为直流电势。（）
2、变压器的工作原理是依据电磁感应原理，一、二次侧绕组匝数不等是变压的关键。（）
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。（）
4、绕线式三相异步电动机可在转子回路开路后继续运行。（）
5、当E 6、一台直流发电机，若把电枢固定，而电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端仍可得到直流电压。（） 7、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。（） 8、电源电压的改变不仅会引起异步电动机最大电磁转矩的改变，还会引起临界转差率的改变。（） 9、变压器并联运行时，额定容量大的变压器所承担的负载一定也大些。（） 10、在额定电压运行下的变压器其铁芯中的主磁通将随着负载电流的大小而变化。（） 四、简答题（每题5分，共15分） 1、怎样改变他励直流电动机的旋转方向？ 2、一台笼式异步电动机，其铭牌上额定电压为220/380V，当电源电压为380V时，可否采用Y-△降压起动，为什么？ 3、异步电动机的转速能否达到同步转速？为什么？ 五、画出向量图并判定联结组别（每题5分，共10分） 六、计算题（共25分） 1、一台三相鼠笼式异步电动机的数据为 连接，，降压起求：（１）若保证满载起动，电网电压不得低于多少伏？（２）如用动，起动电流为多少？能否半载起动？（３）如用自耦变压器在半载下起动，试选择抽头比。并求起动电流为多少？。（15分） 2、有一台三相变压器的额定容量为16000KVA，额定电压为110KV/11KV，高压绕组为Y0，低压绕组为△联结，试求高、低压边的额定线电流、相电流和相电压各是多少？（10分） 04《电机与拖动》试卷A答案 一、填空题 1、串电阻起动 降压起动 2、电枢电流 气隙磁通 3、频率 极对数 4、增大 不变 5、短路 开路 6、950 50 7、小 8、0 9、鼠笼型异步电动机改变定子接线方式 10、串电阻调速 降压调速 弱磁调速 二、选择题 1、C 2、C 3、B 4、D 5、C 三、判断题 1、× 2、√ 3、× 4、× 5、× 6、√ 7、× 8、× 9、× 10、× 四、简答题 1、一是保持电动机励磁电流方向（磁场方向）不变而改变电枢电流方向，即改变电枢电压极性。二是保持电枢电压极性不变而改变励磁电流方向。 2、不可以。当电源电压为380V时候。定子绕组必须接成星型，而Y-△降压起动仅适用于正常运行时定子绕组作三角形连接的异步电动机，所以不行。 3、异步电动机的转速不能达到同步转速。因为若两者速度相等，就没有相对运动，不能在异步电动机转子绕组产生感应电动势和电流，也产生不了电磁转矩使转子转动，所以电机转速不能等于同步转速。 五、画出向量图并判定联结组别 1、Y/y-6 Y/d-7 六、计算题 1、（1）若采用降压起动,设电压降为 T'st=kstTN=1.4TN≥TN ≥0.845 UK=UN=0.845×380=321V 起动（2）若采用IstY=Ist=kiIN =×20×7=46.67A TstY=Tst=kStTN=×1.4×TN=0.47 TN TstY 起动 （3）若采用自耦变压器起动,设变压器抽头比为K Tsta=kTst=kkStTN= k×1.4×TN≥1.1×0.5Tl K=0.63 变压器抽头比为64% Ista= kIst= kkiIN =0.64×7×20=57.34A 2222 试题二 一填空题（每空1分，共20分） 1、变压器铁心导磁性能越好，其励磁电抗越（），励磁电流越（）。 2、直流电动机的起动方法有（）和（）。 3、异步电动机运行时的转差率为S，则电磁功率与转子铜耗之比为（），电磁功率与总机械功率之比为（）。 4、变压器短路阻抗越大，其短路电流就（），其电压变化率就（）。 5、一台三相变压器，SN=20000KVA，U1N/U2N=110/10.5 KV、Y，d接法，该变压器原方额定电流为（）安，副方额定电流为（）安。 6、直流发电机若要产生大电流用（）绕组，若要产生大电压用（）绕组。 7、单相绕组流过单相交流时,产生的磁势是（）磁势,三相对称绕组流过三相对称交流电流时,产生的磁势是（）磁势。 8、三相异步电动机的电磁转矩是由（）和（）共同作用产生的。 9、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。 10、当E 二、选择题（每题2分，共10分） 1、一台变压器在（）情况下，效率最达到高 A、β=1 B、P0/Pcu=常数 C、PCu=PFe D、S=SN时效率最高 2、一台变压器若采用△/Y联结,有可能的联结组别是（）A、△/Y–5 △/Y—8 B、△/Y—4△/Y—10 C、△/Y—3 △/Y—7 D、以上都有可能 3、下列关于直流电动机的调速说法正确的是（）A、弱磁调速属于恒转矩调速 B、降压调速属于恒功率调速 C、恒功率负载只能采用串电阻调速 D、恒转矩负载最好采用降压调速 4、国产额定转速为A、2； B、4； C、6； D、8。 5、当直流电机处于发电状态时，电磁转矩的方向和电机转向（），为（）转矩，电枢电势为（）电势。 A、相同 制动 反 B、相反 驱动 正 C、相同 驱动 反 D、相反 制动 正 三、判断题（每题2分，共20分） 1、直流电动机的人为机械特性都比固有机械特性软。（） 2、变压器组各相磁路彼此有关，三相心式变压器各相磁路彼此无关。（） 3、一台直流发电机，若把电枢固定，而电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端仍可得到直流电压。（） 4、电压互感器其二次侧的额定电压为100V。（） 5、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。（） 6、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。（） 7、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。（） 8、隐极式同步电机的气隙是均匀的，而凸极式电机的气隙是不均匀的。（）的三相感应电动机为（）极电机。 9、感应电动机等效电路中附加电阻 可用等值的电容或电抗代替（） 10、三相异步电动机变极调速适用于笼型转子异步电动机。（） 四、简答题（每题5分，共15分） 1、为什么鼠笼式异步电动机直接起动时起动电流大，而起动转矩却不大？ 2、直流电动机全压起动存在什么问题？如何解决？ 3、一台笼式异步电动机，其铭牌上额定电压为220/380V，当电源电压为380V时，可否采用Y—△降压起动，为什么？ 五、画出向量图并判定联结组别（每题5分，共10分） 六、计算题（共25分） 1、三相变压器的额定电压为U1N/U2N=6.3/0.4KV，Y/△联结，今因工作需要。电源电压由6.3KV变为10KV，若保持低压绕组的匝数为40匝不变，需要将高压绕组的匝数改为多少？（10分） 2、一台三相异步电动机，为加损耗，额定电压，铁耗为，定子 接法，频率，附。额定负载运行时，定子铜耗为，已知，机械损耗，试计算转子电流频率、转子铜耗、定子电流和电机效率。（15分） 试题二 答案 一、填空题 1、大、小 2、串电阻起动、降压起动 3、1：S 1：（1-S） 4、越小、越大 5、181.8 1904.8 6、迭绕组 波绕组 7、脉振圆形旋转 8、转子电流的有功分量 气隙磁通 9、950 50 10、电动、发电 二、选择题 1、C、2、C、3、D 4、B 5、D 三、判断题 1、× 2、× 3、√ 4、√ 5、√ 6、√ 7、× 8、√ 9、× 10、√ 四、简答题 1、异步电动机起动时，起动电流很大，但起动转矩却不大。因为起动时，s＝１，, 转子漏抗很大，,转子功率因数角=tg-1接近９０°功率因数很低；同时，起动电流大，定子绕组漏阻抗压降大，由定子电动势平衡方程可知，定子绕组感应电动势这两方面因素，根据电磁转矩公式的起动转矩并不大。 减小，使电机主磁通有所减小。由于 可知尽管 很大，异步电动机 2、直流电动机在额定电压下直接起动时，起动瞬间n=0，电枢电流为电枢电阻，由于很小，所以直接起动电流将达到额定电流的10~20倍。可采取电枢回路串电阻起动和降低电源电压起动。 3、不可以。当电源电压为380V时候。定子绕组必须接成星型，而Y-△降压起动仅适用于正常运行时定子绕组作三角形连接的异步电动机，所以不行。 五、画出向量图并判定联结组别 1、Y/d-11 Y/y-8 六、计算题 1、==14.4 N1=KN2=14.4×40=576（匝） 2、解 转差率 转子电流频率 全机械功率 电磁功率 转子铜耗 定子输入功率 定子线电流 电动机效率 试题三 一、填空题（每空1分，共20分） 1、为试验安全和仪表选择便利，空载试验一般在(低压)侧做，而短路试验一般在 高压侧做。 2、直流电动机调速时，在励磁回路中增加调节电阻，可使转速（增大），而在电枢回路中增加调节电阻，可使转速（减小）。 3、直流电机绕组常用（叠）和（波）形式，若要产生大电流用（叠）绕组，若要产生大电压用（波）绕组。 4、变压器在额定电压下负载运行时，负载电流增大，铜损耗会（增大）；铁损耗会（不变）。 5、电压互感器使用时副边不允许短路 ,电流互感器使用时副边不允许（开路）。 6、变压器油既是（绝缘）介质又是（冷却）介质。 7、变压器中接电源的绕组称为（一次）绕组，接负载的绕组称为（二次）绕组。 8、我们把电枢磁场对主磁场的影响称为（电枢反应）。 9、当直流电动机的转速超过（理想空载转速）时，出现回馈制动。 10、直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向（相反），直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向（相同）。 二、选择题（每题2分，共10分） 1、三相变压器的变比是指（A）之比。A、原副边相电势 B、原副边线电势 C、原副边线电压 2、直流电动机的额定功率是指（B）。A、额定运行时电机输入的电功率 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：起动直流电动机时，励磁回路应（B）电源。A、与电枢回路同时接入 B、比电枢回路先接入 C、比电枢回路后接入 4、变压器空载损耗（B）。A、主要为铜损耗； B、主要为铁损耗； C、变压器空载损耗为零 5、一台变压器在（C）情况下，效率最达到高 A、β=1 B、P0/Pcu=常数 C、PCu=PFe D、S=SN时效率最高 三、判断题（每题2分，共20分） 1、直流发电机中的电刷间感应电势和导体中的感应电势均为直流电势。（×） 2、同一台直流电机，只要改变外部条件既可作发电机运行，也可作电动机运行。（√） 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。（×） 4、变压器的主磁通和漏磁通都起能量传递作用，只是二者传递能量的大小不一样。（×） 5、变压器不仅可以变压、变流还可以变频。（×） 6、一台直流发电机，若把电枢固定，而电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端仍可得到直流电压。（√） 7、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。（×） 8、当E 9、变压器并联运行时，额定容量大的变压器所承担的负载一定也大些。（×） 10、在额定电压运行下的变压器其铁芯中的主磁通将随着负载电流的大小而变化。（×） 四、简答题（每题5分，共15分） 1、怎样改变他励直流电动机的旋转方向？ 答： （1）保持电枢电压极性不变，改变励磁电压极性。（2）保持励磁电压极性不变，改变电枢电压极性。 2、直流电机的励磁方式是哪四种？请画出每种励磁方式的接线图？ 答：（1）他励（2）并励（3）串励（4）复励 a）他励 b）并励 c）串励 d）复励 3、变压器并联运行的理想条件是什么？哪一条必须严格满足？ 答：变压器并联运行的理想条件： （1）各变压器一、二次侧的额定电压应分别相等，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）的标么值要相等，且短路阻抗角也相等。其中必须严格满足的是第二条，即各变压器的联结组别必须相同。 五、画出向量图并判定变压器联结组别（每题5分，共10分）答：（1）Y，y6（1分） （4分） （2）Y，d7（1分） （4分） 六、计算题（共25分） 1、某直流电机，、、和输入功率；、。 （1）若该机是直流发电机，试计算额定电流（2）若该机是直流电动机，再计算 和输入功率。（8分） 解：（1）（2分） （2分） （2）（2分） （2分） 2、有一台三相变压器的额定容量为16000KVA，额定电压为110KV/11KV，YN，d联结，试求：（1）高、低压边的额定电流；（2）高、低压边的额定相电流；（3）高、低压边的额定相电压。（8分）解：（1）（2分） （2分） （2） （1分） （1分） （3） （1分） 3、他励直流电动机的数据为：，（1分），。求：（1）理想空载转速（2）半载时的转速（3）时的电枢电流。（9分） 解：（2分） （1）（2分） （2）（1分） （2分） （3）（2分） 试题四 一、填空题（每空1分，共20分） 1、直流电动机的转速超过（理想空载转速）时，出现回馈制动。 2、单叠和单波绕组，极对数均为p时，并联支路数分别是（2p）、（2）。 3、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）（4）（调速的经济性）。 4、直流电机装设换向极的作用是（改善换向）；换向极磁极的极性必须与电枢磁势的方向（相反）（相同、相反）。 5、变压器油既是（绝缘）介质又是（冷却）介质。 6、直流发电机若要产生大电流用（叠）绕组，若要产生大电压用（波）绕组。 7、变压器的工作原理是建立（电磁感应）定律的基础上的。 8、变压器等效电路中的是对应于（主磁通）的电抗，是表示（铁耗）的电阻。 9、他励直流电动机带额定负载转矩运行时,若要将转速调低,可用的调速方法是:(1)（电枢回路串电阻调速）(2)（降压调速）；若要将转速调高,则可用的调速方法是（弱磁调速）。 10、当E 二、选择题（每题2分，共10分） 1、直流发电机的电磁转矩与转速的方向（B）A、相同 B、相反 C、无关 2、一台变压器在（C）情况下，效率最达到高 A、S=SN时效率最高 B、P0/Pcu=常数 C、PCu=PFe 3、一台变比为k＝10的变压器，从低压侧作空载实验，求得副边的励磁阻抗标幺值为16，那么原边的励磁阻抗标幺值是（A）。A、16 B、1600 C、0.16 4、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（A）。A、20% B、大于20% C、小于20%。 5、电压互感器副边的额定电压都统一设计为（B）V。A、50 B、100 C、10 三、判断题（每题2分，共20分） 1、直流电动机的人为机械特性都比固有机械特性软。（×） 2、三相组式变压器的各相磁路彼此相关，三相芯式变压器各相磁路彼此无关。（×） 3、一台直流发电机，若把电枢固定，而电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端仍可得到直流电压。（√） 4、变压器的工作原理是依据电磁感应原理，一、二次侧绕组匝数不等是变压的关键。（√） 5、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。（√） 6、直流电机能量损耗最大的制动方法是能耗制动。（×） 7、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。（×） 8、反抗性负载的特点是负载转矩大小、方向不随转速而发生变化。（×） 9、直流电动中起动电阻和调速电阻可以互相代替。（×） 10、一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变。（×） 四、简答题（每题5分，共15分） 1、直流电动机全压起动存在什么问题？如何解决？ 答：存在的问题：起动瞬间的电枢电流将达到额定电流的10～20倍。过大的起动电流会使电动机换向困难，甚至产生环火烧坏电机；此外过大的起动电流还会引起电网电压下降，影响电网上其他用户的正常用电。 解决办法：必须把起动电流限制在一定的范围内，因此采取的起动方法有：（1）电枢电路串电阻起动；（2）降压起动。 2、三相变压器并联运行的理想条件是什么？哪一条必须严格满足？ 答：变压器并联运行的理想条件： （1）各变压器一、二次侧的额定电压应分别相等，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）的标么值要相等，且短路阻抗角也相等。其中必须严格满足的是第二条，即各变压器的联结组别必须相同。 3、画出变压器的“T”型、近似和简化等效电路。答：（1）T形等效电路 （2）近似等效电路 （3）简化等效电路 五、画出相量图并判定变压器联结组别（每题5分，共10分）答：（1）Y，d11（1分） （2）Y，y8（1分） 4分）（（4分） 六、计算题（共25分） 1、一台单叠绕组的直流发电机，额定转速及电磁功率。（10分） 气隙每极磁通，求：额定运行时的电枢电动势、电磁转矩解： （2分） V （2分） （2分） （2分） W （2分） 2、三相变压器的额定电压为，Y，d联结。今因工作需要，电源电压由6.3KV变为10KV，若保持低压绕组的匝数为40匝不变，需要将高压绕组的匝数改为多少？（7分） 解：电源电压变为10KV时： （2分） （2分） （1分） （匝） （2分） 3、他励直流电动机的数据为，，。求：（1）电动机的转速；（2）电枢回路串入0.5欧电阻时的稳态转速（8分） 解： （2分） （2分） （1）（2分） （2）（2分） 试题五 一、填空题（每空1分，共20分） 1、三相旋转磁势的转速与（电源频率）成正比，与（极对数）成反比。 2、三相异步电动机根据转子结构不同可为（鼠笼异步电动机）和（绕线异步电动机）两类。 3、三相异步电动机等效电路中的附加电阻的等值电阻。 4、异步电动机的调速方法有（变频调速）、（变极调速）和（变转差率调速）三种。 5、当拖动大功率且不需要调速的负载时，一般采用（同步）电动机来拖动，对调速性能要求很高的系统，一般采用（直流）电动机来拖动。 6、同步发电机正常情况下并车采用 准同期法，事故状态下并车采用（自同期法）。 7、若电动机工作时间和停歇时间都很短，该电机的工作制为（断续周期）工作制。 8、采用（短矩）绕组和（分布）绕组可削弱高次谐波。 9、调节 励磁电流 以调节同步电机的无功电流和功率因数，是同步电机最可贵的特点。 10、当s在（0 是模拟（总机械功率） 二、选择题（每题2分，共10分） 1、三相异步电动机空载时，气隙磁通的大小主要取决于：（A）A、电源电压； B、气隙大小； C、定、转子铁心材质； D、定子张组的漏阻抗。 2、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（C）。A、定子串接电阻的人为机械特性； B、转子串接电阻的人为机械特性； C、降低电压的人为机械特性； D、定子串接电抗的人为机械特性； 3：同步补偿机的作用是（B）。A、补偿电网电力不足； B、改善电网功率因数； C、作为用户的备用电源； D、作为同步发电机的励磁电源。 4、绕线式异步电动机，定子绕组通入三相交流电流，旋转磁场正转，转子绕组开路，此时电动机会（C）。A、正向旋转 B、反向旋转 C、不会旋转 D、不定。 5、电动机的选择主要是指电机（D）的选择。A、电压 B、种类 C、转速 D、容量 三、判断题（每题2分，共20分） 1、改变电流相序，可以改变三相旋转磁通势的转向。（√） 2、异步电动机转速下降时，转子电流产生的转子基波磁动势相对于定子绕组的转速也会随之下降。（×） 3、同步电机工作时励磁绕组中应通入交流电励磁。（×） 4、三相异步电动机的变极调速只能用在笼型转子电动机上。（√） 5、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。（×） 6、隐极式同步电机的气隙是均匀的，而凸极式电机的气隙是不均匀的。（√） 7、当电压为额定电压时，异步电动机的效率最大。（×） 8、一并联在无穷大电网上的同步电机，要想增加发电机的输出功率，必须增加原动机的输入功率，因此原动机输入功率越大越好。（×） 9、电动机的允许温升和电机绝缘材料有关，而稳态温升与电机所带的负载大小有关。（√） 10、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（√）。 四、简答题（每题5分，共15分） 1、异步电动机的转速能否达到同步转速？为什么？ 答：异步电动机的转速不能达到同步转速。若达到同步转速，转子绕组和旋转磁场之间没有相对运动，转子绕组就不产生感应电动势和电流，也就不产生电磁转矩，电动机就不转了，所以异步电动机的转速不能达到同步转速。 2、异步电动机的铭牌为 接线，当电源电压为220V时应采用什么接线方式？若电源电压为380V时又应采用什么接线方式，此时可否采用Y-Δ起动？为什么？ 答：当电源电压为220V时应采用△接线；当电源电压为380V时应采用Y接线，此时不能采用Y-Δ起动，因为Y-Δ起动只适用于正常工作时定子绕组为△接线的异步电动机。 3、同步发电机投入并联运行的理想条件是什么？ 答： （1）发电机电压和电网电压大小相等且波形相同；（2）发电机电压相位和电网电压相位相同；（3）发电机的频率和电网频率相等；（4）发电机和电网的相序要相同。 五、画出异步电动机的T型等效电路图并说明各参数的意义。（共5分） 代表定子绕组电阻；铁耗的等效电阻； 代表定子绕组漏电抗，对应定子的漏磁通；励磁电阻，是 折 励磁电抗，对应主磁通；折算到定子侧的转子绕组电阻；算到定子侧的转子绕组漏抗；电阻。 六、计算题（共30分） 1、一台kW、Y/ 代表与转子所产生的总的机械功率相对应的等效 联结、380/220V，、=1450r/min 的三相异步电动机，试求：（１）接成Ｙ连接及速及定子磁极对数 连接时的额定电流；（２）同步转 ？（10分） ；（３）带额定负载时的转差率解：（１）当接成Ｙ连接时 10.68A 当接成连接时 18.45A（２） （３） 2、一台55ＫＷ鼠笼式异步电动机，＝380Ｖ，接法，1450r/min，额定运行时效 ＝5.6，＝1.4。时，率为0.9，功率因数为0.88。当在额定电压下起动时，那么，采用起动时起动电流，起动转矩为多少？当负载转矩为0.5起动方法能否采用？（10分） 解： 采用起动时起动电流为 采用起动时起动转矩为 当负载转矩为0.5时，不能采用 起动方法。 3、有一台40极的水轮发电机，PN=100MW，UN=13.8KV，功率因数为0.8，f=50HZ，求（1）发电机的额定电流；（2）额定运行时能发多少有功和无功功率？（3）转速是多少？（10分） 解（1）发电机的额定电流：（2）额定运行时能发的有功功率：额定运行时能发的无功功率： 5229.8A （3）转速 试题六 一、填空题（每空1分，共20分） 1、同步调相机是一台（空载）运行的同步动机，通常工作在（过励）状态。 2、单相绕组流过单相交流时,产生的磁势是（脉振）磁势,三相对称绕组流过三相对称交流电流时,产生的磁势是（圆形旋转）磁势。 3、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（变小），定子电流（变大），最大转矩（变小），临界转差率（不变）（变大、变小、不变）。 4、采用（短矩）绕组和（分布）绕组可削弱高次谐波。 5、调节（励磁电流）以调节同步电机的无功电流和功率因数，是同步电机最可贵的特点。 6、一台三相八极感应电动机的电网频率，空载运行时转速为735转/分，此时转差率为（0.02），转子电势的频率为（1Hz）。 7、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（变大），最大转矩（不变）、（变大、变小、不变）。 8、同步电机的一个主要特点是（频率）和（极对数）之比为恒定。 9、当起动转矩等于最大转矩时，临界转差率等于（1）。 10、若电动机的工作时间短而停歇时间长，该电机的工作制为（短时）工作制。 二、选择题（每题2分，共10分） 1、电动机的选择主要是指电机（C）的选择。A、电压 B、种类 C、容量 D、转速 2、三相异步电动机的串级调速指的是转子回路中串（A）。A、电势 B、电阻 C、电容 D、频敏电阻 3、三相异步电动机空载时，气隙磁通的大小主要取决于（A）。A、电源电压； B、气隙大小； C、定、转子铁心材质； D、定子张组的漏阻抗。 4、一台三相笼型异步电动机的数据为PN = 20kW，UN = 380V，λT=1.15，ki=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12IN，最好的起动方法是（B）A、Y—D降压起动； B、直接起动； C、定子串接电抗起动； D、自耦变压器降压起动。 5、同步发电机的额定功率指（D）。A、转轴上输入的机械功率； B、转轴上输出的机械功率； C、电枢端口输入的电功率； D、电枢端口输出的电功率 三、判断题（每题2分，共20分）√× 1、不管异步电机转子是旋转，还是静止，定、转子磁通势都是相至静止的（√）。 2、由公式Tem=CTΦmI’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。（×） 3、异步电动机的转子绕组必须是闭合短路的。（√） 4、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。（√） 5、电机漏磁通参与机电能量的转换，对电机的电磁性能有一定的影响。（×） 6、同步电机正常工作时，励磁绕组中也产生感应电动势。（×） 7、电动机的发热时间常数是表示电动机温度变化快慢的物理量。（√） 8、改变电流相序，可以改变三相旋转磁通势的转向。（√） 9、电源电压改变会引起异步电机最大电磁转矩改变，还会引起临界转差率的改变。（×） 10、同步电机和异步电机一样功率因数总是滞后的。（×） 四、简答题（每题5分，共15分） 1、同步发电机投入并联运行的理想条件是什么？投入并联运行的方法有哪些？ 答：（1）发电机电压和电网电压大小相等且波形相同； （2）发电机电压相位和电网电压相位相同；（3）发电机的频率和电网频率相等；（4）发电机和电网的相序要相同。投入并联运行的方法有准同期法和自同期法。 2、异步电动机的常用调速方法有哪些？ 答：变频调速、变极调速和变转差率调速三种 3、异步电动机等效电路中附加电阻代表什么意义？能否用电感或电容代替？ 答：代表与转子所产生的机械功率相对应的等效电阻，消耗在此电阻中的功率将代表实际电机中所产生的全（总）机械功率；不能用电感或电容代替；因为电抗、电容消耗无功功率，而电机转子所产生的全（总）机械功率为有功功率。 五、画出异步电动机的T型等效电路图，并说明各参数的意义。（共5分） 代表定子绕组电阻；是铁耗的等效电阻； 代表定子绕组漏电抗，对应定子的漏磁通； 励磁电阻，励磁电抗，对应主磁通；折算到定子侧的转子绕组电阻；折算到定子侧的转子绕组漏抗；等效电阻。 六、计算题（共30分） 代表与转子所产生的总的机械功率相对应的1、有一台40极的水轮发电机，PN=100MW，UN=13.8KV，功率因数为0.8，f=50HZ，求（1）发电机的额定电流；（2）额定运行时能发多少有功和无功功率？（3）转速是多少？（10分） 解：（1）发电机的额定电流：（2）额定运行时能发的有功功率：额定运行时能发的无功功率： 5229.8A （3）转速 2、一台四极异步电动机，该电动机的电磁功率解：、转子铜耗，及电磁转矩 求 。（10分）、总机械功率 3、一台三相异步电动机，（1）全压起动时的起动电流值（2）Y—，接线，试求： 起动时的起动电流和起动转矩。 （3）额定电流 全压时起动电流 （4）Y—起动时的起动电流 额定转矩 Y—起动时的起动转矩 《电机与电力拖动》复习题 备注：1.请考生自带计算器； 2.计算题只有答案以零分计。 一． 试说明他励直流电动机的起动方法及其特点。二． 试说明变压器并联运行的条件。 三． 电压变化率ΔU%和阻抗电压UK有什么联系？UK的大小决定于哪些因素？ UK的大小对变压器运行的影响如何？ 四． 一台三相异步电动机，如果把转子抽掉，而在定子绕组上加三相额定电压，会产生什么后果？ 五． 一台八极异步电动机电源频率ƒ=50Hz，额定转差率SN=0.04，试求额定转速nN。 六． 一台单相变压器，额定容量SN=1000kVA ,额定电压U1N／U2N=60／6.3kV , 额定频率ƒ=50Hz，归算至高压侧的ZK=61＋j205Ω，P0=5000W，PKN=16950W。求：（1）阻抗电压UK； （2）额定负载且cosψ2=0.8（滞后）时的电压调整率；（3）cosψ2=0.8（滞后）时的最高效率。 七． 如果一对自整角机定子绕组的一根连接线接触不良或脱开，试问是否能同步转动？ 八． 一台直流发电机的额定数据为：PN=100kW，UN=230V，nN=2850r/min，ηN=85%，试求该发电机的额定电流IN及额定输入功率P1N。 九． 如果一台并励发电机不能建立电压时，检查的方法是什么？ 十． 试说明变压器的效率在什么样的情况下达到最大值，这个最大值是如何得到的？ 十一． 三相异步电动机能在低于额定电压下长期运行吗？为什么？ 十二． 三相异步电动机的定、转子铁芯如用非磁性材料制成，会产生什么后果？ 十三． 拆换异步电动机的定子绕组时，若把每相的匝数减少，则气隙中的每极磁通与磁密数值将怎样变化？ 十四． 异步电动机为什么又称为感应电动机？ 十五． 一台六极直流电机，1200r/min，74槽，每槽4个元件边，单匝元件，单叠绕组，每极磁通为1.38×10-2Wb，电枢电流为120A，求其电磁转矩及电枢电动势。 十六． 一台直流电动机的额定数据为：PN=17kW，UN=220V，nN=1500r/min，ηN=83%，试求该电动机的额定电流IN及额定输入功率P1N。 十七． 一台他励直流电机并联于U=220V电网上运行，单波绕组，已知p=2，N=372(电枢总导线数)，n=1500r/min，每极磁通为φ=1.1×10-2Wb，电枢回路总电阻Ra=0.208Ω，PFe=362W，PΩ=204W，忽略附加损耗。试求： a)b)此直流电机是发电机还是电动机？ 电磁转矩、输入功率和效率各为多少？ 十八． 一台他励直流电动机的额定数据为：PN=7.5kW，UN=220V，IN=39.8A，nN=1500r/min，试计算并绘制其固有机械特性。十九． 一台四极直流发电机是单叠绕组，每极磁通为3.79×10-2Wb，电枢总导线数为152根，转速为n=1200r/min，求电机的空载电动势。若改为单波绕组，其他条件不变，问空载电动势为230V时，电机的转速应是多少？ 二十． 一台三相异步电动机PN=60kW，nN=577 r/min，cosψN=0.77，ηN=88.5%，试求在额定线电压为 380V时的额定电流IN。 二十一． 一台三相异步电动机的输入功率8.6kW，定子铜耗为425W，铁耗为210W，转差率为S=0.034，试计算电动机的电磁功率、转子铜耗及机械损耗。 二十二． 某台直流发电机的额定数据为：PN=90kW，UN=230V，nN=1450r/min，ηN=89.6%，试求该发电机的额定电流IN。二十三． 一台四极直流电动机，单叠绕组，额定转速nN=1460r/min，36槽，每槽6个元件边，每极磁通为2.2×10-2Wb，问电枢电流为800A时，求其电磁转矩。 二十四． 电动机的电磁转矩是驱动性质的转矩，电磁转矩增大时，转速似乎应该上升，但从直流电动机的转矩及转速特性来看，电磁转矩增大时，转速反而下降，这是什么原因？ 二十五． 并励直流电动机在运行时若励磁绕组断线，会出现什么后果？ 二十六． 三相异步电动机，额定功率PN=55kW，额定电压UN=380V，额定电流IN=119A，额定转速nN=570r/min，额定功率因素 cosψN=0.89，求同步转速、极对数、额定负载时的效率和转差率。已知电网频率为50Hz。 二十七． 某台直流电动机的额定数据为：PN=10kW,UN=220V, nN=1500r/min,ηN=88.6%,试求该电动机额定运行时的输入功率P1及额定电流IN。 二十八． 有一台三相变压器，额定容量SN=50kVA , 高压侧额定电压U1N=10kV , 低压侧额定电压U2N=400V , 高低压绕组都接成星形，试求高低压侧的额定电流I1N和I2N。 二十九． 某台直流发电机为单叠绕组，每极磁通为3.5×10-2Wb，电枢总导线为152根，转速为1200 r/min，求电机的空载电动势。若改为单波绕组，其他条件不变，问空载电动势为210V时，电机的转速是多少？ 三十． 为什么说交流异步测速发电机是交流侍服电动机的一种逆运行方式？ 填空题 1.电力拖动系统是采用以电机为原动机拖动生产机械完成加工任务。2.电力拖动系统的基本拖动方程式：T-Tfz=GD2 dn/375 dt.3.直流电机的基本结构由：定子、转子和附属构件三部分组成。4.直流电动机按励磁方式分为：他励电动机和自励电动机。5.通过改变它励直流电动机的电压、定子所串电阻和减小磁通量可以改变他的人为机械特性。 6.他励直流电动机的启动方法：减压启动和电枢回路串电阻两种。7.变压器的主要部分是：绕组和铁心，它们组成变压器的器身。8.交流电机包括交流发电机和交流电动机两类。 9.三相交流异步电动机的定子槽有三种形式：开口槽、半开口槽和半闭口槽。 10.同步电机的转子转速与定子旋转磁场的转速相同。选择题 1.电力拖动系统中传动机构的作用是将（B）转化成所需要的运动形式，并进行传递与分配。 A电能 B机械能 C旋转运动 D直线运动 2.直流电动机的定子包括机座、主磁极、（B）、端盖、电刷和轴承。 A换向器 B换向磁极 C电枢铁心 D风扇 3.他励直流电动机固有机械特性的表达式是(A).A.n=Un/CeΦN – RaT/CeCTΦ2N B.n=Un/CeΦN –(Ra+R)T/CeCTΦ2N C.n=Un/CeΦN – RaT/CeCTΦD.n=U/CeΦN – RaT/CeCTΦ2N 4.变压器的额定容量用（C）表示。 A有功功率 B无功功率 C视在功率 D机械功率 5.变压器的运行特性有（A）和效率特性。 A外特性 B输入特性 C输出特性 D负载特性 6.三相单层绕组按绕组端接部分的形状分有同心式、交叉式和（C）绕组。 A波 B叠 C交叉式链形 D双层 7.三相异步电动机旋转磁场的转速与（B）有关。 A电压、频率 B频率、磁极数 C电流、电压 D匝数、结构 8.三相异步电动机机械特性反应的是（A） A.n=f(T) B.U2=f(I2) C.U1=f(I2) D.η=f(I2)9.同步电动机按用途分为（A）调相机。 A发电机、电动机 B隐极式、凸机式 C高压、低压 D开启式、防护式 10．直流电动机的额定电压等级一般为（A） A110v、220v、440v、660v B220v、380v、3000v、6000v C220v、440v、660v、3600v D180v、220v、380v、3000v 判断题 1.直流电动机换向绕组的作用是改善直流电机的换向。 对 2.直流电动机的直轴电枢反应不影响主磁通的大小。 错 3.恒功率调速方法最适合带动恒功率负载。 错 4.他励直流电动机的机械特性具有硬特性。 对 5.变压器工作时主磁通基本上保持不变。 对 6.电流互感器用于大功率测量场合。 错 7.三相异步电动机的功率因素较高。 错 8.三相异步电动机又称为三相感应电动机。 对 9.同步电机的转子转速与同步转速相等。 对 10.同步电机本身没有启动转矩，必须采用一定的启动方法。 对 11.恒转矩调速方法最适合带动恒功率负载。 对 简答题 1.直流电动机的电枢铁芯为什么要用硅钢片制 造？能否用铸钢件代替？直流电动机的主磁 极能否用整块的钢加工而成？为什么？ 答：直流电动即的电枢铁心采用硅钢片制造 可以有效的较少涡流损耗。不能用铸钢代替 直流电动机的电枢铁芯。也不能采用整块的钢作为直流电动机的主磁极，因为整块钢作 为电动机主磁极时有交流分量，会产生交流 谐波并且会产生一定的涡流损耗，所以不能。2.他励直流电动机稳定运行时，电枢电流的大小与什么量有关？改变电枢回路电阻，能否改变电枢电流的稳态值？ 答：当他励直流电动机稳定运行时，电枢电流的大小与电枢电阻有关，改变电枢回路电阻是不能改变电枢电流的稳态值。 3.变压器的主要用途是什么？为什么要高压输电？ 答：变压器的主要用途就是升高或降低电压，采用高压输电是为了减少电网远距离送电途中电能的损耗。 4.什么叫异步电动机的转差率？电动机的转 速增大时转差率怎样变化？ 答：转差率为：同步转速与转速之差跟同步转速的比值。当电动机得转速增大时根据转差率的计算公式易知转差率将减小。 5.什么叫三相异步电动机的减压启动？有哪几种常用的方法？ 答：三相 异步电动机的减压启动指改变加于定子绕组上电压的启动方式，常用的方法有：Y—Δ启动、自耦变压器启动、延边三角形启动。6.同步发电机的“同步”是什么意思？ 答：同步发电机的“同步”指转子转速与定子转速相同。计算题 1.并励直流电动机额定数据为P2=10Kw，Un=110v，nn=1100r/min，η=0.909。电枢电阻Ra=0.02Ω,励磁回路电阻RL=55Ω。求：a.额定电流In，电枢电流Ia，励磁电流IL；b.铜损耗△Pcu及空载损耗△P0；c.反电动势。解： a.额定电流为： 励磁电流为： 电枢电流为： b.铜损耗为: 所以空载损耗为： c.反电动势： 5.一台四级异步电动机，电源电压频率为50Hz，转子电路参数为R2=0.02，X2=0.08，定子和 转子电路每相电动势的变化比为E1/E2=10，当 E1=200v时，求：a.转子不动时，转子绕组每 相E2、I2和cosφ2s；b.额定转速n=1425r/min时，转子绕组每相的E2s、I2s、和cosΦ2s。 解： a.转子不动时 转子感应电动势： 转子电流： 转子功率因数： b.在额定转速时 同步转速： 额定转差率： 转子电动势： 转子电抗： 转子电流： 功率因数： 6.一台绕线式转子异步电动机：PN=75Kw，nN=1460r/min，U1N=380v，I1N=144A，E1N=399v，I2N=116A，λ=2.8。求：a.转子回路串入0.5Ω电阻，电动机运行的转速为多少？b.额定负载转矩不变，要求把转速降至500r/min，转子每相电阻相应串多大电阻。解： a.额定转差率： 转子每相电阻： 当串入电阻后，电机转差率为： 转速: b.转子串电阻后转差率为： 转子每相所串电阻： 电机与电力拖动【出现的是单选题，出现的是多选题。请注意区分！】 一、单选题(共20题，100.0分) 1、一台他励电动机，装拆不慎，以致负载增大时转速越来越高，其原因是（）。 1.2.3.4.电刷从几何中性线逆着电枢转向移动了β角 电刷从几何中性线顺着电枢转向移动了β角 励磁回路电阻太大 源电压越来越高 标准答案 ：A 2、有两个尺寸相同的铁芯线圈，导线粗细和匝数也相同，一个用硅钢片做铁芯，另一个用铸铁做铁芯，接到同一个交流电源上时，两个铁芯中磁通的大小关系为（） 1.2.3.4.Ф硅 >Ф铁 Ф硅=Ф铁 Ф硅 <Ф铁 不能确定 标准答案 ：B 3、直流电机中主磁极的作用是（）。1.2.3.4.改善换向 产生主磁场 产生感应电动势 减少损耗 标准答案 ：B 4、在直流发电机中，将交流电动势变换成直流电动势的部件是（） 1.2.3.4.电枢绕组 换向器与电刷 换向极 主磁极绕组 标准答案 ：B 5、在电力系统中我们常常采用的变压器的等效电路为（）。 1.2.3.4.T型等值电路 г型等值电路 一字型等值电路 任意选择 标准答案 ：B 6、变压器带容性载运行时，电压调整率为下列各选项的（）。 1.2.3.4.一定为负值 一定为正值 一定为零 有可能为零 标准答案 ：A 7、同步电动机的功角θ=0表示它处于（） 1.2.3.4.调相机状态 发电机状态 电动机状态 停止工作 标准答案 ：A 8、直流电机在电刷处于几何中性线位置时，由于磁路饱和的缘故，电枢反应对直流电机的每极磁通量的影响是（）。 1.2.3.4.保持不变 略有增加 略有减少 减少很多 标准答案 ：C 9、异步电动机外施三相交流电，空载运行时，气隙中每极磁通的大小主要取决于（） 1.气隙的大小 2.电源电压的大小 3.磁路的饱和程度 4.定子漏阻抗的大小 标准答案 ：B 10、对于自耦变压器，其实际绕组的个数为（）1.0 2.1 3.4 4.不确定 标准答案 ：B 11、下列变压器的部件是由硅钢片叠压而成的是（1.铁心 2.绕组 3.散热器）4.油箱 标准答案 ：A 12、同步电机主要用作（）。 1.2.3.4.变压器 发电机 电动机 调相机 标准答案 ：B 13、对于三相异步电动机在反接制动状态下，其转差率S为（） 1.2.3.4.S= 1 S >1 S < 1 S= 0 标准答案 ：B 14、短距绕组指的是（）。 1.2.y1（节距）= τ（极距）y1 >τ 3.4.y1 <τ 与y1、τ的大小无关 标准答案 ：C 15、频率为f1的三相对称正弦电流通入三相对称定子绕组中产生的v次空间谐波磁通，在定子绕组中感应电动势的频率为（） 1.2.3.f1 v f1 f3/v 标准答案 ：A 16、一台异步电机的转差率S=0表示该电机处于（） 1.2.3.4.电磁制动状态 发电机状态 电动机的空载运行状态 电动机的额定运行状态 标准答案 ：C 17、下列不需要外电源供电的发电机是（） 1.并励发电机 2.3.4.串励发电机 他励发电机 复励发电机 标准答案 ：A 18、在变压器的折算中，折算后的二次电流为实际二次电流的（） 1.2.3.4.K倍 1 / K倍 K2倍 1 / K2倍 标准答案 ：B 19、直流发电机的外特性指的是：（） 1.2.3.4.端电压与励磁电流的关系 端电压与负载电流的关系 输出功率与电磁转矩的关系 输出功率与转速的关系 标准答案 ：B 20、下列哪种直流电机装有两套励磁绕组。（）1.2.3.4.并励直流电机 串励直流电机 他励直流电机 复励直流电机 标准答案 ：D 一、单选题(共20题，100.0分) 1、下列不需要外电源供电的发电机是（） 1.2.3.4.并励发电机 串励发电机 他励发电机 复励发电机 标准答案 ：A 2、变压器带容性载运行时，电压调整率为下列各选项的（）。 1.2.3.4.一定为负值 一定为正值 一定为零 有可能为零 标准答案 ：A 3、同步电动机的功角θ=0表示它处于（） 1.2.3.4.调相机状态 发电机状态 电动机状态 停止工作 标准答案 ：A 4、在直流发电机中，将交流电动势变换成直流电动势的部件是（） 1.2.3.4.电枢绕组 换向器与电刷 换向极 主磁极绕组 标准答案 ：B 5、同步电机主要用作（）。 1.2.3.变压器 发电机 电动机 4.调相机 标准答案 ：B 6、直流电机中主磁极的作用是（）。 1.2.3.4.改善换向 产生主磁场 产生感应电动势 减少损耗 标准答案 ：B 7、下列变压器的部件是由硅钢片叠压而成的是（） 1.2.3.4.铁心 绕组 散热器 油箱 标准答案 ：A 8、在电力系统中我们常常采用的变压器的等效电路为（）。 1.2.T型等值电路 г型等值电路 3.4.一字型等值电路 任意选择 标准答案 ：B 9、对于三相异步电动机在反接制动状态下，其转差率S为（） 1.2.3.4.S= 1 S >1 S < 1 S= 0 标准答案 ：B 10、异步电动机外施三相交流电，空载运行时，气隙中每极磁通的大小主要取决于（） 1.2.3.4.气隙的大小 电源电压的大小 磁路的饱和程度 定子漏阻抗的大小 标准答案 ：B 11、对于自耦变压器，其实际绕组的个数为（） 1.0 2.3.4.1 4 不确定 标准答案 ：B 12、直流电机在电刷处于几何中性线位置时，由于磁路饱和的缘故，电枢反应对直流电机的每极磁通量的影响是（）。 1.2.3.4.保持不变 略有增加 略有减少 减少很多 标准答案 ：C 13、短距绕组指的是（）。 1.2.3.4.y1（节距）= τ（极距）y1 >τ y1 <τ 与y1、τ的大小无关 标准答案 ：C 14、一台他励电动机，装拆不慎，以致负载增大时转速越来越高，其原因是（）。 1.2.3.4.电刷从几何中性线逆着电枢转向移动了β角 电刷从几何中性线顺着电枢转向移动了β角 励磁回路电阻太大 源电压越来越高 标准答案 ：A 15、频率为f1的三相对称正弦电流通入三相对称定子绕组中产生的v次空间谐波磁通，在定子绕组中感应电动势的频率为（） 1.2.3.f1 v f1 f3/v 标准答案 ：A 16、直流发电机的外特性指的是：（） 1.2.3.4.端电压与励磁电流的关系 端电压与负载电流的关系 输出功率与电磁转矩的关系 输出功率与转速的关系 标准答案 ：B 17、在变压器的折算中，折算后的二次电流为实际二次电流的（） 1.2.3.4.K倍 1 / K倍 K2倍 1 / K2倍 标准答案 ：B 18、有两个尺寸相同的铁芯线圈，导线粗细和匝数也相同，一个用硅钢片做铁芯，另一个用铸铁做铁芯，接到同一个交流电源上时，两个铁芯中磁通的大小关系为（） 1.2.3.4.Ф硅 >Ф铁 Ф硅=Ф铁 Ф硅 <Ф铁 不能确定 标准答案 ：B 19、下列哪种直流电机装有两套励磁绕组。（） 1.2.3.4.并励直流电机 串励直流电机 他励直流电机 复励直流电机 标准答案 ：D 20、一台异步电机的转差率S=0表示该电机处于（） 1.2.3.4.电磁制动状态 发电机状态 电动机的空载运行状态 电动机的额定运行状态 标准答案 ：C 电机概述 电机的定义 电机是一种能实现机电能量转换的电磁装置，是电动机和发电机的统称。将电能转换为机械能的电机称为电动机。将机械能转换为电能的电机称为发电机；将机械能转换为电能的电机称为发电机。 工作原理 电磁感应定律、电磁力定律及电流的磁效应。 构造的一般原则 用适当的导磁和导电材料构成能互相进行电磁感应的电路和磁路，以产生电磁功率和电磁转矩，达到能量转换的目的。 电机分类 旋转电机：动力电机：交流电机 感应电机：感应发电机 感应电动机 同步电机：同步电动机 同步发电机 同步补偿机 直流电机 直流发电机 直流电动机 微特电机：伺服电动机、步进电动机、测速发电机 变压器：电力变压器 升压变压器、降压变压器 特种变压器 自耦、三绕组、互感器 第一章 直流电机 直流电机优缺点： 优点：启动性能和调速性能好，过载能力大。 缺点：存在电流换向问题，结构工艺复杂，使用有色金属多，价格昂贵，运行可靠性差 直流电机发展形势 随着近年来电力电子学和微电子学的迅速发展，将逐步被交流调速电动机取代，直流发电机则正在被电力电子器件整流装置取代。但在今后一个相当长的时期内，直流电机仍将在许多场合继续发挥作用 一、直流电机的工作原理 直流发电机的工作原理：简单分析 一台电机原则上既可以作为发电机运行，也可以作为电动机运行，只是外界的条件不同而已。如用原动机拖动直流电机的电枢，而电刷上不加直流电压，则电刷端可以引出直流电动势作 为直流电源，可输送电能，电动机将机械能变换成电能而成为发电机；如在直流电机的两电刷端上，加上直流电压，将电能输入，电机即可拖动生产机械，将电能变换成机械能而成为电动机。一台电机，即可作为发电机运行，又可作为电动机运行，这是直流电机的可逆原理 二、直流电机的结构 由两个主要部分组成：静止部分（称为定子），主要用来产生磁场 转动部分（称为转子）是机电能量转换的枢纽 在定转子之间，有一定的气隙称为气隙 三、直流电机的铭牌：额定值 四、直流电机的磁场 1、直流电机的空载磁场 2、直流电机负载时的磁场及电枢反应 3、直流电机的换向 五、直流电机的感应电势和电磁转矩 1、感应电势 Ea=Ce Φn 电机的电枢电动势Ea与每级磁通Φ成正比，与电枢转速n成正比 2、电磁转矩 T=CTΦIa 电磁转矩与每级磁通和电枢电流的乘积成正比 六、直流电机的工作特性 1、电压平衡方程式 2、转矩平衡方程式 3、功率平衡方程式 第二章、直流电动机的电力拖动 一、电力拖动系统的运动方程 T-TL=GD2/375 dn/dt 可确定系统的状态 方程式中各量正负号确定的规则 二、生产机械的负载转矩特性 恒转矩负载特性 ：TL的大小不变 恒功率负载特性： TL与转速n成反比 风机泵类负载特性： TL与转速的平方成正比 三、他励直流电动机的机械特性 1、机械特性的一般表达式 2、固有机械特性 条件：当U=UN，Φ=ΦN, R=0时的机械特性 特点：硬特性 3、人为机械特性 电枢串电阻的人为特性 特点：1）n0不变 2）β变大，稳定性能变差 降低电压的人为特性 特点：1）n0与电源电压成正比 2）β不变 弱磁的人为特性 特点：1）n0变大 2）β变大 四、他励直流电动机的启动 电动机的启动要求：启动转矩足够大 启动电流不可太大 他励直流电动机的启动主要是设法减小启动电流 电动机的启动方式分为直接启动、降压启动、电枢回路串电阻启动 直流电动机一般不能直接启动 他励直流电动机的启动方法有电枢串电阻启动和降低电压启动 五、他励直流电动机的调速 1、调速的基本概念 2、调速指标 3、他励直流电动机的调速方法 1）电枢串电阻调速 特点：向下调速，有级调速，稳定性能变差，损耗大 2）降低电枢电压调速 特点：向下调速、无级调速，稳定性能不变，效率高 3）弱磁调速 特点：向上调速，有级调速，稳定性能变差，损耗大，受换向限制 六、他励直流电动机的制动 制动的特征是电磁转矩T与转速n的方向相反 制动的作用： 1、减速 2、匀速下放重物 他励直流电动机的制动方法有：能耗制动、反接制动、回馈制动 第三章 变压器 一、变压器的构造 变压器是一种利用电磁感应工作的静止的装置，其主要功能是将交变电压变为同一频率的另一种或几种交流电压。 1、铁芯：提供磁路 1）铁芯结构：分为心式结构和壳式结构两种 2）叠片形式：硅钢片裁成条状，采用交错叠片的方式叠装而成，接缝互相错开，为了减小气隙和磁阻 2、绕组：建立磁场 按高低压绕组在铁芯上放置方式的不同，绕组有同心式和交叠式 按电压高低分为一次绕组，二次绕组 3、附件 油箱：散热，绝缘，保护铁芯和绕组不受外力和潮气侵蚀 油枕：储油，减少油箱内油和空气的接触 气体继电器：瓦斯保护 绝缘套管：引出线 分接开关：调整变压比 二、变压器的基本工作原理 1、相关名称： 一次绕组，匝数N1：二次绕组，匝数N2 2、工作条件： 一次侧要加交变电压 3、磁场分布： 主磁通：大部分经过磁阻很小的铁芯闭合，与一次，二次绕组同时交链 漏磁通 很少一部分磁通经过磁阻很大的油或空气闭合 4、工作原理： 一次绕组通电，产生变化磁通，交链到二次侧，在二次侧感应出电势 4、特点： A、变压器只能传递交流电能，而不能产生电能； B、它只能改变交流电压或电流的大小，不改变频率； C、而在传递过程中几乎不改变电压和电流大小的乘积（功率） 三、变压器的铭牌数据 四、变压器的运行原理 1、变压器的空载运行 空载运行时的物理情况 （1）二次侧空载，所以I2=0，U2=E2 （2）一次侧电流I0叫空载电流（或励磁电流） （3）输出功率P2=0，所以输入功率P1几乎为0，P1=U1*I0,所以I0很小 空载运行时的电磁关系和平衡方程 磁场由励磁电流I0建立 经推导得 E1=4.44N1fΦm E2=4.44N2fΦm 所以E1/E2=N1/N2=K（匝数比） 因为空载电流很小，所以I0Z1比E1小的多，数值上近似为 U1=E1 二次：U2=E2 所以 U1/U2=E1/E2=N1/N2=K 2、变压器的负载运行 一次侧： U1=-E1+I1Z1 二次侧： U2=E2+I2Z2 负载上的电压： U2=ILZL 3、变压器参数的测定（1）空载试验 试验目的： 测定空载电流I0，空载损耗（铁损）P0，计算励磁阻抗，变压比K 试验方法： 将低压侧绕组接额定电源，高压侧开路 计算变压器参数： （2）短路试验 试验目的：测定短路阻抗ZK，铜损 试验方法： 计算变压器参数 五、变压器的运行特性 1、电压变化率 电压变化率： 反映二次侧端电压随负载变化的程度 电压变化率与三个因素有关： 变压器负载电流大小 负载的性质 变压器的阻抗参数 2、变压器的外特性 变压器的外特性：当一次侧端电压与功率因素均为常数，变压器二次侧绕组的端电压随负载电流的变化关系，即U2=f(I2) 3、变压器的效率和效率特性 变压器的效率：输出功率与输入功率之比的百分数 效率特性： 效率开始时随负载的增加而增加，在PCU=PFE时，效率最大，当负载过大时，效率开始下降 六、三相变压器 1、三相变压器的磁路 三相变压器组 三相变压器组可以看成是由三个相同的单项变压器组成的 磁路系统：若外加电压时三相对称的，则三相磁通一定是对称的 电路系统：高低压绕组分离，高低压绕组按要求连接（如△/△, Y/y连接） 三相心式变压器 结构： 优点：用材量少，重量轻，价格便宜 缺点：任何一相发生故障时，整个变压器都要拆换，备用容量是三相变压器的三倍，因此适用于中、小容量的电力系统 2、变压器的联结组 绕组的标记和极性： 三相变压器的连接组： 时钟法 3、变压器的并联运行（1）为什么要并联运行？ 检修时备用，增加供电的可靠性 负载变化时刻调整台数 并联可满足大容量变压器的需求（2）并联的基本要求是什么？ 空载时每一台变压器二次电流都为0，与单独空载运行一样，个变压器间无环流 负载运行时各变压器分担的负载电流应与它们的容量成正比 各变压器电流同相位，保证承担电流最大 （4）并联条件的技术条件有哪些？ 各变压器的电压比相等（防止形成环流） 各变压器的联结组别应相同 （防止相位不同形成环流） 各变压器的短路阻抗角相等 （保证承担电流最大） 短路电压相等（保证负载电流应与容量成正比） 七、特殊变压器 1、自耦变压器 基本关系：电压关系 U1/U2=K 电流关系 I1=I2/K 自耦变压器的功率 S2=U2I2=U1I1 特点： 一、二次共用一个绕组 一、二次绕组既有磁耦合，又有电联系 二次功率部分通过磁耦合关系得到，一部分直接从电源得到 2、仪用互感器 电流互感器： 使用场合：测量大电流 基本结构：利用变压器原理，一次侧与被测电路串联，二次侧接安培表，相当于二次侧短路 注意几点：A为了降低被测电流，一次侧的匝数N1少，二次侧的匝数N2多 B二次侧电流决定于一次侧电流，因此可以短路，但绝不能开路。否则二次侧会产生很高的电压带来危险 C 二次侧绕组的一端和铁芯必须牢固接地，以免当互感器绝缘损坏时一次高压进入二次侧发生危险 电压互感器 使用场合：测量高电压 基本结构：利用变压器原理，一次侧与被测电路并联，二次侧接伏特表，相当于二次侧断路 注意事项：A 为了降低被测电压，一次侧的匝数N1多，二次侧的匝数N2少（相当于降压变压器） B 二次侧绝不能短路 C二次侧绕组的一端和铁芯必须牢固接地，以保证安全 第四章 异步电动机 一、三相异步电动机的工作原理 1、旋转磁场的产生 产生的条件：一是空间对称的三相定子绕组，二是通入三相对称电流 2、旋转磁场的转向 3、旋转磁场的转速 4、工作原理 异步电动机是通过载流的转子绕组在磁场中受力而使电动机旋转的，而转子绕组中的电流由电磁感应产生，并非外部输入，故异步电动机又叫感应电动机 5、转差率 转差率S是异步电动机运行时的一个基本变量，负载变化时，S随之改变。空载时，S《0.005，满载时，S《0.06 二、三相异步电动机的基本结构 1、三相异步电动机的结构 （1）定子 定子铁芯：嵌放绕组，提供磁路 定子绕组：产生旋转磁场 （2）转子 转子铁芯：嵌放绕组，提供磁路 转子绕组：感应出电势、电流 （笼型和绕线型）（3）机壳气隙等 三、三相异步电动机的铭牌数据 1、额定容量 PN(单位：千瓦)：指转轴上输出的机械功率 2、额定电压UN（单位：V）：加在定子绕组上的线电压 3、额定电流IN （单位：A）：输入定子绕组的线电流 4、接线方式：定子绕组有Y和△两种接法 四、三相异步电动机的定子绕组 1、定子绕组的基本知识2、3、定子绕组的磁势和电势 单相绕组的磁势 空间上：呈矩形波分布 时间上：矩形波的幅值随时间做正弦规律变化 其轴线在空间上保持固定位置的磁势----------脉振磁势 三相交流绕组的磁势 空间上：呈正弦波分布 性质：旋转磁势 绕组的电势 定子绕组电动势 E1=4.44N1F1Φm 转子绕组电动势 E2=4.44N2F2Φm 转子绕组电动势与切割速度，即相对转速成正比（频率与转差率正比）这一点与直流电动机不同 五、三相异步电动机的运行分析 （一）关系情况 1、空载 n≈n1, s很小，I2、E2s很小，定子I0产生磁势，称励磁电流或空载电流 2、负载 N 3、启动时 （n≈0）s最大，I2、E2s很大 所以负载通过转速变化影响电磁平衡关系 （二）电压平衡关系 1、方程 定子电压平衡方程式： U1=-E1+I0Z1≈-E1 代数式：U1=E1=4.44F1NIΦm 转子电压平衡方程式 F2=sf1 E2s=SE20 2、磁势 F1+F2=F0 说明：三相异步电动机带负载时定子绕组的磁势和转子磁势的合成等于励磁磁势 六、异步电动机的功率和转矩 1、功率平衡关系 2、转矩平衡关系（与直流电动机相同） 七、异步电动机参数的测定 第五章、三相异步电动机的电力拖动 作为机电设备和电器元件的使用者，内部原理你可以简单了解但其外特性你必须掌握，否则你将无法正确选择和使用这些设备和元件，三相电动机的机械特性和直流电机的定义是一致的，但是其特性方程和特性曲线有着较大的差别 一、三相异步电动机的机械特性 （一）机械特性方程 1）物理表达式：T=CTΦmI2COSΦ2 (T是电磁作用的结果)2）参数表达式： 3）、工程表达式： U1-----------外施电源电压 F1-----------电源频率 R1,X1-------电机定子绕组参数 （二）固有机械特性曲线 1、形状（根据工程表达式来说明） AB段（S较大）：为双曲线，T与S成反比 BO段（S很小）：为执行，T与S成正比 2、启动点A，n=0.s=1 启动转矩倍数KT=TS/TN 一般取0.8～1.8 3、临界点B，s=sm，T=TM 过载能力λT=Tm/TN 4、同步点C，n=n1，s=0，T=0 （三）人为机械特性 1、降低定子电压的人为机械特性 2、转子回路串接对称电阻时的人为机械特性 二、三相异步电动机的启动 启动电流大而启动转矩小，是普通三相异步电动机固有机械特性的一对矛盾 对鼠笼异步电动机而言，主要是用降低定子端电压的方法来限制启动电流；而对绕线式异步电动机而言，主要使用转子回路串电阻启动，既可以限制启动电流，又可以增大启动转矩 笼型异步电动机： 1、电网容量允许，应尽量采用全压启动，使启动转矩不受损失而能满载启动 2、电网容量不够大时，应采用减压启动，以减小启动电流。 方法有定子回路串电阻或电抗、采用自藕变压器、星-三角换接等减压启动 但减压启动后，启动转矩与电压平方成比例下降，一般适用于轻载启动 绕线式异步电动机：有转子串电阻和串频敏变阻器两种方法启动 启动时，启动电阻最大，限制了启动电流并增大了启动转矩，改善了启动性能 三、三相异步电动机的调速 异步电动机有三种基本调速方法： 1、变电源频率f1调速 2、变定子磁极对数p调速 3、变转差率s调速 其中：变频调速是电力电子变流技术在电力拖动系统中的应用，代表现代交流调速技术的发展方向，可实现无级调速，适用于恒转矩和恒功率负载 变级调速是通过改变定子绕组接线方式来改变电机级数，从而实现电机转速的变化。变级调速属于有级调速 变转差率调速包括绕线式异步电动机的转子串电阻调速、串级调速和定子减压调速 四、三相异步电动机的制动 异步电动机的制动和他励直流电动机十分相似，在学习中应加以对照 异步电动机有三种制动方式：能耗制动、反接制动和回馈制动第二篇：电机与电力拖动
第三篇：电机与电力拖动
第四篇：电机与电力拖动
第五篇：电机与拖动教案（定稿）
点击咨询 