内蒙古大学电子信息工程学院 电机与电力拖动 期末考试试卷(A)评分答案

第一篇：内蒙古大学电子信息工程学院 电机与电力拖动 期末考试试卷(A)评分答案

内蒙古大学电子信息工程学院

《电机与电力拖动》期末考试试卷（A）评分答案

2010-2011学年第2学期

一、问答题：（共20分，每小题5分）

1.什么是电力拖动系统？它由哪几部分组成？各起什么作用？

答：电力拖动又称电器拖动，就是用电动机做原动机，去拖动各种生产机械的工作机构运动，以实现各种生产工艺的要求，实现电力拖动的装置称为电力拖动系统。它由电动机和机械装置组成。

电动机作为原动机提供动力，机械装置实现各种生产工艺。2.同步机与异步机有什么区别？异步机的同步转速是如何定义的？

答：同步电机的转速与所接电源频率之间有着严格不变的关系，而异步电机的转速则要随负载的变化而变化。异步电机是依靠定子磁场在转子里产生的电流反过来来切割定子磁场,产生电磁力矩,而且转子和定子之间始终有转速差,就是依靠这个转速差来维持电机的运行的.而同步电机是依靠同性相吸,异性相斥.他的定子和转子之间是没有转速差的。同步转速就是n1=60f/p,也就是电机定子的旋转磁场的转速。

3.什么是三项异步电机的转差率？

答：同步转速与转子转速之差称为转差，转差和同步转速的比值称为转差率。4.同步电机的分类和用途（作用）是什么？

答：（1）交流同步电机按用途分类为：同步电动机 调相机 同步发电机。

(2)按相数分为三相和单相同步电机。（3 按照旋转部分分为转磁式和转枢式。

（4）按对方磁极分为凸级式，隐级式，永级式和无换向器式。（5）按轴向位置分为卧式和立式。（6）按冷却方式分为气冷，液冷。（7）用途

因效率高，且转速不变，因此大型同步电动机常用于拖动大型水泵，离心压缩机，通风机，粉碎机等。因转速恒定，小型微型单相同步电动机用于电钟，电影机，录音机，传真机等。

因改变励磁，可改变电网因数，则采用在电网中接调相机。各种大型汽轮，大中小型水轮中小型才汽油发电机广泛应用。

二、叙述题：（共40分，每小题10分）

1.试分析三相异步电动机的固有机械特性与三种认为机械特性的不同。

固有机械特性是指电动机在额定电压和额定频率下，按规定的接线，定、转子电路不外阻抗时的机械特性。

人为机械特性是指人为改变电源参数或电动机参数而得到的机械特性。

降压时的人为机械特性

转子回路串对称电阻时的人为机械特性

2.试叙述电动机选择的基本内容。

答：（1）电动机发热与冷却的选择（2）电动机绝缘材料与升温

（3）电动机的工作方式

（4）电动机的负载功率的选择（5）电动机容量的选择

3.写出四种以上微特电机的名称，用途和作用原理。答：微特电机的种类繁多。自整角机

电感式角位移传感元件，用作传递或检测若干个机械上独立的转角，又称自同步机。旋转变压器

和自整角机相似的元件，但只能输出电信号。信号的幅值与转子转角成正弦、余弦、线性或特种函数关系。伺服电动机

在系统中作为执行元件，又称执行电动机，分交流和直流两类。

测速发电机 输出与转速成正比的器件，又称速度传感器，有交、直流两种。步进电动机 用脉冲信号控制转子转动的电动机，也称脉冲电动机。

直线电机 在许多场合下要求负载作直线运动，若仍用旋转式电机,则传动机构复杂、性能差,因此需用直线电机直接带动。直线电机在电子设备中用得很多。按其功能有电动机和传感器两类，而后者又分速度传感器和位移传感器两种。

4.试叙述三相异步电动机的有载运行的电磁关系，并画出物理流图。

电磁关系：

物理流图：

三、计算，画图题：（共40分，每题20分）

1.试画出三相异步电动机的功率流程图，并说明功率关系和转矩关系。

1.功率关系

2.已知三相异步电动机，PN=60kw,N=725r/min,f=50HZ,λm=2.5,试计算出特殊点，画出它的固有机械特性。解：

(1)同步转速点A:S=0时，N=750r/min，T=0(2)额定运行点B:SN=(n1-Nn)/n1=(750-725)/725=0.033 T=9550*PN/Nn=9550*60/725=790N.m(3).最大转矩点C Sm=0，Tm=λm*TN=2.5*790=1975N.m(4)启动点D 将s=1带入公式得T=616N·m

第二篇：电机与电力拖动

《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？

第三篇：电机与电力拖动

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：

第四篇：电机与电力拖动

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

第五篇：电机原理与电力拖动课后答案

第一章

2．在直流电机中，为什么要用电刷和换向器，它们起到什么作用？

答：在直流发电机中，电刷和换向器起到整流的作用，将电枢绕组中的交流电整流成出线端的直流电。直流电动机中，起到逆变的作用，将端口的输入的直流电变成电枢绕组中的交变电流。

2．直流发电机是如何 发出直流电的？如果没有换向器，直流发电机能否发出直流电？ 答： 直流发电机电枢绕组内的感应电动势实为交变电动势(如题图2-3所示瞬间以导体a为例)，电枢绕组的a导体处于N极底下，由“右手发电机”定则判得电动势方向为⊙，转半圈后，处于S极下，电动势方向变为⊕，再转半圈，又回到原来位置，电动势又为⊙。。。，它通过换向装置后，才把电枢绕组的交流变为外电路的直流。

换向装置的结构特点是电枢绕组尽管旋转，而 A、B电刷固定不转（电刷与磁极相对静止），且A刷恒与N极下导体相连，B刷恒与S极底下导体相连），则由A刷引出的电动势方向恒为⊙（流出），若定义为正极，则Ｂ刷引出的电动势方向恒为⊕

(流入)，为负极，因此，由Ａ，Ｂ两刷得到的就是直流。

由上分析可知，由于内电路的交流是通过换向装置u 后才变为外电路的直流，故没有换向装置就不行

2.在直流发电机中，为了把交流电动势转变成直流电压而采用了换向器装置；但在直流电动机中，加在电刷两端的电压已是直流电压，那么换向器有什么作用呢？

答：直流电动机中，换向法把电刷两端的直流电压转换为电枢内的交流电，以使电枢无论旋转到N极下，还是S极下，都能产生同一方向的电磁转矩。

6.直流电机磁路包括哪几部分?磁路未饱和时，励磁磁通势生要消耗在哪一部分? 答：直流电机的主磁路主要包括;主磁极、定、转子之间的气隙、电枢齿、电枢磁轭、定子磁轭。磁路未饱和时，铁的磁导率远大于空气的磁导率，气隙的磁阻比磁路中的铁心部分大得多，所以，励磁磁通势主要消耗在气隙上。

12.已知某直流电动机铭牌数据如下：额定功率速nN=1500r/min，额定效率，额定电压UN=，额定转

。试求该电机的额定电流。

解：17.直流电机的感应电动势与哪些因素有关？ 答

感应电动势和转速n成正比。，在其它条件不变的情况下，感应电动势E与磁通Φ17.直流发电机和直流电动机的电枢电动势的性质有何区别，它们是怎样产生的？

答: 直流发电机电枢电动势为电源电动势（Ia与Ea同向），直流电动机为反电动势（Ia与Ea反方向），它们均由电枢绕组切割磁场产生。

18.电磁转矩的产生：电枢绕组中有电枢电流流过时,在磁场内受电磁力的作用,该力与电枢铁心半径之积称为电磁转矩.发电机是将机械能转换成电能，机械转矩是输入力矩，带动发电机转动，克服电磁转矩作功。机械转矩与转动方向相同，电磁转矩与转动方向相反。

电动机是将电能转换成机械能，机械转矩是输出力矩，电能产生的电磁转矩是动力，带动电动机转动。因此，电磁转矩与转动方向相同，机械转矩与转动方向相反。

20.一台并励直流电动机，UN =220V，IN =80A，电枢回路总电阻Ra=0.036Ω，励磁回路总电阻Rf =110Ω，附加损耗PS =0.01PN，ηN=0.85。试求：1）、额定输入功率P1； 2）、额定输出功率P2；3）、总损耗∑P；4）、电枢损耗PC U；

5）、励磁损耗Pf ；

6）、机械损耗和铁心损耗P。7）附加损耗

1、额定输入功率P1=Un*In=220*80=17600W=17.6KW

2、额定输出功率P2=P1*ηn=17.6*0.85=14.96KW

3、总损耗ΣP=P1-P2=17.6-14.96=2.64KW

4、I电枢损耗Pcu=(In-Un/Rf)平方*Ra=(80-220/110)*(80-220/110)*0.036=219W=0.219KW

5、励磁损耗Pf=Un平方/Rf=220*220/110=440W=0.44KW

6、机械损耗和铁芯损耗P=ΣP-Pcu-Pf-Ps=2.64-0.219-0.44-0.01*14.96-=1.83KW 7．附加损耗：PS =0.01PN=0.01xP2=0.01x14960w=149.6w 22.第二章 6.实际的拖动系统为什么要采用多轴拖动系统?

13.负载的机械特性有哪几种类型？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，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 与转速n差不多成反比即 常数。

第三章

1.他励直流电动机的机械特性指的是什么?是根据哪几个方程式推导出来的？

3．4.什么叫固有机械特性？从物理概念上说明，为什么在他励直流电动机固有机械特性上 对应额定电

磁

转

矩

TN

时，转

速

有的降

落？

6.他励直流电动机稳定运行时,电枢电流的大小由什么决定?改变电枢回路电阻或改变电源电压的大小时,能否改变电枢电流的大小?

答：他励直流电动机稳定运行时，电枢电流的大小由负载决定。改变电枢回路电阻或改变电源电压的大小时，不能改变电枢电流的大小。因为电流的大小由负载决定的。3

5．第五章

1.简述三相异步电机的基本结构和各部分的主要功能

异步电动机的结构主要由两个基本部分组成，即定子（静止部分）和转子（旋转部分）。

一．定子 它由定子铁心、定子绕组和机座等部分组成。

（1）定子铁心。它是电动机磁路的一部分，由0.35～0.5mm厚表面涂有绝缘漆或氧化膜的薄硅钢片叠压而成，固定在机座内。定子铁心的内圆冲有均匀分布的槽口，用来嵌放三相定子绕组。绕组与铁心之间是互相绝缘的。

（2）定子绕组。由于它是能量转换的“枢纽”，又称电枢绕组。它是异步电动机的电路部分，通入三相电源后，就会产生三相旋转磁场。三相定子绕组是 3个彼此独立、按一定方式连接的对称绕组，它们按一定的空间角度依次嵌在定子槽内。为了便于变换接法，绕组6个端头都引到接线盒内。

（3）机座。它一般由铸铁或铸钢制成。其作用是固定定子铁心和定子绕组。机座两端的两个端盖，以支承转子轴。

二．转子 它是异步电动机的旋转部分，电动机的工作转矩就是从转子轴上输出的。它由转子铁心、转子绕组和转轴3部分组成。

（1）转子铁心。它是电动机磁路的一部分，是由圆形薄硅钢片叠装而成。在硅钢片外圆上冲有均匀分布的槽口，用来嵌放转子绕组。转子铁心压装在轴上。

（2）转子绕组。它又分为笼型和线绕式两种。目前中小型异步电动机的笼型转子，一般都用熔化的铝浇入转子铁心槽内，并将两个端环（短路环）与冷却用风扇浇铸在一起而成。由于转子绕组形状像鼠笼，故称为笼型异步电动机。线绕式转子绕组和定子绕组相似，也是三相对称绕组，一般都接成星形。3个出线端通过转轴内孔分别接到与转轴固定的3个铜制互相绝缘的滑环上（集电环），滑环靠电刷与外接变阻器电路相连接，接入变阻器主要是为了改善电动机的起动性能或调节电动机的转速。

（3）转轴。它主要是支承转子及传递转矩，并保证定、转子之间各处均匀的空气隙。空气隙也是电机磁路的一部分，空气隙越小，功率因数越高，空载电流越小。一般中小型电动机的气隙0.2～1.5mm。

4.试述三相异步电动机的转动原理，并解释“异步”的含义，异步电动机为什么又称为感应电动机?

5.9.第六章

11．有一台JO2—82—4型鼠笼式异步电动机，额定功率为40KW，额定转速为1470转/分，则它的旋转磁场磁极对数是（）对，同步转速为（1500转/分），额定转差为（0.02），额定转矩为（259.9牛/米）。请问怎么求出的？

答：JO2—82—4最后面4表示极数,极对数p=4/2=2;同步转速ns根据60*f=ns*p，f是定子电源频率=50Hz，ns=60*50/2=1500转/分，n=(1-s)*ns, 转差s=0.02，额定转速n=1470转/分=1470*2*3.14/60弧度/秒，额定转矩=额定功率*额定转速（单位是弧度/秒）=40000*1470*2*3.14/60=259.9N/m，12.三相异步电动机有哪几种调速方法？各种调速方法有何优缺点？

答：

1、根据异步电动机的转速公式n=60f/p(1-s),有以下三种调速方法：

（1）改变异步电动机定子绕组的磁极对数p，即变极调速。

（2）改变供给异步电动机电源的频率f，即变频调速。

（3）改变异步电动机的转差率s，即变转差率调速。

2、各种调速方法有何优缺点

（1）变极调速方法特点：

优点：变极调速时电动机的调速几乎是成倍的变化，调速时所用的设备简单，机械特性较硬，调速稳定性较好，效率高，低速启动转矩大。

缺点：调速的平滑性差，只能是有级调速，体积稍大，价格较高。

（2）变频调速方法特点：

优点：调速范围宽，静差率小，稳定性好，平滑性好，能实现无级调速，能适应各种负载，效率较高。

缺点：它需要一套专门的变频电源，控制系统较复杂，成本较高。

（3）变转差率调速方法特点：

① 定子调压调速的特点：能实现无级调速，但低压时机械特性太软，调速范围小。

② 转子回路串电阻的特点：方法简单，设备投资不大，工作可靠，但只能是有级调速，调速范围不大，稳定性较差，平滑性较差，调速的能耗比较大。

③ 串级调速的特点：效率较高（可达85%~93%），可实现无级平滑调速，闭环控制较简单（与变频调速相比）。但也存在功率因数较低的缺点，满载运行时也只有0.6左右。

32.三相异步电动机在基频以下变频调速时，只降低电源频率而电源电压的大小为额定值不变是否可以？

否，三相异步电动机每相定子绕组的电压方程式为U1=-E+I1R1+JI1X1=-E+I1Z1 I1和Z1为定子电流在绕组阻抗上产生的电压降，电动机在额定运行时，I1Z1《U1所以有U1≈E1=4.44f1N1Φm，Φm≈1/4.44N1*U1/f1当电压频率变化时，磁极下的磁通也将发生变化

第七章

1.同步电机中“同步”的意义是指什么？

同步电机是指电机的转速和交流旋转磁场的转速同步，同步转速=60*频率/磁极对数。2.三相同步电动机在结构和工作原理上与三相异步电动机有什么异同？

1、转速不同

异步电机是定子送入交流电,产生旋转磁场,而转子受感应而产生磁场,这样两磁场作用,使得转子跟着定子的旋转磁场而转动.其中转子比定子旋转磁场慢,有个转差,不同步所以称为异步机.同步电机转子是人为加入直流电形成不变磁场,这样转子就跟着定子旋转磁场一起转而同步,始称同步电机。

2、结构与原理不同

同步电机和异步电机的定子绕组是相同的，主要区别在于转子的结构。

同步电机的转子上有直流励磁绕组，所以需要外加励磁电源，通过滑环引入电流； 而异步电机的转子是短路的绕组，靠电磁感应产生电流。

异步电机简单,成本低.易于安装,使用和维护.所以受到广泛使用.缺点效率低,功率因数低对电网不利.而同步电机效率高是容性负载,可改善电网功率因数.多用工矿大型没备.3、用途不同

同步电机大多用在大型发电机的场合。而异步电机则几乎全用在电动机场合。

同步电机可以通过励磁灵活调节功率因数；异步电机的功率因数不可调，因此在一些大的工厂，异步电机应用较多时，可附加一台同步电机做调相机用，用来调节工厂与电网接口处的功率因数。但是，由于同步电机造价高，维护工作量大，现在一般都采用电容补偿功率因数。同步机因为有励磁绕组和滑环，需要操作者有较高的水平来控制励磁，另外，和异步机的免维护相比，维护工作量较大；所以，作为电动机时，现在大多选择异步电机。3.简述同步

电

动

机的基

本

结

构

和

工

作

原

理

10.同步电动机常用的起动方法有哪些？

第八章

1.简述交流伺服电动机有哪些控制方式。

2.什么叫步进电动机的三相单三拍控制,三相双三拍控制,三相六拍控制？

10.微型同步电动机定子的结构特点是什么？

23.单向异步电动机有两个绕组,分别是什么绕组?

29.第九章

1．在电力拖动系统中电动机选择应包含哪些内容？（1）类型的选择（2）功率的选择

（3）电压的选择：见P236（4）转速的选择：P236（5）外形结构的选择：P236（6）安装形式的选择：P236、237表9-1（7）工作制的选择：P236（8）型号的选择：P237 2.电动机的额定功率选的过大和不足时会引起什么后果？

4．电动机的发热和冷却有什么规律？发热时间常数与冷却时间常数是否相同？

12.一台直流伺服电动机带动一恒转矩负载(负载阻转矩不变)，测得始动电压为 4Ｖ，当电枢电压Ua=50V时，其转速为1500 r/min。若要求转速达到 3000 r/min，试问要加多大的电枢电压? 解：Ea=Ceφn, Ua-Ua0=Ea,当负载转矩不变时,Ua0不变，则n1/n2=(Ua1-Ua0)/(Ua2-Ua0)，即1500/3000=（50-4）/（Ua2-4），得到Ua2=96V，所以要加96V的电枢电压，转速才会到达3000r/min。2