電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)試卷和答案

1、電機(jī)與電力拖動(dòng)基礎(chǔ)試卷一一、 填空題（每空1分，共20分）1、 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性是指在 電動(dòng)機(jī)處于穩(wěn)態(tài)運(yùn)行 的條件下 轉(zhuǎn)速 和 電磁轉(zhuǎn)矩 的關(guān)系。2、直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法有： 電樞回路串電阻 和 降壓起動(dòng) 。 3、一臺(tái)接到電源頻率固定的變壓器，在忽略漏磁阻抗壓降的條件下，其主磁通的大小決定于 輸入電壓 的大小，而與磁路的 基本無關(guān)，其主磁通與勵(lì)磁電流成 正比 關(guān)系。4、變壓器帶負(fù)載運(yùn)行時(shí)，若負(fù)載增大，其鐵損耗將 不變 ，銅損耗 增大 （忽略漏磁阻抗壓降的影響）。5、當(dāng)變壓器負(fù)載（20）一定，電源電壓下降，則空載電流i0 減小 ，鐵損耗pfe 減小 。6、采用 短矩繞組 繞組和 分布繞組

2、 繞組可以有效的削弱諧波分量，同時(shí)使基波分量 減小 （增大和減?。?、當(dāng)s在 01 范圍內(nèi)，三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于電動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩性質(zhì)為 驅(qū)動(dòng)性質(zhì) ；在 小于1 的范圍內(nèi)運(yùn)行于發(fā)電機(jī)狀態(tài)，此時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩性質(zhì)為 制動(dòng)性質(zhì) 。8、三相異步電動(dòng)機(jī)根據(jù)轉(zhuǎn)子不同可分為 籠型 和 繞線 兩類。 根據(jù)磁滯回線 剩磁 的大小，鐵磁材料分為硬磁材料和軟磁材料。 3. 電力拖動(dòng)系統(tǒng)是由 電動(dòng)機(jī) 拖動(dòng)機(jī)械機(jī)構(gòu)工作的系統(tǒng)。 4. 直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁方式包括 他勵(lì) 、并勵(lì)、串勵(lì)和 復(fù)勵(lì) ，其中 他 勵(lì)直 流電動(dòng)機(jī)更適合于電動(dòng)機(jī)控制的場合。 5. 電機(jī)繞組有兩種形式，分別為 疊 繞組和 波 繞組。使用于高電壓的為 波

3、繞組，使用于大電流的為 疊 繞組。 6. 直流電機(jī)電樞磁場對(duì)空載主磁場的影響稱為 電樞反應(yīng) 。 7. 直流電機(jī)在 主磁 極之間常安裝換向極改善換向。換向極的位置恰好也是 幾何 中性線的位置。 8. 從機(jī)械特性上看，第 一 象限為電動(dòng)機(jī)的正向電動(dòng)狀態(tài)，第 四 象限為電機(jī)的反向制動(dòng)狀態(tài)。 9. 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性為 硬 特性，串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性為 軟 特性。（硬、軟） 10.勵(lì)磁繞組斷線的他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，空載起動(dòng)時(shí)，將出現(xiàn) 飛車 情況。 11.一臺(tái)三相變壓器的變比為 相 電壓之比。 12.額定電壓為440v/110v的單相變壓器，高壓邊漏電抗16w，折合到二次側(cè)后大小為 1w 。 15

4、.多臺(tái)三相變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)該滿足的條件是聯(lián)結(jié)組號(hào)相同、額定電壓和變比相同、 短路阻抗 相同和阻抗角相同。 1. 三相交流繞組通入對(duì)稱的三相交流電流將產(chǎn)生 幅值（或轉(zhuǎn)速） 不變，空間旋轉(zhuǎn)的磁動(dòng)勢(shì)。如果想要改變磁場的旋轉(zhuǎn)方向，可以通過改變 電流相序 來實(shí)現(xiàn)。 2. 某三相交流繞組，36個(gè)元件，2對(duì)極，60度相帶，若2，3，4號(hào)槽屬于a相帶，則14號(hào)槽屬于 c 相帶；若為120度相帶，且7號(hào)槽也屬于a相帶，則 14號(hào)槽屬于 c 相帶。 3. 三相異步電動(dòng)機(jī)根據(jù)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同，分為籠型異步電動(dòng)機(jī)和 繞線 型異步電動(dòng)機(jī)；同步電動(dòng)機(jī)根據(jù)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同分為 隱 極同步電動(dòng)機(jī)和凸極同步電動(dòng)機(jī)。 4. 三相

5、異步電動(dòng)機(jī)y132m-6，50hz，轉(zhuǎn)差率為-0.2，則轉(zhuǎn)速為 1200r/min ，轉(zhuǎn)子側(cè)頻率為 10hz ，該電機(jī)處于 發(fā)電機(jī)（或回饋） 運(yùn)行狀態(tài)。 5. 三相異步電動(dòng)機(jī)參數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，空載實(shí)驗(yàn)的損耗包括定子銅損、 鐵損耗 和 機(jī)械損耗 。實(shí)驗(yàn)過程中， 機(jī)械 損耗是不變損耗。 6. 異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差功率指的是 轉(zhuǎn)子銅損耗 ，定子電壓降低時(shí)，該功率值 增大 。 7. 根據(jù)集膚效應(yīng)的原理，采用深槽電機(jī)可以提高異步電動(dòng)機(jī)的 起動(dòng) 性能。 8. 異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速中，基速以上的調(diào)節(jié)屬于恒 功率 調(diào)速。 9. 同步電機(jī)的運(yùn)行方式包括發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)和 補(bǔ)償機(jī) 。 10. 在同步電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)中，無刷勵(lì)

6、磁系統(tǒng)指的是 旋轉(zhuǎn) 整流器勵(lì)磁系統(tǒng)。 11. 如果空載運(yùn)行的同步發(fā)電機(jī)氣隙增大，而勵(lì)磁電流不變，端電壓將 降低 ；如果異步電動(dòng)機(jī)氣隙增大，而電源電壓不變，功率因數(shù)將 降低 。 1. 單相交流繞組通入單相交流電流將產(chǎn)生 空間位置 不變，幅值變化的磁動(dòng)勢(shì)。如果想要獲得恒定的磁場，可以在繞組中通入 直流電流 來實(shí)現(xiàn)。 2. 某三相交流繞組，24個(gè)元件，2對(duì)極，60度相帶，若3，4號(hào)槽屬于z相帶，則14號(hào)槽屬于 a 相帶；若為120度相帶，且14號(hào)槽屬于a相帶，則14號(hào)槽屬于 a 相帶。 3. 三相異步電動(dòng)機(jī)根據(jù)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同，分為 籠型 異步電動(dòng)機(jī)和繞線型異步電動(dòng)機(jī)；同步電動(dòng)機(jī)根據(jù)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同分為

7、隱極同步電動(dòng)機(jī)和 凸 極同步電動(dòng)機(jī)。 4. 三相異步電動(dòng)機(jī)y132m-4，60hz，轉(zhuǎn)差率為0.04，則轉(zhuǎn)速為 1728r/min ，轉(zhuǎn)子側(cè)頻率為 24hz ，該電機(jī)處于 電動(dòng)機(jī) 運(yùn)行狀態(tài)。 5. 三相異步電動(dòng)機(jī)參數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)中， 定子繞組電阻 為提前獲得的參數(shù)，參數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)包括 空載 實(shí)驗(yàn)和 堵轉(zhuǎn) 實(shí)驗(yàn)。 6. 異步電動(dòng)機(jī)的 轉(zhuǎn)差 功率指的是轉(zhuǎn)子銅損耗，變轉(zhuǎn)差調(diào)速中，轉(zhuǎn)差增大，則該損耗 增大 。 7. 根據(jù) 集膚效應(yīng) 的原理，采用深槽電機(jī)可以提高異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能。 8. 異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速中，如果向基速以下調(diào)節(jié)采用壓頻恒比方式，則屬于恒 轉(zhuǎn)矩 調(diào)速。 9. 同步發(fā)電機(jī)在正常勵(lì)磁（功率因數(shù)為

8、1）的基礎(chǔ)上增大勵(lì)磁電流，將輸出 滯后 的無功。 10. 在同步電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)中，旋轉(zhuǎn)整流器勵(lì)磁系統(tǒng)又被稱為 無 刷勵(lì)磁系統(tǒng)。二、判斷題（每題2分，共20分） 1、一臺(tái)直流發(fā)電機(jī)若把電樞固定，而電刷與磁極同時(shí)旋轉(zhuǎn)，則在電刷兩端仍能得到直流電壓。 （ 對(duì) ） 2、直流電動(dòng)機(jī)的人為特性都比固有特性軟 （錯(cuò)）3、直流電動(dòng)機(jī)串多級(jí)電阻起動(dòng)，在起動(dòng)過程中，每切除一級(jí)起動(dòng)電阻時(shí)，電樞電流都會(huì)突變。 （對(duì) ） 4、一臺(tái)變壓器原邊電壓u1不變，副邊接電阻性負(fù)載或接電感性負(fù)載，如負(fù)載電流相等，則兩種情況下，副邊電壓也相等。 （錯(cuò) ） 5、變壓器在原邊外加額定電壓不變的情況下，副邊電流大，導(dǎo)致原邊電流也大，因此變

9、壓器的主磁通也大 。（ 錯(cuò) ）6、交流發(fā)電機(jī)正常發(fā)電以后可以斷掉直流勵(lì)磁電源。 （ 錯(cuò) ）7、改變電流相序可以改變?nèi)嘈D(zhuǎn)磁通勢(shì)的轉(zhuǎn)向。 （ 對(duì) ）8、不管異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子是旋轉(zhuǎn)，還是靜止，定、轉(zhuǎn)子磁通勢(shì)都是相對(duì)靜止的 （錯(cuò) ）9、三相異步電動(dòng)機(jī)的最大磁通勢(shì)tm 的大小與轉(zhuǎn)子電阻rm 阻值無關(guān)。（對(duì) ）10、三相異步電動(dòng)機(jī)的變極調(diào)速只能用在籠型轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)上。（ 對(duì) ）二、 簡答題（每題5分，共20分）1、 簡述異步測(cè)速發(fā)電機(jī)的剩余電壓誤差產(chǎn)生原因及解決辦法？ 答：由于加工、裝配過程中存在機(jī)械上的不對(duì)稱及定子磁性材料性能的不一致性，使得測(cè)速發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速為零時(shí)，實(shí)際輸出電壓并不為零，此時(shí)的輸出的電壓叫

10、剩余電壓。剩余電壓的存在引起的測(cè)量誤差稱為剩余電壓誤差。減小剩余電壓誤差的方法是選擇高質(zhì)量各方向性一致的磁性材料，在機(jī)加工和裝配過程中提高機(jī)械精度，也可以通過裝配補(bǔ)償繞組的方法加以補(bǔ)償。2、 為什么采用短矩繞組可以改變電動(dòng)勢(shì)波形？ 圖中實(shí)線表示表示整矩繞組情況，這時(shí)五次諧波磁場在線圈兩個(gè)有效邊中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小相等，方向相反，沿線圈回路，正好相加。如果把節(jié)矩縮短1/5，如圖中虛線所示，兩個(gè)有效邊中五次諧波電動(dòng)勢(shì)大小、方向都相等，沿回路正好抵消，合成電動(dòng)勢(shì)為零。 3、試?yán)L出單相變壓器“t”型等效電路圖。 4、 電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件是什么？ 答：必要條件：電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性與負(fù)載特性必須有交點(diǎn)，

11、即tem=tl.。充分條件：在交點(diǎn)的轉(zhuǎn)速以上存在temtl.三、 計(jì)算題（第一題10分，第二、三題每題15分，共40分）1、 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的un=220v,in=207.5a,ra=0.067,試問：（1）直接起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流是額定電流的多少倍?（2）如限制起動(dòng)電流為1.5in，電樞回路應(yīng)串入多大的電阻？ 解：（1）直接起動(dòng)的電流ist=un/ra=220/0.067=3283.6a ist/in=3283.6/207.5=15.8 （2）ist1=1.5in=1.5207.5=311.25a=un/(ra+rst) 由此可得：rst=0.642、 一臺(tái)三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)為：pn=

12、125kw，nn=1460r/min,un=380v，y聯(lián)結(jié)，in=230a，起動(dòng)電流倍數(shù)ki=5.5，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)kst=1.1，過載能力t=2.2，設(shè)供電變壓器限制該電動(dòng)機(jī)的最大起動(dòng)電流為900a，問：（1）該電動(dòng)機(jī)可否直接起動(dòng)？（2）采用電抗器降壓起動(dòng)，起動(dòng)電抗xst值應(yīng)為多少？（3）串入（2）中的電抗器時(shí)能否半載起動(dòng)？ 解：（1）直接起動(dòng)電流為：ist=kiin=5.5230a=1265a900a 所以不能采用直接起動(dòng)。 （2）定子串電抗器后，起動(dòng)電流限制為900a 則：=ist/ist=1265/900=1.4 短路阻抗為：zs=rs2+xs2 =un/ist=380/1265 =0

13、.173 所以rs=0.3zs=0.30.173=0.052 xs=zs2-rs2 =0.1732-0.0522 0.165 應(yīng)串接電抗值： xst=2xs2+(2-1)rs2- xs=1.420.1652+(1.42-1)0.0522 0.165=0.072 （3）串入xst=0.072時(shí)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為 tst=1/2tst=1/2ksttn1=1.421.1tn=0.56tn 因?yàn)?，tst=0.56tn tn=0.5 tn 所以可以半載起動(dòng)3、 一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)接到50hz的交流電源上，其額定轉(zhuǎn)速nn=1455r/min，試求：（1）該電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)p；（2）額定轉(zhuǎn)差s（3） 額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)的頻率。解：（1）因異步電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)差率很小，故可根據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速nn=1455 r/min,直接判斷出最接近nn的氣隙旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速n1=1500 r/min,于是 p=60f/n1=(6050)/1500=2 或 p=60f/n160f/n=(6050)/1455=2.06 取 p=2 （2）sn=(n1n)/n1=(15001455)/1500=0.03 （3）f