電機(jī)及拖動基礎(chǔ)_試卷和答案

1、.電機(jī)與電力拖動基礎(chǔ)試卷一一、填空題（每空1 分，共 20 分）1、 他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性是指在電動機(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、直流電動機(jī)的起動方法有：電樞回路串電阻和降壓起動。3、一臺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)，其主磁通與勵磁電流成正比關(guān)系。4、變壓器帶負(fù)載運(yùn)行時，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（2>0?）一定，電源電壓下降，則空載電流I 0減小，鐵損耗PFe減小。6、采用短矩繞組繞組和分布繞組繞組可以有效的削弱諧波分量，同時使

2、基波分量減?。ㄔ龃蠛蜏p小） 。7、當(dāng) s 在 01范圍內(nèi)，三相異步電動機(jī)運(yùn)行于電動狀態(tài)，此時電磁轉(zhuǎn)矩性質(zhì)為驅(qū)動性質(zhì)；在小于 1的范圍內(nèi)運(yùn)行于發(fā)電機(jī)狀態(tài)，此時電磁轉(zhuǎn)矩性質(zhì)為制動性質(zhì)。8、三相異步電動機(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. 電力拖動系統(tǒng)是由 電動機(jī) 拖動機(jī)械機(jī)構(gòu)工作的系統(tǒng)。4.直流電動機(jī)的勵磁方式包括他勵 、并勵、串勵和 復(fù)勵 ，其中 他 勵直流電動機(jī)更適合于電動機(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 繞組，使用于大電流的為疊 繞組。6.直流電機(jī)電樞磁場對空載主磁場的影響稱為電樞

3、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 象限為電動機(jī)的 正向 電動狀態(tài)，第 四 象限為電機(jī)的 反向 制動狀態(tài)。9.他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性為硬 特性，串勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性為軟 特性。（硬、軟）10.勵磁繞組斷線的他勵直流電動機(jī)，空載起動時，將出現(xiàn)飛車 情況。11. 一臺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16，折合到二次側(cè)后大小為1。15. 多臺三相變壓器并聯(lián)運(yùn)行時，應(yīng)該滿足的條件是聯(lián)結(jié)組號相同、額定電壓和變比相同、短路阻抗 相同和阻抗角相同。1.

4、三相交流繞組通入對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)的磁動勢。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 個元件， 2 對極， 60 度相帶，若 2， 3， 4 號槽屬于 A 相帶，則 14 號槽屬于 C 相帶；若為120 度相帶，且 7 號槽也屬于 A 相帶，則 14 號槽屬于C 相帶。3.三相異步電動機(jī)根據(jù)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同，分為籠型異步電動機(jī)和繞線 型異步電動機(jī)；同步電動機(jī)根據(jù)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同分為 隱 極同步電動機(jī)和凸極同步電動機(jī)。4.三相異步電動機(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

5、為10Hz ，該電機(jī)處于發(fā)電機(jī)（或回饋） 運(yùn)行狀態(tài)。5.三相異步電動機(jī)參數(shù)測定實(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.異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)差功率指的是轉(zhuǎn)子銅損耗，定子電壓降低時，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)可以提高異步電動機(jī)的起動 性能。8.異步電動機(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)、電動機(jī)和補(bǔ)償機(jī) 。10.在同步電機(jī)的勵磁系統(tǒng)中，無刷勵磁系統(tǒng)指的是旋轉(zhuǎn) 整流器勵磁系統(tǒng)。11.如果空載運(yùn)行的同步發(fā)電機(jī)氣隙增大，而勵磁電流不變，端電壓將降低 ；如果異步電動機(jī)氣隙增大，而電源電;.

6、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，幅值變化的磁動勢。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 個元件， 2 對極， 60 度相帶，若3，4 號槽屬于Z 相帶，則14 號槽屬于A 相帶；若為120度相帶，且14 號槽屬于 A 相帶，則14 號槽屬于 A 相帶。3.三相異步電動機(jī)根據(jù)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同，分為籠型異步電動機(jī)和繞線型異步電動機(jī)；同步電動機(jī)根據(jù)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同分為隱極同步電動機(jī)和凸 極同步電動機(jī)。4. 三相異步電動機(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

7、24Hz ，該電機(jī)處于 電動機(jī) 運(yùn)行狀態(tài)。5.三相異步電動機(jī)參數(shù)測定實(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)可以提高異步電動機(jī)的起動性能。8.異步電動機(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)在正常勵磁（功率因數(shù)為1）的基礎(chǔ)上增大勵磁電流，將輸出滯后的無功。10.在同步電機(jī)的勵磁系統(tǒng)中，旋轉(zhuǎn)整流器勵磁系統(tǒng)又被稱為無 刷勵磁系統(tǒng)。二、判斷題（每題2 分，共 20 分）1、一臺直流發(fā)電機(jī)若把電樞固定，而

8、電刷與磁極同時旋轉(zhuǎn)，則在電刷兩端仍能得到直流電壓。（ 對 ）2、直流電動機(jī)的人為特性都比固有特性軟（錯）3、直流電動機(jī)串多級電阻起動，在起動過程中，每切除一級起動電阻時，電樞電流都會突變。（對）4、一臺變壓器原邊電壓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 ）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，因此變壓器的主磁通也大。（ 錯 ）6、交流發(fā)電機(jī)正常發(fā)電以后可以斷掉直流勵磁電源。（ 錯）7、改變電流相序可以改變?nèi)嘈D(zhuǎn)磁通勢的轉(zhuǎn)向。（ 對 ）8、不管異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子是旋轉(zhuǎn)，還是靜止，定、轉(zhuǎn)子磁通勢都是相對靜止的

9、（錯 ）9、三相異步電動機(jī)的最大磁通勢Tm 的大小與轉(zhuǎn)子電阻r m 阻值無關(guān)。（對 ）10、三相異步電動機(jī)的變極調(diào)速只能用在籠型轉(zhuǎn)子電動機(jī)上。（ 對 ）二、簡答題（每題5 分，共 20 分）1、簡述異步測速發(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)械上的不對稱及定子磁性材料性能的不一致性，使得測速發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速為零時，實(shí)際輸出電壓并不為零，此時的輸出的電壓叫剩余電壓。剩余電壓的存在引起的測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

10、電動勢波形？圖中實(shí)線表示表示整矩繞組情況，這時五次諧波磁場在線圈兩個有效邊中感應(yīng)電動勢大小相等，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， 兩個有效邊中五次諧波電動勢大小、 方向都相等，沿回路正好抵消，合成電動勢為零。3、試?yán)L出單相變壓器“T”型等效電路圖。4、電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件是什么？答：必要條件：電動機(jī)的機(jī)械特性與負(fù)載特性必須有交點(diǎn)，即 Tem=TL. 。充分條件：在交點(diǎn)的轉(zhuǎn)速以上存在Tem<TL. ,而在交點(diǎn)的轉(zhuǎn)速以下存在Tem>TL.;.三、計算題（第一題 10 分，第二、三題每題 15 分，共40 分）1、他勵直流電動機(jī)的UN=

11、220V,I N=207.5A,Ra=0.067 , 試問：（ 1）直接起動時的起動電流是額定電流的多少倍?（2）如限制起動電流為 1.5IN，電樞回路應(yīng)串入多大的電阻？解：（1）直接起動的電流Ist=U /Ra=220/0.067=3283.6ANIst /I N=3283.6/207.5=15.8（ 2） I st1 =1.5 × I N=1.5 ×207.5=311.25A=U N/(Ra+Rst)由此可得： Rst=0.64 2、一臺三相籠型異步電動機(jī)的額定數(shù)據(jù)為：PN=125KW，Nn=1460r/min,UN=380V，Y聯(lián)結(jié)， I N=230A，起動電流倍數(shù)k

12、i =5.5 ，起動轉(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機(jī)的最大起動電流為900A，問：（ 1）該電動機(jī)可否直接起動？（2）采用電抗器降壓起動，起動電抗xst 值應(yīng)為多少？（3）串入（ 2）中的電抗器時能否半載起動？解：（ 1）直接起動電流為：I st =ki I N=5.5 ×230A=1265A>900A所以不能采用直接起動。（ 2）定子串電抗器后，起動電流限制為900A則： =Ist/I ?=1265/900=1.4st短路阻抗為： Zs= r s2+x s2 =UN/3 × I st =380/ 3 × 1265

13、=0.173所以 r s=0.3Z s =0.3 × 0.173=0.052xs = Zs2-r s2= 0.173 2-0.052 2 0.165 應(yīng)串接電抗值：xst = 2 xs2 +( 2-1)rs2- x s= 1.4 2× 0.165 2+(1.4 2-1) × 0.052 2 0.165=0.072 （ 3）串入 xst=0.072 時的起動轉(zhuǎn)矩為2 st2stN2NNT?st=1/ T =1/kT 1=1.4× 1.1×T =0.56T因?yàn)椋?T?st=0.56T>T =0.5TNNN所以可以半載起動3、一臺三相異步電動機(jī)

14、接到50HZ 的交流電源上，其額定轉(zhuǎn)速nN=1455r/min ，試求：（1）該電動機(jī)的極對數(shù)p；（ 2）額定轉(zhuǎn)差S（ 3）額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行時，轉(zhuǎn)子電動勢的頻率。解：（ 1）因異步電動機(jī)額定轉(zhuǎn)差率很小，故可根據(jù)電動機(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=(60 × 50)/1500=2或 p=60f/n1 60f/n=(60 × 50)/1455=2.06取p=2（ 2） sN=(n 1 n)/n 1=(1500 1455)/1500=0.03（ 3） f 2=sNf 1 =0.03 × 50HZ