《電力機車電機》復(fù)習(xí)題

1、電力機車電機題庫一、填空題1、電機是根據(jù)電磁感應(yīng)原理完成能量之間相互轉(zhuǎn)換的裝置。（選擇）2、直流電機的可逆性是指一臺直流電動機既可以作為發(fā)電機用，又可以作為電動機用的特性。3、直流電機的定子由機座、主磁極、換向極、電刷裝置、前后端蓋等組成。4、直流電動機大多采用的勵磁方式是串勵。5、直流電動機的電氣制動方法有：反接制動、能耗制動和回饋制動。6、降低電機穩(wěn)定溫升的方法：降低電機的各種損耗；提高電機的散熱能力。7、根據(jù)通風(fēng)器安裝位置不同，牽引電動機的通風(fēng)方式分為強迫通風(fēng)和誘導(dǎo)通風(fēng)。（選擇）8、牽引電動機常用的電工材料有導(dǎo)電材料、導(dǎo)磁材料和絕緣材料。9、電機按用途和結(jié)構(gòu)特點分為交流電機、直流電機和控

2、制電機。（選擇）10、額定小時功率是指牽引電動機在規(guī)定的通風(fēng)條件下，從實際冷態(tài)開始運行1小時，各部件溫升不超過允許值時，電動機軸上輸出的有效機械功率。11、由同一種或幾種絕緣材料通過一定的工藝而組合在一起所形成的結(jié)構(gòu)稱為絕緣結(jié)構(gòu)。12、電機的損耗引起發(fā)熱而使電機溫度升高，當(dāng)電機的溫度高于周圍介質(zhì)溫度時，熱量開始向周圍介質(zhì)散發(fā)，稱為電機的散熱。13、如果電機中帶電部件與機座、鐵芯等不帶電的部件之間的絕緣狀態(tài)被破壞，就叫做電機“接地”。14、絕緣材料分為A、E、B、F、H、C六級。（選擇）15、如果電機中電位不同的帶電部件之間的絕緣狀態(tài)被破壞就叫做“短路”。16、電機按能量轉(zhuǎn)換方式分為發(fā)電機、電動

3、機、換流機、變頻機和變壓器。17、直流電機由定子、轉(zhuǎn)子和空氣隙組成。18、直流電機的轉(zhuǎn)子由電樞軸、電樞鐵芯、電樞繞組、換向器和風(fēng)扇等組成。19、火花分為1級、1.25級、1.5級、2級和3級。20、根據(jù)冷卻空氣進入電機內(nèi)部所依靠的力量，牽引電動機的通風(fēng)方式分為自通風(fēng)和獨立通風(fēng)。21、牽引電動機常用的導(dǎo)電材料有導(dǎo)線、梯形銅排、電碳制品。22、根據(jù)冷卻空氣在電機中的主要流通方向，牽引電動機的通風(fēng)方式分為軸向通風(fēng)、徑向通風(fēng)和軸向-徑向混合通風(fēng)。（選擇）23、牽引電動機的絕緣結(jié)構(gòu)主要有：匝間（層間）絕緣、對地絕緣等。24、直流電機的電樞繞組是由嵌放在電樞鐵芯槽中的許多線圈按一定的規(guī)律連接起來而構(gòu)成的線

4、圈的組合。*25、變壓器是在法拉第電磁感應(yīng)原理的基礎(chǔ)上設(shè)計制造的一種靜止的電氣設(shè)備，它可以將輸入的一種等級電壓的交流電能變換成同頻率的另一種等級電壓的交流電輸出。26、變壓器由器身、油箱及其他附件組成。27、對變壓器油的要求是介質(zhì)強度高、燃點高、黏度小、雜質(zhì)含量少，無水分。28、變壓器按冷卻方式分干式變壓器和濕式變壓器。29、牽引變壓器的作用是用來將接觸網(wǎng)上取得的25kV高電壓降為機車各電路所需的電壓。30、為了防止變壓器運行或試驗中由于靜電感應(yīng)作用在鐵芯或其他金屬構(gòu)件上產(chǎn)生懸浮電位，造成對地放電，鐵芯及所有金屬構(gòu)件都必須可靠接地。31、變壓器繞組引線均用裸銅排制成，引線和繞組出頭的焊接采用電

5、阻焊接。32、異步電動機的定子由定子三相對稱繞組、定子鐵芯、機體等組成。33、三相異步電動機的工作特性有轉(zhuǎn)速特性、轉(zhuǎn)柜特性、定子電流特性、功率因素特性、效率特性和機械特性。34、實現(xiàn)三相異步電動機反轉(zhuǎn)的方法是改變電源三相供電相序。35、劈相機的作用是將主變壓器輔助繞組供給的單相電源“劈成”三相，向輔助系統(tǒng)所有三相異步電動機供電。36、變壓器的保護裝置主要有儲油柜、油位表、吸濕器、信號溫度計、油流繼電器、壓力釋放器等。37、變壓器的作用有變壓、穩(wěn)流、濾波和傳遞電信號。38、交流磁通在變壓器鐵芯中會引起渦流損耗和磁滯損耗，使鐵芯發(fā)熱。39、變壓器按結(jié)構(gòu)分為心式變壓器和殼式變壓器。40、變壓器的連接

6、組別用時鐘表示法來確定。41、平波電抗器的作用是穩(wěn)流和濾波。42、為了保證變壓器安全可靠地運行，變壓器繞組必須具有足夠的電氣強度、耐熱強度、機械強度和良好的散熱條件。43、異步電動機的轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)軸、風(fēng)扇等組成。44、三相異步電動機的調(diào)速方法有變極調(diào)速、變頻調(diào)速和變轉(zhuǎn)差率調(diào)速。二、判斷題 （ ）1、直流電機的極距是指相鄰兩異性磁極中心線在電樞表面所跨過的距離。（ ）2、直流電機的電樞磁場是指電機負載運行時，由電樞電流產(chǎn)生的磁場。（ ）3、直流發(fā)電機的運行特性是指發(fā)電機在恒定轉(zhuǎn)速運行時，端電壓、負載電流、勵磁電流三個參數(shù)之間的任意兩個參數(shù)之間的關(guān)系。（ ）4、抱軸懸掛是指牽引電動

7、機一側(cè)通過滑動軸承抱在機車的輪軸上，另一側(cè)通過吊掛裝置懸掛在車體上。（ ）5、直流串勵電動機的機械特性是指當(dāng)電壓為額定值時，電動機的電磁轉(zhuǎn)矩與電機轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。（ ）6、磁場削弱系數(shù)是指磁場削弱時勵磁繞組的磁勢與滿磁場時勵磁繞組的磁勢之比。（ ）7、換向周期是指從換向開始到換向結(jié)束所經(jīng)過的時間。（ ）8、直流電機正、負電刷之間形成一股強烈的環(huán)行電弧，同時伴有閃光和巨響，這種現(xiàn)象稱為環(huán)火。（ ）9、當(dāng)發(fā)熱體經(jīng)過較長時間，溫度升高到一定數(shù)值后，產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量接近相等時，物體的溫度不再升高，達到穩(wěn)定狀態(tài)，此時的溫升稱穩(wěn)定溫升。（ ）10、第一節(jié)距Y1是指一個元件的兩個有效邊在電樞表面所跨過

8、的距離。（選擇）（ ）11、電刷應(yīng)置放在磁極中心線對應(yīng)位置。（ ）12、電樞反應(yīng)是指電機負載運行時，電樞磁場對主磁極磁場的影響。（ ）13、架承式懸掛是指將牽引電動機完全固定在轉(zhuǎn)向架上。（ ）14、直流串勵電動機的轉(zhuǎn)矩特性是指當(dāng)電壓為額定值時，電動機的電磁轉(zhuǎn)矩與電樞電流之間的關(guān)系。（ ）15、電動機由靜止?fàn)顟B(tài)達到正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)的過程稱為電動機的起動過程。（ ）16、換向過程是指旋轉(zhuǎn)的電樞元件從一條支路經(jīng)過電刷進入另一條支路時，元件中的電流方向發(fā)生改變的過程。（選擇）（ ）17、電樞反應(yīng)電勢是指換向元件切割電樞磁場而產(chǎn)生的電勢。（ ）18、當(dāng)發(fā)熱體經(jīng)過較長時間，溫度升高到一定數(shù)值后，產(chǎn)生的熱量與散

9、發(fā)的熱量相等，物體的溫度不再升高，達到穩(wěn)定狀態(tài)，此時的溫升稱穩(wěn)定溫升。*（ ）19、變壓器是在法拉第電磁感應(yīng)原理的基礎(chǔ)上設(shè)計制造的一種靜止的電氣設(shè)備，它可以將輸入的一種等級電壓的交流電能變換成不同頻率的另一種等級電壓的交流電輸出。（ ）20、變壓器按冷卻方式分風(fēng)冷式變壓器和油浸式變壓器。（ ）21、變壓器由器身、油箱及其他附件組成。（ ）23、為了保證變壓器安全可靠地運行，變壓器繞組必須具有足夠的電氣強度、耐熱強度、機械強度和良好的散熱條件。（ ）24、變壓器的保護裝置主要有儲油柜、油位表、吸濕器、信號溫度計、油流繼電器、壓力釋放器等。（ ）25、異步電動機的轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)軸、風(fēng)

10、扇等組成。（ ）26、變壓器的作用是變壓、穩(wěn)流、濾波和傳遞電信號。（ ） 27、交流磁通在變壓器鐵芯中會引起渦流損耗和磁滯損耗，使鐵芯發(fā)熱。（ ）28、變壓器按結(jié)構(gòu)分為心式變壓器和殼式變壓器。（ ）29、變壓器的連接組別用時鐘表示法來確定。（ ）30、劈相機的作用是將主變壓器輔助繞組供給的單相電源“劈成”三相，向輔助系統(tǒng)所有三相異步電動機供電。（ ）31、為了防止變壓器運行或試驗中由于靜電感應(yīng)作用在鐵芯或其他金屬構(gòu)件上產(chǎn)生懸浮電位，造成對地放電，鐵芯及所有金屬構(gòu)件都必須可靠接地。（ ）32、變壓器繞組引線均用裸銅排制成，引線和繞組出頭的焊接采用電弧焊接。（ ）33、異步電動機的定子由定子三相繞

11、組、定子鐵芯、機體等組成。（ ）34、三相異步電動機的工作特性有轉(zhuǎn)速特性、轉(zhuǎn)柜特性、定子電流特性、功率因素特性、效率特性和機械特性。（ ）35、平波電抗器是串接在牽引電動機回路的電感裝置，可用來減小整流電流的脈動，以改善牽引電動機的換向和限制過高溫升。（選擇）（ ）36、變壓器空載運行是指原邊繞組接電源，副邊繞組開路（I2=0）的狀態(tài)。（ ）37、變壓器的變壓比是指原邊繞組感應(yīng)電動勢E1與副邊繞組感應(yīng)電動勢E2之比。（選擇）（ ）38、在任何瞬間，變壓器的原、副邊繞組電動勢極性相同的兩個對應(yīng)端點稱為變壓器繞組的同名端。（ ）39、理想變壓器是指繞組的電阻、鐵心的損耗忽略不計，磁路不飽和且沒有漏

12、磁通的變壓器。（ ）40、變壓器負載運行是指原邊繞組接電源，副邊繞組接負載的狀態(tài)。（ ）41、交流繞組是指由嵌放在定子鐵心槽中的許多線圈按一定的規(guī)律連接起來而構(gòu)成的三相定子繞組。（ ）42、當(dāng)三相異步電動機的外加定子電壓及頻率不變時，電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差率之間的變化規(guī)律稱為三相異步電動機的機械特性。（ ）43、交流繞組的線圈節(jié)距是指線圈的兩個有效邊在定子鐵心內(nèi)表面的跨距。三、簡答題1、簡述牽引電動機的工作特點。（選擇）（1）使用環(huán)境惡劣。（2）外形尺寸受限制。（3）動力作用大。（4）換向困難。（5）負載分配不均勻。2、電機環(huán)火有何危害？ （1）強烈的電弧會灼傷換向器表面和電刷。（2）造成電機“飛弧”

13、。（3）造成電機“掃膛”。（4）使電動機運行狀態(tài)變?yōu)榘l(fā)電機運行，使輪、軌接觸面嚴重擦傷。3、簡述單疊繞組的連接規(guī)律。（1）一個元件的始、末兩端分別連接在相鄰的兩個換向片上。（2）兩串聯(lián)的元件，前元件的末端與后元件的始端連在同一換向片上。（3）每一元件連接后向右跨過一個虛槽、一個換向片。（4）最后一個元件的末端與第一個元件的始端共同連接于換向片1，整個繞組為一閉合回路。4、單疊繞組的特點（1）一個磁極下的元件串聯(lián)成一條支路，繞組的并聯(lián)支路數(shù)恒等于磁極數(shù)。（2）電機電勢等于支路電勢，電樞電流為支路電流之和。，。（3）電刷位置必須置于主極中心線上，電刷數(shù)等于磁極數(shù)。5、脈流牽引電動機換向元件中會產(chǎn)生

14、哪些電勢？直流部分會產(chǎn)生以下電動勢：（1）電抗電勢（2）電樞反應(yīng)電勢（3）換向電勢交流部分會產(chǎn)生以下電動勢：（1）交流電抗電勢（2）交流換向電勢（3）變壓器電勢6、直流電機的電樞反應(yīng)性質(zhì)？（選擇）（1）電樞反應(yīng)使氣隙磁場產(chǎn)生畸變，每一個主磁極下一半增強，一半減弱；（2）電樞反應(yīng)使物理中性線偏離幾何中性線；（3）磁路不飽和時，電樞反應(yīng)雖然使氣隙磁場產(chǎn)生畸變，但每一主磁極下的磁通不變。磁路飽和時，電樞反應(yīng)使每一主磁極下的磁通減少。7、直流電機電樞反應(yīng)有何危害？（1）電樞反應(yīng)使氣隙磁場產(chǎn)生畸變，容易引起電位火花；（2）電樞反應(yīng)使物理中性線偏離幾何中性線，容易產(chǎn)生電磁火花；（3）磁路飽和時，電樞反應(yīng)使

15、每一主磁極下的磁通減少，使感應(yīng)電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩減小，電機功率下降。8、簡述直流電機的特點。（選擇） 優(yōu)點：（1）啟動性能好；（2）調(diào)速性能好。 缺點：（1）結(jié)構(gòu)復(fù)雜；（2）消耗較多的有色金屬，成本高；（3）運行中易出故障，維修量大；（4）功率偏小，效率偏低。9、如何快速判斷直流電機的火花等級？火花等級電刷下火花情況換向器表面情況電刷情況1無火花良好良好1.25有火星冒出良好良好1.5有輕微火花有黑痕，可擦掉有輕微灼痕2有強烈火花有黑痕，擦不掉沒有燒焦3有強烈火花有黑痕，擦不掉燒焦10、簡述改善脈流牽引電動機換向的方法。（1）設(shè)置換向極（2）減小電抗電勢的數(shù)值（3）增加換向回路的電阻（4）減小變

16、壓器電勢和交流電抗電勢（5）改善交流換向電勢的相位（6）用來抵消和11、簡述脈流牽引電動機個別傳動的特點優(yōu)點：當(dāng)一臺牽引電動機發(fā)生故障時，可以單獨切除，并充分利用了機車下部空間。 缺點：各輪軸間沒有直接的機械聯(lián)系，個別輪對容易空轉(zhuǎn)，從而使機車的粘著牽引力降低。12、牽引電動機必須滿足的要求（1）應(yīng)有足夠的啟動牽引力和較強的過載能力。（2）具有良好的調(diào)速性能。（3）換向可靠。（4）各部件應(yīng)具有足夠的機械強度，以保證電機在最惡劣的運行條件下可靠工作。（5）牽引電動機的絕緣必須具有很高的電氣強度，并具有良好的防潮和耐熱性能，以保證電機有足夠的過載能力，并在壽命期限內(nèi)可靠地工作。（6）牽引電動機的結(jié)構(gòu)

17、應(yīng)充分適應(yīng)機車運行 和檢修的需要。（7）必須盡可能地降低牽引電動機單位功率的重量，使電磁材料和結(jié)構(gòu)材料得到充分利用。13、串勵牽引電動機具有的特點（選擇）（1）自調(diào)節(jié)性能好；（2）功率利用高；（3）負載分配比較均勻；（4）電壓波動對牽引電動機工作的影響較小；（5）防空轉(zhuǎn)性能差。14、防止?fàn)恳妱訖C環(huán)火的措施（問答） （一）在電機設(shè)計方面采取的措施1、限制換向器表面單位長度的電位差和最大片間電壓。2、采用適當(dāng)?shù)闹鳂O極靴的形狀。3、選擇適當(dāng)?shù)臉O弧系數(shù)。 4、加裝補償繞組。（二）在電機結(jié)構(gòu)和線路方面采取的措施1、換向器前端云母環(huán)3度面露出部分用耐弧性能好的絕緣材料覆蓋。2、在電機刷盒側(cè)壁與刷架圈之間

18、設(shè)放電間隙。3、采用快速動作斷路器。*15、對變壓器油的要求介質(zhì)強度高；著火點高；粘度小；雜質(zhì)含量盡可能少；無水分。16、主變壓器的特點1、繞組多；2、電壓波動范圍大；3、負載變化大；4、耐振動；5、對阻抗電壓要求高；6、重量輕、體積小，用銅多。17、異步電動機有何特點？優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，堅固耐用，使用方便，運行可靠，效率高易于制造和維修，價格低廉。缺點：調(diào)速、起動性能差，功率因數(shù)低。18、異步電動機三相繞組合成磁勢有哪些性質(zhì)？（1）三相合成磁勢在任何瞬間保持著恒定的振幅，它是單相脈振磁勢振幅的1.5倍；（2）三相合成磁勢的轉(zhuǎn)速僅決定于電流的頻率和電機極對數(shù)；（3）當(dāng)某相電流達到最大值時，合成磁

19、勢波的振幅就與該相繞組的軸線重合；（4）合成磁勢的旋轉(zhuǎn)方向決定于電流的相序。（選擇）19、對于一臺已經(jīng)制成的變壓器，如何判斷其繞組的同名端？（問答）操作：如下圖所示，1、2兩端接電源，再用一根導(dǎo)線將2、4兩端短接。然后用電壓表分別測量1、3兩端和3、4兩端的電壓。 判斷：若 則1和3為同名端；若 則1和4為同名端。20、三相交流牽引電動機的優(yōu)點1、結(jié)構(gòu)簡單、牢固，維修方便：沒有電刷和換向器；2、功率大、體積小、重量輕；3、有良好的牽引性能；4、節(jié)省電器設(shè)備，操作簡便；5、可以得到更高的功率因數(shù)和更小的電網(wǎng)諧波干擾電流。21、如何判斷下圖中繞組的同名端？四、計算題例1、一臺四極并勵發(fā)電機，時電樞

20、回路電阻為，額定負載時勵磁回路電阻為，鐵心損耗及機械損耗，附加損耗，試求額定負載時電機的電磁功率、電磁轉(zhuǎn)矩、輸入功率和效率。解：額定電流 勵磁電流 電樞電流 感應(yīng)電動勢 電磁功率 電磁轉(zhuǎn)矩 輸入功率 或 效率 例2、一臺四極并勵電動機，時電樞回路電阻為，額定負載時勵磁回路電阻為，鐵心損耗及機械損耗，附加損耗，試求額定負載時電機的電磁功率、電磁轉(zhuǎn)矩、輸出功率和效率。解：額定電流 勵磁電流 電樞電流 感應(yīng)電動勢 電磁功率 或 電磁轉(zhuǎn)矩 輸出功率 或 效率 例3、一臺并勵直流電動機，。電樞回路電阻為，額定負載時勵磁回路電阻為，忽略電樞反應(yīng)的影響，試求額定輸出轉(zhuǎn)矩、額定電磁轉(zhuǎn)矩、理想空載轉(zhuǎn)速、空載電流和實際空載轉(zhuǎn)速。解：額定輸出轉(zhuǎn)矩即為額定負載轉(zhuǎn)矩 勵磁電流 電樞電流 感應(yīng)電動勢 電磁功率 電磁轉(zhuǎn)矩 感應(yīng)電動勢系數(shù) 理想空載轉(zhuǎn)速 空載轉(zhuǎn)矩 電磁轉(zhuǎn)矩系數(shù) 空載電流 實際空載轉(zhuǎn)速 例5、一臺三相四極籠式異步電動機，其額定數(shù)據(jù)和每相參數(shù)為：PN=25kW，UN=380V，nN=1455r/min，r1=0.7，x1=1.74，r2=0.4，x2=3.0，rm=6.0，xm=70，定子繞組為三角形接法。試求額定運行時的定子電流、轉(zhuǎn)子電流、勵磁電流，功率因數(shù)和效率。（用T型等效電路計算）解： 例6、一臺三相繞線式異步電動機，額定數(shù)據(jù)：PN =90kW，UN =380V，nN