電機(jī)與拖動基礎(chǔ)試題及答案(1)

1、第二部分  直流電動機(jī)的電力拖動 一、填空題： 1、他勵直流電動機(jī)的固有機(jī)械特性是指在_條件下，_和_的關(guān)系。 （U=UN、=N，電樞回路不串電阻；n；Tem 2、直流電動機(jī)的起動方法有_ _。（降壓起動、電樞回路串電阻起動） 3、如果不串聯(lián)制動電阻，反接制動瞬間的電樞電流大約是電動狀態(tài)運(yùn)行時(shí)電樞電流的_倍。 （2）4、當(dāng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速超過_時(shí)，出現(xiàn)回饋制動。（理想空載轉(zhuǎn)速） 5、拖動恒轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)負(fù)載進(jìn)行調(diào)速時(shí)，應(yīng)采_調(diào)速方法，而拖動恒功率負(fù)載時(shí)應(yīng)采用_調(diào)速方法。（降壓或電樞回路串電阻；弱磁） 1、直流電動機(jī)的人為特性都比固有特性軟。（  ）（F） 2、直流電動

2、機(jī)串多級電阻起動。在起動過程中，每切除一級起動電阻，電樞電流都將突變。（  ） （T）3、提升位能負(fù)載時(shí)的工作點(diǎn)在第一象限內(nèi)，而下放位能負(fù)載時(shí)的工作點(diǎn)在第四象限內(nèi)。（  ） （T）4、他勵直流電動機(jī)的降壓調(diào)速屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式，因此只能拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行。（  ） （F）5、他勵直流電動機(jī)降壓或串電阻調(diào)速時(shí)，最大靜差率數(shù)值越大，調(diào)速范圍也越大。（  ） （T）三、選擇題 1、電力拖動系統(tǒng)運(yùn)動方程式中的GD2反映了：（2）（1）旋轉(zhuǎn)體的重量與旋轉(zhuǎn)體直徑平方的乘積，它沒有任何物理意見；（2）系統(tǒng)機(jī)械慣性的大小，它是一個

3、整體物理量；（3）系統(tǒng)儲能的大小，但它不是一個整體物理量。 2、他勵直流電動機(jī)的人為特性與固有特性相比，其理想空載轉(zhuǎn)速和斜率均發(fā)生了變化，那么這條人為特性一定是：（3）（1）串電阻的人為特性；（2）降壓的人為特性；（3）弱磁的人為特性。 3、直流電動機(jī)采用降低電源電壓的方法起動，其目的是：（2）（1）為了使起動過程平穩(wěn)；（2）為了減小起動電流；（3）為了減小起動轉(zhuǎn)矩。 4、當(dāng)電動機(jī)的電樞回路銅損耗比電磁功率或軸機(jī)械功率都大時(shí)，這時(shí)電動機(jī)處于：（2）（1）能耗制動狀態(tài)；（2）反接制動狀態(tài)；（3）回饋制動狀態(tài)。5、他勵直流電動機(jī)拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載進(jìn)行串電阻調(diào)速，設(shè)調(diào)速前、后的電樞電流分別為I1和I2，

4、那么：（2）（1）I1<I2；（2）I1=I2；(3)I1>I2。 四、簡答題： 1、電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件是什么？（電動機(jī)的機(jī)械特性與負(fù)載的轉(zhuǎn)矩特性必須有交點(diǎn)，且在交點(diǎn)處，滿足） 2、何謂電動機(jī)的充分利用？(所謂電動機(jī)的充分利用是指電動機(jī)無論在額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行,還是調(diào)速過程中處于不同轉(zhuǎn)速下運(yùn)行,其電樞電流都等于額定值。) 一臺他勵直流電動機(jī)數(shù)據(jù)為：PN=7.5kW，UN=110V，I N=79.84A，nN=1500r/min，電樞回路電阻Ra=0.1014，求：（1）U=U N，=N條件下，電樞電流Ia=60A時(shí)轉(zhuǎn)速是多少？（2） U=U N條件下，主磁通減少15%，負(fù)載轉(zhuǎn)矩

5、為TN不變時(shí)，電動機(jī)電樞電流與轉(zhuǎn)速是多少？（3）U=U N，=N條件下，負(fù)載轉(zhuǎn)矩為0.8TN，轉(zhuǎn)速為（800）r/min，電樞回路應(yīng)串入多大電阻？ 解：（1） （2）不變時(shí)，不變，即 （3）不計(jì)空載轉(zhuǎn)矩時(shí)，故： 解得：第五部分  異步電動機(jī) 一、填空題： 1、當(dāng)s在_范圍內(nèi)，三相異步電機(jī)運(yùn)行于電動機(jī)狀態(tài)，此時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩性質(zhì)為_；在_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_。（0；反電動勢；制動轉(zhuǎn)矩） 2、三相異步電動機(jī)根據(jù)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不同可分為_ _和_ _兩類。（籠型異步電動機(jī)和繞線型異步電動機(jī)） 3、一臺6極三相異步電動機(jī)接于50HZ的三相對稱電源；其s=0.05，則此時(shí)

6、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為_r/min，定子旋轉(zhuǎn)磁勢相對于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為_r/min。（950；50；0） 4、三相異步電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是由_和_共同作用產(chǎn)生的。（主磁通；轉(zhuǎn)子電流的有功分量 ）5、一臺三相異步電動機(jī)帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行，若電源電壓下降，則電動機(jī)的轉(zhuǎn)速_，定子電流_，最大轉(zhuǎn)矩_，臨界轉(zhuǎn)差率_。（減??；增大；減??；不變） 6、三相異步電動機(jī)電源電壓一定，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩增加，則轉(zhuǎn)速_，定子電流_。（減??； 增加）7、三相異步電動機(jī)等效電路中的附加電阻是模擬_的等值電阻。（總機(jī)械功率） 8、三相異步電動機(jī)在額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)，其轉(zhuǎn)差率s一般在_范圍內(nèi)。 （0.010.06）9、對于繞線轉(zhuǎn)子三相異步電動機(jī)，如果電源

7、電壓一定，轉(zhuǎn)子回路電阻適當(dāng)增大，則起動轉(zhuǎn)矩_，最大轉(zhuǎn)矩_。（增大；不變） 二、判斷題 1、不管異步電機(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（  ）。（T） 2、三相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子不動時(shí)，經(jīng)由空氣隙傳遞到轉(zhuǎn)子側(cè)的電磁功率全部轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)子銅損耗（  ）。 （T）3、三相異步電動機(jī)的最大電磁轉(zhuǎn)矩Tm的大小與轉(zhuǎn)子電阻r2阻值無關(guān)（  ）。（T） 4、通常三相籠型異步電動機(jī)定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組的相數(shù)不相等，而三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)的定、轉(zhuǎn)子相數(shù)則相等。（  ） （T）5、三相異步電機(jī)當(dāng)轉(zhuǎn)子不動時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組電流的頻率與

8、定子電流的頻率相同（  ）。（T） 三、選擇題 1、三相異步電動機(jī)帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行，如果電源電壓下降，當(dāng)電動機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行后，此時(shí)電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩：下降；增大；不變；不定。 2、三相異步電動機(jī)的空載電流比同容量變壓器大的原因：異步電動機(jī)是旋轉(zhuǎn)的；異步電動機(jī)的損耗大；異步電動機(jī)有氣隙；異步電動機(jī)有漏抗。 3、三相異步電動機(jī)空載時(shí)，氣隙磁通的大小主要取決于：電源電壓；氣隙大??；定、轉(zhuǎn)子鐵心材質(zhì)；定子繞組的漏阻抗。 4、三相異步電動機(jī)能畫出像變壓器那樣的等效電路是由于： 它們的定子或原邊電流都滯后于電源電壓；氣隙磁場在定、轉(zhuǎn)子或主磁通在原、副邊都感應(yīng)電動勢；它們都有主磁通和漏磁通；它

9、們都由電網(wǎng)取得勵磁電流。 5、三相異步電動機(jī)在運(yùn)行中，把定子兩相反接，則轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速會：升高；下降一直到停轉(zhuǎn)；下降至零后再反向旋轉(zhuǎn)；下降到某一穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。 四、簡答題 1、三相異步電動機(jī)空載運(yùn)行時(shí)，電動機(jī)的功率因數(shù)為什么很低？ （空載時(shí)，而，其中，為有功分量電流，用來供給空載損耗；為無功分量電流，用來建立磁場。由于，所以空載電流基本上是一無功性質(zhì)的電流，因而電動機(jī)的功率因數(shù)很低。）2、異步電動機(jī)等效電路中的附加電阻的物理意義是什么？能否用電抗或電容代替這個附加電阻？為什么？（異步電動機(jī)等效電路中的附加電阻代表總機(jī)械功率的一個虛擬電阻，用轉(zhuǎn)子電流在該電阻所消耗的功率來代替總機(jī)械功率（包括軸上輸出的機(jī)

10、械功率和機(jī)械損耗、附加損耗等）。因輸出的機(jī)械功率和機(jī)械損耗等均屬有功性質(zhì)。因此， 從電路角度來模擬的話，只能用有功元件電阻，而不能用無功元件電抗或電容代替這個附加電阻。）3、異步電動機(jī)中的空氣隙為什么做得很??？（異步電動機(jī)氣隙小的目的是為了減小其勵磁電流（空載電流），從而提高電動機(jī)功率因數(shù)。因異步電動機(jī)的勵磁電流是由電網(wǎng)供給的，故氣隙越小，電網(wǎng)供給的勵磁電流就小。而勵磁電流有屬于感性無功性質(zhì)，故減小勵磁電流，相應(yīng)就能提高電機(jī)的功率因數(shù)。）五、計(jì)算題 1、已知一臺三相四極異步電動機(jī)的額定數(shù)據(jù)為：PN=10kW，UN=380V，IN=11.6A，定子為Y聯(lián)結(jié)，額定運(yùn)行時(shí)，定子銅損耗PCu1=560

11、W,轉(zhuǎn)子銅損耗PCu2=310W，機(jī)械損耗Pmec=70W，附加損耗Pad=200W，試計(jì)算該電動機(jī)在額定負(fù)載時(shí)的：（1）額定轉(zhuǎn)速；（2）空載轉(zhuǎn)矩；（3）轉(zhuǎn)軸上的輸出轉(zhuǎn)矩；（4）電磁轉(zhuǎn)矩。 解：（1） （2） （3） （4）2、已知一臺三相異步電動機(jī)，額定頻率為150kW，額定電壓為380V，額定轉(zhuǎn)速為1460r/min，過載倍數(shù)為2.4，試求：（1）轉(zhuǎn)矩的實(shí)用表達(dá)式；（2）問電動機(jī)能否帶動額定負(fù)載起動。解：（1） 根據(jù)額定轉(zhuǎn)速為1460r/min，可判斷出同步轉(zhuǎn)速=1500 r/min，則額定轉(zhuǎn)差率為 轉(zhuǎn)子不串電阻的實(shí)用表達(dá)式為： （2）電機(jī)開始起動時(shí)，s=1，T=Ts，代入實(shí)用表達(dá)式得：

12、因?yàn)?，故電動機(jī)不能拖動額定負(fù)載起動。第六部分  異步電動機(jī)的電力拖動 1、 填空題： 1、拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行的三相異步電動機(jī)，其轉(zhuǎn)差率s在_范圍內(nèi)時(shí)，電動機(jī)都能穩(wěn)定運(yùn)行。 ()2、三相異步電動機(jī)的過載能力是指_。 ()3、星形一三角形降壓起動時(shí)，起動電流和起動轉(zhuǎn)矩各降為直接起動時(shí)的_倍。(3) 4、三相異步電動機(jī)進(jìn)行能耗制動時(shí)，直流勵磁電流越大，則補(bǔ)始制動轉(zhuǎn)距越_。(大) 5、三相異步電動機(jī)拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載進(jìn)行變頻調(diào)速時(shí)，為了保證過載能力和主磁通不變，則U1應(yīng)隨f1按_規(guī)律調(diào)節(jié)。 (正比)二、判斷題 1、由公式Tem=CTmI2cos2可知，電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子電流成正比，因?yàn)橹苯?/p>

13、起動時(shí)的起動電流很大，所以起動轉(zhuǎn)矩也很大。（  ） (F)2、深槽式與雙籠型三相異步電動機(jī)，起動時(shí)由于集膚效應(yīng)而增大了轉(zhuǎn)子電阻，因此具有較高的起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)。（  ） (T)3、三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子回路串入電阻可以增大起動轉(zhuǎn)矩，串入電阻值越大，起動轉(zhuǎn)矩也越大。（  ） (F)4、三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)提升位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，當(dāng)轉(zhuǎn)子回路串接適當(dāng)?shù)碾娮柚禃r(shí)，重物將停在空中。（  ） (T)5、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。（  ） (T)三、選擇題 1、與固有機(jī)械特性相比，人為

14、機(jī)械特性上的最大電磁轉(zhuǎn)矩減小，臨界轉(zhuǎn)差率沒變，則該人為機(jī)械特性是異步電動機(jī)的：（3）（1）定子串接電阻的人為機(jī)械特性；（2）轉(zhuǎn)子串接電阻的人為機(jī)械特性；（3）降低電壓的人為機(jī)械特性。 2、 一臺三相籠型異步電動機(jī)的數(shù)據(jù)為PN = 20kW，UN = 380V，T=1.15，ki=6,定子繞組為三角形聯(lián)結(jié)。當(dāng)拖動額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩起動時(shí)，若供電變壓器允許起動電流不超過12IN，最好的起動方法是：（1）（1）直接起動；（2）Y降壓起動；（3）自耦變壓器降壓起動。 3、一臺三相異步電動機(jī)拖動額定轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行時(shí)，若電源電壓下降10%，這時(shí)電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩：（1）（1）Tem=TN;(2) Tem=0.81

15、TN;(3) Tem=0.9TN。 4、三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)拖動起重機(jī)的主鉤，提升重物時(shí)電動機(jī)運(yùn)行于正向電動狀態(tài)，若在轉(zhuǎn)子回路串接三相對稱電阻下放重物時(shí)，電動機(jī)運(yùn)行狀態(tài)是：（3）（1）能耗制動運(yùn)行；（2）反向回饋制動運(yùn)行；（3）倒拉反轉(zhuǎn)運(yùn)行。 5、三相異步電動機(jī)拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，當(dāng)進(jìn)行變極調(diào)速時(shí)，應(yīng)采用的聯(lián)結(jié)方式為：（1）（1）YYY；（2）YY；（3）正串Y反串Y。 四、簡答題 1、容量為幾個千瓦時(shí)，為什么直流電動機(jī)不能直接起動而三相籠型異步電動機(jī)卻可以直接起動？ (直流電動機(jī)的直接起動電流為，由于,無論功率大小，都將達(dá)到額定電流的十幾倍，甚至幾十倍，這是電動機(jī)本身所不能允許的，所以直流電動

16、機(jī)不能直接起動。三相異步電動機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)通常允許直接起動電流為額定電流的5-7倍，加上供電變壓器容量通常都能滿足小功率三相異步電動機(jī)直接起動要求，所以幾個千瓦的三相異步電動機(jī)可以直接起動。)2、深槽與雙籠型異步電動機(jī)為什么起動轉(zhuǎn)矩大而效率并不低？(深槽式與雙籠型異步電動機(jī)所以起動轉(zhuǎn)矩打，是因?yàn)槠饎訒r(shí)轉(zhuǎn)子電動勢、電流頻率較高，出現(xiàn)集膚效應(yīng)造成了轉(zhuǎn)子電阻增大所致。正常運(yùn)行時(shí)集膚效應(yīng)不顯著，轉(zhuǎn)子電阻減小為正常值。因此運(yùn)行時(shí)效率仍較高。) 五、計(jì)算題 一臺三相籠型異步電動機(jī)的數(shù)據(jù)為PN=40kW,UN=380V,nN=2930r/min,N=0.9, cosN=0.85，ki=5.5, kst=1.2，

17、定子繞組為三角形聯(lián)結(jié)，供電變壓器允許起動電流為150A，能否在下列情況下用Y降壓起動？ （1）負(fù)載轉(zhuǎn)矩為0.25TN;(2)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為0.5TN。 解：額定電流直接起動電流采用Y-降壓起動時(shí)起動電流：起動轉(zhuǎn)矩：可見：（1）當(dāng)時(shí)，可以起動；（2）當(dāng)時(shí)，不能起動。第九部分 電力拖動系統(tǒng)中電動機(jī)的選擇(選學(xué)內(nèi)容)一、簡答題：1、電動機(jī)的溫升、溫度以及環(huán)境溫度三者之間有什么關(guān)系？電機(jī)銘牌上的溫升值的含義是什么？(電動機(jī)的溫升與銅耗,鐵耗和機(jī)械損耗有關(guān)。電動機(jī)銘牌上的溫升值其含義是電動機(jī)絕緣許可的最高溫度。電動機(jī)的溫升、溫度以及環(huán)境溫度三者之間是剛工作時(shí)電動機(jī)的溫度與周圍介質(zhì)的溫度之差很小，熱量的發(fā)散是

18、隨溫度差遞增的，少量被發(fā)散法到空氣中，大量被空氣吸收。因而溫度升高的較快，隨著電動機(jī)溫度逐漸升高，被電動機(jī)吸收的減少,而發(fā)散到空氣中的熱量增加。)2、電動機(jī)在使用中，電流、功率和溫升能否超過額定值？為什么？ （電動機(jī)在運(yùn)行中其電壓、電流、功率、溫升能超過額定值因?yàn)楸ＷC電動機(jī)長期安全運(yùn)行的必要條件是按發(fā)熱條件選擇電動機(jī)功率的,只要保證maxa）3、電動機(jī)的允許溫升取決于什么？若兩臺電動機(jī)的通風(fēng)冷卻條件不同，而其他條件完全相同，它們的允許溫升是否相等？（電動機(jī)的允許溫升主要取決于所采用的絕緣材料。電動機(jī)的選擇與使用都以不以超過額定溫升為原則。若兩臺電動機(jī)的通風(fēng)冷卻條件不同，而其他條件完全相同，它們

19、的允許溫升相等。）4、電動機(jī)的三種工作制是如何劃分的？負(fù)載持續(xù)率FC%表示什么意義？ （電動機(jī)的三種工作制是根據(jù)負(fù)載持續(xù)時(shí)間的不同來劃分的，有連續(xù)工作制、短時(shí)工作制和斷續(xù)周期工作制三種。在斷續(xù)周期工作制，額定負(fù)載時(shí)間與整個周期之比稱為負(fù)載持續(xù)率FC%）電機(jī)與拖動(劉振興版)參考答案2-1 （1） 切削功率: （2） 電動機(jī)輸出功率：（3） 系統(tǒng)總飛輪轉(zhuǎn)矩：（4） 電動機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩：（5） 不切削時(shí)的電動機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩：忽略損耗時(shí)的電動機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩傳動機(jī)構(gòu)阻轉(zhuǎn)矩：加速時(shí)電動機(jī)轉(zhuǎn)矩：2-2 （a） （b） （c） （d） （e） 2-3 (a) 穩(wěn)定 ；（b）穩(wěn)定；(c) 穩(wěn)定； (d) 穩(wěn)定； (e)

20、不穩(wěn)定；第四章 4-1 直流電動機(jī)起動要求：（1）起動電流要小，一般在（1.52）IN （2）起動轉(zhuǎn)矩要大，TstTL，； （3）起動設(shè)備要簡單便可靠。如果起動時(shí)直接將額定電壓加至電樞兩端，稱為直接起動。由于起動初始時(shí)，電動機(jī)因機(jī)械慣性而未能旋轉(zhuǎn)起來，轉(zhuǎn)速為零，電樞電動勢，忽略電樞回路電感的作用時(shí)，電動機(jī)的起動電流為一般電動機(jī)的電樞繞組電阻Ra很小，若直接加上額定電壓起動，Ist可達(dá)到額定電流的1020倍。這樣大的起動過流將導(dǎo)致轉(zhuǎn)向困難，換向器表面產(chǎn)生強(qiáng)烈的火花式環(huán)火；電樞繞組產(chǎn)生過大的電磁力，引起繞組損壞；而且產(chǎn)生過大的起動轉(zhuǎn)矩，對傳動機(jī)構(gòu)產(chǎn)生強(qiáng)烈沖擊，可能損壞機(jī)械傳動部件。另外，過大的起動電流將引起電網(wǎng)電壓的波動，影響同一電網(wǎng)上其他電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。一般直流電動機(jī)是不允許直接起動.一般直流電動機(jī)的最大允許電流為（1.52）IN，為了限制過大的起動電流，由可以看出，可以采用兩種辦法：一種辦法是降低電源電壓，另一種辦法是電樞回路串電阻。4-2 速度調(diào)節(jié)是用改變電動機(jī)參數(shù)的方法，使電力拖動系統(tǒng)運(yùn)行于不同的人為機(jī)械特性上，從而在相同的負(fù)載下，得到