電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)試題及答案

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一單項(xiàng)選擇題（10分）

1.哪一個(gè)是風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載特性？（B）

A.PL?0.105TLn?常數(shù)B.TL?Kn2，其中K為常數(shù)C.TL?K，其中K為常數(shù)D.TL?Kn，其中K為常數(shù)

2.以下哪個(gè)方法能改變直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向？（A）

A.只將直流電動(dòng)機(jī)的電樞或勵(lì)磁的接線端子的線互換B.同時(shí)將直流電動(dòng)機(jī)的電樞和勵(lì)磁的接線端子的線互換C.升高直流電動(dòng)機(jī)的電樞的電壓D.升高直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁的電壓

3.以下哪個(gè)可判斷直流電機(jī)運(yùn)行于電動(dòng)機(jī)狀態(tài)？（B）

A.Ea?Ud,Ea為感應(yīng)電動(dòng)勢，Ud為電樞繞組接線端子上的電壓B.Ea?Ud,Ea為感應(yīng)電動(dòng)勢，Ud為電樞繞組接線端子上的電壓C.Ia?IN,Ia為電樞電流，IN為電樞的額定電流D.Ia?IN,Ia為電樞電流，IN為電樞的額定電流

4.只改變他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電樞電壓的人為機(jī)械特性是什么特征線？（A）

A.一簇平行線

B.共理想空載轉(zhuǎn)速點(diǎn)的一簇放射線C.理想空載轉(zhuǎn)速點(diǎn)不同的一簇相交線D.沒有特征

5.單相變壓器額定電壓為220V/110V，若把二次側(cè)（110V）錯(cuò)當(dāng)成一次側(cè)接到220V的交流電源上，主磁通將會怎樣變化？（A）

A.主磁通增加

1

B.主磁通減少C.主磁通不變

D.主磁通先增加，后又減少

6.一臺額定頻率為50Hz的三相異步電機(jī)接在60Hz的電源上，假使其它參數(shù)不變，電機(jī)的主磁通、同步轉(zhuǎn)速將有何變化？（D）

A.主磁通，同步轉(zhuǎn)速增加B.主磁通，同步轉(zhuǎn)速減少C.主磁通，同步轉(zhuǎn)速不變D.主磁通減少，同步轉(zhuǎn)速增加7.等效電路中的

1?s'R2上產(chǎn)生的功率代表什么意義？（A）sA.總機(jī)械功率PmB.電磁功率C.轉(zhuǎn)子銅耗D.鐵心損耗

8.從儉約電能的角度出發(fā)，使用哪一種制動(dòng)方式最好？（D）

A.能耗制動(dòng)B.反接制動(dòng)C.倒拉反轉(zhuǎn)制動(dòng)D.回饋制動(dòng)

9.降低三相異步電機(jī)的定子電壓的人為機(jī)械特性，它的最大轉(zhuǎn)矩是否變化？臨界轉(zhuǎn)差率是否變化？（D）

A.最大轉(zhuǎn)矩不變，臨界轉(zhuǎn)差率增加B.最大轉(zhuǎn)矩不變，臨界轉(zhuǎn)差率減少C.最大轉(zhuǎn)矩增加，臨界轉(zhuǎn)差率不變D.最大轉(zhuǎn)矩減少，臨界轉(zhuǎn)差率不變10．下面哪個(gè)表達(dá)是錯(cuò)誤的？（B）

A.異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流Ist?(5~7)I1N，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩相對卻較小，為此必需

限制起動(dòng)電流。

B.星——三角換接起動(dòng)和自耦變壓器降壓起動(dòng)。由于減壓起動(dòng)不但減小了起動(dòng)電流，

2

同時(shí)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩隨電壓平方而減小，因此降壓起動(dòng)只適合滿載或重載起動(dòng)場合。C.對于繞線式電動(dòng)機(jī)，可用轉(zhuǎn)子回路中串電阻的方法起動(dòng)。

D.對于籠型異步電機(jī)，可采用深槽式和雙鼠籠轉(zhuǎn)子來增大起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)子電阻，這種轉(zhuǎn)

子是利用集膚效應(yīng)來增大起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)子電阻，以減小起動(dòng)電流和增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩二問答題（10分）

1有哪些方法可以調(diào)理直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速？答：改變電樞電壓，電樞回路串電阻，主磁通。2有哪些方法可以調(diào)理交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速？

答：改變定子電壓大小，定子電壓頻率，轉(zhuǎn)子回路串電阻，改變極對數(shù)。三計(jì)算題

1.一臺直流電動(dòng)機(jī)的額定值為：PN?160kW，UN?220V，nN?1500r/min，

?N?80%，求該電機(jī)的額定輸入功率P1N、額定電流IN、額定輸出轉(zhuǎn)矩T2N。

解：額定輸入功率P1N?1N為PPN?N?160?200(kW)0.8額定電流IN為IN?P1N?909.09AUN額定輸出轉(zhuǎn)矩T2N為T2N160?130?9.55?1018.N6?m7

1500或T2N?9550PN160?9550?1018.67N?mnN15002一臺直流發(fā)電機(jī)，功率為10kW，2p?4，轉(zhuǎn)速為2800r/min，單波繞組，電樞

?4的總導(dǎo)體數(shù)N?372。當(dāng)每極磁通??70.7?10Wb時(shí)，發(fā)電機(jī)的空載輸出壓？

解：單波繞組a?1，電勢常數(shù)Ce為：Ce?pN2?372??12.460a60?1?4電勢為：Ea?Ce?n?12.4?70.7?10?2800?245.47(V)

3一臺他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī),UN?220V，IN?200A，nN?1500r/min，PN?40kW，

Ra?0.067?,計(jì)算:

(1)直接起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流為額定電流的幾倍?

3

(2)在額定磁通下起動(dòng)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩?

(3)假使采用降壓起動(dòng)使起動(dòng)電流為1.5IN時(shí)，電源電壓應(yīng)為多少?(4)假使采用電樞回路串電阻起動(dòng)使起動(dòng)電流為1.5IN時(shí)、應(yīng)串入多大電阻?

解:(1)求起動(dòng)電流倍數(shù)

Ist?UN220??3283.6(A),IstINRa0.067?3283.6?16.42(倍)200(2)求起動(dòng)轉(zhuǎn)矩

Ce?N?UN?INRa220?200?0.067??0.138v?min/rnN1500Tst?9.55Ce?NIst?9.55?Ce?N?3283.6?4327.4(N?m)

(3)求電源電壓

1.5INR?a1.5?I??7Ust?IsRt?aN0.06(4)應(yīng)串入多大電阻?Rst?20VUN220230?Ra??Ra??0.067?0.67(?)Ist1.5IN1.5?IN4一臺他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，其機(jī)械特性如圖4—23，UN?220V，IN?31A，PN?5.6kW，

r/min，負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL?50N?m，電樞電流不得超過2倍額定電流(忽略Ra?0.4?,nN?1000空載轉(zhuǎn)矩)，試計(jì)算:

(1)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)抵擋性負(fù)載，若采用反接制動(dòng)停車，電阻最小值是多少?

(2)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，要求以300r/min的速度下放重物，采用倒拉反轉(zhuǎn)制動(dòng)運(yùn)行，電樞回路應(yīng)串入多大電阻？

（3）若采用能耗制動(dòng)，電樞回路應(yīng)串入多大電阻？

(4)若使電機(jī)以n??1200r/min的速度在電壓反向回饋運(yùn)動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)下下放重物，電樞回路應(yīng)串入多大的電阻?

圖4—23例2—6圖

4

解：

(1)Ce?N?UN?INRa220?31?0.4??0.208

nN1000電動(dòng)狀態(tài)的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速nA?UNRa2200.4?T???50?1009.3(r/min)2emCe?NCeCT?N0.2089.55?0.20820.208?nA?209V.9Ea?Ce?NnA?

電樞反接制動(dòng)的電勢方程，即在B點(diǎn)。?UN?Ea?Ia(Ra?Rb)Rb??UN?Ea?220?Ea?Ra??0.4?6.53(?)Ia?2?31(2)計(jì)算倒拉反轉(zhuǎn)制動(dòng)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，即在C點(diǎn)。UN?Ea?Ia(Ra?Rb)?Ce?Nnc?Ia(Ra?Rb)Ia?Tem50??25.17(A)

9.55Ce?N9.55?0.208UN?Ea220??Ra?Ia0.2?0?8Ia(300)()?0.4?11.?68Rb?（3）計(jì)算能耗制動(dòng)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的所串的電阻，即在C點(diǎn)。

0?Ea?Ia(Ra?Rb)?Ce?Nnc?Ia(Ra?Rb)

Rb?0?Ea0?0.208?(?300)?Ra??0.4?2.08(?)IaIa(4)計(jì)算電壓反向回饋制動(dòng)運(yùn)行時(shí)的電阻，即在D點(diǎn)。

?UN?Ea?Ia(Ra?Rb)?Ce?Nnd?Ia(Ra?Rb)

Rb??UN?Ea?220?0.208?(?1200)?Ra??0.4?0.776(?)IaIa6一臺三相變壓器，SN?100kVA，U1N/U2N?6000V/400V；Y，y接法，每相參數(shù)Z1?R1?jX1??(4.2?j9.2)?，Zm?Rm?jXm?(514?j5526)?。計(jì)算：(1)畫出變壓器空載運(yùn)行時(shí)的等效電路，計(jì)算勵(lì)磁電流與額定電流的比值。

(2)空載運(yùn)行時(shí)輸入功率。

(3)一次側(cè)相電壓、相電動(dòng)勢及漏阻抗壓降，并比較它們的大小。解：

(1)本例雖為三相變壓器，但屬對稱運(yùn)行的分析，只需求解一相的量。

5

圖5—17變壓器空載運(yùn)行時(shí)的等效電路

先求取額定電流I1N，再求取I0/I1N，即I1N?SN3U1N100?103??9.62A

3?6000由空載等效電路或電壓方程可求I0，等效電路總阻抗為Zm?Z4j1?(4?j9)?(51?所以I0?26)55U1NpZm?Z1?6000/3?0.62A

Zm?Z1比值I0/I1N?0.064(2)空載輸入功率：

視在功率S1?3U13?I0?6443.V2A(NI0?3UN1pI0?3?6000有功功率Ps?S1c?os?01?3U1NI0co?0無功功率Q1?3U1n?S1s?in?0NI0si?0)600.W76(66415.V1ar())比較P1和Q1可見，空載運(yùn)行時(shí)電源送入變壓器的功率，主要是無功功率，以建立變器磁場。

6一臺三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)，UN?380V，PN?100kW，nN?740r/min，

f1?50Hz。在額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時(shí)，機(jī)械損耗p??1kW，額定負(fù)載時(shí)的附加損耗忽略不計(jì)。

試求

(1)額定轉(zhuǎn)差率sN；(2)電磁功率Pem；

6

(3)轉(zhuǎn)子的銅耗pCu2；

（4）額定電磁轉(zhuǎn)矩TemN、額定輸出磁轉(zhuǎn)矩T2N、空載轉(zhuǎn)矩T0。

解(1)額定轉(zhuǎn)差率sNsN?n1?nN750?7403??0.013n1750式中，n1?750r/min是根據(jù)nN?740r/min判斷得出。(2)額定運(yùn)行時(shí)的電磁功率Pem

聯(lián)立式（7—45）中的Pm?Pem?pCu2?Pem(1?s)和Pm?P2?p??p?并忽略p?有Pem?P2?p??sNPem代入數(shù)據(jù)有Pem?P2?p?100?1??102.36(kW)

(1?sN)1?sN(3)轉(zhuǎn)子的銅耗pCu2pCu2?sNPe?)kWm1.36(（4）額定電磁轉(zhuǎn)矩TemN、額定輸出磁轉(zhuǎn)矩T2N、空載轉(zhuǎn)矩T0

TemN?T2NPemPPP?em?9550?em?9550?em?1303.38(N?m)?12?n1n175060PPP100?2N?2N?9550?2N?9550??1290.5(N?m)

2?n?NnN740N60p?1?9550??12.91(N?m)nN740T0?9550?7．一臺三相異步電動(dòng)機(jī)額定參數(shù)如下：