2023年電機與拖動基礎(chǔ)試題庫及答案

《電機與拖動基礎(chǔ)》試題庫及答案

選擇題1

1、異步電動機氣隙較大，則電動機的(C)。AA勵磁電流較小，功率因數(shù)較底；

B勵磁電流較大，功率因數(shù)較高；

C勵磁電流較大，功率因數(shù)較低

D勵磁電流較小，功率因數(shù)較高；

2、直流電動機的換向級的作用是(C)

A產(chǎn)生主磁通B產(chǎn)生換向電流C改變電流方向D以上都不對

3、直流電動機的換向電流愈大，換向時火花(A)

A愈強B愈弱C不便D以上都不對

4、頻率為50Hz的四十八極交流電機，旋轉(zhuǎn)磁勢的轉(zhuǎn)速為(D)r/min。

A.48B.62.50c.250。D.125

5、頻率為40Hz的二十極交流電機，旋轉(zhuǎn)磁勢的同步轉(zhuǎn)速為

(D)r/min。

A.2400oB.2023?C.120D.240。。

6、串勵直流電動機在一定的負載下運營,若電源電壓有所減少，則轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速將會(A)

A變大B保持不變C變小D以上都不對

7、直流電動機帶上負載后，氣隙中的磁場是(C)

A由主級磁場和電樞磁場疊加而成的

B由主級磁場和換向磁場疊加而成的

C由主級磁場，換向磁場和電樞磁場疊加而成的

8、直流電動機中電樞的重要作用是(B)

A改善直流電動機的換向

B實現(xiàn)電能和機械能的轉(zhuǎn)換

C在氣隙中產(chǎn)生磁通

D產(chǎn)氣憤隙

9、改變電樞回路的電阻調(diào)速，只能使直流電動機的轉(zhuǎn)速(B)

A上升B下降C保持不變D以上都不對

10、三相異步電動機當轉(zhuǎn)差率為1時，此電動機為(C)狀態(tài)

A制動狀態(tài)B同步運營狀態(tài)C啟動狀態(tài)D以上都不是

11、變壓器帶感性負載，從輕載到滿載，其輸出電壓將會(B)

A升高B減少C不變D以上都不對

12、異步電動機要實現(xiàn)回饋制動，則應(yīng)滿足如下條件(D)

A轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速應(yīng)小于旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速，且同向

B轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速應(yīng)等于旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速，且同向

C轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速應(yīng)小于旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速,且反向

D轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速應(yīng)大于旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速,且同向

13、三相異步電動機轉(zhuǎn)子電阻增大時，電動機臨界轉(zhuǎn)差率Sm和臨界轉(zhuǎn)矩Tm應(yīng)為(B)

ASm減小，Tm增大BSm增大，Tm不變

CSm增大，Tm減小DSm減小,Tm減小

14、三相異步電動機定子電壓下降時，電動機臨界轉(zhuǎn)差率Sm和臨界轉(zhuǎn)矩Tm應(yīng)為(C)

ASm不變,Tm不變BSm減小,Tm增大

CSm不變,Tm減小DSm不變，Tm增大

15、三相異步電動機當轉(zhuǎn)差率小于0時，此電動機為(D)狀態(tài)

A制動狀態(tài)B電動狀態(tài)

C啟動狀態(tài)D發(fā)電狀態(tài)

16、電力變壓器的勵磁阻抗表達下面哪一物理量(D)

A輸入功率B輸出功率

C銅耗D鐵耗

17、單相繞組通以交流電時，其磁勢為(D)

A圓形旋轉(zhuǎn)磁勢B橢圓磁勢

C無法擬定D脈動磁勢

18、電力變壓器的作用是下面哪一物理量（B）

A改變交流電電壓和功率

B改變交流電電壓和交流電電流

C改變交流電電壓和頻率

D改變直流電電壓和交流電電流8

19、變壓器的空載損耗（D）,短路損耗（C）。

A、所有為銅耗B、所有為鐵耗

C、重要為銅耗D、重要為鐵耗

20、一臺并勵直流發(fā)電機，空載運營于某一電壓下，如將其轉(zhuǎn)速升高10%

則發(fā)電機的端電壓將（C）。

A、升高10%,B、不變,C、升高＞10%,D、升高＜10%

選擇題2

1、金屬切削機床產(chǎn)生的負載轉(zhuǎn)矩是（C）

A反抗性恒轉(zhuǎn)矩負載機械特性

B位能性恒轉(zhuǎn)矩負載機械特性

C恒功率負載機械特性

D通風機負載機械特性

2、三相異步電動機帶恒轉(zhuǎn)矩負載運營，如電源電壓下降，電機的轉(zhuǎn)速（A），定子電流上升。

A下降B不變C上升D以上都不對

3、異步電動機的轉(zhuǎn)差率為S＞1時，電機運營于（C）狀態(tài)。

A發(fā)電機B電動機C電磁制動D靜止

4、起重機類機械平移時產(chǎn)生的負載轉(zhuǎn)矩是（A）

A反抗性恒轉(zhuǎn)矩負載機械特性

B位能性恒轉(zhuǎn)矩負載機械特性

C恒功率負載機械特性

D通風機負載機械特性

5、起重機類機械提高和下放重物時產(chǎn)生的負載轉(zhuǎn)矩是（B）

A反抗性恒轉(zhuǎn)矩負載機械特性

B位能性恒轉(zhuǎn)矩負載機械特性

C恒功率負載機械特性

D通風機負教機械特性

6.三相異步電動機當轉(zhuǎn)子不動時,定轉(zhuǎn)子的頻率關(guān)系是（A)

A.f1=f2B.fl<f2C.f1>f2D.￡2=0

7.若要使起動轉(zhuǎn)矩Tst等于最大轉(zhuǎn)矩Tmax應(yīng)（C）

A.改變電壓大小。B.改變電源頻率

C.增大轉(zhuǎn)子回路電阻。D.減小電機氣隙

8.異步電動機的額定功率PN是指（B）

A.輸入電功率B.輸出機械功率

C.輸入機械功率D.輸出電功率

9.假如某三相異步電動機的極數(shù)為4級，同步轉(zhuǎn)速為1800轉(zhuǎn)/分，那么三相電流的頻率為（B）

A.5O赫茲B.60赫茲C.45赫茲D.30赫茲

10.一臺直流電動機起動時，勵磁回路應(yīng)當（C）

A.與電樞回路同時接入B.比電樞回路后接入

C.比電樞回路先接入D.無先后順序

第一章直流電機

一、填空題：（2）

1、可用下列關(guān)系來判斷直流電機的運營狀態(tài)，當..時為電動機狀態(tài)，當

時為發(fā)電機狀態(tài)。（E,〈U：E,〉U）

2、直流電動機的繞組常用的有和兩種形式。（單疊繞組；單波繞組）

3、直流發(fā)電機電磁轉(zhuǎn)矩的方向和電樞旋轉(zhuǎn)方向,直流電動機電磁轉(zhuǎn)矩的方向和電樞

旋轉(zhuǎn)方向。（相反;相同）

4、直流電機的電磁轉(zhuǎn)矩是由和共同作用產(chǎn)生的。（每極氣隙磁通量；

電樞電流）

5、直流電動機的用途是將（電）能轉(zhuǎn)換為（機械）能，直流發(fā)電機的用途是將機械能轉(zhuǎn)換

為電能。

6、直流電動機的用途是將電能能轉(zhuǎn)換為機械能，直流發(fā)電機的用途是將（機械能）能

轉(zhuǎn)換為（電能）能。

7、直流電機的定子是由（主磁極）、（換向極）、機座和電刷裝置等部件組成。

8、直流電機的定子部分是由主磁極、換向極、（機座）和（電刷裝置）等部件組成.

9、直流電機的轉(zhuǎn)子部分是由（電樞鐵心）、（電樞繞組）和換向器組成。

10、直流電機的結(jié)構(gòu)由兩部分組成:靜止部分稱為定子，重要用來產(chǎn)生（磁通）；轉(zhuǎn)動部分稱

為轉(zhuǎn)子，通稱（電樞）。

二、簡答題

1、如何擬定換向極的極性，換向極繞組為什么要與電樞繞組相串聯(lián)？（3）

答：使換向極產(chǎn)生的磁通與電樞反映磁通方向相反。對于直流發(fā)電機而言，換向極性和電樞

要進入的主磁極性相同;而對于直流電動機，則換向極極性和電樞要進入的主磁極極性相反。

換向極繞組與電樞組相串聯(lián)的因素是:使隨著電樞磁場的變化,換向極磁場也隨之變化,即任

何負載情況下都能抵消電樞反映的影響。

2、直流電機有哪些重要部件?各起什么作用？（3）

答：直流電機的重要部件有定子:主磁極（產(chǎn)生主極磁場）、機座（機械支撐和導磁作用）、

換向極（改善換向）、電刷（導入或?qū)С鲭娏浚?；轉(zhuǎn)子：電樞鐵心（磁路的一部分，外圓槽中安

放電樞繞組）、電樞繞組（感應(yīng)電動勢，流過電流，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換）、

換向器（與電刷一起,整流或逆變）

3、直流發(fā)電機和直流電動機中的電磁轉(zhuǎn)矩丁有何區(qū)別？它們是如何產(chǎn)生的？而直流發(fā)電機

和直流電動機中的電樞電動勢，"又有何區(qū)別?它們又是如何產(chǎn)生的？

解：直流發(fā)電機的電磁轉(zhuǎn)矩T是制動性質(zhì)的，直流電動機的電磁轉(zhuǎn)矩T是驅(qū)（拖）動性質(zhì)的，

它們都是由載流導體在磁場中受到的電磁力，形成了電磁轉(zhuǎn)矩;直流發(fā)電機的電樞電動勢Ea

大于電樞端電壓U,直流電動機的電樞電動勢Ea小于電樞端電壓U,電樞電動勢Ea都是運動

導體切割磁場感應(yīng)產(chǎn)生的。

4、他勵直流電動機的工作特性是什么條件下求??？有哪幾條曲線？

解：他勵直流電動機的工作特性是在U=UN,電樞回路不串附加電阻,勵磁電流If=IfN

的條件下求取。有：n=f（P2）、T=f（P2）、n=f（P2）三條曲線。

5、何謂換向？討論換向過程有何實際意義？

解：直流電機運營時，電樞繞組的線圈（元件）由一條支路經(jīng)電刷短路進入另一條支路，

該線圈中的電流方向發(fā)生改變，這種電流方向的改變叫換向。討論實際的換向過程，了解影

響換向的電磁因素，才干對癥下藥,實行改善換向的方法。

6、換向極的作用是什么？它應(yīng)當裝在何處？換向極繞組應(yīng)當如何連接？假如換向極繞組的

極性接反了，電機在運營時會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？

解:換向極的作用是改善換向，它應(yīng)裝在主磁極的幾何中心線處，換向極繞組與電樞繞組串

聯(lián)，且使換向極磁通勢的方向與電樞磁通勢的方向相反。假如極性接錯，使兩種磁通勢的方

向相同，那就會更惡化換向，運營時后刷邊的火花更大，甚至也許燒壞電刷和換向器。

7、什么是主磁通？

在電機和變壓器內(nèi)，常把線圈套裝在鐵芯上。當線圈內(nèi)通有電流時，就會在線圈周邊的

空間形成磁場，由于鐵芯的導磁性能比空氣好得多,所以絕大部分磁通將在鐵芯內(nèi)通過，這部

份磁通稱為主磁通。

8、直流發(fā)電機的勵磁方式有哪幾種？（不出）

（他勵；自勵（涉及并勵，串勵和復勵））

9、如何判斷直流電機是發(fā)電機運營還是電動機運營？它們的電磁轉(zhuǎn)矩、電樞電動勢、電樞

電流、端電壓的方向有何不同？

解：用E,與U的關(guān)系來判斷:直流發(fā)電機的E/U,電樞電流I.與電樞電動勢民同方向,

電磁轉(zhuǎn)矩T是制動性質(zhì)的（方向與轉(zhuǎn)向n相反），電流是流到電壓U的正端；直流電動機的

U>Ea,電樞電流Ia與電樞電動勢Ea反方向，電磁轉(zhuǎn)矩T是驅(qū)動性質(zhì)的（方向與轉(zhuǎn)向n相同）,

電流是從電壓U的正端流出的。

10、直流電機的勵磁方式有哪幾種?在各種不同勵磁方式的電機中，電機輸入（輸出）電流I

與電樞電流L及勵磁電流L有什么關(guān)系？

解：直流電機的勵磁方式有四種：他勵、并勵、串勵、復勵。以直流電動機為勵：他勵

的I=1a（與If無關(guān)），并勵的I=I?+If，串勵的1=Ia=1%復勵的1=^+If并。

三、計算題（1）

1、一臺并勵直流發(fā)電機，銘牌數(shù)據(jù)如下：PN=6kW,UN=230V,nN=1450r/min,Ra=

0.57Q（涉及電刷接觸電阻），勵磁回路總電阻Rf=177Q,額定負載時的電樞鐵損PFo=23

4W,機械損耗為Pmec=61W,求：（1）額定負載時的電磁功率和電磁轉(zhuǎn)矩。（2）額定負載時的

效率。

解：（1）P2=PN=6kW

U220

；=^f=—A=1.3A

f

Rt177

Pt=Rflj=299W

“A篝

Ia=IN+If=27AA

%“=RN=427.9W

所以Pem=P2+PCua+Pf=6126.9W

,P,?6726.9.._

T=—e=-----——N-m=44.3N-m

emQ2%x1450

60

(2)《=以,+2"+4=7021.9葉

〃=2x100%=85.45%

4

2、一臺并勵直流發(fā)電機，銘牌數(shù)據(jù)如下：PN=23kW,UN=230V,nN=1500r/min,勵磁回

路電阻Rf=57.5。，電樞電阻K=0.1Q,不計電樞反映磁路飽和?，F(xiàn)將這臺電機改為并勵

直流電動機運營,把電樞兩端和勵磁繞組兩端都接到220V的直流電源:運營時維持電樞電流

為原額定值。求（1）轉(zhuǎn)速n；（2）電磁功率；（3）電磁轉(zhuǎn)矩。

當A

解=4A

R,57.7

3

PN_23xlO

a二230=1004

/.=〃+//TO4A

&〃=R/=108L6W

⑴E“=UN+R/=240.4V

E

C①=j=01603

nN

電動機運營：E?=UN-RJa=209.6V

220220

Q①'=——C/D=——xo.1603=0.1533

e230?230

E

n=———=1367r/min

Q①’

⑵③=E[=21.798無W

21.798x1()3

N-m152.27N?加

2TTX1367/60

3、一臺并勵直流發(fā)電機，銘牌數(shù)據(jù)如下:P、=6kW,UN=230V,ns=1450r

/min,R?=0.57Q（涉及電刷接觸電阻），勵磁回路總電阻&=50Q,額定負載時的電樞鐵損PFC=

234W,機械損耗為Pmec=61W,求：（1）額定負載時的電磁功率和電磁轉(zhuǎn)矩。（2）額

定負載時的效率。

4、一臺并勵直流發(fā)電機，銘牌數(shù)據(jù)如下：P、=6kW,Ux=230V,nN=l450r/min,Ra

=0.57Q（涉及電刷接觸電阻），勵磁回路總電阻R,=60Q,額定負載時的電樞鐵損Pa=2

34時機械損耗為%,=61心求：（1）額定負載時的電磁功率和電磁轉(zhuǎn)矩。（2）額定負載時的效

率。

5、一臺并勵直流發(fā)電機，銘牌數(shù)據(jù)如下:P、=6kW,UN=230V,nN=1450r/min,Ra

=0.57Q（涉及電刷接觸電阻），勵磁回路總電阻R產(chǎn)70Q,額定負載時的電樞鐵損P-e=234W,

機械損耗為Pm℃=61肌求：（1）額定負載時的電磁功率和電磁轉(zhuǎn)矩。（2）額定負載時的效

率。

6、一臺并勵直流電動機,UN=220V,h=80A,電樞回路總電阻R,=0.036Q,勵磁回路

總電阻Rr=110Q,附加損耗p,=0.01%=。85。試求:①額定輸入功率Pi；②額定

輸出功率P2；③總損耗E,;④電樞銅損耗p,““；⑤勵磁損耗;⑥附加損耗p,;⑦機械損

耗和鐵心損耗之和P,,

U220

解：/=1=二=24=80—2=784

fNf

Rf110°

電樞銅耗."CM==782x0.036=219.02W

2

勵磁損耗.?0/=/；J?z=2X110=440W

額定輸入功率=220x80=17600W

額定輸出功率.?尸N=17600x0.85=14960W

附加損耗；。s=0.01/^=0.01x14960=149.60W

總損耗；Z〃=6-丹=17600-14960=2460W

P

空載損耗.?尸o=Pm+PFe=XP-匕，，-f-P，

=2460-219.02-440-149.6=1831.38W

7、一臺他勵直流電動機，額定數(shù)據(jù)為:4T0AW,U,v=220匕7丫=90%,,%=1200"min,電樞

回路總電阻R“=0.044O。試求：

1）額定負載時的電樞電動勢和額定電磁轉(zhuǎn)矩。

2）額定輸出轉(zhuǎn)矩和空載轉(zhuǎn)矩。

p1nx103

解：：PN=UN】ENN—=—-50.51A他勵/”N=，N

UN"N220X0.9

???U=￡+/“&Ea=UNTNR“=220-50.5lx0.044=217.78V

Pem=EaIa=217.78x50.51=11000.07W

》P,,,,,八一11000.07___

T=-^-x9.55=------x9.55=87.54/V-m

nN1200

1OX1

TN=9.55^=-0--x9.55=79.58^-m

NnN1200

T0=T-TN=87.54-79.58=7.96N-m

8、一臺他勵直流電動機，額定數(shù)據(jù)為：PN-10A/F,Ux=220匕/.=85%,nN=1250r/min,

電樞回路總電阻R"=0044。。試求：

1）額定負載時的電樞電動勢和額定電磁轉(zhuǎn)矩。

2）額定輸出轉(zhuǎn)矩和空載轉(zhuǎn)矩。

9、一臺他勵直流電動機，額定數(shù)據(jù)為：PN-=220K,r1.=85%,"*=1250r/min,

電樞回路總電阻=0.044Q。試求：

I）額定負載時的電樞電動勢和額定電磁轉(zhuǎn)矩。

2）額定輸出轉(zhuǎn)矩和空載轉(zhuǎn)矩。

10、一臺他勵直流電動機，額定數(shù)據(jù)為：

々-154牝喙=220匕%.=95%〃#=1250r/min,電樞回路總電阻R”=0.044。。試求:

I）額定負載時的電樞電動勢和額定電磁轉(zhuǎn)矩。

2）額定輸出轉(zhuǎn)矩和空載轉(zhuǎn)矩。

第二章直流電動機的電力拖動

一、填空題：（2）

1、他勵直流電動機的固有機械特性是指在條件下，和Teni的關(guān)系。

（U=UN、＜|）=中N,電樞回路不串電阻;n；

2、直流電動機的起動方法有（）（）。（降壓起動、電樞回路串電阻起動）

3、當電動機的轉(zhuǎn)速超過（抱負空載轉(zhuǎn)速）時，出現(xiàn)再生制動，也被稱為（回饋制動）。

4、拖動恒轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)負載進行調(diào)速時，應(yīng)采調(diào)速方法，而拖動恒功率負載時應(yīng)采用

調(diào)速方法。（降壓或電樞回路串電阻;弱磁）

5、他勵直流電動機常用的電氣制動方法有（）（）和再生制動。（能耗制動、反饋制動）

6、假如不串聯(lián)制動電阻，反接制動瞬間的電樞電流大約是電動狀態(tài)運營時電樞電流的

倍。（2）

7、直流電動機的調(diào)速方法有（改變電樞回路電阻）、（改變勵磁回路電阻）和改變電樞電壓

三種。

8、直流電動機的調(diào)速方法有改變電樞回路電阻、（改變勵磁回路電阻）和（改變電樞電壓）

三種。

9、直流電機的磁場是由（勵磁磁場）和（電樞磁場）組成的合成磁場。

10、直流電機改善換向常用的方法為（選用適當?shù)碾娝ⅲ?、移動電刷的位置和（加裝換向磁極）。

二、簡答題：

1、電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運營的條件是什么？

答：電動機的機械特性與負載的轉(zhuǎn)矩特性必須有交點，且在交點處，滿足

與此

dndn

2、何謂電動機的充足運用？

答:所謂電動機的充足運用是指電動機無論在額定轉(zhuǎn)速下運營，還是調(diào)速過程中處在不同轉(zhuǎn)

速下運營，其電樞電流都等于額定值。

3、什么是電力拖動系統(tǒng)?它涉及哪幾個部分?試舉例說明。

解：電力拖動系統(tǒng)是由電動機拖動生產(chǎn)機械，并完畢一定工藝規(guī)定的系統(tǒng)。它包含控制設(shè)備、

電動機、傳動機構(gòu)、生產(chǎn)機械和電源等。如電風扇的電動機是原動機，單相交流電是它的電

源，風扇葉片是它的機械負載，開關(guān)調(diào)速裝置是它的控制設(shè)備，軸承是最簡樸的傳動機構(gòu)。

4、起動直流他勵電動機時為什么一定先加勵磁電壓?假如未加勵磁電壓，而將電樞接通電

源，會發(fā)生什么現(xiàn)象？

解:他勵直流電動機起動時，先加勵磁電壓是保證磁路中有正常磁通，否則先加電樞電壓，磁

通僅為剩磁通是很小的，也許會發(fā)生轉(zhuǎn)速太高的“飛車”現(xiàn)象。

5、他勵直流電動機在什么條件下得到固有機械特性〃=/（T）的？一臺他勵電動機的固有機

械特性有幾條?人為機械特性有幾類?有多少條?

解:他勵直流電動機在u=UN，電樞回路不串入附加電阻，勵磁電流If=IfN（磁通①為額定磁

通中N）的條件下，穩(wěn)定運營時得到固有機械特性”=/（7）的。一臺他勵直流電動機有一條

固有機械特性；人為機械特性有降壓、電樞回路串電阻、弱磁三大類，有無數(shù)條。

6、從運動方程式中，如何鑒定系統(tǒng)是處在加速、減速、穩(wěn)定還是靜止的各種運動狀態(tài)？

解：從運動方程式中，以正向運動為例，當T>TL時，dn/dt>0,系統(tǒng)處在加速運動狀態(tài);

當T<TL時，dn/dt<0,系統(tǒng)處在減速運動狀態(tài)；當T=TL時，dn/dt=0,系統(tǒng)處在穩(wěn)定運動（轉(zhuǎn)）,

或靜止狀態(tài)。

7、什么叫電氣調(diào)速？指標是什么？他勵直流電動機的調(diào)速有哪幾種方法？

解:電氣調(diào)速是指:人為地改變電動機的參數(shù)，使新的人為機械特性與負載特性的交點變

化，所得到的新的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。電氣調(diào)速的指標有:調(diào)速范圍、調(diào)速的相對穩(wěn)定性、調(diào)速的平滑

性、調(diào)速的經(jīng)濟性和調(diào)速時的允許輸出；根據(jù)轉(zhuǎn)速公式，他勵直流電動機的調(diào)速方法有：降

壓、電樞回路串電阻、弱磁調(diào)速。

8、設(shè)有一臺并勵直流電動機接在一電源上，如把外施電源極性倒換，電動機的轉(zhuǎn)向是否改

變？如何改變電動機的轉(zhuǎn)向?接在直流電源上的電動機若為串勵直流電動機又如何？

解：并勵直流電動機的外施電源極性倒換，電樞電流和磁場的方向同時改變，電動機的轉(zhuǎn)

向不變。必須只能有一個方向改變，把其中一個繞組的極性改變。串勵直流電動機同理。

9、他勵直流電動機有幾種制動方法，試說明它們之間有什么共同點？

解：他勵直流電動機有能耗制動、反接制動、再生制動的三種方法，共同的特點是電磁

轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)速n的方向相反，T是制動性質(zhì)的。

10、他勵直流電動機有幾種制動方法，試說明它們之間有什么共同點？從電樞電壓特點、機

械特性方程和功率平衡關(guān)系來說明他們有什么不同？

解：他勵直流電動機有能耗制動、反接制動、再生制動的三種方法，共同的特點是電磁

轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)速n的方向相反,T是制動性質(zhì)的。能耗制動U=0,機械特性過原點，電樞不從電

網(wǎng)吸取電功率，從軸上吸取機械功率；反接制動中的電源反接制動U=-UN,機械特性過一no

點，倒拉反接制動U=UN,機械特性過no,電樞從電網(wǎng)吸取電功率，也從軸上吸取機械功率；反

向再生制動U=-UN,機械特性過一no,從軸上吸取機械功率，電樞向電網(wǎng)回饋電能。

三、計算題：（1）

1（2.3）,一臺他勵直流電動機數(shù)據(jù)為：PN=7.5kW（5.5、6.5）,UN=11OV,IN=79.84A,

nN=l500r/min,電樞回路電阻&=0.1014Q,求：（1）U=U”①=6條件下，電樞電

流L=60A時轉(zhuǎn)速是多少？（2）U=Ux條件下，主磁通減少15%,負載轉(zhuǎn)矩為T、不變時，電動

機電樞電流與轉(zhuǎn)速是多少?（3）U=UN,①二①,條件下，負載轉(zhuǎn)矩為0.8T、,轉(zhuǎn)速為（-800）r/min,

電樞回路應(yīng)串入多大電阻？（改變數(shù)字）

解:（1）Q①.==0.068

〃N

n=UN-RJ”=1528"min

CAN

（2）TN不變時，Tem不變，即CQ/N=①/“

n=UN-RJ”=]7387/min

Q①

（3）不計空載轉(zhuǎn)矩時，（,“=￡,故：

（“，=0.87；=0.8x0.955殳=38.2N?加

〃N

〃=5&+RB

Q①NQCT中N

解得：Rs=2.69。

4、一臺直流他勵電動機，/=21AW,UN=220k,"N=980/7min,〃=115A,電樞電阻

R?=0.1Qo計算：

1）全壓起動時電流1st。

2）若限制起動電流不超過200A,采用電樞串電阻起動的最小起動電阻為多少?采用減壓

起動的最低電壓為多少？

解：1)匕=U"=22'0=22004

"&0.1

2)&*R"啜一

幾=/“4=200x0.1=20V

5、他勵直流電動機，Pv=\SkW,UN=220V,/,v=94A,nN=1000r/min,Ra=0.202Q,

求在額定負載下：設(shè)降速至800r/min穩(wěn)定運營，外串多大電阻?采用降壓方法，電源電壓應(yīng)降

至多少伏？

解:UNT風22。-94x0.202=o.2Ol

nN1000

二型”?！璔

2)U=Ce^N+INRa=0.201x800+94x0.202=179.79V

6、他勵直流電動機,4=5.54小,“=220匕/'=30.34，閃=1000?71而4凡=0.202。,71=0.87；。試求：

1）假如用能耗制動、倒接反接制動以400r/min的速度下放位能負載，則應(yīng)串入多大的

制動電阻?

2）電動機在反向再生制動運營下放重物,電樞回路不串電阻，求電動機的轉(zhuǎn)速。

3）現(xiàn)用制動電阻Rbk=10Q,求倒拉反接制動的穩(wěn)定制動電流和穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。

U-IR_220-30.3x0.847

解：G①NNaa——一U.1

〃N1000

能耗制動:R=U一0，①史—R"=…/%"-400)-0.847=2.35Q

1)hk

"Ibk"0.8x30.3

220-0.194X(-4(X))_

倒拉反接：RbkJCQ/_R0J847=1L43Q

1bk30.3x0.8

n=匕皿=-22。-30.3x0.8x0.847=山的./.

2)

C?N0.194

3）穩(wěn)定制動電流：/城=0.8x30.34

U-Ihk(R“+Rhk)_220-30.3x0.8x(0.847+10)

n=-221.308r/min

CgN0.194

7、他勵直流電動機，px=6.5A?；U,=220V,7V=3O.3A,nN=llOOr/=0.202Q,77,=0.8T,■?試

求：

1）假如用能耗制動、倒接反接制動以450r/min的速度下放位能負載，則應(yīng)串入多大的

制動電阻？

2）電動機在反向再生制動運營下放重物,電樞回路不串電阻，求電動機的轉(zhuǎn)速。

3）現(xiàn)用制動電阻Rbk=l1。，求倒拉反接制動的穩(wěn)定制動電流和穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。

8、一臺他勵直流電動機，心=17&W,U“=】10匕/w=l85A,"N=1000r/nin,R“=0.065C已知電動機

最大允許電流Ima*=l.8IN,電動機拖動負載TL=0.8TN電動運營。試求:

1）若采用能耗制動停車，則電樞回路應(yīng)串多大電阻?

2）若采用反接制動停車，則電樞回路應(yīng)串多大電阻?

3一二^二。,

解:112s

U-O.ME110-0.8x185x0.065

0.8￡時的轉(zhuǎn)速fl-=1024.29/7min

G①N0.098

1)能耗制動瞬時”=102429z7min;U=01^=-1.81

0-0.098x1024.29,a065^0236Q

lbk-1.8x185

2)反接制動瞬時〃=1024.2"/min;U=-UNlbk=-1.8IN

U/①川R-110-0.098x1024.29

-0.065=0.567

Fk“--1.8x185。

9、一臺他勵直流電動機,4=\lkW,Ux=110/,7,=1854,nN=llOOr/min,J?a=0.065Q已知電

動機最大允許電流Imax=1.8IN,電動機拖動負載TL=0.9TN電動運營。試求：

1）若采用能耗制動停車，則電樞回路應(yīng)串多大電阻?

2）若采用反接制動停車，則電樞回路應(yīng)串多大電阻？

7

10、一臺他勵直流電動機，P*=\lkW,Ux=HOJ,Zv=185^,nN=1150r/min,^=0.065J2已知

電動機最大允許電流1mx=I.8IN,電動機拖動負載TL=0.7TN電動運營。試求：

1）若采用能耗制動停車，則電樞回路應(yīng)串多大電阻？

2）若采用反接制動停車，則電樞回路應(yīng)串多大電阻？

第三章變壓器

一、填空題：（2）

1、一臺接到電源頻率固定的變壓器,在忽略漏阻抗壓降條件下，其主磁通的大小決定于—

的大小，而與磁路的______基本無關(guān)，其主磁通與勵磁電流成非線性關(guān)系。（外加電

壓;材質(zhì)和幾何尺寸；）

2、變壓器鐵心導磁性能越好,其勵磁電抗越,勵磁電流越。（越大;越小）

3、變壓器帶負載運營時，若負載增大，其鐵損耗將,銅損耗將（忽略漏

阻抗壓降的影響）。（不變;增長）

4、當變壓器負載（小2>0°）一定,電源電壓下降，則空載電流Io,鐵損耗Pre—

o（減小;減?。?/p>

5、一臺2kV-A,400/100V的單相變壓器，低壓側(cè)加100V,高壓側(cè)開路測得I產(chǎn)2A;P°=20W;

當高壓側(cè)加400V,低壓側(cè)開路，測得A,P°=k（0.5;20）

6、變壓器短路阻抗越大，其電壓變化率就，短路電流就。（大；?。?/p>

7、變壓器等效電路中的x=是相應(yīng)于電抗，>是表達電阻。（主磁通

的；鐵心損耗的等效）

8、兩臺變壓器并聯(lián)運營，第一臺先達滿載，說明第一臺變壓器短路阻抗標么值比第二臺一

o（?。?/p>

9、三相變壓器的聯(lián)結(jié)組別不僅與繞組的和有關(guān),并且還與三相繞組的一

有關(guān)。（繞向；首末端標記;聯(lián)結(jié)方式）

10、變壓器空載運營時功率因數(shù)很低，這是由于___________________和______________

。（空載時建立主、漏磁場合需無功遠大于供應(yīng)鐵損耗）和（空載時銅損耗所需的有功

功率）

二、簡答題

1、為什么變壓器的空載損耗可近似當作鐵損耗,而短路損耗可近似當作為銅損耗？

答：變壓器鐵損耗的大小決定于鐵心中磁通密度的大小,銅損耗的大小決定決定于繞組中電

流的大小。

變壓器空載和短路時，輸出功率都為零。輸入功率所有變?yōu)樽儔浩鞯膿p耗。即銅損耗與

鐵損耗之和?？蛰d時，電源電壓為額定值，鐵心中磁通密度達成正常運營的數(shù)值，鐵損耗也

為正常運營時的數(shù)值。而此時二次繞組中的電流為零，沒有銅損耗，一次繞組中電流僅為勵

磁電流,遠小于正常運營的數(shù)值,它產(chǎn)生的銅損耗相對于這時的鐵損耗可以忽略不計,因而空

載損耗可近似當作為鐵損耗。短路實驗時，輸入功率為短路損耗。此時一次、二次繞組電流

均為額定值,銅損耗也達成正常運營時的數(shù)值,而電壓大大低于額定電壓,鐵心中磁通密度也

大大低于正常運營時的數(shù)值,此時鐵損耗與銅損耗相比可忽略不計。因此短路損耗可近似當

作銅損耗。

2、電源頻率減少，其他各量不變，試分析變壓器鐵心飽和限度、勵磁電流、勵磁電抗、漏抗

的變化情況。

答:據(jù)U產(chǎn)4.44/N&,“可知，當/減少時，①,“（%）增長，鐵心飽和限度增長，勵磁電流增

長，勵磁電抗減小。

3、變壓器的原、副邊額定電壓都是如何定義的？

答:原邊額定電壓是指規(guī)定加在一次側(cè)的電壓。副邊額定電壓是指當一次側(cè)加上額定電壓時,

二次側(cè)的開路電壓。

4、變壓器并聯(lián)運營的條件是什么？哪一個條件規(guī)定絕對嚴格？

答：變壓器并聯(lián)運營的條件是：（1）各變壓器一、二次側(cè)的額定電壓分別相等，即變比相同;（2）

各變壓器的聯(lián)結(jié)組別必須相同；（3）各變壓器的短路阻抗（或短路電壓）標值相等，且短路阻

抗角也相等。

5、變壓器的重要組成部分是什么？各部分的作用是什么？

解:變壓器的重要組成部分是鐵心和繞組。鐵心是變壓器的磁路，繞組是變壓器的電路。

6、變壓器與三相異步電動機的本質(zhì)差別

答：異步電動機的主磁場是旋轉(zhuǎn)磁場，而變壓器的主磁場是脈動磁場，異步電動機轉(zhuǎn)子是旋

轉(zhuǎn)的，轉(zhuǎn)子頻率與定子不同，而變壓器原、副邊是靜止的，感應(yīng)電動勢均是同頻率的，變壓器

只有能量傳遞,而異步電動機既有能量傳遞，又有能量轉(zhuǎn)換

7、變壓器是根據(jù)什么原理工作的？它有哪些重要用途？

解:變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，它重要有變壓、變流、變換阻抗的作用?？勺鳛?/p>

電力變壓器、儀用互感器、電子線路中的電源變壓器等。

8、變壓器的鐵心為什么要用硅鋼片疊成?為什么要交錯裝疊？

解：鐵心作為變壓器的磁路，應(yīng)當是用導磁性能好的硅鋼片疊成，交錯裝疊的目的是使

各層磁路的接縫互相錯開，以減小接縫處的氣隙和磁路的磁阻，從而減小勵磁電流，提高運

營時的功率因數(shù)。

9、變壓器的重要組成部分是什么?各部分的作用是什么？

解：變壓器的重要組成部分是鐵心和繞組。鐵心是變壓器的磁路，繞組是變壓器的電路。

10、變壓器主磁通和漏磁通的性質(zhì)和作用有什么不同？在等效電路中如何反映它們的作用？

解:變壓器主磁通0通過鐵心閉合，同時交鏈一次、二次繞組，并產(chǎn)生感應(yīng)電動勢囪

和假如二次繞組與負載接通，則在電動勢作用下向負載輸出電功率，所以主磁通。起

著傳遞能量的媒介作用;另有一小部分漏磁通重要由非磁性材料（空氣或變壓器油等）形成

閉路,只與一種繞組交鏈，雖感應(yīng)漏電動勢,但不參與能量傳遞。在等效電路中，X.是反映

主磁通磁化能力的勵磁電抗,小是反映主磁通交變時產(chǎn)生鐵耗相應(yīng)的勵磁電阻;Xi或X’2是

反映漏磁通相應(yīng)的漏電抗。

第四章三相異步電動機

一、填空題：（2）

1、當s在范圍內(nèi)，三相異步電機運營于電動機狀態(tài)，此時電磁轉(zhuǎn)矩性質(zhì)為；

（0-1；驅(qū)動性質(zhì)）

2、當S在范圍內(nèi)運營于發(fā)電機狀態(tài),此時電磁轉(zhuǎn)矩性質(zhì)為o；（―8?

0；制動性質(zhì)）

3、三相異步電動機根據(jù)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不同可分為和兩

類。（籠型異步電動機和繞線型異步電動機）

4、一臺6極三相異步電動機接于50Hz的三相對稱電源;其s=0.05,則此時轉(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）

5、三相異步電動機的電磁轉(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）

6、一臺三相異步電動機帶恒轉(zhuǎn)矩負載運營，若電源電壓下降，則電動機的轉(zhuǎn)速,

定子電流，最大轉(zhuǎn)矩，臨界轉(zhuǎn)差率。（減?。辉龃?減小;不變）

7、三相異步電動機電源電壓一定，當負載轉(zhuǎn)矩增長,則轉(zhuǎn)速,定子電流<.

（減?。辉鲩L）

8、三相異步電動機等效電路中的附加電阻是模擬的等值電阻。（總機械功率）

9、三相異步電動機在額定負載運營時，其轉(zhuǎn)差率s一般在范圍內(nèi)。（0.01~

0.06）

10、對于繞線轉(zhuǎn)子三相異步電動機，假如電源電壓一定，轉(zhuǎn)子回路電阻適當增大，則起動轉(zhuǎn)矩

，最大轉(zhuǎn)矩。（增大；不變）

四、簡答題

1、異步電動機等效電路中的附加電阻（1-s）/s*r,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？

答：異步電動機等效電路中的附加電阻代表總機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（1-s）/s*r'2l’2來代替總機械功率（涉及軸上輸出的機械功率和機械損耗、

附加損耗等）。因輸出的機械功率和機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。

2、異步電動機中的空氣隙為什么做得很?。?/p>

答:異步電動機氣隙小的目的是為了減小其勵磁電流（空載電流）,從而提高電動機功率因數(shù)。

因異步電動機的勵磁電流是由電網(wǎng)供應(yīng)的,故氣隙越小，電網(wǎng)供應(yīng)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)就能提高電機的功率因數(shù)。

3、三相異步電動機的旋轉(zhuǎn)磁場是如何產(chǎn)生的？

解：三相異步電動機的旋轉(zhuǎn)磁場是三相對稱電流通入三相對稱定子繞組而產(chǎn)生的。

4、若三相異步電動機的轉(zhuǎn)子繞組開路,定子繞組接通三相電源后,能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場嗎？電動

機會轉(zhuǎn)動嗎?為什么？

解：若三相異步電動機的轉(zhuǎn)子繞組開路,定子繞組接通三相電源后,能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,轉(zhuǎn)子繞

組上感應(yīng)電動勢，但沒有電流產(chǎn)生,所以沒有電磁轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生，電動機不會轉(zhuǎn)動。

5、何謂異步電動機的轉(zhuǎn)差率？異步電動機的額定轉(zhuǎn)差率一般是多少?起動瞬時的轉(zhuǎn)差率是

多少?轉(zhuǎn)差率等于零相應(yīng)什么情況,這在實際中存在嗎？

解:轉(zhuǎn)差（川一〃）與同步轉(zhuǎn)速m的比值稱為轉(zhuǎn)差率。異步電動機的額定轉(zhuǎn)差率SN一般為

1.5%?5%。起動瞬時的轉(zhuǎn)差率s=L轉(zhuǎn)差率s=0,是抱負空載狀態(tài),這在實際中不存在。

6、異步電動機的機械負載增長時，為什么定子電流會隨轉(zhuǎn)子電流的增長而增長？

解:異步電動機的機械負載增長時，轉(zhuǎn)速會下降，轉(zhuǎn)子電磁轉(zhuǎn)矩要增大，轉(zhuǎn)子電流增長，根據(jù)

磁通勢平衡方程式，定子磁通勢要增長,因此定子電流也要跟著增長。

7、三相異步電動機在空載時功率因數(shù)約為多少？為什么會這樣低？當在額定負載下運營時，

功率因數(shù)為什么會提高？

解:三相異步電動機在空載時功率因數(shù)約為0.2,由于空載電流重要為建立旋轉(zhuǎn)磁場的無功

電流。當在額定負載下運營時，轉(zhuǎn)子輸出額定機械功率，定子從電網(wǎng)吸取的有功電功率也要

增長,因此功率因數(shù)會提高。

8、為什么異步電動機的功率因總數(shù)是滯后？

解：由于三相異步電動機要從電網(wǎng)吸取感性無功電流建立旋轉(zhuǎn)磁場,對電網(wǎng)來說異步電動機

永遠是一個感性負載，即功率因總數(shù)是滯后。只但是空載時，功率因數(shù)低些，負載時功率因

數(shù)高些。

9、一臺三相異步電動機,SN=0.02,,問此時通過氣隙傳遞的電磁功率有百分之幾轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)

子銅耗?有百分之幾轉(zhuǎn)化為機械功率？

解：此時通過氣隙傳遞的電磁功率有百分之二轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)子銅耗。有百分之九十八轉(zhuǎn)化為機械

功率。

10、拆修異步電動機時重新繞制定子繞組，若把每相的匝數(shù)減少5%,而額定電壓、額定頻

率不變,則對電動機的性能有何影響？

解：每相的匝數(shù)減少，額定電壓、額定頻率不變，磁通增長，空載電流增長，運營時功率因數(shù)

減少;磁通增長還導致鐵耗增長,效率減少。

三、計算題（1）

1、已知一臺三相四極異步電動機的額定數(shù)據(jù)為:PN=10kW,UN=380V,L=11.6A,定子為Y

聯(lián)結(jié),額定運營時，定子銅損耗Pg=560W,轉(zhuǎn)子銅損耗PCU2=310W,機械損耗Pmec=70W,附

加損耗P,d=200W,試計算該電動機在額定負載時的：（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）以=￡+J+

s.v=%/以=00293

幾N=（1-,為）4=1456A7min

P+Pm

（2）Tn="^!=1.17N-m

（3）7；=三=65.59N?加

%

（4）Tem=T2+T0=61.36N-m

2、已知一臺三相異步電動機，額定頻率為150kW,額定電壓為380V,額定轉(zhuǎn)速為146

Or/min,過載倍數(shù)為2.4,試求：（1）轉(zhuǎn)矩的實用表達式；（2）問電動機能否帶動額定

負載起動。

與=9550生=981.2N?加

解:⑴叫

7；,=V；=2355N?加

根據(jù)額定轉(zhuǎn)速為1460r/min,可判斷出同步轉(zhuǎn)速"=1500r/min,則額定轉(zhuǎn)

差率為

s=〃!—”.=0.027

s“=s.④+7^）=8124

轉(zhuǎn)子不串電阻的實用表達式為：

4710

~0.124

0.124+5

（2）電機開始起動時，s=l,T=Ts,代入實用表達式得:

4710

=575N-m

~10.124

-----------1-----------

0.1241

由于（（八’，故電動機不能拖動額定負載起動。

3、一臺三相異步電動機的九=5（）〃Z,"N=960r/min，該電動機的極對數(shù)和額定轉(zhuǎn)差率是

多少?另有一臺4極三相異步電動機，其SN=0.03,那么它的額定轉(zhuǎn)速是多少？

解:因異步電動機額定轉(zhuǎn)速必略低于但很接近于相應(yīng)的同步速，因此選擇1000r/min的同步

60x50

速，=4

750

其極對數(shù)為

額定轉(zhuǎn)差率：”號=12^=0.

對4極s、=0.05的電動機：

小=小(1-5)=1500X(1-0.05)r/min=l425r/min

4、一臺三相異步電動機輸入功率為8.6kW,