节能减排第一册第五章辅导习题3,4,5节

1第三节电机与拖动一、单选题1.一台单相变压器，原副绕组电压额定值U1N=1kV，U20＝400V，I2N=100A则该变压器原边额定电流I1N＝（）。（P188:U1/U2=I2/I1=N1/N2）A.250AB.30AC.50D.40答案：D2.在变压器损耗中，与负载无关的损耗是（）。(P190:上)A.铜耗B.铁耗C.铁耗和铜耗D.线圈电阻损耗答案；B。3.变压器初级线圈匝数为300，次级线圈匝数100，二次侧接8Ω扬声器，折算到一侧侧后的等效阻抗为（）。（P189:5.3-14）A.72ΩB.24ΩC.36ΩD.不变答案：A4.一台三相异步电动机的负载转矩恒定不变，若电源电压下降，则在新的稳定运转的情况下，电动机的输出转矩T将（）。A.变大B.变小C.不变D.不能确定答案：C5.三相绕线式异步电动机转子串电阻调速，电阻越大，产生最大转矩时的转速（）。(P203:上)A.不变B.越小C.越大D.无法确定答案：B6.下列有关同步电动机的说法不正确的是（）。（P203:下）2A.电源频率一定时，转速是恒定的B.转子转速与负载大小有关C.转子转速与负载大小无关D.同步电动机可运行于电感性、电阻性或电容性三种状态答案：B7.在Y－降压起动方法中，降压起动时的转矩为正常起动时转矩的（）。（P201:上）A.3倍B.1/3C.3D.13答案：B二、多选题1.鼠笼式异步电动机调速方法主要有（）。（P202:上）A.变频调速B.变转差率调速C.变极调速D.转子串电阻调速答案：A,C2.关于变压器下列说法正确的是（）。(P187-189:2.3.4.)A.可以进行电压变换B.可以进行电流变换C.可以进行阻抗变换D.可以进行频率变换答案：A,B,C3.三相直流电动机的调速方法有（）。(P194)A.改变磁通调速B.变频调速C.调压调速D.电枢回路串电阻调速答案：A,C,D4.在我国，极对数p＝3的三相异步电动机的同步转速不可能是下列哪几个（）。(P197:公式5.3-25)3A.3000r/minB.1500r/minC.1000r/minD.750r/min答案：A,B,D三、简答题1.简述三相异步电动机的转动原理。答：当旋转磁场向顺时针方向旋转时，其磁通切割转子导条，导条中就感应出电动势。电动势的方向由右手定则确定。在电动势作用下，闭合的导条中就有电流，这电流与旋转磁场相互作用，而使转子导条受到电磁力F。电磁力的方向可应用左手定则来确定。由电磁力产生电磁转矩，转子就转动起来。四、计算题1.Y132S--4型三相异步电动机的额定技术数据如下：功率转速电压效率功率因数Ist／INTst／TNTmax／TN5.5kW1440r/min380V85.5％0.8472.22.2电源频率为50Hz。试求额定状态下的转差率sN，电流IN和转矩TN，以及起动电流Ist,起动转矩Tst，最大转矩Tmax。解：由Y132S-4可知磁极对数p＝2，旋转磁场转速n1＝1500r／min，则有转差率为：sN=(n1-nN)/n1=(1500-1440)/1500=0.041550011.643cos3cos33800.840.855NNNNNNNPPIAUU5.59550955036.51440NNNPTNmnIst=7IN=7×11.64≈81.4A4Tst=2.2TN=2.2×36.5=80.3N·mTmax=2.2TN=2.2×36.5=80.3N·m2.一台Y160M-4型三相异步电动机，铭牌数据如下：PN=11kW，UN=380V，nN=1460r/min，N=88.5%，cosφN=0.85，Tst/TN=2，Tm/TN=2.2，△形接法。求：(1)额定电流IN；(2)额定转矩TN；(3)电源电压为380V时，全压起动的起动转矩Tst和最大转矩Tm；(4)采用-降压起动的起动转矩TstY；(5)带70%额定负载能否采用－降压起动?解：31011000(1)22.22A3cos33800.850.885NNNNNPIUNN11(2)9550955071.95Nm1460NPTn＝N(3)2271.95143.9NmstTT＝N2.22.271.95158.29NmmTTstYst11(4)143.947.97Nm33TTstY(5)47.9771.9570%50.365NmT，不能。3.某四极三相异步电动机的额定功率为30kW，额定电压为380V，△形接法，频率为50Hz。在额定负载下运行时，其转差率为0.02，效率为90％，线电流为57.5A。试求：(1)转子旋转磁场对转子的转速；(2)额定转矩；(3)电动机的功率因数。（P198：公式5.3-26；P199:公式5.3-36）解：根据p＝2得nl＝1500r/min，当额定运行时，转速为：nN＝n1(1-sN)＝1500(1-0.02)＝1470r/min(1)转子旋转磁场对转子的转速即为转差n2=Δn＝1500-l470＝30r/min(2)额定转矩530955095501951470NNNPTNmn(3)313010cos0.8833338057.50.9NNNNNNNPPUIUI4.有一并励直流电动机，其额定数据如下：P2=22KW，U=110V，η=0.84；并已知Ra=0.04Ω，Rf=27.5Ω。试求：额定电流I，额定电枢电流Ia及额定励磁电流If。（P193:公式5.3-20;5.3-21）解：P2输出机械功率，额定输入电功率为：212226.19k0.84PPW额定电流：126.19238110PIAU额定励磁电流：110427.5ffUIAR额定电枢电流：2384234afIIIA5.有一并励电动机，额定电压UN=220V，额定电流IN=240A，并已知Ra=0.1Ω，Rf=30Ω。求：(1)励磁电流和电枢中直接起动电流的初始值；(2)如果使起动电流不超过额定电流的2倍，需要再串连多大的起动电阻aR。（P193:公式5.3-20;5.3-21）解：(1)励磁电流：2207.330ffUIAR电枢中起动电流：22022000.1aaUIAR(2)2200.10.3622240aaNURRI6.有一并励电动机，已知：U=110V，E=90V，Ra＝20Ω，Ia＝1A，n＝3000r/min。现在把励磁电阻fR增大，使磁通减小10%，并且负载转矩不变，求此时的转速n。6解：转矩不变，所以：TaTaKIKI由此得：11.110.9aaIIA磁通减小后的转速n对原来转速n之比为：()(110201.11)1.08()(110201)0.9aaEEaaURIEKnEnEKEURI1.08=30001.08=3240n=nr/min第四节电气线路一、单选题1.在架空线路导线中，多股绞线与单股导线比较，不属于多股绞线特点的是（）。（P205,中）A.集肤效应小B.机械强度高C.电阻大D.电阻小答案：C2.导线型号LJ代表（）。（P205,表格）A.单股铝线B.钢芯铝绞线C.多股铜绞线D.多股铝绞线答案：D3.在出现异常电压情况下，避雷器电阻（）。（P207，中）A.很大，接近开路B.很小，接近短路C.无穷大D.不确定答案：B4.下面表示亮度单位的是（）。（P211,表）A.LmB.cdC.Lm/m2D.cd/m2\答案：D5.避雷器是电路的一种防雷设备，它在正常工作工作电压情况下，它的对地电阻（）7（P207,中）（a）很大，相当于开路（b）很小，相当于短路（c）1000Ω（d）不一定答案：A二、多选题1.架空线路设备的电气性故障主要有（）。A.单相接地B.两相短路C.三相短路D.缺相答案：A,B,C,D2.电力电缆与架空线路相比有()优点。A.使市容整齐美观B.变动迁移容易C.不占地面和空间，适合城市和工厂使用D.有利于人身安全答案：A,C,D3.利用导体自身的固有电阻通电后产生热效应，达到炽热程度而发光的电光源是（）。A.荧光灯B.白炽灯C.钠灯D.碘钨灯答案：B,D三、简答题1.简述架空电气线路的构成以及优缺点。架空电气线路的构成，主要包括杆塔、绝缘子、导线、横担、金具、接地装置及基础等。架空线路的优点是投资小，建设速度快，维护方便，变动迁移容易。缺点是运行受自然环境、气候条件及人为环境影响大，供电可靠性差，在城市中心架设会影响城市美化。8第五节自动控制理论一、单选题1.控制系统的稳定性与（）有关。A.输入变量B.系统自身结构和参数C.外界干扰D.初始条件答案：B（P219中）2.如控制系统的特征根方程为S3+4S2+S﹣6=0，则该系统（）。A.稳定B.不稳定C.可能稳定D.不确定答案：B3.下列对传递函数的描述不正确的是（）。A.是对动态系统的外部描述B.只反映零状态下的动态特性C.对任意输入、输出的线性系统都适用D.传递函数的极点就是系统微分方程的特征根答案：C（P214中）二、多选题91.控制系统的基本要求是（）。A.系统稳定B.控制精度高，稳态误差要小C.系统的结构要复杂D.过渡过程的调节时间要短答案：A,B,D（P213上）三、简答题1.简述一下绘制信号流图的规则。（P215下）①将结构图中的综合点、引出点以节点（信号流图中的“”）替代；如果综合点在前，引出点在后，且它们之间没有方框，可以用一个节点来表示。如果引出点在前，综合点在后，且它们之间没有方框，就必须用两个节点分别表示。②方框中的环节传递函数对应为信号流图中的支路增益，写在各对应的支路上。如果结构图中的反馈为负反馈，则信号流图中对应支路的增益为负。注意输入信号对应在信号流图中的增益为1.③各支路的方向与结构图中信号线的方向一致。注意一般将箭头（信号传递方向）画在支路中段。④在根据以上规则绘制好的信号流图中，在首端加一个输入节点，在末端加一个输出节点。四、计算题1.求如图所示系统的微分方程的数学模型。解：scdiuLudtccduuiCdtR整理得系统的数学模型：22cccsduduLLCuudtRdtusLRCuci102.如图所示信号流图，求系统的闭环传递函数。123456R(s)C(s)1G2G3G4G6G5G7G1H2H解：前向通路有3个123456，112345PGGGGG，1112456，21645PGGGG，211236，3127PGGG，3411GH4个单独回路454，141LGH2362，2272LGGH24562，36452LGGGH234562，423452LGGGGH互不接触，12LL与，1242712LGGGHH11272645223452457121GHGGHGGGHGGGGHGGGHH