电机与电力拖动复习题

电机与电力拖动复习题一、填空题1.直流电机的结构由定子、转子、气隙等组成。2.如果感应电动势与磁通的正方向符合右手螺旋关系，则感应电动势的表达式为：dd-eN。3.直流电机中电磁转矩的表达式为：dICTT。4.三相交流异步电动机的的定子槽有三种形状，分别为开口槽、半开口槽和_半闭口槽__。5.恒转矩负载分为两类，分别为：反抗性恒转矩负载和位能性恒转矩负载。6.铁芯在变压器的作用是构成变压器的主磁路。7.在自动控制系统中和计算装置中用做检测、放大、执行、校正和解算的电机，称为控制电机。8.他励直流电动机的起动方法有：直接起动、减压起动和电枢回路串电阻起动。9.欲改变一台感应电动机的转速方向，通过电源导线的连接顺序改变定子电流相序；欲改变一台直流电动机的转向，通过励磁电流和电枢电流方向实现。10.在电力拖动系统的基本运动方程式中，当电磁转矩T大于负载转矩TL时，电动机将做_加速_（加速、减速、稳态）运动。11.电动机功率选择时，需要考虑电动机的发热和允许的过载能力。12.感应电动机的调速方法有：感应电动机的变级调速、感应电动机的变频调速、感应电动机的定子调压调速、绕线式感应电动机转子串电阻调、绕线式感应电动机的和感应电动机的串级调速、和感应电动机的电磁转差离合器调速。13.直流电动机中电磁转矩是驱动转矩，直流发电机中电磁转矩是制动转矩。（驱动、制动）14.电压互感器用于测量高电压。15.变压器的空载试验可以测定变比k、铁损耗PFe和励磁阻抗等参数，变压器的短路试验可以测定损耗和短路阻抗。16.电力拖动系统的基本运动方程式为tn2dd375DCTTTL。17.通过改变他励直流电动机的_电压、励磁电流和电枢回路电阻等参数可以获得人为的机械特性。18.直流电机的电枢绕组按绕组和换向器的连接方式不同，分为三类，分别为：叠绕组、波绕组和混合绕组。19.他励直流电动机的调速方法有改变电枢电压调速、改变电枢回路电阻调速和改变励磁回路电阻调速三种。20.直流电机的励磁方式有他励、并励、串励、复励等四种。21.伺服电机的作用是把所接受的电信号转换为电机转轴的角位移或角速度。22.根据负载转矩特性的不同，电力拖动系统的负载主要分为恒转矩负载、恒功率负载和泵类通风机负载。23.变压器的器身由铁芯和绕阻组成。24.变压器在电路中起传递和变换能量的作用。25.三相感应电动机的同步转速n1与电网频率f1和电机的极对数p的关系为：pf1160n。26.感应电动机的转子分为绕线式转子和鼠笼式转子。二、简答题1.直流电机机座中的磁通是恒定不变呢还是大小正负交变的或是旋转的？而电枢铁芯中的磁通又是什么性质的？答：是恒定不变的，电枢铁芯中的磁通是旋转变化的。2.直流电动机的电枢铁心为什么要用硅钢片制造？能否用铸钢件代替？直流电动机的主磁极能否用整块的钢加工而成？为什么？答：电枢转动时，电枢铁芯中的磁通方向不断变化，会产生涡流和磁滞损耗为了减少损耗，电枢铁芯使用0.5mm的表面有绝缘层的硅钢片叠压而成。不能；可以通过直流电机主磁路的磁通是直流磁通，方向和大小不变，没有涡流和磁滞损耗，故可以用整块的钢加工而成。3.什么叫恒功率调速方式？恒功率调速与恒功率负载有什么区别？答：指在电动机的整个调速区间，电动机输出不变的一种调速方式，恒功率调速是电动机本身机械特性，而恒功率负载是负载本身的机械特性。4.他励直流电动机稳定运行时，电枢电流的大小与什么量有关？改变电枢回路电阻，能否改变电枢电流的稳态值？答：他励直流电动机稳定运行时，根据电动机稳定运行条件0TTTiL和ICTIT;故电枢电流的大小决定于电动机转轴上的负载转矩LT的大小。5.他励直流电动机励磁回路中串有调节电阻rΩ，为什么在起动时需将它短路？答：启动时短路励磁回路调节电阻r可以在起动的瞬间增大励磁磁通，根据ICTIT，故可以提高启动转矩，利于电动机的启动。6.什么叫异步电动机的转差率？电动机的转速增大时，转差率怎样变化？答：旋转磁场的同步转速1n与转子转速n之差与同步转速1n的比值，11nnnS电动机转速增大时，转差率S减小。7.变压器有那些主要的额定值？它们是怎样定义的？答：⑴额定容量NS:变压器的视在功率，单位为VA或kVA。⑵额定电压NU1/NU2:指线电压，单位V或KV。⑶额定电流NI1/NI2:指线电流，单位为A。⑷额定频率f:我国规定标准工业用电频率为50HZ。⑸阻抗电压：阻抗电压又称为短路电压。⑹温升：温升是变压器在额定运行状态时允许超过周围环境温度的值，取决于变压器所用的绝缘材料的等级。8.什么称为电力拖动系统？它包括哪几部分？答：以电动机作为原动机拖动生产机械运动，完成相应的生产任务，该系统即为电力拖动系统，电力系统包括：电动机传动结构，生产机械，控制设备和电源等组成。9.直流电动机一般为什么不允许直接启动？如直接启动有什么问题？采用什么方法启动比较好？答：直流电动机直接启动时，启动电流II20启动电流太大，故不允许直流启动，过大的启动电流导致换向困难，换向器表面产生电火花，电枢绕阻电流过大而损耗，机械传动结构受到强烈的冲击等，减压启动；电枢回路串电阻启动。10.变压器运行中有哪些基本损耗？它与哪些因素有关？答：变压器在运行中的基本损耗包括，原、副过绕阻的铜耗、铁耗（铁芯中的涡流和磁滞损耗）；原、副绕阻的铜损耗与负载电流2I有关，铁损耗与变压器中的主磁通有关。三、计算题1．某直流电动机的额定功率PN=145kW，额定电压UN=230V，额定转速nN=1450r/min，额定效率ηN=90%，求该电动机的额定电流及额定运行时输入功率？解：输入功率为kW11.1619.01451NNPP电动机的额定电流A48.7001023016131NNUPI2.并励直流电动机额定数据为P2=10kW，UN=110V，nN=1100r/min，η=0.909，电枢电阻Ra=0.02Ω，励磁回路电阻RL=55Ω，试求：（1）额定电流IN、电枢电流Ia、励磁电流IL；（2）铜损耗△PcU及空载损耗△P0；（3）反电动势Ea。解：（1）根据题意，计算并励直流电动机的输入功率P1为11kWkW909.0101NPP因为NNIUP1，得额定电流为A100A110101131NNUPI励磁电流为A2A55110LNLRUI电枢电流为A982100LNaIII（2）电枢回路铜损耗为W08.192W02.09822aacURIP励磁回路铜损耗为W220W55222lLcURIP铜损耗为W08.41222008.192cUcUcUPPP空载损耗为W92.58708.4121000011000210cUPPPP（3）反电动势为V04.10802.098110aaNaRIUE3.某三相感应电动机的额定数据如下：PN=35kW，UN=380V，nN=1450r/min，cosφN=0.80，ηN=88%，fN=50Hz，试求：（1）该机的极数？（2）额定转差率？（3）额定电流？解：（1）该机的极数因为nN=1450r/min，所以n1=1500r/min，有215005060601nfpN（2）额定转差率03.015001450150011nnnsNN（3）额定电流额定电流A47.668.0380335cos3NNNNUPI4．某三相四级50[Hz]绕线式感应电动机，PN=150KW，U1N=380V，nN=1460r/min,λM=2，试求：（1）该机的固有机械特性表达式；（2）该机固有启动转矩TQ；（3）当负载为恒转矩负载且TZ=755Nm时的转速。解：（1）该机的固有机械特性表达式1.0122027.01027.0150014601500min/r15002506060221111MMNmNNssnnnspfnmN4.19622.9812mN2.98114601509500/9500NMmNNNTTnPT则得该机的固有特性为：mN01.048.3921.01.04.1962222sSssssssTTmmm（2）该机固有启动转矩TQ，将s=1代入固有特性表达式，即得该机固有起动转矩为mN6.38801.0148.3922sTQ（3）当负载为恒转矩负载且TZ=755N.m时的转速，在固有特性表达式中令T=TZ=755N.m，即01.0148.3927552s，5.002.0121.0145198.05198.02s，其中s=0.5sm对于恒转矩是不能稳定运行的，应舍去，则该机转速为min/r1470150002.01)1(1nsn5.一台绕线式转子异步电动机：PN=75kW，nN=1460r/min，UIN=380V，I1N=144A，E2N=399V，I2N=116A，λ=2.8，试求：（1）转子回路串入0.5Ω电阻，电动机运行的转速为多少？（2）额定负载转矩不变，要求把转速降至500r/min，转子每相电阻应串多大电阻？解：（1）额定转差率027.015001460150011nnnsNN转子每相电阻Ω054.01163399027.03222NNNIEsr当串入电阻R1=0.5Ω时，电动机的转差率sb为03.0027.05.05.0054.0112NbsRRrs转速min/r1455150003.0111nsnbb（2）转子串电阻后转差率为667.01500500150011nnnsb转子每相所串电阻27.1054.01027.0667.0121rssRNb