电机与拖动基础试题库及答案

《电机与拖动基础》试题库及答案第一部分直流电机一、填空题：1、并励直流发电机自励建压的条件是_______;_______;_______。(主磁路存在剩磁；并联在电枢两端的励磁绕组极性要正确，使励磁电流产生的补充磁通方向与剩磁磁通方向相同；励磁回路的总电阻必须小于临界电阻)2、可用下列关系来判断直流电机的运行状态，当_______时为电动机状态，当_______时为发电机状态。（Ea〈U；Ea〉U）3、直流发电机的绕组常用的有_______和_______两种形式，若要产生大电流，绕组常采用_______绕组。（叠绕组；波绕组；叠）4、直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_______，直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_______。（相反；相同）5、单迭和单波绕组，极对数均为p时，并联支路数分别是_______，_______。（2p；2）6、直流电机的电磁转矩是由_______和_______共同作用产生的。（每极气隙磁通量；电枢电流）7、直流电机电枢反应的定义是_______，当电刷在几何中线时，电动机产生_______性质的电枢反应，其结果使_______和_______，物理中性线朝_______方向偏移。（电枢磁动势对励磁磁动势的作用；交磁；气隙磁场产生畸变；对主磁场起附加去磁作用）二、判断题1、一台并励直流发电机，正转能自励，若反转也能自励。（）（F）2、一台直流发电机，若把电枢固定，而电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端仍能得到直流电压。（）（T）3、一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变。（F）4、直流电动机的电磁转矩是驱动性质的，因此稳定运行时，大的电磁转矩对应的转速就高。（）（F）三、选择题1、直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于（）中。（1）（1）电枢绕组；（2）励磁绕组；（3）电枢绕组和励磁绕组2、直流发电机电刷在几何中线上，如果磁路不饱和，这时电械反应是（）（3）（1）去磁；（2）助磁；（3）不去磁也不助磁。3、如果并励直流发电机的转速上升20%，则空载时发电机的端电压U0升高（）。（2）（1）20%；（2）大于20%；（3）小于20%。四、简答题1、直流发电机的励磁方式有哪几种？（他励；自励（包括并励，串励和复励））2、如何确定换向极的极性，换向极绕组为什么要与电枢绕组相串联？（使换向极产生的磁通与电枢反应磁通方向相反。对于直流发电机而言，换向极性和电枢要进入的主磁极性相同；而对于直流电动机，则换向极极性和电枢要进入的主磁极极性相反。换向极绕组与电枢组相串联的原因是：使随着电枢磁场的变化，换向极磁场也随之变化，即任何负载情况下都能抵消电枢反应的影响。）3、试比较他励和并励直流发电机的外特性有何不同？并说明影响曲线形状的因素。（并励直流发电机的外特性比他励的软。他励：影响因素有两个(1)随着Ia增加，IaRa增加，使U下降；(2)随着Ia增加，电枢反应附加去磁作用增强，使磁通φ减少，电枢电动势Ea减少，最后使U下降。并励：影响因素有三个(1)随着Ia增加，IaRa增加，使U下降；(2)随着Ia增加，电枢反应附加去磁作用增强，使磁通φ减少，电枢电动势Ea减少，最后使端电压U下降。(3)两端电压下降，磁通φ下降，电枢电动势Ea进一步减少，端电压U进一步下降。）4、一台并励直流发电机并联于电网上，若原动机停止供给机械能，将发电机过渡到电动机状态工作，此时电磁转矩方向是否变？旋转方向是否改变？（电磁转矩方向改变，电机旋转方向不变。）五、计算题1、一台并励直流电动机,铭牌数据如下:PN=3.5kW，UN=220V，IN=20A，nN=1000r/min,电枢电阻Ra=1Ω，△Ub=1V，励磁回路电阻R1=440Ω，空载实验：当U=220V,n=1000r/min时，I0=2A，试计算当电枢电流Ia=10A时,电机的效率（不计杂散损耗）。解：励磁电流：2200.5440fffUIAAR励磁损耗：222220110440fCuffffUPRIWR空载时：输入功率：102202440PUIWW励磁功率：110fPW电枢铜损耗：220()2.25CuaaaafPRIRIIW电刷接触损耗：22211.53.0CubaPUbIWW附加损耗：0adP则：'1324.75CuaCubmecFefadPPPPPPPW当10aIA时，10.5afIIIA输入功率：122010.52310PUIWW22110100CuaaaPRIWW110fPW2211020CubbaPUIWW输出功率：211()1755.25CuafCubmecFePPPPPPPPPW效率：21100%75.98%PP2、一台并励直流发电机，铭牌数据如下：PN=6kW，UN=230V，nN=1450r/min，Ra=0.57Ω（包括电刷接触电阻），励磁回路总电阻Rf=177Ω，额定负载时的电枢铁损PFe=234W，机械损耗为Pmec=61W，求：（1）额定负载时的电磁功率和电磁转矩。（2）额定负载时的效率。解：（1）26NPPkW2201.3177fffUIAAR2299fffPRIW600026.1230NNNPIAAU27.4aNfIIIA2427.9CuaaaPRIW所以26726.9emCuafPPPPW6726.944.32145060ememPTNmNm（2）17021.9emmecFePPPPW21100%85.45%PP3、一台并励直流发电机，铭牌数据如下：PN=23kW，UN=230V，nN=1500r/min，励磁回路电阻Rf=57.5Ω，电枢电阻Ra=0.1Ω,不计电枢反应磁路饱和。现将这台电机改为并励直流电动机运行，把电枢两端和励磁绕组两端都接到220V的直流电源：运行时维持电枢电流为原额定值。求（1）转速n；（2）电磁功率；(3)电磁转矩。解：230457.7NffUIAAR32310100230NNNPIAAU104aNfIIIA21081.6CuaaaPRIW（1）240.4aNaaEURIV0.1603aeNECn电动机运行：209.6aNaaEURIV220220'0.16030.1533230230eeCC1367/min'aeEnrC（2）21.798emaaPEIkW（3）321.79810152.2721367/60ememPTNmNm第二部分直流电动机的电力拖动一、填空题：1、他励直流电动机的固有机械特性是指在_______条件下，_______和_______的关系。（U=UN、φ=ΦN，电枢回路不串电阻；n；Tem2、直流电动机的起动方法有_______。（降压起动、电枢回路串电阻起动）3、如果不串联制动电阻，反接制动瞬间的电枢电流大约是电动状态运行时电枢电流的_______倍。（2）4、当电动机的转速超过_______时，出现回馈制动。（理想空载转速）5、拖动恒转转负载进行调速时，应采_______调速方法，而拖动恒功率负载时应采用_______调速方法。（降压或电枢回路串电阻；弱磁）二、判断题1、直流电动机的人为特性都比固有特性软。（）（F）2、直流电动机串多级电阻起动。在起动过程中，每切除一级起动电阻，电枢电流都将突变。（）（T）3、提升位能负载时的工作点在第一象限内，而下放位能负载时的工作点在第四象限内。（）（T）4、他励直流电动机的降压调速属于恒转矩调速方式，因此只能拖动恒转矩负载运行。（）（F）5、他励直流电动机降压或串电阻调速时，最大静差率数值越大，调速范围也越大。（）（T）三、选择题1、电力拖动系统运动方程式中的GD2反映了：（2）（1）旋转体的重量与旋转体直径平方的乘积，它没有任何物理意见；（2）系统机械惯性的大小，它是一个整体物理量；（3）系统储能的大小，但它不是一个整体物理量。2、他励直流电动机的人为特性与固有特性相比，其理想空载转速和斜率均发生了变化，那么这条人为特性一定是：（3）（1）串电阻的人为特性；（2）降压的人为特性；（3）弱磁的人为特性。3、直流电动机采用降低电源电压的方法起动，其目的是：（2）（1）为了使起动过程平稳；（2）为了减小起动电流；（3）为了减小起动转矩。4、当电动机的电枢回路铜损耗比电磁功率或轴机械功率都大时，这时电动机处于：（2）（1）能耗制动状态；（2）反接制动状态；（3）回馈制动状态。5、他励直流电动机拖动恒转矩负载进行串电阻调速，设调速前、后的电枢电流分别为I1和I2，那么：（2）（1）I1I2；（2）I1=I2；(3)I1I2。四、简答题：1、电力拖动系统稳定运行的条件是什么？（电动机的机械特性与负载的转矩特性必须有交点，且在交点处，满足emLdTdTdndn）2、何谓电动机的充分利用？(所谓电动机的充分利用是指电动机无论在额定转速下运行,还是调速过程中处于不同转速下运行,其电枢电流都等于额定值。)五、计算题：一台他励直流电动机数据为：PN=7.5kW，UN=110V，IN=79.84A，nN=1500r/min，电枢回路电阻Ra=0.1014Ω，求：（1）U=UN，Φ=ΦN条件下，电枢电流Ia=60A时转速是多少？（2）U=UN条件下，主磁通减少15%，负载转矩为TN不变时，电动机电枢电流与转速是多少？（3）U=UN，Φ=ΦN条件下，负载转矩为0.8TN，转速为（—800）r/min，电枢回路应串入多大电阻？解：（1）0.068NaNeNNURICn1528/minNaaeNURInrC（2）NT不变时，emT不变，即TNNTaCICI93.930.85NNaNNNIIIA1738/minNaaeURInrC（3）不计空载转矩时，emLTT，故：0.80.80.95538.2NemNNPTTNmn2NaBeNeTNURRnCCC解得：2.69BR第三部分变压器一、填空题：1、一台接到电源频率固定的变压器，在忽略漏阻抗压降条件下，其主磁通的大小决定于_______的大小，而与磁路的_______基本无关，其主磁通与励磁电流成_______关系。（外加电压；材质和几何尺寸；非线性）2、变压器铁心导磁性能越好，其励磁电抗越_______，励磁电流越_______。（越大；越小）3、变压器带负载运行时，若负载增大，其铁损耗将_______，铜损耗将_______（忽略漏阻抗压降的影响）。（不变；增加）4、当变压器负载（φ20°）一定，电源电压下降，则空载电流I0_______，铁损耗PFe_______。（减小；减小）5、一台2kV·A,400/100V的单相变压器，低压侧加100V，高压侧开路测得I0=2A；P0=20W；当高压侧加400V，低压侧开路，测得I0=_______A，P0=_______W。（0.5；20）6、变压器短路阻抗越大，其电压变化率就_______，短路电流就_______。（大；小）7、变压器等效电路中的xm是对应于_______电抗，rm是表示_______电阻。（主磁通的；铁心损耗的等效）8、两台变压器并联运行，第一台先达满载，说明第一台变压器短路阻抗标么值比第二台_______。（小）9、三相变压器的联结组别不仅与绕组的_______和_______有关，而且还与三相绕组的_______有关。（绕向；首末端标记；联结方式）10、变压器空载运行时功率因数很低，这是由于_______。（空载时建立主、漏磁场所需无功远大于供给铁损耗和空载时铜损耗所需的有功功率）二、判断题1、一台变压器原边电压U1不变，副边接电阻性负载或接电感性负载，如负载电流相等，则两种情况下，副边电压也相等（）。（F）2、变压器在原边外加额定电压不变的条件下，副边电流大，导