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电机及拖动(A卷)一、填空题(每空1分,总计20分)1.异步电动机不同运行状态对应转差率范围有所不同,电动机运行时转差率范围为(0s1);发电机运行时转差率范围为(s0)。2.四极交流电机电枢36槽,相邻两个线圈电动势相位差()。若线圈两个边分别在第1、第9槽中,绕组短距系数等于(0.9848),绕组分布系数等于(0.9598),绕组系数等于(0.9452)。3.异步电动机的铁损主要位于(定子铁芯)中,分析时用(激磁电阻)来表征。4.异步电动机定转子之间没有电的直接联系,通过(频率归算)和(绕组归算)可以获得等效电路图。5.异步电动机的转子铜损也称为(转差)功率,该损耗为(电磁)功率与(总机械)功率之间的差值。6.三相异步电动机的电磁制动状态分为(回馈制动)、(反接制动)和能耗制动。7.双笼式三相异步电动机的上笼也称为(起动笼)。8.同步电机的运行状态包括发电机、电动机和(补偿机/调相机)。与异步电机不同的是,同步电机的转子存在(励磁)。9.汽轮发电机采用(隐极)式转子同步电机,相对于水轮发电机,一般极对数比较(少)。二、选择题(每题2分,总计14分)1.下列电机中,气隙最小的是(B)A直流电机B异步电机C同步电机D不能确定2.一台三角形接法的交流电机接到三相电源时,有一相绕组断线,则电机内部产生的磁通势为(D)A静止磁通势B脉振磁通势C圆形旋转磁势D椭圆形旋转磁通势3.三相异步电动机参数的测定过程中,需要根据曲线进行损耗分离,对应损耗为(B)A铜损和铁损B铁损和机械损耗C机械损耗和附加损耗D附加损耗和铜损4.三相异步电动机由单相电源供电时,下面说法正确的是(D)A转速出现飞车B旋转速度大约为三相供电时的一半C电磁转矩为零D起动转矩为零5.针对三相异步电动机变频调速,下面说法正确的是(C)A属于恒转矩调速B属于恒功率调速C频率低时需电压补偿D转速正比于频率6.同步发电机电枢反应电抗对应了同步发电机的(A)磁场。A电枢主磁场B电枢漏磁场C电枢磁场D激磁磁场7.两台相同型号的同步发电机的短路比不同,短路比较大的同步发电机(B)A:同步电抗也较大B:静态稳定极限较高C:短路电流较小D:负载电流引起端电压波动幅度较大三、简答题(每题6分,总计24分)1.单相绕组通入交流电流后产生脉振磁动势,该磁动势可以分解成两个旋转磁动势,从转速、转向和幅值角度分析两个旋转磁动势的特点与区别。答:都是旋转磁动势,转速相同,为同步转速(2分);转向相反(2分);行波磁动势幅值是原脉振基波磁动势幅值的一半(2分)。2.一台三相异步电动机额定电压为380V,定子绕组为星形接法,现改为三角形接法,仍接在380V电源上,会出现什么情况?答:定子绕组由Y接法改为接法,则定子绕组相电压增加为原值的3倍,主磁通也将增加为原值的3倍,铁心饱和程度增加,励磁电流会有较大增加(4分)。励磁电流为无功电流,功率因数降低,且负载运行时定子电流视在值过大.3.例举6种可以实现三相绕线式异步电动机调速的方法。答:变频调速、变压调速、定子串电阻调速、转子串电阻调速、串级调速、滑差离合器调速、定子串电抗调速。4.大亚湾核电站采用三机无刷励磁系统,请首先说明三机和无刷的含义,并简要说明是如何实现无刷的。答:三机:主发电机、主励磁机、副励磁机(2分);无刷:没有电刷滑环装置(1分)。采用旋转整流器励磁,主励磁机采用旋转电枢式同步发电机,副励磁机采用永磁同步发电机(3分)。四、计算题1.某台三相异步电动机,额定功率75kW,额定转速975r/min,额定电压3000V,额定电流18.5A,额定功率因数0.87,额定频率50Hz,试求:(1)极数;(2)额定转差率;(3)额定效率;(4)额定转矩。解:(1)根据额定转速略小于同步转速,频率50Hz时,同步转速为1000r/min。160605031000fpn,所以2p=6。(2)1110009750.0251000NNnnsn(3)27500089.7%3cos3300018.50.87NNNPUI(4)7595509550734.6975NNNPTNmn2.绕线式三相四极异步电动机,额定电压380伏,频率50赫兹,额定功率10千瓦,定子绕组为三角形连接,额定负载时,定子电流19.8安,转子电流9.97安,功率因数为0.87,额定效率88.26%,定子相电阻1.33欧,转子相电阻1.12欧,激磁电阻7欧。试计算功率图中所示传递过程中的各种损耗和传递功率,以及转矩方程中的三个转矩值。另外已知机械损耗为100瓦,附加损耗50瓦。解:1100001005010150()mechmechhPPpPW22222339.971.12334()CuPIRW21015033410484()emmechcuPPpW13cos338019.80.8711326()NNNPUIW221113311.421.33520()cupIRW111132610484520322(W)FecmcupPPp213346060500.0321500/min104852cuNempfsnrPp1(1)(10.032)15001452/minNNnsnr110.4849550955066.781500ememPTNmn221109550955065.791500PTNmn0266.7865.790.99memTTTN3.某三相四极笼型异步电动机,Y连接,额定功率11kW,额定电压380V,额定转速1430r/min,过载系数2.2,拖动80%额定恒转矩负载。求(1)电动机转速;(2)电压变为80%额定电压时的转速。解:(1)11150014300.4671500NNnnsn22(1)0.0476(2.22.21)0.19425mNrrssKK20.8rNNmmKTTssss,即22.20.80.194250.19425ss所以:s=0.0366,(s=1.0318,不合理,舍去)n=(1-s)nN=(1-0.0366)×1500=1445r(2)220.80.82.21.408mTNNNTKTTT/m''20.8NmmTTssss,即21.4080.80.194250.19425ss所以:s/=0.0605,(s/=0.6232,不合理,舍去)n/=(1-s/)nN=(1-0.0605)×1500=1410r《电机与拖动》试题B一、填空题(每空1分,共25分)1某起重机的提升机构,所吊重物的重力为3400N,以0.42m/s的速度等速上升,此时电动机的转速为975r/min。忽略传动损耗,那么折算到电动机轴上的负载转矩为N.m,折算到电动机轴上的重物的飞轮力矩为N.m2。2一台Z2型他励直流电动机的铭牌数据为:PN=4kW,UN=220V,IN=22.7A,nN=1500r/min。已知铜损占总损耗的1/2。则电枢电阻Ra=Ω,电势系数CeΦN=V/(r/min),转矩系数CeΦN=N.m/A,理想空载转速n0=r/min,额定转矩TN=N.m。3直流调速系统采用改变电源电压调速,已知电动机的额定转速nN=900r/min,高速机械特性的理想空载转速n0=1000r/min;低速机械特性的理想空载转速n0min=200r/min,在额定负载下低速机械特性的转速n=100r/min,那么电动机在额定负载下运行的调速范围D=,静差率δ=。4他励直流电动机降低电枢端电压调速可以实现恒调速;而在弱磁调速时可以实现恒调速。5已知直流电动机的转动惯量为J,理想空载转速为Ω0,那么在空载起动过程中的能量损耗为;在空载能耗制动转速从Ω0减为0的过程中能量损耗为;在空载电枢反接制动转速从Ω0减为0的过程中能量损耗为。6三相异步电动机的电磁转矩与和的乘积成正比。异步电机接电源时,s=1时地电磁转矩称为,当电动机各参数及电源频率不变时,它与的平方成正比。7异步电动机的能耗制动过程中,改变和的大小均可调节制动转矩的数值。8三相笼型异步电动机减压起动的方法有:、、等;绕线转子异步电动机可有、两种起动方法。二、简答题(共35分)1他励直流电动机的制动方法有哪几种?画出各自对应的人为机械特性图,并简述其特点。(11分)2试列举出三种以上异步电动机的调速方法,简述其调速原理和特点。(9分)3电气同步旋转系统通常又称为什么系统?主要有哪三种类型?试从负载的平衡能力、效率、调速性能和动态稳定性四个方面来比较这三种系统。(8分)4电动机发出的热量去向是怎样的?对同样尺寸的电动机,欲使其额定功率提高,可采取那些措施?电动机按发热的不同情况有哪三种工作制?列出电动机在连续工作方式、变化负载下选择功率时发热校验的几种方法。(7分)三、计算题(共40分)1某他励直流电动机的铭牌数据为:PN=1.75kW,UN=110V,IN=20.1A,nN=1450r/min,测得电枢电阻Ra=0.57Ω。此电机用于起吊和下放重物的起重机上,试求:(1)额定负载时,电枢回路串有8.205Ω电阻时,电动机稳定运行转速为多少?处于何种运转状态?(2)当额定负载时,若电枢无外加电压,电枢并联电阻为2.735Ω,电动机稳定转速为多少?电动机处于何种运转状态?(13分)2某三相绕线转子异步电动机的技术数据为:PN=75kW,I1N=148A,nN=720r/min,E2N=213V,I2N=220A,KT=2.4。用该电动机带动位能负载,如果下放负载时要求转速n=-300r/min,负载转矩Tz=0.8TN时转子每相应该串接多大电阻?(12分)3某三相四极笼型异步电动机,其定子绕组Y联结,该电动机的部分技术数据为:U1N=380V,nN=1430r/min,KT=2.2,用它来拖动Tz=0.9TN的恒转矩负载运行。求:(1)电动机的转速。(2)电源电压降低到0.9UN时电动机的转速。(3)频率降低到0.8fN、保持E1/f1不变时电动机的转速。(15分
本文标题:电机及拖动试题
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