电机与拖动试题库和知识点(经典)

1电机与拖动绪论一、名词解释1.磁场:电流周围的效应2.磁动势（磁通势、磁势）:产生磁场的源泉3.磁场强度:表征距离磁源即磁动势一定位置的地方，磁动势影响强度的一个物理量。4.磁场感应强度（磁通密度）:表征距离磁源即磁动势一定位置的地方，磁动势感应能力强弱的一个物理量。5.磁通量Φ：垂直穿过某一截面（面积为S）磁力线的数目6.磁阻：就是磁力线通过磁路时所遇到的阻碍，磁阻与磁路的长度成正比，与磁路的磁导率成反比，并与磁路的截面积成反比7电感：其实质表征的就是电磁装置电与磁转换能力的大小。二、填空1、在电机中磁场的几个常用量分别是磁动势、磁场强度、磁感应强度、磁通等。2、进行磁路分析和计算时，常用到磁路的基本定律有全电流定律、磁路的欧姆定律、磁路的基尔霍夫定律。3、电机的电流有交、直流之分，所以，旋转电机也有直流电机与交流电机两大类。4、旋转电机是一种机电能量转换的机电装置。5、把电能转换机械能的电机称为电动机;把机械能转换电能的电机称为电发电机。三、判断题1、垂直穿过线圈的磁通量随时间变化，必然会在线圈中产生感应电动势。（√）2、棱次定律表明垂直穿过线圈的变化磁通，会在线圈中产生电动势。（√）3、棱次定律表明线圈中的感生磁场的方向始终是与原磁场变化率的方向一致的。（×）4、棱次定律表明线圈中的感生磁场的方向始终是与原磁场方向一致的。（×）六、问答题1.电磁作用原理的综述有电流必定产生磁场，即“电生磁”；磁场变化会在导体或线圈中产生感应电动势，即“动磁生电”;载流导体在磁场中要受到电磁力的作用，即“电磁生力”第一章直流电机的原理与结构一、名词解释（一）1.电枢：在电机中能量转换的主要部件或枢纽部分2.换向：直流电机电枢绕组元件从一条支路经过固定不动的电刷短路，后进入另一条支路，元件中的电流方向改变的过程。3.额定值：在正常的、安全的条件下，电气设备所允许的最大工作参数。（二）1.电机：机电能量（或机电信号）转换的电磁装置2.直流电机：直流电能与机械能量进行转换的电磁装置3.直流发电机：把机械能量转换为直流电能的电磁装置4.直流电动机：把直流电能转换为机械能量的电磁装置5.交流电机：交流电能与机械能量进行转换的电磁装置6.交流电动机：把交流电能转换为机械能量的电磁装置7.交流发电机：把机械能量转换为交流电能的电磁装置（三）第一节距：同一元件的两个元件边在电枢圆周上所跨的距离（四）极距：相邻两个磁极轴线之间的距离（五）电角度：磁场在空间变化一周的角度表示二、填空1、铁心损耗一般包括磁滞损耗、涡流损耗。22、电枢反应是主磁场与电枢磁场的综合。3、电枢反应是主磁场与转子磁场的综合。4、电枢反应是定子磁场与转子磁场的综合。5、电枢反应是励磁磁场与转子磁场的综合。三、单项选择题（一）1、在直流电机中，发电机的额定功率是指（C）A．输入的功率B．输出的机械功率C．IaUaD．电磁功率2、在直流电机中，电动机的额定功率是指（C）A．输入的功率B．IeUeC．输出的机械功率D．电磁功率3、在直流电机中，电动机的输入功率等于（C）A．电磁功率B．输出的机械功率C．IaUD．机械源动装置输入的机械功率4、在直流电机中，发电机的输入功率等于（C）A．电磁功率B．输出的机械功率C．机械源动装置输入的机械功率D．IaUa5、有2对磁极的直流电机、单波绕组、则此电机的支路数应为（D）A．8B．6C．4D．26、大容量的直流电机中补偿绕组必须和（C）A．励磁绕组串联B．励磁绕组并联C．电枢绕组串联D．电枢绕组并联7、在直流电动机中，理想的换向应是（A）A．直线换向B．延迟换向C．超前换向D．前面三个答案都正确四、多项选择题1、下列结构部件中属于直流电动机旋转部件的为（BC）A．主磁极B．电枢绕组C．换向器D．电刷2、直流电动机电枢反应的结果为（ABCD）A．总的励磁磁势被削弱B．磁场分布的波形发生畸变C．与空载相比，磁场的物理中性线发生偏移D．物理中性线逆旋转方向偏移3、直流电动机中影响换向的因素应该是（ABCD）A．电抗与电枢反应B．电抗与物理化学C．电枢反应与机械D．前面三个答案都正确4、影响直流电机换向的电磁因素主要有（ABC）A．电抗电势B．电抗电势以及电枢反应电势C．电枢反应电势D．电源电压波动以及电枢绕组的电势五、判断题（×√）1、磁饱和现象会导致电流、磁通和电动势的波形畸变。（√）2、直流电机中一个磁极下所有导体电流向必须一致。（√）3、直流电机中相邻两个磁极下所有导体电流向必须相反。（√）4、直流电机电枢中流过的是交流电流。（√）5、直流电动机换向中，理想的是直线换向（√）6、直流电机单叠绕组，并联电路的只路数等于其极对数。（×）7、直流电机与交流异步电动机电枢中的电流对负载贡献一样。（×）8、直流电机单叠绕组元件两端应联接在相邻的两个换向片上。（√）9、在直流电机中，通常所讨论的电枢指的是定子。（×）10、电刷装置并不是直流电机所特有的部件。（√）11、在直流电动机中一个元件中产生的磁场一般为方波（√）12、在直流电机中其主磁场的分布一般为平顶波分布（√）13、在直流电机中其电枢磁势的分布一般为三角波分布（√）14、在直流电机中换向极的作用主要是帮助换向（√）六、问答题（一）直流电机中绕组的基本形式以及各自的基本特点是什么?3绕组的基本形式：单叠绕组、单波绕组；单叠绕组的基本特点是：（1）所有元件组成一个闭合回路；（2）元件两端分别接在相邻两个换向片上；（3）一个极下所有上层边元件组成一条支路；（4）电刷对数等于极对数；（5）支路对数等于极对数；（6）电刷的位置：电刷所接换向片所接元件的边应处在相邻两磁极中间（对称元件处在磁极轴线下）。单波绕组的基本特点是：（1）所有元件组成一个闭合回路；（2）元件两端分别接在pKyk)1(个换向片上；（3）同一极性极下所有上层边元件组成一条支路；（4）电刷对数等于极对数；（5）支路对数等于1；（6）电刷的位置：电刷所接换向片所接元件的边应处在相邻两磁极中间（对称元件处在磁极轴线下）。（二）1、写出直流电动机电磁转矩的公式，并说明什么因素决定直流电动机的电磁转矩?在电动、发电、制动三种运行状态下电磁转矩与转速的关系怎样?电磁转矩的公式：aTICT，决定直流电动机的电磁转矩的因素是负载转矩；电动运行状态下电磁转矩与转速的方向相同，拖动电枢旋转，电能变机械能；发电运行状态下电磁转矩与转速的方向相反，源动机拖动电枢旋转克服电磁转矩，机械能变电能；制动运行状态下电磁转矩与转速的方向相反，电磁转矩制动电枢旋转，把能量消耗在转子内的电阻上。（三）小型直流电动机多为两极电动机，一般在结构上只用一个换向极，问能否良好运行，为什么?能良好运行，因为一个换向磁极，可以产生两个磁极；另外因为小型直流电动机的容量较小，用只用一个换向极产生的两个磁极，足可以保障换向要求。（四）怎样改变直流发电机的电动势与电磁转矩的方向?电动势nCEea改变励磁电压或转速中的任一个方向即可，但不能同时改变；电磁转矩aTICT，改变励磁电压或转速中的任一个方向即可，但不能同时改变。（五）、换向器与电刷的作用是什么?直流电机内部元件流的是交流；所以直流电动机电刷把外部供给的直流电引到换向器上，通过换向器上换向片的旋转，转换到元件上的为交流电；直流发电机内部发的是交流电，引到换向器的换向片上，旋转的换向器通过电刷把内部的交流转换外部的直流电。（六）、换向绕组的作用是什么，装在什么位置，补偿绕组的作用是什么，装在什么位置，流过补偿绕组的电流是什么电流。电流方向如何?换向绕组的作用是帮助直流电机良好换向，一般装在主磁极之间，与电枢绕组串联；直流电机只有在容量较大时才加装补偿绕组，目的是帮助换向极绕组进一步补偿直流电机良好换向，装在主磁极上；补偿绕组一般与电枢绕组串联，则流过补偿绕组的电流为电枢电流；电流方向为补偿换向的方向。(七)直流电机有几中励磁方式，各自有什么的特点。直流电机励磁方式：他励、并励、串励、复励；他励电机的励磁绕组与电枢绕组电源各自独立。并励电机的励磁绕组并接在电枢绕组两端，共用一个电源；串励电机的励磁绕组串接在电枢绕组中，共用一个电源；复励电机有两套励磁绕组一个并接在电枢绕组中，一个串接在电枢绕组中，共用一个电源，按二者产生的磁场是增加还是减少，分为积复励和差复励。（八）试分别说明，绕组连接图、展开图及电路图的作用。绕组连接图的作用是方便于实际嵌线。绕组展开图的作用是方便于电机电磁工作原理的分析。绕组电路图的作用是方便于电路分析。（试绘制Z=S=K=16，2p＝4，直流电机单叠绕组连接图、展开图及电路图，并说明各自的作用）4（1）绕组连接图的作用是方便于实际嵌线。（2）绕组展开图的作用是方便于电机电磁工作原理的分析。（3）绕组电路图的作用是方便于电路分析。第二章直流电机拖动一、名词解释1.恒转矩负载：生产机械的负载转矩LT的大小不随电机转速n变化而改变的负载。2.恒功率负载：电机转速变化时，而负载从电动机吸收的功率为恒定值。3.通风机类负载：负载转矩的大小与转速n的平方成正比，即2KnTL=4.生产机械负载转矩的特性：生产机械的转速n与负载转矩LT之间的关系L()nfT。5.直流电动机的工作特性：是指在端电压NUU，励磁电流ffNII，电枢回路不串附加电阻时即0KR的条件下，电动机的转速n、电磁转矩T和效率分别随输出功率2P而变化的关系，即2,,()nTfP曲线56.机械特性是指电动机的转速n与其转矩(电磁转矩)T之间的关系，即()nfT曲线。7.电力拖动系统稳定运行：是指系统在扰动作用下，离开原来得平衡状态，仍能在新的运行条件下达到新的平衡，或者在扰动消失后，能够回到原来平衡状态的系统8.它励发电机的外特性：就是它励发电机电枢电流aI变化引起端电压变化的关系。9.它励发电机的调节特性：为保持端电压基本不变，根据负载变化适当调节励磁电流即)(afIfI的关系三、单项选择题1、他励直流电动机稳态运行时，电动势平衡方程式为（A）A．Ua=IaRa+EaB．Ea=Ua+IaRa+Ladia/taC．Ea=Ua+IaRaD．Ua=Ea+IaRa+Ladia/dt2、在讨论直流电动机的工作特性时，它励或者并励电动机的理想空载转速应是（C）A．Ea/CeΦB．IaRa/CeΦC．Ua/CeΦD．Ua/CTΦ3、在直流电动机时，运行效率最高时应是（A）A．不变损耗与机械损耗相等B．应是铁耗与铜耗相等时C．铁耗与磁滞损耗相等时D．可变损耗与不变损耗相等4、在直流电动机中机械特性最硬的一般为（B）A．并励电动机B．他励电动机C．串励电动机D．复励电动机四、多项选择题1、并励直流发电机发电的条件（ABC）A．并励发电机内部必须有一定的剩磁。B．励磁绕组接线极性要正确。C．励磁电阻fLjfRR临界电阻D．必须先给励磁通电。五、判断题（×√）1、直流电机中减弱磁通人为机械特性的一般下降，n上升，但负载过大速度反而会下降。（√）2、直流电机中电枢串接电阻时的人为机械特性变软，稳定性变差。（√）3、直流电机降压时的人为机械特性变软，稳定性变差。（×）六、问答题（一）1、试绘制功率流程图，并说明各流程中的功率含义电源输入的电功率P1；机械损耗Pm：轴承损耗、电刷摩擦损耗、通风损耗、周边风阻损耗；电枢铜耗PCU包括电阻损耗与电刷接触损耗电磁功率Pem；铁耗PFe：磁滞损耗、涡流损耗；杂散损耗PΔ：齿槽损耗、电枢反应损耗；轴上的净输出机械功率P2（二）1.电枢串接电阻时人为机械特性的特点（1）理想空载转速0n与固有特性时相同，且不随串接电阻KR的变化而变化；（2）电枢串接电阻KR的变化，获得不同斜率的射线族。6（3）随着KR的加大，特性的斜率增加，转速降落n加大，特性变软，稳定性变差。2.电源电压改变时人为机械特性的特点（1）理想空载转速0n发生变化，随电源电压的而降低。（2）由于K0R，特性斜率不变，机械特性由一组平行线所组成。（3）特性斜率不变，转速降落n不变，因此其特性较串联电阻时硬。3.改变主磁通时人为