电机与拖动基础试题库及答案改.docx

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电机与拖动基础试题库及答案改

电机与拖动基础试题库及答案（改）

《电机与拖动基础》试题库及答案

选择题1

1、异步电动机气隙较大，则电动机的（C）。

   A励磁电流较小，功率因数较底；

B励磁电流较大，功率因数较高；

   C励磁电流较大，功率因数较低

D励磁电流较小，功率因数较高；

2、直流电动机的换向级的作用是（C）

A产生主磁通B产生换向电流C改变电流方向D以上都不对

3、直流电动机的换向电流愈大，换向时火花（A）

A愈强B愈弱C不便D以上都不对

4、频率为50Hz的四十八极交流电机，旋转磁势的转速为（D）r/min。

A．48B．62.5C．250D．125

5、频率为40Hz的二十极交流电机，旋转磁势的同步转速为

（D）r/min。

A．2400B．2000C．120D．240

6、串励直流电动机在一定的负载下运行，若电源电压有所降低，则转子的转速将会（A）

A变大B保持不变C变小D以上都不对

7、直流电动机带上负载后，气隙中的磁场是（C）

A由主级磁场和电枢磁场叠加而成的

B由主级磁场和换向磁场叠加而成的

C由主级磁场，换向磁场和电枢磁场叠加而成的

8、直流电动机中电枢的主要作用是（B）

A改善直流电动机的换向

B实现电能和机械能的转换

C在气隙中产生磁通

D产生气隙

9、改变电枢回路的电阻调速，只能使直流电动机的转速（B）

A上升B下降C保持不变D以上都不对

10、三相异步电动机当转差率为1时，此电动机为（C）状态

A制动状态B同步运行状态C启动状态D以上都不是

11、变压器带感性负载，从轻载到满载，其输出电压将会（B）

A升高B降低C不变D以上都不对

12、异步电动机要实现回馈制动，则应满足如下条件（D）

A转子转速应小于旋转磁场转速，且同向

B转子转速应等于旋转磁场转速，且同向

C转子转速应小于旋转磁场转速，且反向

D转子转速应大于旋转磁场转速，且同向

13、三相异步电动机转子电阻增大时，电动机临界转差率Sm和临界转矩Tm应为（B）

ASm减小，Tm增大BSm增大，Tm不变

CSm增大，Tm减小DSm减小，Tm减小

14、三相异步电动机定子电压下降时，电动机临界转差率Sm和临界转矩Tm应为（C）

ASm不变，Tm不变BSm减小，Tm增大

CSm不变，Tm减小DSm不变，Tm增大

15、三相异步电动机当转差率小于0时，此电动机为（D）状态

A制动状态B电动状态

C启动状态D发电状态

16、电力变压器的励磁阻抗表示下面哪一物理量（D）

A输入功率B输出功率

C铜耗D铁耗

17、单相绕组通以交流电时，其磁势为（D）

A圆形旋转磁势B椭圆磁势

C无法确定D脉动磁势

18、电力变压器的作用是下面哪一物理量（B）

A改变交流电电压和功率

B改变交流电电压和交流电电流

C改变交流电电压和频率

D改变直流电电压和交流电电流

19、变压器的空载损耗（D），短路损耗（C）。

A、全部为铜耗B、全部为铁耗

C、主要为铜耗D、主要为铁耗

20、一台并励直流发电机，空载运行于某一电压下，如将其转速升高10%

则发电机的端电压将（C）。

A、升高10%，B、不变，C、升高>10%，D、升高<10%

选择题2

1、金属切削机床产生的负载转矩是（C）

A反抗性恒转矩负载机械特性

B位能性恒转矩负载机械特性

C恒功率负载机械特性

D通风机负载机械特性

2、三相异步电动机带恒转矩负载运行，如电源电压下降，电机的转速（A），定子电流上升。

A下降B不变C上升D以上都不对

3、异步电动机的转差率为

时，电机运行于（C）状态。

A发电机B电动机C电磁制动D静止

4、起重机类机械平移时产生的负载转矩是（A）

A反抗性恒转矩负载机械特性

B位能性恒转矩负载机械特性

C恒功率负载机械特性

D通风机负载机械特性

5、起重机类机械提升和下放重物时产生的负载转矩是（B）

A反抗性恒转矩负载机械特性

B位能性恒转矩负载机械特性

C恒功率负载机械特性

D通风机负载机械特性

6.三相异步电动机当转子不动时，定转子的频率关系是（A）

A.f1=f2B.f1＜f2C.f1＞f2D.f2=0

7.若要使起动转矩Tst等于最大转矩Tmax应（C）

A.改变电压大小B.改变电源频率

C.增大转子回路电阻D.减小电机气隙

8.异步电动机的额定功率PN是指（B）

A.输入电功率B.输出机械功率

C.输入机械功率D.输出电功率

9.如果某三相异步电动机的极数为4级，同步转速为1800转/分，那么三相电流的频率为（B）

A.50赫兹B.60赫兹C.45赫兹D.30赫兹

10.一台直流电动机起动时，励磁回路应该（C）

A.与电枢回路同时接入B.比电枢回路后接入

C.比电枢回路先接入D.无先后次序

第一章  直流电机

一、填空题：

（2）

1、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）

2、直流电动机的绕组常用的有_______和_______两种形式。

（单叠绕组；单波绕组）

3、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）

4、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）

5、直流电动机的用途是将（电）能转换为（机械）能，直流发电机的用途是将机械能转换为电能。

6、直流电动机的用途是将电能能转换为机械能，直流发电机的用途是将（机械能）能转换为（电能）能。

7、直流电机的定子是由（主磁极）、（换向极）、机座和电刷装置等部件组成。

8、直流电机的定子部分是由主磁极、换向极、（机座）和（电刷装置）等部件组成。

9、直流电机的转子部分是由（电枢铁心）、（电枢绕组）和换向器组成。

10、直流电机的结构由两部分组成：

静止部分称为定子，主要用来产生（磁通）；转动部分称为转子，通称（电枢）。

二、简答题

1、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？

（3）

答：

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。

2、直流电机有哪些主要部件？

各起什么作用？

（3）

答：

直流电机的主要部件有定子：

主磁极（产生主极磁场）、机座（机械支撑和导磁作用）、换向极（改善换向）、电刷（导入或导出电量）；转子：

电枢铁心（磁路的一部分，外圆槽中安放电枢绕组）、电枢绕组（感应电动势，流过电流，产生电磁转矩，实现机电能量转换）、换向器（与电刷一起，整流或逆变）

3、直流发电机和直流电动机中的电磁转矩

有何区别？

它们是怎样产生的？

而直流发电机和直流电动机中的电枢电动势，

又有何区别？

它们又是怎样产生的？

解：

直流发电机的电磁转矩T是制动性质的，直流电动机的电磁转矩T是驱（拖）动性质的，它们都是由载流导体在磁场中受到的电磁力，形成了电磁转矩；直流发电机的电枢电动势Ea大于电枢端电压U，直流电动机的电枢电动势Ea小于电枢端电压U，电枢电动势Ea都是运动导体切割磁场感应产生的。

4、他励直流电动机的工作特性是什么条件下求取？

有哪几条曲线？

解：

他励直流电动机的工作特性是在U=UN，电枢回路不串附加电阻，励磁电流If=IfN的条件下求取。

有：

n=f（P2）、T=f（P2）、η=f（P2）三条曲线。

5、何谓换向？

讨论换向过程有何实际意义？

解：

直流电机运行时，电枢绕组的线圈（元件）由一条支路经电刷短路进入另一条支路，该线圈中的电流方向发生改变，这种电流方向的改变叫换向。

讨论实际的换向过程，了解影响换向的电磁原因，才能对症下药，实施改善换向的方法。

6、换向极的作用是什么？

它应当装在何处？

换向极绕组应当如何连接？

如果换向极绕组的极性接反了，电机在运行时会出现什么现象？

解：

换向极的作用是改善换向，它应装在主磁极的几何中心线处，换向极绕组与电枢绕组串联，且使换向极磁通势的方向与电枢磁通势的方向相反。

如果极性接错，使两种磁通势的方向相同，那就会更恶化换向，运行时后刷边的火花更大，甚至可能烧坏电刷和换向器。

7、什么是主磁通？

在电机和变压器内，常把线圈套装在铁芯上。

当线圈内通有电流时，就会在线圈周围的空间形成磁场，由于铁芯的导磁性能比空气好得多，所以绝大部分磁通将在铁芯内通过，这部份磁通称为主磁通。

8、直流发电机的励磁方式有哪几种？

（不出）

（他励；自励（包括并励，串励和复励））

9、如何判断直流电机是发电机运行还是电动机运行？

它们的电磁转矩、电枢电动势、电枢电流、端电压的方向有何不同？

解：

用Ea与U的关系来判断：

直流发电机的Ea>U，电枢电流Ia与电枢电动势Ea同方向，电磁转矩T是制动性质的（方向与转向n相反），电流是流到电压U的正端；直流电动机的U>Ea，电枢电流Ia与电枢电动势Ea反方向，电磁转矩T是驱动性质的（方向与转向n相同），电流是从电压U的正端流出的。

10、直流电机的励磁方式有哪几种？

在各种不同励磁方式的电机中，电机输入（输出）电流I与电枢电流Ia及励磁电流If有什么关系？

解：

直流电机的励磁方式有四种：

他励、并励、串励、复励。

以直流电动机为励：

他励的I=Ia（与If无关），并励的I=Ia+If，串励的I=Ia=If，复励的I=Ia+If并。

三、计算题

（1）

1、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）

所以

（2）

2、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：

（1）

电动机运行：

（2）

（3）

3、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=50Ω，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。

4、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=60Ω，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。

5、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=70Ω，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。

6、一台并励直流电动机，UN=220V，IN=80A，电枢回路总电阻Ra=0.036Ω,励磁回路总电阻Rf=110Ω，附加损耗

。

试求：

①额定输入功率P1；②额定输出功率P2；③总损耗

；④电枢铜损耗

；⑤励磁损耗

；⑥附加损耗

；⑦机械损耗和铁心损耗之和

解：

7、一台他励直流电动机，额定数据为：

电枢回路总电阻

。

试求：

1）额定负载时的电枢电动势和额定电磁转矩。

2）额定输出转矩和空载转矩。

解：

8、一台他励直流电动机，额定数据为：

电枢回路总电阻

。

试求：

1）额定负载时的电枢电动势和额定电磁转矩。

2）额定输出转矩和空载转矩。

9、一台他励直流电动机，额定数据为：

电枢回路总电阻

。

试求：

1）额定负载时的电枢电动势和额定电磁转矩。

2）额定输出转矩和空载转矩。

10、一台他励直流电动机，额定数据为：

电枢回路总电阻

。

试求：

1）额定负载时的电枢电动势和额定电磁转矩。

2）额定输出转矩和空载转矩。

第二章  直流电动机的电力拖动

一、填空题：

（2）

1、他励直流电动机的固有机械特性是指在_______条件下，_______和Tem的关系。

（U=UN、φ=ΦN，电枢回路不串电阻；n；

2、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、当电动机的转速超过（理想空载转速）时，出现再生制动，也被称为（回馈制动）。

4、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）

5、他励直流电动机常用的电气制动方法有（）（）和再生制动。

（能耗制动、反馈制动）

6、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）

7、直流电动机的调速方法有（改变电枢回路电阻）、（改变励磁回路电阻）和改变电枢电压三种。

8、直流电动机的调速方法有改变电枢回路电阻、（改变励磁回路电阻）和（改变电枢电压）三种。

9、直流电机的磁场是由（励磁磁场）和（电枢磁场）组成的合成磁场。

10、直流电机改善换向常用的方法为（选用适当的电刷）、移动电刷的位置和（加装换向磁极）。

二、简答题：

1、电力拖动系统稳定运行的条件是什么？

答：

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

2、何谓电动机的充分利用？

答：

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。

3、什么是电力拖动系统？

它包括哪几个部分？

试举例说明。

解：

电力拖动系统是由电动机拖动生产机械，并完成一定工艺要求的系统。

它包含控制设备、电动机、传动机构、生产机械和电源等。

如电风扇的电动机是原动机，单相交流电是它的电源，风扇叶片是它的机械负载，开关调速装置是它的控制设备，轴承是最简单的传动机构。

4、起动直流他励电动机时为什么一定先加励磁电压？

如果未加励磁电压，而将电枢接通电源，会发生什么现象？

解：

他励直流电动机起动时，先加励磁电压是保证磁路中有正常磁通，否则先加电枢电压，磁通仅为剩磁通是很小的，可能会发生转速太高的“飞车”现象。

5、他励直流电动机在什么条件下得到固有机械特性

的？

一台他励电动机的固有机械特性有几条？

人为机械特性有几类？

有多少条？

解：

他励直流电动机在U=UN，电枢回路不串入附加电阻，励磁电流If=IfN（磁通Φ为额定磁通ΦN）的条件下，稳定运行时得到固有机械特性

的。

一台他励直流电动机有一条固有机械特性；人为机械特性有降压、电枢回路串电阻、弱磁三大类，有无数条。

6、从运动方程式中，如何判定系统是处于加速、减速、稳定还是静止的各种运动状态？

解：

从运动方程式中，以正向运动为例，当T>TL时，dn/dt>0，系统处于加速运动状态；当T

7、什么叫电气调速？

指标是什么？

他励直流电动机的调速有哪几种方法？

解：

电气调速是指：

人为地改变电动机的参数，使新的人为机械特性与负载特性的交点变化，所得到的新的稳定转速。

电气调速的指标有：

调速范围、调速的相对稳定性、调速的平滑性、调速的经济性和调速时的容许输出；根据转速公式，他励直流电动机的调速方法有：

降压、电枢回路串电阻、弱磁调速。

8、设有一台并励直流电动机接在一电源上，如把外施电源极性倒换，电动机的转向是否改变？

如何改变电动机的转向？

接在直流电源上的电动机若为串励直流电动机又如何？

解：

并励直流电动机的外施电源极性倒换，电枢电流和磁场的方向同时改变，电动机的转向不变。

必须只能有一个方向改变，把其中一个绕组的极性改变。

串励直流电动机同理。

9、他励直流电动机有几种制动方法，试说明它们之间有什么共同点？

解：

他励直流电动机有能耗制动、反接制动、再生制动的三种方法，共同的特点是电磁转矩T与转速n的方向相反，T是制动性质的。

10、他励直流电动机有几种制动方法，试说明它们之间有什么共同点？

从电枢电压特点、机械特性方程和功率平衡关系来说明他们有什么不同？

解：

他励直流电动机有能耗制动、反接制动、再生制动的三种方法，共同的特点是电磁转矩T与转速n的方向相反，T是制动性质的。

能耗制动U=0，机械特性过原点，电枢不从电网吸收电功率，从轴上吸收机械功率；反接制动中的电源反接制动U=-UN，机械特性过-n0点，倒拉反接制动U=UN，机械特性过n0，电枢从电网吸收电功率，也从轴上吸收机械功率；反向再生制动U=-UN，机械特性过-n0，从轴上吸收机械功率，电枢向电网回馈电能。

三、计算题：

（1）

1（2、3）、一台他励直流电动机数据为：

PN=7.5kW（5.5、6.5），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？

（改变数字）

解：

（1）

（2）

不变时，

不变，即

（3）不计空载转矩时，

，故：

解得：

4、一台直流他励电动机，

电枢电阻

。

计算：

1）全压起动时电流Ist。

2）若限制起动电流不超过200A，采用电枢串电阻起动的最小起动电阻为多少？

采用减压起动的最低电压为多少？

解：

1）

2）

5、他励直流电动机，

，

求在额定负载下：

设降速至800r/min稳定运行，外串多大电阻？

采用降压方法，电源电压应降至多少伏？

解：

1）

2）

6、他励直流电动机，

。

试求：

1）如果用能耗制动、倒接反接制动以400r/min的速度下放位能负载，则应串入多大的制动电阻？

2）电动机在反向再生制动运行下放重物，电枢回路不串电阻，求电动机的转速。

3）现用制动电阻Rbk=10Ω，求倒拉反接制动的稳定制动电流和稳定转速。

解：

1）能耗制动：

倒拉反接：

2）

3）稳定制动电流：

7、他励直流电动机，

。

试求：

1）如果用能耗制动、倒接反接制动以450r/min的速度下放位能负载，则应串入多大的制动电阻？

2）电动机在反向再生制动运行下放重物，电枢回路不串电阻，求电动机的转速。

3）现用制动电阻Rbk=11Ω，求倒拉反接制动的稳定制动电流和稳定转速。

8、一台他励直流电动机，

已知电动机最大允许电流Imax=1.8IN，电动机拖动负载TL=0.8TN电动运行。

试求：

1）若采用能耗制动停车，则电枢回路应串多大电阻？

2）若采用反接制动停车，则电枢回路应串多大电阻？

解：

0.8

1）能耗制动瞬时

2）反接制动瞬时

9、一台他励直流电动机，

已知电动机最大允许电流Imax=1.8IN，电动机拖动负载TL=0.9TN电动运行。

试求：

1）若采用能耗制动停车，则电枢回路应串多大电阻？

2）若采用反接制动停车，则电枢回路应串多大电阻？

10、一台他励直流电动机，

已知电动机最大允许电流Imax=1.8IN，电动机拖动负载TL=0.7TN电动运行。

试求：

1）若采用能耗制动停车，则电枢回路应串多大电阻？

2）若采用反接制动停车，则电枢回路应串多大电阻？

第三章  变压器

一、填空题：

（2）

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非线性关系。

（外加电压；材质和几何尺寸；）

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（φ2>0°）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___和____。

（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、简答题

1、为什么变压器的空载损耗可近似看成铁损耗，而短路损耗可近似看成为铜损耗？

答：

变压器铁损耗的大小决定于铁心中磁通密度的大小，铜损耗的大小决定决定于绕组中电流的大小。

变压器空载和短路时，输出功率都为零。

输入功率全部变为变压器的损耗。

即铜损耗与铁损耗之和。

空载时，电源电压为额定值，铁心中磁通密度达到正常运行的数值，铁损耗也为正常运行时的数值。

而此时二次绕组中的电流为零，没有铜损耗，一次绕组中电流仅为励磁电流，远小于正常运行的数值，它产生的铜损耗相对于这时的铁损耗可以忽略不计，因而空载损耗可近似看成为铁损耗。

短路试验时，输入功率为短路损耗。

此时一次、二次绕组电流均为额定值，铜损耗也达到正常运行时的数值，而电压大大低于额定电压，铁心中磁通密度也大大低于正常运行时的数值，此时铁损耗与铜损耗相比可忽略不计。

因此短路损耗可近似看成铜损耗。

2、电源频率降低，其他各量不变，试分析变压器铁心饱和程度、励磁电流、励磁电抗、漏抗的变化情况。

答：

据

可知，当

降低时，

增加，铁心饱和程度增加，励磁电流增加，励磁电抗减小。

3、变压器的原、副边额定电压都是如何定义的？

答：

原边