电机与拖动试题库Word下载.docx

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）。

（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？

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？

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。

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？

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：

励磁损耗：

空载时：

输入功率：

励磁功率：

电枢铜损耗：

电刷接触损耗：

附加损耗：

则：

当

时，

输入功率：

输出功率：

效率：

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。

（1）

所以

（2）

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。

电动机运行：

（3）

第二部分 

直流电动机的电力拖动

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。

2、直流电动机的起动方法有_______。

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。

4、当电动机的转速超过_______时，出现回馈制动。

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。

1、直流电动机的人为特性都比固有特性软。

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。

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。

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。

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。

1、电力拖动系统运动方程式中的GD2反映了：

（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：

（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：

（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：

（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：

（1）I1<

I2；

（2）I1=I2；

（3）I1>

I2。

四、简答题：

1、电力拖动系统稳定运行的条件是什么？

2、何谓电动机的充分利用？

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？

（2）

不变时，

不变，即

（3）不计空载转矩时，

，故：

解得：

第三部分 

变压器

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。

2、变压器铁心导磁性能越好，其励磁电抗越_______，励磁电流越_______。

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）。

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_______。

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。

6、变压器短路阻抗越大，其电压变化率就_______，短路电流就_______。

7、变压器等效电路中的xm是对应于_______电抗，rm是表示_______电阻。

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_______。

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。

10、变压器空载运行时功率因数很低，这是由于_______。

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（ 

2、变压器在原边外加额定电压不变的条件下，副边电流大，导致原边电流也大，因此变压器的主要磁通也大（ 

3、变压器的漏抗是个常数，而其励磁电抗却随磁路的饱和而减少（ 

4、自耦变压器由于存在传导功率，因此其设计容量小于铭牌的额定容量（ 

5、使用电压互感器时其二次侧不允许短路，而使用电流互感器时二次侧则不允许开路（ 

三、单项选择题

1、变压器空载电流小的原因是：

①一次绕组匝数多，电阻很大；

②一次绕组的漏抗很大；

③变压器的励磁阻抗很大；

④变压器铁心的电阻很大。

2、变压器空载损耗：

①全部为铜损耗；

②全部为铁损耗；

③主要为铜损耗；

④主要为铁损耗

3、一台变压器原边接在额定电压的电源上，当副边带纯电组负载时，则从原边输入的功率：

①只包含有功功率；

②只包含无功功率；

③既有有功功率，又有无功功率；

④为零。

4、变压器中，不考虑漏阻抗压降和饱和的影响，若原边电压不变，铁心不变，而将匝数增加，则励磁电流：

①增加；

②减少；

③不变；

④基本不变。

5、一台变压器在（）时效率最高。

①β=1；

②P0/PS=常数；

③PCu=PFe；

④S=SN

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？

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。

3、变压器的原、副边额定电压都是如何定义的？

4、变压器并联运行的条件是什么？

哪一个条件要求绝对严格？

五、作图题

1、画相量图判定组别：

如右图（a）所示

（图略,组别Y,y4）

2、画相量图判定组别：

如右图（b）所示

（图略,组别Y,d11）

六、计算题

1、三相变压器额定容量为20kV·

A，额定电压为10/0.4kV，额定频率为50HZ，Y，y0联结，高压绕组匝数为3300。

试求：

（1）变压器高压侧和低压侧的额定电流；

（2）高压和低压绕组的额定电压；

（3）绘出变压器Y，y0的接线图。

2、一台SN=100kV·

A，U1N/U2N=6/0.4kV，Y，y0联结的三相变压器，I0%=6.5%，P0=600W，us=5%，PSN=1800W，试求：

（1）近似等效电路参数标么值；

（2）满载及cosφ2=0.8（滞后）时的二次端电压和效率；

（3）产生最大效率时的负载电流及cosφ2=0.8（φ2>

）时的最大效率。

（1）由空载试验数据求励磁参数

由短路试验数据求短路参数

（3）

第四部分 

交流电机的绕组、电动势和磁动势

1、一个三相对称交流绕组，2p=2，通入f=50Hz的三相对称交流电流，其合成磁通势为_______磁通势。

2、采用_______绕组和_______绕组可以有效地削弱谐波分量，同时使基波分量_______（增加、减小）。

3、一个脉振磁通势可以分解为两个_______和_______相同，而_______相反的旋转磁通势。

4、三相对称绕组的构成原则是_______;

_____;

____。

二、是非题

1、两相对称绕组，通入两相对称交流电流，其合成磁通势为旋转磁通势。

2、改变电流相序，可以改变三相旋转磁通势的转向。

第五部分 

异步电动机

1、当s在_______范围内，三相异步电机运行于电动机状态，此时电磁转矩性质为_______；

在_______范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为_______。

2、三相异步电动机根据转子结构不同可分为_______和_______两类。

3、一台6极三相异步电动机接于50HZ的三相对称电源；

其s=0.05，则此时转子转速为_______r/min，定子旋转磁势相对于转子的转速为_______r/min。

4、三相异步电动机的电磁转矩是由_______和_______共同作用产生的。

5、一台三相异步电动机带恒转矩负载运行，若电源电压下降，则电动机的转速_______，定子电流_______，最大转矩_______，临界转差率_______。

6、三相异步电动机电源电压一定，当负载转矩增加，则转速_______，定子电流_______。

7、三相异步电动机等效电路中的附加电阻是模拟_______的等值电阻。

8、三相异步电动机在额定负载运行时，其转差率s一般在_______范围内。

9、对于绕线转子三相异步电动机，如果电源电压一定，转子回路电阻适当增大，则起动转矩_______，最大转矩_______。

1、不管异步电机转子是旋转还是静止，定、转子磁通势都是相对静止的（ 

2、三相异步电动机转子不动时，经由空气隙传递到转子侧的电磁功率全部转化为转子铜损耗（ 

3、三相异步电动机的最大电磁转矩Tm的大小与转子电阻r2阻值无关（ 

4、通常三相笼型异步电动机定子绕组和转子绕组的相数不相等，而三相绕线转子异步电动机的定、转子相数则相等。

5、三相异步电机当转子不动时，转子绕组电流的频率与定子电流的频率相同（ 

1、三相异步电动机带恒转矩负载运行，如果电源电压下降，当电动机稳定运行后，此时电动机的电磁转矩：

①下降；

②增大；

④不定。

2、三相异步电动机的空载电流比同容量变压器大的原因：

①异步电动机是旋转的；

②异步电动机的损耗大；

③异步电动机有气隙；

④异步电动机有漏抗。

3、三相异步电动机空载时，气隙磁通的大小主要取决于：

①电源电压；

②气隙大小；

③定、转子铁心材质；

④定子绕组的漏阻抗。

4、三相异步电动机能画出像变压器那样的等效电路是由于：

①它们的定子或原边电流都滞后于电源电压；

②气隙磁场在定、转子或主磁通在原、副边都感应电动势；

③它们都有主磁通和漏磁通；

④它们都由电网取得励磁电流。

5、三相异步电动机在运行中，把定子两相反接，则转子的转速会：

①升高；

②下降一直到停转；

③②下降至零后再反向旋转；

④下降到某一稳定转速。

1、三相异步电动机空载运行时，电动机的功率因数为什么很低？

2、异步电动机等效电路中的附加电阻

的物理意义是什么？

能否用电抗或电容代替这个附加电阻？

为什么？

3、异步电动机中的空气隙为什么做得很小？

1、已知一台三相四极异步电动机的额定数据为：

PN=10kW，UN=380V，IN=11.6A，定子为Y联结，额定运行时，定子铜损耗PCu1=560W,转子铜损耗PCu2=310W，机械损耗Pmec=70W，附加损耗Pad=200W，试计算该电动机在额定负载时的：

（1）额定转速；

（2）空载转矩；

（3）转轴上的输出转矩；

（4）电磁转矩。

（4）

2、已知一台三相异步电动机，额定频率为150kW，额定电压为380V，额定转速为1460r/min，过载倍数为2.4，试求：

（1）转矩的实用表达式；

（2）问电动机能否带动额定负载起动。

根据额定转速为1460r/min，可判断出同步转速

=1500r/min，则额定转差率为

转子不串电阻的实用表达式为：

（2）电机开始起动时，s=1，T=Ts，代入实用表达式得：

因为

，故电动机不能拖动额定负载起动。

第六部分 

异步电动机的电力拖动

1、拖动恒转矩负载运行的三相异步电动机，其转差率s在_______范围内时，电动机都能稳定运行。

2、三相异步电动机的过载能力是指______。

3、星形一三角形降压起动时，起动电流和起动转矩各降为直接起动时的_______倍。

4、三相异步电动机进行能耗制动时，直流励磁电流越大，则补始制动转距越______。

5、三相异步电动机拖动恒转矩负载进行变频调速时，为了保证过载能力和主磁通不变，则U1应随f1按_______规律调节

1、由公式Tem=CTΦmI’2cosΦ2可知，电磁转矩与转子电流成正比，因为直接起动时的起动电流很大，所以起动转矩也很大。

2、深槽式与双笼型三相异步电动机，起动时由于集肤效应而增大了转子电阻，因此具有较高的起动转矩倍数。

3、三相绕线转子异步电动机转子回路串入电阻可以增大起动转矩，串入电阻值越大，起动转矩也越大。

4、三相绕线转子异步电动机提升位能性恒转矩负载，当转子回路串接适当的电阻值时，重物将停在空中。

5、三相异步电动机的变极调速只能用在笼型转子电动机上。

1、与固有机械特性相比，人为机械特性上的最大电磁转矩减小，临界转差率没变，则该人为机械特性是异步电动机的：

（1）定子串接电阻的人为机械特性；

（2）转子串接电阻的人为机械特性；

（3）降低电压的人为机械特性。

2、一台三相笼型异步电动机的数据为PN=20kW，UN=380V，λT=1.15，ki=6,定子绕组为三角形联结。

当拖动额定负载转矩起动时，若供电变压器允许起动电流不超过12IN，最好的起动方法是：

（1）直接起动；

（2）Y—△降压起动；

（3）自耦变压器降压起动。

3、一台三相异步电动机拖动额定转矩负载运行时，若电源电压下降10%，这时电动机的电磁转矩：

（1）Tem=TN;

（2）Tem=0.81TN;

（3）Tem=0.9TN。

4、三相绕线转子异步电动机拖动起重机的主钩，提升重物时电动机运行于正向电动状态，若在转子回路串接三相对称电阻下放重物时，电动机运行状态是：

（1）能耗制动运行；

（2）反向回馈制动运行；

（3）倒拉反转运行。

5、三相异步电动机拖动恒转矩负载，当进行变极调速时，应采用的联结方式为：

（1）Y—YY；

（2）△—YY；

（3）正串Y—反串Y。

1、容量为几个千瓦时，为什么直流电动机不能直接起动而三相笼型异步电动机却可以直接起动？

2、深槽与双笼型异步电动机为什么起动转矩大而效率并不低？

一台三相笼型异步电动机的数据为PN=40kW,UN=380V,nN=2930r/min,ηN=0.9,cosΦN=0.85，ki=5.5,kst=1.2，定子绕组为三角形联结，供电变压器允许起动电流为150A，能否在下列情况下用Y—△降压起动？

（1）负载转矩为0.25TN;

（2）负载转矩为0.5TN。

额定电流

直接起动电流

采用Y-Δ降压起动时

起动电流：

起动转矩：

可见：

（1）当

时，可以起动；

（2）当

时，不能起动。

第七部分 

同步电机

1、同步发电机的短路特性为一_____线，这是因为在短路时电机的磁路是_____。

2、同步发电机正常情况下并车采用_______，事故状态下并车采用_______。

3、同步调相机又称为_______。

实际上就是一台_______运行的同步_______，通常工作于_______状态。

4、同步发电机带负载时，如0°

<

ψ<

90°

，则电枢反应磁通势Fad，可分解为Fad=_______，Faq=_______，其中Fad电枢反应的性质_______，Faq电枢反应的性质_______。

1、凸极同步发电机由于其电磁功率中包括磁阻力功率，即使该电机失去励磁，仍能稳定运行。

2、采用同步电动机拖动机械负载，可以改善电网的功率因数，为吸收容性无功功率，同步电动机通常于过励状态。

3、同步发电机采用准同期法并车，当其他条件已满足，只有频率不同时，调节发电机的转速，使其频率与电网频率相等时，合上并联开关，即可并车成功。

1、同步发电机带容性负载时，其调整特性是一条_______

（1）上升的曲线；

（2）水平直线；

（3）下降的曲线

2、同步发电机的V型曲线在其欠励时有一不稳定区域，而对同步电动机的V形曲线，这一不稳定区应该在_______区域

（1）I1>

If0；

（2）I1=If0；

（3）I1<

If0

3、工作于过励状态的同步调相机，其电枢反应主要是_______。

（1）交轴电枢反应；

（2）去磁的直轴电枢反应；

（3）增磁的直轴电枢反应

试简述功率角的双重物理意义？

1、一台隐极三相同步发电机，定子绕组为Y联结，UN=400V，IN=37.5A，cosΦN=0.85（滞后），xt=2.38Ω（不饱和值），不计电阻，当发电机运行在额定情况下时，试求：

（1）不饱和的励磁电动势E0；

（2）功率角δN；

（3）电磁功率Pem；

（4）过载能力λ。

（4）

2、某工厂变电所变压器的容量为2000kV·

A，该厂电力设备的平均负载为1200kW,cosΦ=0.65（滞后）,今欲新装一台500kW，cosΦ=0.8（超前），η=95%的同步电动机，问当电动机满载时，全厂的功率因数是多少？

变压器是否过载？

该厂电力设备从电源取得的有功、无功及视在功率：

同步电动机从电源取得的功率：

装设同步电动机后的全厂负荷及功率因数：

（滞后）

所以，全厂的功率因数为0.864（滞后），变压器不过载。