电机与拖动模拟试题.docx
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电机与拖动模拟试题
模拟试卷1
一.选择题(共20分)
1.有一台两极绕线式感应电动机要把转速调高,下列哪一种调速方法是可行的:
⑴变极调速;⑵转子中串入电阻;⑶变频调速。
2.交流绕组每相感应电势公式E=4.44fNkw1φm中的φm是:
⑴磁通随时间交变的有效值;⑵一台电机的总磁通量;⑶每极的磁通量幅值。
3.直流发电机电枢导体中的电流是:
⑴直流电;⑵交流电;⑶脉动的直流。
4.若电源电压不变,变压器产生的主磁通φ,在空载和负载时,其数值:
⑴完全相等;⑵基本不变;⑶根本不同。
5.变压器短路试验常在高压侧进行,其原因是:
⑴高压侧电流较小便于测量;⑵低压侧电流太大变压器易于过电流损坏;⑶可以使低压侧电流小一些;⑷变压器发热可以小一点。
二.填空题(共20分)
1.同步发电机并入电网以后要调节其有功功率,必须___________________________,当只调节其无功功率,可___________________________。
2.一台三相感应电动机,额定频率为50赫,额定转速是575转/分,此机的同步速是__________转/分,极数是________,额定时的转差率是____________。
3.直流发电机的电磁转矩是________转矩,而直流电动机的电磁转矩是________转矩。
4.直流电动机调速时,在励磁回路中增加调节电阻,可使转速________,而在电枢回路中增加调节电阻,可使转速________。
5.变压器空载时,一方加额定电压,虽然线圈电阻很小,但电流仍然很小,其原因是_______________________________________________。
三.简答题(共20分)
1.三相对称绕组接成Y形,通以三相对称电流。
如果绕组中有一相断相,在无中线时各会产生什么性质的磁势?
为什么?
2、并励直流发电机的自励条件有哪些?
不满足时有何影响?
参考答案:
一.选择题
(1)③
(2)③
(3)②
(4)②
(5)①
二.填空题
(1).①调节原动机输入功率②调节同步发电机的励磁电流
(2).①600②10③0.0417
(3).①制动②拖动
(4).①升高②降低
(5).交变磁通在线圈感应电势和大部分外接电压相平衡,电阻上的压降很小。
三.简答题
1、产生脉振磁场,因为电流无相位差。
2、条件有
(1)必须有剩磁,否则无法产生剩磁电压;
(2)励磁磁势与剩磁方向必须相同,否则形不成正反馈;(3)励磁回路总电阻小于临界电阻,否则不稳定或只能发出剩磁电压
模拟试卷2:
一.选择题(共20分)
1.同步发电机短路特性是一条直线的原因是:
⑴励磁电流较小磁路不饱和;⑵电枢反应去磁作用使磁路不饱和;⑶短路时电机相当于在一个电阻为常数的电路中运行,所以Ik和If成正比。
2.深槽和双笼感应电机的共同特点是:
①改善运行特性;②改善启动特性;③提高效率。
3.一台额定电压为100伏的并励直流发电机,空载额定励磁电流为1.0安,若励磁电流增加到2.0安,此时电枢电压:
⑴大于100伏但小于200伏;⑵等于200伏;⑶大于200伏。
4.一台四极单叠绕组的直流电机,若有一个元件断线,电机的电势将:
①保持不变;②变大;③变小。
5.一台变比K=10的变压器,从低压侧做空载试验求得付边的励磁阻抗为16欧,那么,原边的励磁阻抗值是:
①16;②1600;③0.16。
二.填空题(共20分)
1.单相感应电动机不能自己启动的原因是__________________________________________。
2.普通笼型感应电动机,在额定电压下起动时,起动电流很大但起动转矩并不大的原因是_________________________________。
3.变压器等效电路中励磁回路电阻Rm的物理意义是__________________________。
4.三相变压器理想并联运行的条件是______________________________________________________________________________________。
5.变压器作参数测试实验时,其空载损耗主要是________________,短路损耗主要是___________________________。
三.简答题(共20分)
1.画出感应电机空载、堵转两种状态下的等效电路,并说明对应的转差率数值。
2、根据公式说明直流电动机有哪些调速方法?
各有何特点?
参考答案:
一.选择题
(1)②
(2)②
(3)①
(4)①
(5)②
二.填空题
(1).启动时s=1,正、负序电磁转矩正好抵消,启动转矩为零
(2).转子上漏抗大,功率因数很低
(3).表示铁芯损耗大小的等效电阻
(4).①变压比相同;②联接组标号相同;③短路阻抗么值相等。
(5).①铁心损耗②铜线电阻损耗
三.简答题
1.
空载实验等效电路短路实验等效电路
S=0S=1
2、公式:
调速方法:
(1)调电枢电压调速,调速特性好,但设备复杂,成本高
(2)电枢串电阻调速,方便,效率低且只能使转速调低
(3)调励磁调速,效率保持不变,但过程可能不稳定
模拟试卷3:
一.选择题(共20分)
1.同步发电机短路特性是一条:
⑴上翘的曲线;⑵直线;⑶下降的曲线。
2.一台感应电机定子绕组Y接,通以正序电流,此时基波旋转磁场转动方向为正向,若把绕组三个出线头任两个换接一下,此时旋转磁场方向:
(1)转向不变;
(2)和原转向相反。
3、变压器接哪种负载时,其电压调整率可能为零( )。
⑴阻性负载; ⑵容性负载; ⑶感性负载
4、一台并励直流发电机希望改变电枢两端正负极性,采用的方法是:
⑴改变原动机的转向;⑵改变励磁绕组的接法;⑶既改变原动机的转向又改变励磁绕组的接法。
5、一台并励直流电动机,在电枢回路串入电阻,稳定后转速将:
⑴升高;⑵降低;⑶不变。
二.填空题(共20分)
1.对隐极同步发电机,Xd和Xq的大小关系是______________,而对凸极同步发电机,其大小关系为_____________。
2.一般地,汽轮发电机转速________,多采用_________结构,而水轮发电机转速________,多采用________结构。
3、一台四极直流发电机采用单迭绕组,若取下一支电刷,则电刷间的电压。
4、单相绕组通以单相正弦电流产生的基波磁动势为________磁动势。
三相对称绕组通以三相对称正弦电流产生的基波磁动势为________磁动势。
5、一台三相感应电动机,通电频率为50Hz,额定转速是1440r/min,该电机的同步转速是__________r/min,极数是________,额定时的转差率是______。
三.简答题(共20分)
1.试简述增大感应电机转子电阻对下列数据有何影响:
起动电流,起动转矩,最大转矩。
2、一台并励直流发电机在实验中,当转速达到额定转速时,电枢电压依然未建立起来。
分析其原因。
参考答案:
一.选择题
(1)2
(2)2
(3)2
(4)3
(5)2
二.填空题
(1)Xd=Xq,Xd>Xq
(2)较高,隐极,较低,凸极
(3)不变
(4)脉振,圆形旋转
(5)1500,4,0.04
三.简答题
1、起动电流:
减小
起动转矩:
增大
最大转矩:
不变
额定转速:
减小
额定效率:
减小
2、可能的原因:
(1)可能无剩磁
(2)可能励磁磁动势与剩磁方向相反
(3)可能励磁回路总电阻大于临界电阻
模拟试卷4:
一.选择题(共20分)
1、同步发电机的额定功率指:
(1)转轴上输入的机械功率;
(2)转轴上输出的机械功率;(3)电枢端口吸收的电功率;(4)电枢端口输出的电功率
2.若电源电压不变,变压器产生的主磁通φ,在空载和负载时,其数值:
(1)完全相等;
(2)基本相等;(3)相差很大。
3.一台四极单叠绕组的直流电机,若有一个元件断线,电机的电势将:
(1)保持不变;
(2)变大;(3)变小。
4.在空间正交的两相对称交流绕组中分别通正弦电流和余弦电流,产生的合成磁势是:
(1)圆形旋转磁势;
(2)椭圆形旋转磁势;(3)脉振磁势。
5.感应电机工作在负载状态时,根据电压方程式,其本质相当于一台变压器工作在:
⑴电抗性负载;⑵电阻性负载;⑶电容性负载状态。
二.填空题(共20分)
1.直流电动机调速时,在励磁回路中增加调节电阻,可使转速________,而在电枢回路中增加调节电阻,可使转速________。
2.一台3相感应电动机,通电频率为50Hz,额定转速是950r/min,该电机的同步转速是__________r/min,极数是________,额定时的转差率是______。
3.变压器作参数测试实验时,其空载损耗主要是________________,短路损耗主要是___________________________。
4.直流发电机一根电枢导体中的电压波形是________________,两个电刷之间的电压波形是____________________。
5.感应电机进行计算时电流变比和电势变比可能不相等的原因是___________________________________。
三.简答题(共20分)
1、画出变压器带感性负载(COSΦ=0.8)时对应T型等效电路的相量图。
2、画出示意图说明并励直流电动机中电枢电流
、励磁电流
和线电流
的相互关系。
参考答案:
一.选择题
1、(4)
2、
(2)
3、
(1)
4、
(1)
5、
(2)
二.填空题
1、升高,降低
2、1000r/min,6,0.05
3、铁损,铜损
4、交流电,直流电
5、电势归算就是匝数归算,而电流归算中还包括了相数的归算(只说最后一半也算对)
三.简答题
1、
2、并励直流电动机中外加电源的方向决定了电枢电流
和励磁电流
的方向,因此如图,有:
IN=
+
模拟试卷5:
(计算题,每题20分)
1、有一台他励直流电动机,其数据如下:
PN=96kW,UN=440V,IN=260A,nN=1450r/m,电枢回路总电阻Ra=0.1欧,略去电枢反应,计算在额定负载下稳态时:
(1)电动机的输出转矩和电磁转矩;
(2)负载转矩不变,电压下降到410V,求稳态转速。
忽略铁损及机械损耗的变化。
2、一台单相变压器,额定容量SN=100kVA,原付方额定电压U1N/U2N=6000/230V,fN=50Hz。
原付线圈的电阻及漏电抗为:
r1=4.32Ω,r2=0.0063Ω,x1=8.9Ω,x2=0.013Ω。
试求:
(1)折算到高压侧的短路参数;
(2)将求得的参数用标么值表示;
(3)求满载及COSφ2=0.8(滞后)、COSφ2=0.8(超前)两种情况下的电压变化率。
3.一台三相感应电动机,额定功率为15kW,额定电压380V,额定转速1450r/min,频率50Hz,定子绕组Y接法,额定运行时效率为0.88,功率因数为0.85,电磁转矩为100Nm。
试求:
(1)电磁功率;
(2)转子铜耗;(3)定子电流。
参考答案:
1、
(1)
rad/s
Nm
V
电磁转矩:
Nm
(2)对他励直流电动机,由于负载转矩不变,根据
,则Ia不变,故:
V
r/min
2、
(1)k=6000/230=26.087
rk=r1+k*k*r2,其他的相类似,有
rk=8.61Ω
xk=17.75Ω
zk=8.61+j17.75Ω或zk=19.73Ω
(2)通过Un,In,可以得到
Zb=360,
用rk*=rk/Zb,其他的相类似,可以rk*,xk*,zk*的数值为
Rk*=0.02392
Xk*=0.04932
Zk*=0.05481
(3)首先求出来对应某一COSφ2的SINφ2数值,再利用公式求之。
COSφ2=0.8(滞后)时,
SINφ2=0.6,du=rk*COSφ2+xk*SINφ2=4.87%,
COSφ2=0.8(超前)时,
SINφ2=-0.6,du=rk*COSφ2+xk*SINφ2=-1.046%
3、
(1)∵n=1450,∴ns=1500
Ωs=2πns/60=2π1500/60=157rad/s
Pe=TeΩs=100x157=15700W(=15.7kW)
(2)s=(ns-n)/ns=(1450-1450)/1500=0.0333
pCu2=sPe=0.0333x15700=522.8W
(3)P1=PN/η=15/0.88=17.045kW
P1=
U1NI1Ncosφ1
I1=P1/
U1Ncosφ1=17.045/(
x380x0.85)=30.47A