电机与拖动基础复习资料.docx

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电机与拖动基础复习资料

一、单一选择填空

1.电动机经过速比j=5的减速器拖动工作机构,工作机构的实际转矩为20N·m,飞轮矩为1N·m2,不计传动机构损耗,折算到电动机轴上的工作机构转矩与飞轮矩依次为D。

·m,5N·m2·m,1N·m2·m,·m2

·m,·m2·m,25N·m2

2.恒速运行的电力拖动系统中,已知电动机电磁转矩为

80N·m,忽略空载转矩,传动机构效率为0.8,速比为10,未折算

前实际负载转矩应为D。

A.8N·mB.64N·mC.80N·m

D.640N·mE.800N·mF.1000N·m

3.电力拖动系统中已知电动机转速为1000r/min,工作机构转速为100r/min,传动效率为0.9,工作机构未折算的实际转矩为120N·m,电动机电磁转矩为20N·m,忽略电动机空载转矩,该系统肯定运行于A。

A.加速过程B.恒速C.减速过程

4.一台他励直流发电机由额定运行状态转速下降到原来的60%,而励磁电流、电枢电流都不变,则A。

A.Ea下降到原来的60%

B.T下降到原来的60%

C.Ea和T都下降到原来的60%

D.端电压下降到原来的60%

5.变压器采用从二次侧向一次侧折合算法的原则是C。

A.保持二次侧电流I2不变

B.保持二次侧电压为额定电压

C.保持二次侧磁通势不变

D.保持二次侧绕组漏阻抗不变

6.分析变压器时,若把一次侧向二次侧折合,则下面说法中正确的是B。

A.不允许折合

B.保持一次侧磁通势不变

C.一次侧电压折算关系是U'1=kU1

D.一次侧电流折算关系是I'1=kI1,阻抗折算关系是Z'1=k2Z1。

7.额定电压为220/110V的单相变压器,高压侧漏电抗为0.3Ω,折合到二次侧后大小为D。

A.0.3ΩB.0.6ΩC.0.15ΩD.0.075Ω

8.额定电压为220/110V的单相变压器,短路阻抗Zk=0.01+j0.05Ω,负载阻抗为0.6+j0.12Ω,从一次侧看进去总阻抗大小为C。

A.0.61+j0.17ΩB.0.16+j0.08Ω

C.2.41+j0.53ΩD.0.64+j0.32Ω

9.某三相电力变压器的SN=500kV·A,U1N/U2N=10000/400V,Y,yn接法,下面数据中有一个是它的励磁电流值,应该是C。

A.28.78AB.50AC.2AD.10A

10.一台三相电力变压器的SN=560Kv·A,U1N/U2N=10000/400V,D,y接法,负载运行时不计励磁电流。

若低压侧I2=808.3A,高压侧I1应为D。

A.808.3AB.56AC.18.67AD.32.33A

11.某三相电力变压器带电阻电感性负载运行,负载系数相

同的条件下,cosφ2越高,电压变化率ΔUA。

A.越小B.不变C.越大

12.额定电压为10000/400V的三相变压器负载运行时,若二次侧电压为410V,负载的性质应是C。

A.电阻B.电阻、电感C.电阻、电容

13.短路阻抗标幺值不同的三台变压器,其Zkα>Zkβ>Zkγ,它们分别带纯电阻额定负载运行,其电压变化率数值应该是A。

A.ΔUα>ΔUβ>ΔUγ

B.ΔUα=ΔUβ=ΔUγ

C.ΔUα<ΔUβ<ΔUγ

14.选择正确结论。

（1）单相双绕组变压器的SN=10kV·A,U1N/U2N=220/110V,改接为330/110V的自耦变压器,自耦变压器额定容量为B。

A.10kV·AB.15kV·AC.20kV·AD.5kV·A

15.第

（1）小题中的变压器改接为330/220V的自耦变压器时,自耦变压器的额定容量为F。

A.10kV·AB.15kV·AC.20kV·A

D.6.7kV·AE.5kV·AF.30kV·A

16.一台八极绕线式三相异步电动机拖动起重机的主钩,当提升某重物时,负载转矩TL=TN,电动机转速为nN=710r/min。

忽略传动机构的损耗。

现要以相同的速度把该重物下放,可以采用的办法是D。

A.降低交流电动机电源电压

B.切除交流电源,在定子绕组通入直流电流

C.对调定子绕组任意两出线端

D.转子绕组中串入三相对称电阻

17.一台绕线式三相异步电动机拖动起重机的主钩,若重物提升到一定高度以后需要停在空中,在不使用抱闸等装置使卷筒停转的情况下,可以采用的办法是B。

A.切断电动机电源

B.在电动机转子回路中串入适当的三相对称电阻

C.对调电动机定子任意两出线端

D.降低电动机电源电压

二、判断

（1）他励直流电动机降低电源电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。

（错误）

（2）他励直流电动机电源电压为额定值,电枢回路不串电阻,减弱磁通时,无论拖动恒转矩负载还是恒功率负载,只要负载转矩不过大,电动机的转速都升高。

（正确）

（3）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。

（正确）

（4）不考虑电动机运行在电枢电流大于额定电流时电动机是否因过热而损坏的问题,他励电动机带很大的负载转矩运行,减弱电动机的磁通,电动机转速也一定会升高。

（错误）

（5）他励直流电动机降低电源电压调速与减少磁通升速,都可以做到无级调速。

（正确）

（6）降低电源电压调速的他励直流电动机带额定转矩运行时,不论转速高低,电枢电流Ia=IN。

（正确）

（1）三相鼠笼式异步电动机直接启动时,启动电流很大,为了避免启动过程中因过大电流而烧毁电机,轻载时需要降压启动。

（错误）

（2）电动机拖动的负载越重,电流则越大,因此只要空载,三相异步电动机就可以直接启动。

（错误）

（3）深槽式与双鼠笼式三相异步电动机启动时,由于集肤效应增大了转子电阻,因而具有较高的启动转矩倍数KT。

（正确）

（1）三相绕线式异步电动机转子回路串入电阻可以增大启动转矩,串入电阻值越大,启动转矩也越大。

（错误）

（2）三相绕线式异步电动机若在定子边串入电阻或电抗,可以减小启动电流和启动转矩;若在转子边串入电阻或电抗,则可以加大启动转矩和减小启动电流。

（错误）

（3）三相绕线式异步电动机转子串电阻分级启动,若仅仅考虑启动电流和启动转矩这两个因素,那么级数越多越好。

（正确）

三、填空

（1）整距线圈的电动势大小为10V,其他条件都不变,只把线圈改成短距,短距系数为0.966,短距线圈的电动势应为V。

（2）四极交流电机电枢有36槽,槽距角大小应为20°（电角度）,相邻两个线圈电动势相位差20°。

若线圈两个边分别在第1、第9槽中,绕组短距系数等于,绕组分布系数等于,绕组系数等于。

（3）单相整距集中绕组产生的矩形波磁通势的幅值与其基波磁通势幅值相差4/π倍,基波磁通势的性质是脉振。

（4）两极电枢绕组有一相绕组通电,产生的基波磁通势的极数为两极,电流频率为50Hz,基波磁通势每秒钟变化50次。

（5）最大幅值为F的两极脉振磁通势,空间正弦分布,每秒钟脉振50次。

可以把该磁通势看成由两个旋转磁通势f1和f2的合成磁通势:

旋转磁通势幅值F1和F2的大小为1/2F,转向相反,转速为3000r/min,极数为2,每个瞬间f1与f2的位置相距脉振磁通势f的距离（电角度）相等。

（6）三相对称绕组通入电流为iA=2Icosωt,iB=2Icos（ωt+120°）,iC=2Icos（ωt-120°）。

合成磁通势的性质是旋转磁通势,转向是从绕组轴线A转向C转向B。

若f=ω2π=60Hz,电机是六极的,磁通势转速为1200r/min。

当ωt=120°瞬间,磁通势最大幅值在C相绕组轴线处。

（7）某交流电机电枢只有两相对称绕组,通入两相电流。

若两相电流大小相等,相位差90°,电机中产生的磁通势性质是圆形旋转磁通势。

若两相电流大小相等,相位差60°,磁通势性质是椭圆形旋转磁通势。

若两相电流大小不等,相位差90°,磁通势性质为椭圆形旋转磁通势。

在两相电流相位相同的条件下,不论各自电流大小如何,磁通势的性为脉振磁通势。

（8）某交流电机两相电枢绕组是对称的,极数为2。

通入的电流iA领先iB,合成磁通势的转向便是先经绕组轴线A转90°电角度后到绕组轴线B,转速表达式为n1=60f1/p=60f1r/min。

（9）某三相交流电机电枢通上三相交流电后,磁通势顺时针旋转,对调其中的两根引出线再接到电源上,磁通势为逆时针转向,转速不变。

（10）某两相绕组通入两相电流后磁通势顺时针旋转,对调其中一相的两引出线再接电源,磁通势为逆时针旋转,转速不变。

（1）忽略空载损耗,拖动恒转矩负载运行的三相异步电动机,其n1=1500r/min,电磁功率PM=10kW。

若运行时转速n=1455r/min,输出机械功率

Pm=kW;若n=900r/min,则Pm=kW;若n=300r/min,则Pm=kW,转差率s越大,电动机效率越低。

（2）三相异步电动机电磁功率为PM,机械功率为Pm,输出功率为P2,同步角速度为Ω1,机械角速度为Ω,那么PM/Ω1=T,称为电磁转矩;Pm/Ω=T,称为电磁转矩;而P2/Ω=T2,称为输出转矩。

（3）三相异步电动机电磁转矩与电压U1的关系是与电压平方成正比。

（4）三相异步电动机最大电磁转矩与转子回路电阻成无关关系,临界转差率与转子回路电阻成正比关系。

（5）三相异步电动机额定电压为380V,额定频率为50Hz,转子每相电阻为0.1Ω,其Tm=500N·m，TS=300N·m，sm=0.14,请填写下面空格:

（1）若额定电压降至220V,则Tm=N·m,TS=N·m,

sm=。

（2）若转子每相串入R=0.4Ω电阻,则Tm=N·m,，TS=小于300N·m,sm=。

（1）三相异步电动机定子绕组接法为△接法,才有可能采用-△启动。

（2）某台三相鼠笼式异步电动机绕组为△接法,λ=2.5,KT=1.3,供电变压器容量足够大,该电动机不用Y-△启动方式拖动额定负载启动。

（3）一般三相鼠笼式异步电动机采用QJ3型自耦变压器启动时，不能拖动额定负载启动。

（1）拖动反抗性恒转矩负载运行于正向电动状态的三相异步电动机,对调其定子绕组任意两个出线端后,电动机的运行状态经反接制动过程和

反向启动,最后稳定运行于反向电动状态。

（2）拖动位能性恒转矩负载运行于正向电动状态的三相异步电动机,进行能耗制动停车,当n=0时,必须采用其他停车措施;若采用反接制动停车,当n=0时,必须采用其他停车措施。

（3）如果由三相绕线式异步电动机拖动一辆小车,走在平路上,电机为正向电动运行,走下坡路时,位能性负载转矩比摩擦性负载转矩大,由此可判断电动机运行在正向回馈制动运行状态。

三、简答

1.电动机拖动金属切削机床切削金属时,传动机构的损耗由电动机负担还是由负载负担

1换向器在直流电机中起什么作用

3直流电机铭牌上的额定功率是指什么功率

6说明下列情况下直流电机无载电动势的变化:

（1）每极磁通减少10%,其他不变;

（2）励磁电流增大10%,其他不变;

（3）电机转速增加20%,其他不变。

7主磁通既链着电枢绕组又链着励磁绕组,为什么却只在电枢绕组里产生感应电动势

9如何改变他励直流发电机的电枢电动势的方向如何改变他励直流电动机空载运行时的转向

10电磁功率代表了直流发电机中的哪一部分功率

17改变并励直流电动机电源的极性能否改变它的转向为什么

1变压器能否用来直接改变直流电压的大小

7若抽掉变压器的铁心,一、二次绕组完全不变,行不行为什么

8变压器一次漏阻抗Z1=R1+jX1的大小是哪些因素决定的是常数吗

9变压器励磁阻抗与磁路饱和程度有关系吗变压器正常运行时,其值可视为常数吗为什么

10变压器空载运行时,电源送入什么性质的功率消耗在哪里

11一脉振磁通势可以分解成一对正、反转的旋转磁通势,这里的脉振磁通势可以是矩形分布的磁通势吗

15一台接的交流电机定子如果接电源时有一相断线,电机内产生什么性质的磁通势如果绕组是△接的,同样的情况下,磁通势的性质又是怎样的

8三相异步电动机接三相电源转子堵转时,为什么产生电磁转矩其方向由什么决定

9三相异步电动机接三相电源,转子绕组开路和短路时定子电流为什么不一样

10三相异步电动机接三相电源转子堵转时,转子电流的相序如何确定频率是多少转子电流产生磁通势的性质怎样转向和转速如何

11三相异步电动机堵转情况下,把转子边的量向定子边折合,折合的原则是什么折合前的电动势E2、I2及参数Z2与折合后的E′2、I′2及Z′2的关系是什么

四、分析

3如图所示为一台空载并励直流电动机的接线,已知按图（a）接线时电动机顺时针启动,请标出按图（b）、（c）、（d）接线时,电动机的启动方向。

13分析下列各种情况下,采用电动机惯例的一台他励直流电动机运行在什么状态。

（1）P1>0,PM>0;

（2）P1>0,PM<0;

（3）UNIa<0,EaIa<0;

（4）U=0,n<0;

（5）U=UN,Ia<0;

（6）Ea<0,EaIa>0;

（7）T>0,n<0,U=UN;

（8）n<0,U=-UN,Ia>0;

（9）Ea>UN,n>0;

（10）TΩ<0,P1=0,Ea<0。

26标出下图中单相变压器高、低压绕组的首端、尾端及同极性端,要求它们的连接组别分别是Ⅰ,Ⅰ0和Ⅰ,Ⅰ6。

27标出下图所示各单相变压器的同极性端及其连接组别。

29某三相异步电动机机械特性与反抗性恒转矩负载转矩特性相交于右图中的1、2两点,与通风机负载转矩特性相交于点3。

请回答1、2、3三点中哪点能稳定运行,哪点能长期稳定运行

五、计算

1.某他励直流电动机的额定数据为:

PN=6kW,UN=220V,nN=1000r/min,pCua=500W,p0=395W。

计算额定运行时电动机的T2N,T0,TN,PM,ηN及Ra。

2.某他励直流电动机的额定数据为:

PN=7.5kW,UN=220V,IN=40A,nN=1000r/min,Ra=0.5Ω。

拖动TL=0.5TN恒转矩负载运行时,电动机的转速及电枢电流是多大

3.额定频率为50Hz,额定负载功率因数为0.8滞后,电压变化率为10%的变压器,现将它接上60Hz的电源,电流与电压保持额定值,并仍旧使其在功率因数为0.8滞后的负载下使用,试求此时的电压变化率。

已知在额定状态下的电抗压降为电阻压降的10倍。

4.一次侧及二次侧额定电压相同、连接组别一样的两台变压器并联运行,其中α变压器的SNα=30kV·A,ukα=3%;β变压器的SNβ=50kV·A,ukβ=5%。

当输出70kV·A的视在功率时,求两台变压器各自的负载系数是多少各输出多少视在功率

5.一台三相六极异步电动机,额定数据为:

PN=28kW,UN=380V,f1=50Hz,nN=950r/min,额定负载时定子边的功率因数cosφ1N=0.88,定子铜耗、铁耗共为2.2kW,机械损耗为1.1kW,忽略附加损耗。

在额定负载时,求:

（1）转差率;

（2）转子铜耗;（3）效率;（4）定子电流;（5）转子电流的频率。

6.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,定子为接,额定运行时,定子铜耗pCu1=557W,转子铜耗pCu2=314W,铁耗pFe=276W,机械损耗pm=77W,附加损耗ps=200W。

该电动机额定负载时,求:

（1）额定转速;

（2）空载转矩;（3）转轴上的输出转矩;（4）电磁转矩。

7.一台三相鼠笼式异步电动机技术数据为:

PN=320kW,UN=6000V,nN=740r/min,IN=40A,接法,cosφN=0.83,KI=5.04,KT=1.93,λ=2.2,试求:

（1）直接启动时的启动电流与启动转矩;

（2）把启动电流限定在160A时,应串入定子回路每相电抗是多少启动转矩是多大

8.一台三相鼠笼式异步电动机技术数据为:

PN=40kW,UN=380V,nN=2930r/min,ηN=0.90,cosφN=0.85,KI=5.5,KT=1.2,△接法,供电变压器允许启动电流为150A时,能否在下面情况下用Y-△启动:

（1）负载转矩为0.25TN;

（2）负载转矩为0.4TN。