电机与电力拖动习题.docx

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电机与电力拖动习题

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第一章一、填空题

1．直流电动机主磁极的作用是产生，它由和两大部分组成。

2．直流电动机的电刷装置主要由、、、和等部件组成。

3．电枢绕组的作用是产生或流过而产生电磁转矩实现机电能量转换。

4．电动机按励磁方式分类，有、、和等。

5．在直流电动机中产生的电枢电动势Ea方向与外加电源电压及电流方向，称为，用来与外加电压相平衡。

6．直流电动机吸取电能在电动机内部产生的电磁转矩，一小部分用来克服摩擦及铁耗所引起的转矩，主要部分就是轴上的有效转矩，它们之间的平衡关系可用____________表示。

二、判断题（在括号内打“√”或打“×”）

1．直流发电机和直流电动机作用不同，所以其基本结构也不同。

（）

2．直流电动机励磁绕组和电枢绕组中流过的都是直流电流。

（）

3．串励直流电动机和并励直流电动机都具有很大的启动转矩，所以它们具有相似的机械特性曲线。

（）

4．电枢反应不仅使合成磁场发生畸变，还使得合成磁场减小。

（）

5．直流电机的电枢电动势的大小与电机结构、磁场强弱、转速有关。

（）

6．直流电动机的换向是指电枢绕组中电流方向的改变。

（）

三、选择题（将正确答案的序号填入括号内）

1．直流电动机在旋转一周的过程中，某一个绕组元件（线圈）中通过的电流是（）。

2．在并励直流电动机中，为改善电动机换向而装设的换向极，其换向绕组（）。

3．直流电动机的额定功率PN是指电动机在额定工况下长期运行所允许的（）。

4．直流电动机铭牌上的额定电流是。

（）。

5．在—个4极直流电动机中，N、S表示主磁极的极性，n、s表示换向极的极性。

顺着转子的旋转方向，各磁极的排列顺序应为（）。

四、简答题

1．有一台复励直流电动机，其出线盒标志已模糊不清，试问如何用简单的方法来判别电枢绕组、并励绕组和串励绕组?

2．为什么直流电动机的定子铁心用整块钢材料制成，而转子铁心却用硅钢片叠成?

3．写出直流电动机的功率平衡方程式，并说明方程式中各符号所代表的意义。

式中哪几部分的数值与负载大小基本无关?

4．直流电机电枢绕组中的电动势和电流是直流吗？

励磁绕组中的电流是直流还是交流？

为什么将这种电机叫直流电机？

5．什么是电枢反应？

电枢反应对电机气隙磁场有什么影响？

6．什么是直流电机的换向？

研究换向有何实际意义？

根据换向时电流变化的特点有哪几种形式的换向？

哪种形式较理想？

有哪些方法可以改善换向以达到理想的换向？

五、计算题

1．有一台100kW的他励电动机，UN=220V，IN=517A，nN=1200r／min，Rt=0．05欧姆，空载损耗△P0=2kW。

试求：

（1）电动机的效率η；

（2）电磁功率P；（3）输出转矩T2。

2．一台并励直流电动机，铭牌数据为PN=96kW，UN=440V，IN=255A，IfN=5A，nN=1550r/min，并已知Ra=0.087。

试求：

（1）电动机的额定输出转矩TN；

（2）电动机的额定电磁转矩Tem；（3）电动机的理想空载转速n0。

第二章一、填空题

1．串励电动机不允许启动，同时规定负载不能小于额定值的20％～30％，不准用V带或链条传动，防止因V带或链条滑脱而发生事故。

2．直流电动机启动瞬间，转速为零，也为零，加之电枢电阻又很小，所以启动电流很大，通常可达到额定电流的倍。

3．直流电动机的启动方法有启动和启动两种。

4．直流电动机的调速有调速、改变调速和改变调速三种方法。

5．电枢回路串电阻调速时，转速将随主磁通的减小而，但最高转速通常控制在1．2倍额定转速以下。

6．改变直流电动机旋转方向的方法有两种：

一种是改变方向；另一种是改变方向。

若同时采用以上两种方法，则直流电动机的转向将。

二、判断题（在括号内打“√”或打“×”）

1．降低他励直流电动机的电枢电压时其理想空载转速不会降低。

（）

2．电枢串电阻调速时其理想空载转速不会降低。

（）

3．所谓电气制动，就是指使电动机产生一个与转速方向相反的电磁转矩

，

起到阻碍运动的作用。

（）

4．倒拉反转反接制动和回馈制动都是即可以用于高速下的限速下放，也可以用于低速下的限速下放。

（）

三、选择题（将正确答案的序号填入括号内）

1．并励电动机改变电枢电压调速得到的人为机械特性与自然机械特性相比，其特性硬度（）。

2．由于电枢反应的作用，使直流电动机主磁场的物理中性线（）。

3．一台他励直流电动机带恒定负载转矩稳定运行，若其他条件不变，只是人为地在电枢电路中增加了电阻，当重新稳定运行时，其（）将会减小。

4．要改变直流电动机的转向，以下方法可行的是（）。

5．直流电动机的能耗制动是指切断电源后，把电枢两端接到一只适宜的电阻上，此时电动机处于（）。

6．直流电动机在进行电枢反接制动时，应在电枢电路中串入一定的电阻，所串电阻阻值不同，制动的快慢也不同。

若所串电阻阻值较小，则制动过程所需时间（）。

四、简答题

1．写出电力拖动系统的运动方程式并说明方程式中各物理量的意义以及方程式中转矩和转速正、负号的规定。

2．电力拖动系统的运动方程式有何实际应用意义？

3．研究电力拖动系统时为什么要把一个多轴系统简化为一个单轴系统？

简化过程要进行哪些量的折算？

折算时各需遵循什么原则？

4．什么是生产机械的负载转矩特性？

有哪几种类型？

各有何特点？

5．什么是直流电动机的人为机械特性?

并画图说明他励直流电动机的三种人为机械特性曲线。

6．当并励直流电动机的负载转矩和电源电压不变时，减小电枢回路电阻，会引起电动机转速的何种变化?

为什么?

7．为什么说串励电动机比并励电动机更适宜用做起重机械的动力?

第3章一、填空题

1．变压器是一种能变换电压，而不变的静止电气设备。

2．变压器的种类很多，按相数分，可分为单相和三相变压器；按冷却方式分，可分为、风冷式、自冷式和变压器。

3．电力系统中使用的电力变压器，可分为变压器、变压器和变压器。

4．变压器的空载运行是指变压器的一次绕组，二次绕组的工作状态。

5．一次绕组为660匝的单相变压器，当一次侧电压为220V时，要求二次侧电压为127V，则该变压器的二次绕组应为匝。

6．一台变压器的变压比为1：

15，当它的一次绕组接到220V的交流电源上时，二次绕组输出的电压是V。

7．变压器空载运行时，由于损耗较小，损耗近似为零，所以变压器的空载损耗近似等于损耗。

8．变压器带负载运行时，当输入电压U1不变时，输出电压U2的稳定性主要由和决定，而二次侧电路的功率因数cosφ2主要由决定，与变压器关系不大。

9．收音机的输出变压器二次侧所接扬声器的阻抗为8Ω，如果要求一次侧等效阻抗为288Ω，则该变压器的变比应为。

10．变压器的外特性是指变压器的一次侧输入额定电压和二次侧负载一定时，二次侧与的关系。

11．一般情况下，照明电源电压波动不应超过；动力电源电压波动不应超过，否则必须进行调整。

12．如果变压器的负载系数为β，则它的铜耗PCu与短路损耗PK的关系式为，所以铜耗是随的变化而变化的。

13．当变压器的负载功率因数cosφ2一定时，变压器的效率只与有关；且当______时，变压器的效率最高。

14．短路试验是为了测出变压器的、和。

15．在铁心材料和频率一定的情况下，变压器的铁耗与成正比。

16．变压器绕组的极性是指变压器一次绕组、二次绕组在同一磁通作用下所产生的感应电动势之间的相位关系，通常用来标记。

17．所谓同名端，是指，一般用来表示。

18．所谓三相绕组的星形接法，是指把三相绕组的尾端连在一起，接成，三相绕组的首端分别的连接方式。

19．某变压器型号为S7—500／10，其中S表示，数字500表示；10表示。

20．一次侧额定电压是指变压器额定运行时，，它取决于和。

而二次侧额定电压是指一次侧加上额定电压时，二次侧空载时的。

21．所谓温升，是指变压器在额定工作条件下，内部绕组允许的与之差。

21．为了满足机器设备对电力的要求，许多变电所和用户都采用几台变压器并联供电来提高。

22．变压器并联运行的主要条件有两个：

一是；二是。

否则，不但会增加变压器的能耗，还有可能发生事故。

23．两台变压器并联运行时，要求一次侧、二次侧电压，变压比误差不允许超过。

24．变压器并联运行时的负载分配（即电流分配）与变压器的阻抗电压。

因此，为了使负载分配合理（即容量大，电流也大），就要要求它们的——都一样。

25．并联运行的变压器容量之比不宜大于，Uk要尽量接近，相差不大于。

26．运行值班人员应定期对变压器及附属设备进行全面检查，每天至少。

在检查过程中，要注重、闻、嗅、摸、测”五字准则，仔细检查。

27．三相自耦变压器一般接成。

28．自耦变压器的一次侧和二次侧既有的联系，又有的联系。

29．为了充分发挥自耦变压器的优点，其变压比一般在范围内。

30．电流互感器一次绕组的匝数很少，要接入被测电路；电压互感器一次绕组的匝数较多，要接入被测电路。

31．用电流比为200／5的电流互感器与量程为5A的电流表测量电流，电流表读数为4．2A，则被测电流是A。

若被测电流为180A，则电流表的读数应为A。

32．电压互感器的原理与普通变压器是完全一样的，不同的是它的更准确。

33．在选择电压互感器时，必须使其符合所测电压值；其次，要使它尽量接

近状态。

二、判断题（在括号内打“√”或打“×”）

1．在电路中所需的各种直流电，可以通过变压器来获得。

（）

2．变压器的基本工作原理是电流的磁效应。

（）

3．同心绕组是将一次侧、二次侧线圈套在同一铁柱的内、外层，一般低压绕组在外层，高压绕组在内层。

（）

4．热轧硅钢片比冷轧硅钢片的性能更好，其磁导率高而损耗小。

（）

5．储油柜也称油枕，主要用于保护铁心和绕组不受潮，还有绝缘和散热的作用。

（）

6．芯式铁心是指线圈包着铁心，其结构简单、装配容易、省导线，适用于大容量、高电压。

（）

7．变压器中匝数较多、线径较小的绕组一定是高压绕组。

（）

8．变压器既可以变换电压、电流和阻抗，又可以变换相位、频率和功率。

（）

9．变压器用于改变阻抗时，变压比是一次侧、二次侧阻抗的平方比。

（）

10．变压器空载运行时，一次绕组的外加电压与其感应电动势在数值上基本相等，而相位相差1800。

（）

11．当变压器的二次侧电流增加时，由于二次绕组磁势的去磁作用，变压器铁心中的主磁通将要减小。

（）

12．当变压器的二次侧电流变化时，一次侧电流也跟着变化。

（）

13．接容性负载对变压器的外特性影响很大，并使电压下降。

（）

14．对升压变压器的空载试验，可以在一次侧进行，二次侧开路。

（）

15．变压器进行短路试验时，可以在一次侧电压较大时，把二次侧短路。

（）

16．变压器的铜耗PCu为常数，可以看成是不变损耗。

（）

17．变压器二次侧采用三角形接法时，如果有一相绕组接反，将会使三相绕组感应电势的相量和为零。

（）

18．绕组的最高允许温度为额定环境温度加变压器额定温升。

（）

19．当负载随昼夜、季节而波动时，可根据需要将某些变压器解列或并联以提高运行效率，减少不必要的损耗。

（）

20．变压器并联运行时连接组别不同，但只要二次侧电压大小一样，那么它们并联后就不会因存在内部电动势差而导致产生环流。

（×）

21．自耦变压器绕组公共部分的电流，在数值上等于一次侧、二次侧电流数值之和。

（）

22．白耦变压器既可作为降压变压器使用，又可作为升压变压器使用。

（）

23．自耦变压器一次侧从电源吸取的电功率，除一小部分损耗在内部外，其余的全部经一次侧、二次侧之间的电磁感应传递到负载上。

（）

24．利用互感器使测量仪表与高电压、大电流隔离，从而保证仪表和人身的安全，又可大大减少测量中能量的损耗，扩大仪表量程，便于仪表的标准化。

（）

25．应根据测量准确度和电流要求来选用电流互感器。

（）

26．与普通变压器一样，当电压互感器二次侧短路时，将会产生很大的短路电流。

（）

27．为了防止短路造成危害，在电流互感器和电压互感器二次侧电路中都必须装设熔断器。

（）

28．电压互感器的一次侧接高电压，二次侧接电压表或其他仪表的电压线圈。

（）

三、选择题（将正确答案的序号填入括号内）

1．油浸式变压器中的油能使变压器（）。

2．常用的无励磁调压分接开关的调节范围为额定输出电压的（）。

3．安全气道又称防爆管，用于避免油箱爆炸引起的更大危害。

在全密封变压器中，广泛采用（）做保护。

4．有一台380V／36V的变压器，在使用时不慎将高压侧和低压侧互相接错，当低压侧加上380V电源后，会发生的现象是（）。

5．有一台变压器，一次绕组的电阻为10Ω，在一次侧加220V交流电压时，一次绕组的空载电流（）。

6．变压器降压使用时，能输出较大的（）。

7．将50Hz、220V／127V的变压器接到100Hz、220V的电源上，铁心中的磁通将（）。

8．变压器的空载电流I0与电源电压U1的相位关系是（）。

9．用一台变压器向某车间的异步电动机供电，当开动的电动机台数增多时，变压器的端电压将（）。

10．变压器短路试验的目的之一是测定（）。

11．变压器空载试验的目的之一是测定（）。

12．对变压器进行短路试验时，可以测定（）。

13．单相变压器一次侧、二次侧电压的相位关系取决于（）。

14．变压器二次绕组采用三角形接法时，如果有一相接反，将会产生的后果是（）。

15．变压器二次绕组采用三角形接法时，为了防止发生一相接反的事故，正确的测试方法是（）。

16．将自耦变压器输入端的相线和零线反接，（）。

17．自耦变压器的功率传递主要是（）。

18．自耦变压器接电源之前应把自耦变压器的手柄位置调到（）。

19．如果不断电拆装电流互感器二次侧的仪表，则必须（）。

20．电流互感器二次侧回路所接仪表或继电器线圈的阻抗必须（）。

四、筒答题

1．为什么要高压输送电能?

2．变压器能改变直流电压吗?

如果接上直流电压会发生什么现象?

为什么?

3．什么是主磁通、漏磁通?

5．变压器带负载运行时，输出电压的变动与哪些因素有关?

6．试述空载试验的实际意义。

7．判断变压器绕组同名端的原理和方法是什么?

8．什么是变压器绕组的星形接法?

它有什么优缺点?

11．变压器并联运行没有环流的条件是什么?

12．电流互感器工作在什么状态?

为什么严禁电流互感器二次侧开路?

为什么二次侧和铁心要接地?

13．使用电压互感器时应注意哪些事项?

14．电焊变压器应满足哪些条件?

4．一台三相变压器，额定容量SN=400kV·A，一次侧、二次侧额定电压UlN／U2N=10kV／0.4kV，一次绕组为星形接法，二次绕组为三角形接法。

试求：

（1）一次侧、二次侧额定电流；

（2）在额定工作情况下，一次绕组、二次绕组实际流过的电流；

（3）已知一次侧每相绕组的匝数是150匝，问二次侧每相绕组的匝数应为多少?

第4章一、填空题

1．电动机按其功能可分为电动机和电动机。

2．电动机按用电类型可分为电动机和电动机。

3．电动机按其转速与电网电源频率之间的关系可分为电动机和电动机。

4．电动机的工作原理是建立在定律定律、电路定律和电磁力定律等基础上的。

5．产生旋转磁场的必要条件是在三相对称中通入。

6．电动机的转动方向与的转动方向相同，它由通入三相定子绕组的交流电流

的决定。

7．电动机工作在时，铁心中的磁通处于临界饱和状态，这样可以减少电动机铁心的损耗。

8．工作制是指三相电动机的运转状态，即允许连续使用的时间，分为、和周期断续三种。

9．三相电动机定子绕组的连接方法有和两种。

10．根据获得启动转矩的方法不同，电动机的结构也存在较大差异，主要分为电动机和电动机两大类。

11．电动机发热故障的机械方面原因主要有、、、、、等。

二、判断题（在括号内打“√”或打“×”）

1．三相异步电动机的定子是用来产生旋转磁场的。

（）

2．三相异步电动机的转子铁心可以用整块铸铁来制成。

（）

3．三相定子绕组在空间上互差120。

电角度。

（）

4．“异步”是指三相异步电动机的转速与旋转磁场的转速有差值。

（）

5．三相异步电动机没有转差也能转动。

（）

6．负载增加时，三相异步电动机的定子电流不会增大。

（）

7．不能将三相异步电动机的最大转矩确定为额定转矩。

（）

8．电动机工作在额定状态时，铁心中的磁通处于临界饱和状态。

（）

9．电动机电源电压越低，定子电流就越小。

（）

10．异步电动机转速越快则磁极对数越多。

（）

11．额定功率是指三相电动机工作在额定状态时轴上所输出的机械功率。

（）

12．额定电压是指接到电动机绕组上的相电压。

（）

13．额定转速表示三相电动机在额定工作情况下运行时每秒钟的转数。

（）

14．电动机的维护就是通过听、看、闻、摸等手段随时注意电动机的运行状态。

（）

15．电动机绕组短路或接地是电动机转动时噪声大或振动大的原因之一。

（）

三、选择题（将正确答案的序号填入括号内）

1．开启式电动机适用于（）的工作环境。

2．转速不随负载变化的是（）电动机。

3．能用转子串电阻调速的是（）异步电动机。

4．适用于有易燃、易爆气体工作环境的是（）电动机。

5．用兆欧表测量电机、电器设备的绝缘电阻时，（）

四、筒答题

3．常用的笼型转子有哪两种?

为什么笼型转子的导电条都做成斜的?

6．当异步电动机的机械负载增加时，为什么定子电流会随着转子电流的增加而增加?

7．三相异步电动机旋转磁场的转速由什么决定？

试问两极、四极、六极三相异步电动机的同步速度各为多少？

若转子电路开路时会产生旋转磁场吗？

转子是否会转动？

为什么？

五、计算题

1．一台三相异步电动机的fN=50Hz,nN=960r／min，该电动机的额定转差率是多少?

另有一台4极三相异步电动机，其转差率sN=0.03，那么它的额定转速是多少?

2．某三相异步电动机的铭牌数据如下：

UN=380V，IN=15A，PN=7.5kW，COSφN=0.83，nN=960r／min。

试求电动机的额定效率ηN。

3．一台三角形联结的Y132M一4型三相异步电动机的额定数据如下：

PN=7.5kW，UN=380V，nN=1440r／min，cosφN=0.82，　ηN=88.2％。

试求该电动机的额定电流和对应的相电流。

4．一台20kW电动机，其启动电流与额定电流之比为6.5，变压器容量为5690kV·A，能否全压启动?

另有一台75kW电动机，其启动电流与额定电流之比为7.1,能否全压启动?

第5章一、填空题

1．三相异步电动机固有机械特性是在、、条件下的特性。

2．固有机械特性曲线上的四个特殊点是、、、。

3．常用的人为机械特性曲线是和。

4．常用的降压启动方法有、、等。

5．降压启动在启动电流的同时也减小了。

6．绕线式异步电动机启动方法有和两种，其中控制简单的是方法。

7．能耗制动实现时应断开定子的电源，在加上电源，同时串。

8．电源两相反接反接制动的制动能源来自于和，其制动力较能耗制动更。

9．最常见的出现回馈制动的情况是和。

10．变极调速的调速范围，调速的平滑性，最突出的优点是，所以常被用于。

11．变频调速的优点有、、、、。

二、判断题（在括号内打“√”或打“×”）

1．转子串电阻人为机械特性的同步转速比固有机械特性的同步转速低。

（）

2．定子串电阻降压启动由于可以减小启动电流，所以得到广泛应用。

（）

3．转子串电阻启动既可以减小启动电流，又可以增大启动转矩。

（）

4．转子串频敏变阻器启动适用于只有启动要求，而对调速要求不高的场所。

（）

5．能耗制动可以用于限制反抗性负载的快速停车。

（）

6．反接制动一般只用于小型电动机，且不常用于停车制动的场合。

（）

7．反接制动准确平稳。

（）

8．能耗制动制动力大，制动迅速。

（）

9．回馈制动广泛应用于机床设备。

（）

三、选择题（将正确答案的序号填入括号内）

2．Y-D降压启动适用于正常运行时为（）连接的电动机。

3．功率消耗较大的启动方法是（）。

4．反抗性负载采用能耗制动停车后，（）。

5．能实现无级调速的调速方法是（）。

6．转子串电阻调速适用于（）异步电动机。

7．改变电源电压调速只适用于（）负载。

8．下列方法中属于改变转差率调速的是（）调速。

四、筒答题

1．增加三相异步电动机的转子电阻对电动机的机械特性有什么影响?

2．三相异步电动机Y-D降压启动的特点是什么?

适用于什么场合?

3．三相异步电动机自耦变压器降压启动的特点是什么?

适用于什么场合?

7．变频调速有什么优点?

9．简述三相异步电动机反接制动的特点及适用场合。

10．什么是负载倒拉反接制动?

12．回馈制动有什么优点?

适用于什么场合?

13．三相异步电动机的电磁转矩与电源电压有什么关系？

如果电源电压下降20%，电动机的最大转矩和启动转矩将变为多大？

14．笼形异步电动机全压启动时，为何启动电流大，而启动转矩并不大？

第六章一、填空题

1．单相罩极电动机的主要特点是、方便、成本低、运行时噪声小、维护方便。

罩极电动机的主要缺点是启动性能及运行性能较差，效率和功率因数都较低，方向改变。

2．如果在单相异步电动机的定子铁心上仅嵌有一组绕组，那么通入单相正弦交流电时，电动机气隙中仅产生磁场，该磁场是没有的。

3．单相电容运行电动机的结构，使用维护方便，堵转电流小，有较高的效率和功率因数；但启动转矩较，多用于电风扇、吸尘器等。

4．电容启动电动机具有的启动转矩（一般为额定转矩的1.5～3.5倍），但启动电流相应增大，适用于启动的机械，如小型空压机、洗衣机、空调器等。

二、判断题（在括号内打“√”或打“×”）

1．气隙磁场为脉动磁场的单相异步电动机能自行启动。

（）

2．单相罩极异步电动机具有结构简单、制造方便等优点，所以广泛应用于洗衣机中。

（）

3．单相电容启动异步电动机启动后，当启动绕组开路时，转子转速会减慢。

（）

4．单相电容运行异步电动机，因其主绕组与副绕组中的电流是同相位的，所以叫做单相异步电动机。

（）

5．离心开关是较常用的启动开关，一般安装在电动机端盖边的转子上。

（）