《电机与电气控制》期末统考模拟试卷一

《电机与电气控制》期末统考模拟试卷一
一、判断题（10×1=10分）
1、一台额定电压为220V的交流接触器在交流220V和直流220V的电源上均可使用。

（错）
2、三相笼型异步电动机的电气控制线路，如果使用热继电器作过载保护，就不必再装设熔断器作短路保护。

（错）
3、交流电动机由于通入的是交流电，因此它的转速也是不断变化的，而直流电动机则其转速是恒定不变的。

（错）
4、转差率S是分析异步电动机运行性能的一个重要参数，当电动机转速越快时，则对应的转差率也就越大。

（错）
5、三相异步电动机不管其转速如何改变，定子绕组上的电压、电流的频率及转子绕组中电势、电流的频率总是固定不变
的。

（对）
6、使用并励电动机时，发现转向不对，应将接到电源的两根线对调一下即可。

（错）
7、电流、电压互感器属于特殊变压器。

电压互感器二次侧禁止开路，电流互感器二次侧禁止短路。

（错）
8、刀开关安装时，手柄要向上装。

接线时，电源线接在上端，下端接用电器。

（对）
9.热继电器的作用是用于过载保护或短路保护。

（错）
10、三相异步电动机在运行时，由于某种原因，定子的一相绕组断路，电动机还能继续运行，但是电动机处于很危险的状态，电动机很容易烧坏。

（对）
二、填空题（30×1=30分）
1．变频调速中，为保持磁通不变，在改变频率的同时，要保持U/f 等于常值。

2．热继电器主要用于什么保护？在电路中如何连接？电机起动时，电流增大，热继电器会不会动作？为什么？
3、使用电流互感器和电压互感器应注意什么？（6分）
4．直流电机的调速性能指标是什么？他励直流电机有几种调速方法？它们的特点如何？
5、三相变压器并联有什么条件？如果不满足并联条件时，会有什么后果？
6变压器带负载时，二次侧电流加大，为什么一次侧电流也加大？
7、简述三相异步电动机的主要结构、各部分的任用及工作原理。

8、三相异步电动机直接起动有何特点？有何危害？三相异步电动机有哪几种降压起动方法？各有何特点？
四、分析与计算（3×6=18分）
1、交流异步电动机的转子转速和磁场转速能否相等。

为什么？交流异步电动机的频率、极对数和同步转速之间有什么关系？试求额定转速为1460r/min的异步电机的极数和转差率。

2、画出三相异步电动机的固有机械特性曲线和转子回路串电阻、降压调速的人工机械特性曲线（在同一个坐标中）。

并在固有机械特性曲线上标出起动转矩、最大转矩、临界转差率、额定工作点。

结合曲线简要说明三相异步电动机的调速方法。

3、分析下图控制线路的工作原理。

（1）指出属于什么控制电路？
（2）指出电路保护环节。

（3）指出电阻R、速度继电器KS、直流电源VC的作用。

（4）工作原理。

《电机与电气控制》期末统考模拟试卷一
一、判断题（10×1=10分）
1．×2．×3．×4．×5．√6．×7．×8．√9．×10．√
二、填空题（30×1=30分）
1、u/f
2、电枢串电阻、降低电枢电压、弱磁调速
3、发电机、电动机
4、1/3，1/3
5、去掉电源，反响启动
6、短路、过载
7、电磁机构、触点系统、灭弧装置
8、短路、串联
9、变极调速、变频调速、转子串电阻调速
10、能耗制动、反接制动、回馈制动
11、改变电机的电源相序
12、改变电枢绕组电压极性，保持励磁绕组极性不变
改变励磁绕组电压极性，保持电枢绕组极性不变
13、减少交流线圈的震动
14、硅钢片
15、电动机：把外界的直流电转换为电枢中的交变电压，产生可以使电机恒定转动的转矩
发电机：把电枢中的交变电压转换为恒定输出的直流电
三、简答题（8×4=32分）
1、交流接触器的主要作用是什么？交流电磁铁与直流电磁铁有哪些区别？
答：交流接触器的主要作用：用来频繁通断交流主电路及大容量控制电路的自动切换，具备低压释放功能。

交流电磁铁：铁心由硅钢片叠成，线圈制成粗短形，由线圈骨架把它和体铁心隔开，在铁心柱面有短路环。

直流电磁铁：铁心由整钢或工程纯铁制成，线圈制成细长形，无骨架。

2．热继电器主要用于什么保护？在电路中如何连接？电机起动时，电流增大，热继电器会不会动作？为什么？
答：热继电器主要用于过载保护，它串联在主电路中，其常闭触点串联在控制电路中。

电机起动时，电流增大，热继电器不会动作，因为热效应有累积性，有延时，短时的电流增大，不会产生很大的热量。

3、使用电流互感器和电压互感器应注意什么？（6分）
答：电压互感器使用注意：应注意将其外壳及二次绕组可靠接地。

防止因高压方绝缘击穿时，将高压引入低压方，对仪表造成损坏和危及人身安全。

不可以短路。

电流互感器使用注意：使用时将它的外壳与二次绕组必须可靠接地，在二次绕组电路中装卸仪表时，必须先将二次绕组短路。

不可以开路。

4．直流电机的调速性能指标是什么？他励直流电机有几种调速方法？它们的特点如何？
答：直流电机的调速性能指标是：调速范围，静差率，调速的平滑性，调速的经济性以及调速时电动机的容许输出。

他励直流电机的调速方法：电枢串电阻调速，降低电枢电压调速，减弱磁通调速。

电枢串电阻调速：串入电阻后机械特性变软，转速稳定性差，电阻上的功率损耗较大，适合中小电机。

降低电枢电压调速：控制方便，可实现无级调速，平滑性好，电机的工作效率高，但成本贵，适合对调速性能要求较高的设备。

减弱磁通调速：需要的设备少，控制方便，可实现无级调速，平滑性好，但转速只能上调，特性软，减磁通多时，运行不稳定。

5、三相变压器并联有什么条件？如果不满足并联条件时，会有什么后果？
答：三相变压器并联条件：
并联三相变压器的变压比要相等，否则变压器绕组间会产生环流。

并联三相变压器的连接组别要相同，否则一二次侧绕组仍产生极大的环流。

并联三相变压器的阻抗电压相等，否则变压器承载不同。

并联三相变压器的短路阻抗比值相等。

6变压器带负载时，二次侧电流加大，为什么一次侧电流也加大？
答：变压器的一二次侧绕组间有一个磁势平衡方程式：I1N1+I2N2=I0N1
也就是I1=I0+I1F所以当二次侧电流加大时相当于I1F加大，在I0不变的前提下，从而I1增大，也就是二次侧电流加大。

7、简述三相异步电动机的主要结构、各部分的任用及工作原理。

答：三相异步电动机的主要结构及各部分的作用有：
定子：机座、定子铁心、定子绕组。

机座:支撑固定定子铁心，同时作为电机磁路的一部分。

定子铁心: 电机磁路的一部分，放置定子绕组。

定子绕组:通入交流电时，产生旋转磁场。

原理：定子绕组通三相交流电后，产生同步旋转磁场，切割转子绕组并在转子绕组内感应出转子电流，该电流与磁场相互作用，产生电磁转矩，带动转子旋转。

只有转子转速与磁场转速不一致时，才能产生转矩，转子才能转动。

8、三相异步电动机直接起动有何特点？有何危害？三相异步电动机有哪几种降压起动方法？各有何特点？
答：三相异步电动机直接起动特点有：一方面在电源和线路上产生很大的压降，影响其它用户的使用；另外电流过大会引起电机发热，减少电机的使用寿命。

三相异步电动机降压起动方法有：定子串电抗器降压启动，星形——三角启动，自耦变压器启动，延边三角形启动。

定子串电抗器降压启动：能耗较大。

星形——三角启动：启动转矩小，适合轻载或空载启动。

自耦变压器启动：设备体积重，投资大。

延边三角形启动：节省金属，重量轻，接线复杂。

四、分析与计算（3×6=18分）
1、交流异步电动机的转子转速和磁场转速能否相等。

为什么？交流异步电动机的频率、极对数和同步转速之间有什么关系？试求额定转速为1460r/min的异步电机的极数和转差率。

解：不能，因为转差率是磁场平衡的基本条件。

交流异步电动机的频率、极对数和同步转速之间关系是：n1=60f1/p。

额定转速为1460r/min的异步电机的极数为2对极。

转差率为s=(n1-n)/n1
所以有s=(1500-1460)/1500=0.0267
A
n N
a
S m b B
（2）
（1）
T N T Q C T m T
2、画出三相异步电动机的固有机械特性曲线和转子回路串电阻、降压调速的人工机械特性曲线（在同一个坐标中）。

并在固有机械特性曲线上标出起动转矩、最大转矩、临界转差率、额定工作点。

结合曲线简要说明三相异步电动机的调速方法。

答：变极调速、变频调速、变转差率调速——改变定子电压调速、转子串电阻调速、串级调速。

3、分析下图控制线路的工作原理。

（1）指出属于什么控制电路？
（2）指出电路保护环节。

（3）指出电阻R、速度继电器KS、直流电源VC的作用。

（4）工作原理。

答：
（1）指出属于什么控制电路？
能耗制动按速度原则的控制电路
（2）指出电路保护环节。

短路保护、过载保护、失压欠压保护
（3）指出电阻R、速度继电器KS、直流电源VC的作用。

电阻R：减小制动电流
速度继电器KS：确定能耗制动投切时间
直流电源VC：把交流整流成直流电
（4）工作原理。

详见书上173页中间按速度原则的控制电路。