电机学2期末考试题及答案

电机学2期末考试题及答案

一、选择题

1. 下面哪个是用于电机功率控制的器件？

a) 电感

b) 电容

c) 变压器

d) 可变电阻

答案: d) 可变电阻

2. 电机绕组中的哪个部分产生电磁场？

a) 轴心部分

b) 磁极部分

c) 铁芯部分

d) 除以上均可

答案: a) 轴心部分

3. 在电机传动系统中，以下哪项是传动效率低的？

a) 齿轮传动

b) 带传动

c) 摩擦传动

d) 锥齿轮传动

答案: c) 摩擦传动

4. 三相异步电动机的主要运行方式是基于哪个原理？

a) 电磁感应

b) 电磁吸引力

c) 电磁感应和电磁吸引力

d) 磁场旋转

答案: a) 电磁感应

5. 电机启动时为了减少启动电流，常会采用什么方法？

a) 降低电源电压

b) 提高电机电阻

c) 降低电机电阻

d) 增加电源电压

答案: a) 降低电源电压

二、填空题

1. 在电机运行时，若电源电压为220V，电机绕组阻抗为5欧姆，根据欧姆定律可推导出电流为______A。

答案: 44A

2. 电机的效率计算公式为输出功率除以______。

答案: 输入功率

3. 在电机传动系统中，带传动常用的传动元件是______。

答案: 带轮

4. 三相异步电动机转速公式为转速（rpm）= 120 * ______ / 匝数。

答案: 频率

5. 为了保护电机不受过载损坏，在电机中通常会安装______。

答案: 过载保护器

三、简答题

1. 请简要描述直流电动机的构造和工作原理。

直流电动机由电枢和磁极构成。电枢由绕组和电刷组成，绕组包裹

在磁芯上，磁芯产生一个恒定的磁场。当外部电源施加到电枢上，电

流通过绕组产生一定的磁力，与磁场作用产生力矩，使电枢开始旋转。旋转过程中，电刷与电枢绕组接触，通过不断地改变电源极性，使电

流方向不变，使电枢继续旋转。

2. 请简要介绍电机传动系统中的几种传动方式。

电机传动系统中常见的几种传动方式包括齿轮传动、带传动、链传

动和摩擦传动。

齿轮传动：通过齿轮配对，将电机输出的速度和扭矩传递到驱动装

置上。具有传递效率高、承载能力强的特点，适用于大功率传动。

带传动：通过皮带连接电机和驱动装置，实现速度和扭矩的传递。

具有噪音低、缓冲冲击的优点，适用于一些低功率传动。

链传动：与带传动类似，使用链条连接电机和驱动装置，实现速度

和扭矩的传递。链传动具有传动精度高、紧密连接的特点，适用于高

功率和高速传动。

摩擦传动：利用摩擦力传递运动和力矩。常见的摩擦传动装置有离

合器和制动器。摩擦传动适用于一些小功率、迅速启动和停止的场合。

四、解答题

1. 请结合电动机理论，解释为什么电机启动时会产生较高的启动电流。

在电机启动过程中，电机由静止状态转变为运行状态，此时需要克

服静摩擦力、惯性力和电动力的阻力。启动电流的高值主要是由于电

动力的作用。电动力与电机的电压和电流大小相关，电压恒定时，电

动力随电流增大而增大。在启动瞬间，电机的转子速度较低，电动力

较大，因此启动电流较大。随着电动机转速的增加，电动力逐渐减小，启动电流也逐渐减小。

2. 请简述电机的三个工作状态，并分别介绍其特点。

电机的三个工作状态分别为启动状态、稳态运行状态和制动状态。

启动状态：在电机启动瞬间，电机静止转动，电动力、静摩擦力和

惯性力需要克服，启动电流较大。随着电机转速的增加，启动电流逐

渐减小，直至达到额定转速。

稳态运行状态：电机在正常工作条件下运行，转速和负载基本保持

恒定。此时，电机输入功率与输出功率相等，达到工作效率的最高点。稳态运行状态下电机的电流和转速等参数基本固定，工作稳定。

制动状态：电机停止运转过程中产生的反电动势，会使电机继续产

生一定的转矩，使电机逐渐减速，直至停止。制动状态下需要进行制

动控制，以控制电机停止的位置和时间。

综上所述，电机的三个工作状态在启动、运行和停止时均有不同的

特点和运行状态，根据不同的工作状态采取相应的控制措施，以实现

电机的高效、稳定和可靠运行。