电机与电气控制试卷简答题试题库答案

湖南铁道职业技术学院
《电机及电气控制》简答题试题库答案
1.三相异步电动机的起动基本要求有哪些？
答1)电动机应有足够大的起动转矩
2)在保证一定大小的起动转矩前提下，电动机的起动电流应尽量小。

3)起动所需的控制设备应尽量简单，价格力求低廉，操作及维护方便。

4)起动过程中的能量损耗尽量小。

2.什么叫三相异步电动机的降压起动？有哪几种降压起动的方法？
答：降压起动是指起动时降低加在电动机定子绕组上的电压，起动结束后加额定电压运行的起动方式。

1）星－三角降压起动
2）串电阻（电抗）降压起动
3）自耦变压器降压起动
3.电动机的起动电流很大，当电动机起动时，热继电器会不会动作？为什么？
答：不会动作。

因为热继电器具有反时限保护特性，电动机起动时间又很短，在这个时间内，热继电器的双金属片弯曲的程度不能使触点动作。

4.熔断器的作用是什么？在选择熔断器时，我们主要考虑哪些技术参数？
答：熔断器用于电路中做短路保护及过载保护。

我们主要考虑的主要技术参数有额定电压、额定电流、熔体额定电流、极
限分断能力。

5.试画出联接组别为Y，d1的三相电力变压器绕组连接图，并请标出绕组的极
性,并画出向量图。

（10分）
U1V1W1
U2V2W2
u2v2w2
u1v1w1
6.画出他励、并励直流电动机励磁方式原理图并标出各物理量极性（或方向）。

7.时间继电器触点有哪几种?画出其图形符号。

断电延时型常开常闭触点：
通电延时型常开常闭触点：
通电断电瞬时型：
8、交流接触器工作时为什么会有噪声和振动？为什么在铁心端面上装短路环后
可以减少噪声和振动？
答：因为当接触器线圈通入交流电时，在铁心中产生交变磁通，当磁通经过最大值时，铁心对衔铁的吸力最大，当磁通经过零值时，铁心对衔铁的吸力为零，衔
铁在反作用力弹簧作用下有释放的趋势，于是衔铁就产生振动发出噪声。

在铁心端面上装一短路铜环后，当线圈通过交流电后，线圈电流I1产生磁通Ф1，在短路环中产生感应电流I2并产生磁通Ф2，由于I1与I2，Ф1与Ф2的相位不同，即Ф1和Ф2不同时为零，使衔铁始终被铁心牢牢吸住，振动和噪声可减小，
9、电流互感器为什么副边电流由原边决定？而变压器副边电流决定原边电流？
电流互感器原边电流取决于负载电流的大小，电流互感器有变换电流的作用，将原边电流成比例地变换到副边形成副边电流。

所以说副边电流由原边电流决定。

而变压器的副边电流是负载电流，将副边电流成比例地变换到原边形成原边电
流，所以副边电流决定原边电流。

10、电动机绕组大修后，为什么要进行浸漆处理？
浸漆处理可以提高绕组的绝缘强度、耐热性、耐潮性、导热能力，同时也增强了
绕组的机械强度和耐腐蚀能力。

11.额定电压相同的交、直流继电器是否能相互代用？为什么？
答：不能相互代用。

交流继电器线圈匝数较少，直流电阻较小；直流继电器线圈匝数较多，直流电阻较大。

若将交流继电器用于直流，其线圈电流将大大超过正常值，导致线圈过热损坏；若将直流继电器用于交流则因电阻、感抗过大，线圈电流远小于额定值，
其衔铁难于吸合，无法正常工作。

12、交流接触器线圈通电后，若衔铁因故卡住而不能吸合，将出现什么后果？为什么？
答：交流接触器线圈通电后，若衔铁因故卡住而不能吸合，其线圈电流将比正常工作电流大得多，很快将会烧坏。

由于电源电压一定时，交流铁芯线圈的主磁通基本上是一个常数。

当铁芯卡住不能吸合时，磁路的磁阻大大增加，依据磁路欧姆定理IN=Фm R m。

可知磁动势也将大大增加，即电流增加。

13、如图一所示为两个相同的接触器线圈串联，请问在交流控制电路中允不允许这样两个线圈串联？为什么？
答：不允许。

由于机械的原因，一个先动作，先动作由于电抗
比另一个大，所以先动作分得的电压就大，另一个就不能可靠
吸合；使电流过大，两个就会烧毁。

14.电动机主电路中已装有熔断器，为什么还要装热继电器？它们的作用是否相
同？
答：功能不相同
熔断器：短路保护
热继电器：电动机的过载保护
15.接触器的主触头、辅助触头和线圈各接在什么电路中？如何连接？
答:接触器的主触头串联在主电路中，辅助触头接在控制电路中，一般用于自锁和互锁，线
圈串联在控制线路中
16.普通笼型感应电动机在额定电压下起动时，为什么起动电流很大，而起动转
矩并不大？
答：异步电动机在启动瞬间，定子绕组已接通电源，但转子的惯性转速从零开始增加的瞬间转差率s＝1，转子绕组中感应电流很大，使定子绕组中流过的启动
电流大，但功率因数很低，所以转矩并不大。

17.步进电机采用三相六拍方式供电与采用三相三拍方式相比，有什么优缺点？答：三相六拍供电时步距角小，运行平稳，起动转矩大，经济性较好，但是驱
动电路较三拍时复杂。

18、直流电机的励磁方式有哪几种？每种励磁方式的励磁电流或励磁电压与电枢
电流或电枢电压有怎样的关系？
直流电动机的励磁方式一般有四种：
（1）他励励磁电流I f与电枢电流I a、线路电流I无关，且I a=I。

（2）并励线路电流I与电枢电流I a、励磁电流I f的关系为I=I a+I f。

（3）串励线路电流I与电枢电流I a、励磁电流I f为同一个电流，即I=I a=I f 。

（4）复励励磁绕组有两部分，一个绕组与电枢绕组并联，另一个绕组与电枢绕组串联。

以“先并后串”为例，线路电流I就是串励绕组中的电流I f传，且等于电枢电
流I a与并励绕组中电流I f并之和，即I= I f串=I a+I f并。

19、如何改变并励、串励、复励电动机的转向？
并励、串励、复励直流电动机要改变其转动方向必须是在保证励磁绕组（或电枢绕组）的
接线不变，而把电枢绕组（或励磁绕组）的两端对调，即可改变电动机的转动方向。

20、三相异步电动机正常运行时，如果转子突然被卡住而不能转动，试问这时电动机的电流有何改变？对电动机有何影响？
转子卡住时，转子转速为零，此时，转子与同步磁场相对转速最大，磁场在转子内感应电流
达到最大值，即转子电流瞬间变得很大，时间较长时，将烧毁电机。

21、步进电机采用三相六拍方式供电与采用三相三拍方式相比，有什么优缺点？三相六拍供电时步距角小，运行平稳，起动转矩大，经济性较好，但是驱动电路较三拍时
复杂。

22、直流电机的励磁方式有哪几种？每种励磁方式的励磁电流或励磁电压与电枢
电流或电枢电压有怎样的关系？
答：直流电动机的励磁方式一般有四种：
（1）他励励磁电流I f与电枢电流I a、线路电流I无关，且I a=I。

（2）并励线路电流I与电枢电流I a、励磁电流I f的关系为I=I a+I f。

（3）串励线路电流I与电枢电流I a、励磁电流I f为同一个电流，即I=I a=I f 。

（4）复励励磁绕组有两部分，一个绕组与电枢绕组并联，另一个绕组与电枢绕组串联。

以“先并后串”为例，线路电流I就是串励绕组中的电流I f传，且等于电枢电流I a与并励绕组中电流I f并之和，即I= I f串=I a+I f并
23、在直流电机中换向器-电刷的作用是什么？
在直流电机中，电枢电路是旋转的，经换向器-电刷作用转换成静止电路，即构成每条支路
的元件在不停地变换，但每个支路内的元件数及其所在位置不变，因而支路电动势为直流，
支路电流产生的磁动势在空间的位置不动
24、变压器铁芯的作用是什么，为什么它要用0.35毫米厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片迭成？
变压器的铁心构成变压器的磁路，同时又起着器身的骨架作用。

为了减少铁心损耗，采用
0.35mm厚、表面涂的绝缘漆的硅钢片迭成。

25、一台具有自动复位热继电器的接触器正转控制电路的电动机，在工作过和中突然停车，过一段时间后，在没有触动任何电器情况下，电路又可重新起动和正常工作了。

试分析其原因。

在工作过和中突然停车是因为负载由于某种原因增大过载而使热继电器热元件动作，其常闭触头断开，则控制回路失电电动机停车。

过一段时间热继电器的热元件冷却，其常闭触头恢复闭合，则电路又可重新起动和正常工作了。

26.简述三相异步电动机的主要结构及其工作原理。

异步电机结构主要包括定子和转子两部分。

其中定子包括机座、定子铁心和定子绕组。

转子包括转子铁心和转子绕组。

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
27、电动机主电路中已装有熔断器，为什么还要装热继电器？它们的作用是否相同？在摇臂钻床中，带动摇臂升降的电机为何不用热继电器作过载保护熔断器在电路中起短路保护，是一个瞬时动作的切断整个电路的保护器件，而热继电
器起过载保护，是一个允许有反应时间延迟的保护器件。

二者作用不同，不能相互替代。

在摇臂钻床中，带动摇臂升降的电机因属于短时运行，操作频率较高，固不用热继电器。

28.为了降低并励电动机的起动电流而降低电源电压，可以吗？说明理由。

不可以。

并励电机的励磁绕组和电枢绕组为并联关系，当降低电枢电压时，励磁绕组电压同时被降低，此时，将建立不起来电机起动所需的励磁磁场，导致电机不能起动。

29．变压器一次绕组的电阻一般很小，为什么在一次绕组上加额定的交流电压，
线圈不会烧毁？若在一次绕组加上与交流电压数值相同的直流电压，会产生什么后果？这时二次绕组有无电压输出？
当变压器一次侧加额定交流电压时，一次绕组内将感应有较高的反电势，尽管变压器一
次绕组电阻较小，线圈不会烧毁。

当一次绕组加相同的直流电时，因电压不会交变，因而绕组内没有感应电势，二次侧无电压输出。

时间较长变压器将发热烧毁。

30．什么是步进电动机的步角距？一台步进电机可以有两个步角距，例如
30/1.50，这是什么意思？什么是单三拍、六拍和双三拍工作方式？
步角距是指步进电机每次切换控制绕组脉冲时，转子转过的角度。

30/1.50是指该电机有两个步角距，即转子做成许多齿且定子每个磁极上做多个小齿。

单三拍：单是指每次只有一相绕组通电，三拍是指经过三次切换控制绕组的电脉冲为一个循环。

双三拍：双即每次有两相绕组通电。

六拍：是指经过六次切换控制绕组的电脉冲为一个循环。

31、何为热继电器的整定电流，如何调节？热继电器的热元件和触头在电路中如何连接？热继电器会不会因电动机的起动电流过大而动作？为什么在电动机过
载
整定电流是指热继电器长期不动作的最大电流。

其值等于电机的额定电流。

热元件串联在主电路中的电机定子通电回路中。

触头串联在控制电路总干路中。

热继电器不会因电动机的起动电流过大而动作。

因为，电机起动时间一般较短，而热继
电器利用电流热效应工作，需要一个滞后时间才能动作。