电机与拖动习题

填空1、可用下列关系来判断直流电机的运行状态：当（电枢电流与电枢电动势反方向）时为电动机状态，当（电枢电流与电枢电动势同方向）时为发电机状态。

2、直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向（相反），直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向（相同）。

3、直流电机的电磁转矩是由（主磁场）和（电枢电流）共同作用产生的。

4、直流电动机的起动方法有（直接起动、降压起动、电枢串电阻起动）。

5、当电动机的转速超过（理想空载转速）时，出现回馈制动。

6、拖动恒转矩负载进行调速时，应采用（降压或电枢串电阻）调速方法，而拖动恒功率负载时应采用（弱磁）调速方法。

7、一台接到电源频率固定的变压器，在忽略漏阻抗压降条件下，其主磁通的大小取决于（电源电压）的大小，而与磁路的（性质）基本无关，其主磁通与励磁电流成（非线性）关系。

8、变压器铁心导磁性能越好，其励磁电抗越（大），励磁电流越（小）。

9、变压器带负载运行时，若负载增大，若铁损耗将（不变），铜损耗将（增大）（忽略漏阻抗压降的影响）。

10、当变压器负载（φ2>0）一定，电源电压下降，则空载电流I 0（减小），铁损耗P Fe （减小）。

11、变压器等效电路中的Xm 是对应于（励磁）电抗，Rm 是表示（励磁）电阻。

12、变压器空载运行时功率因数很低，这是由于（励磁电抗很大的原故）。

13、三相异步电动机根据转子结构不同可分为（鼠笼型）和（绕线型）两类。

14、一台6极三相异步电动机接于50Hz 的三相对称电源，其s=0.05，则此时转子转速为（950）r/min ，定子旋转磁动势相对于转子的转速为（50）r/min ，定子旋转磁动势相对于转子旋转磁动势的转速为（0）r/min 。

15、一个三相对称交流绕组，2P=2，通入f=50Hz 的对称交流电流，其合成磁动势为（旋转）磁动势，该磁动势的转速为（3000）r/min 。

16、三相异步电动机等效电路中的附加电阻2'1R ss 是模拟（总机械功率）的等值电阻。

17、三相异步电动机在额定负载运行时，其转差率s 一般在（0.01～0.06）范围内。

18、星形—三角形降压起动时，起动电流和起动转矩各降为直接起动时的（1/3）倍。

19、同步调相机又称（同步补偿机）。

实际上就是一台（空载）运行的同步电动机，通常工作于（过励）状态。

判断1、一台并励直流发电机，正转能自励，反转也能自励。

（×）2、一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变。

（×）3、直流电动机的电磁转矩是驱动性质的，因此稳定运行时，大的电磁转矩对应的转速就高。

（×）4、直流电动机的人为机械特性都比固有机械特性软。

（×）5、提升位能负载时的工作点在第一象限内，而下放位能负载时的工作点在第四象限内。

（√）6、他励直流电动机的降压调速属于恒转转矩调速方式，因此只能拖动恒转矩负载运行。

（×）7、一台变压器一次电压U1不变，二次侧接电阻性负载或接电感性负载，如负载电流相等，则两种情况下，二次电压也相等。

（√）8、变压器在一次侧外加额定电压不变的条件下，二次电流大，导致一次电流也大，因此变压器的主磁通也大。

（√）9、变压器的漏抗是个常数，而其励磁电抗却随磁路的饱和而减少。

（×）10、自耦变压器由于存在传导功率，因此其设计容量小于铭牌的额定容量。

（×）11、使用电压互感器时其二次侧不允许短路，而使用电流互时二次侧则不允许短路。

（×）12、不管异步电机转子是旋转，还是静止，定、转子磁动势都是相对静止的。

（√）13、三相异步电动机转子不动时，经由空气隙传递到转子侧的电磁功率全部转化为转子铜损耗。

（√）14、改变电流相序，可以改变三相旋转磁动势的转向。

（√）15、通常三相笼型异步电动机定子绕组和转子绕组的相数不相等，而三相绕线转子异步电动机的定、转子相数则相等。

（√）16、三相异步电机当转子不动时，转子绕组电流的频率与定子电流的频率相同。

（√）17、由公式T em=C Tφm I’2cos∮2可知，电磁转矩与转子电流成正比，因为直接起动时的起动电流很大，所以起动转矩也很大（×）18、三相绕线转子异步电动机转子回路串入电阻可以增大起动转矩，串入电阻值越大，起动转矩越大。

（×）19、三相绕线转子异步电动机提升位能性恒转矩负载，当转子回路串接适当的电阻值时，重物将停在空中。

（√）20、三相异步电动机的变极调速只能用在笼型转子电动机上。

（√）选择1、直流发电机主磁极磁通产生感心电动势存在于（A）中。

A、电枢绕组B、励磁绕组C、电枢绕组和励磁绕组2、直流发电机电刷在几何中性线上，如果磁路不饱和，这时电枢反应是（C）。

A、去磁B、增磁C、不去磁也不增磁4、直流电机公式Ea=C Eφn和Tem=C TφIa中的磁通是指（B）。

A、空载时每极磁通B、负载时每极磁通C、负载时所有磁极的磁通总和5、他励直流电动机的人为机械特性与固有机械特性相比，其理想空载转速和低斜率均发生了变化，那么这条人为机械特性一定是（C）。

A、串电阻的人为柚木特性B、降压的人为机械特性C、弱磁的人为机械特性6、直流电动机采用降低电源电压的方法起动，其主要目的是（B）。

A、为了使起动过程平稳B、为了减小起动电源C、为了减小起动转矩7、当电动机的电枢回路铜损耗比电磁功率或轴机械功率都大时，这时电动机处于（B）。

A、能耗制动状态B、反接制动状态C、回馈制动状态8、他励直流电动机拖动恒转矩负载进行串电阻调速，设调速前、后的电枢电流分别为I1和I2，那么（B）。

A、I1 <I2B、I1 =I2C、I1> I29、变压器空载电流小的原因是（C）。

A、一次绕组匝数多，电阻很大B、一次绕组的漏抗很大C、变压器的励磁阻抗很大D、变压器铁心的电阻很大10、变压器空载损耗（D）。

A、全部为铜损耗B、全部为铁损耗C、主要为铜损耗D、主要为铁损耗11、一台变压器一次侧接在额定电压的电源上，当二次侧带纯电阻负载时，则从一次侧输入的功率（C）。

A、只包含有功功率B、只包含无功功率C、即有有功功率，又有无功功率D、为零12、变压器中，不考虑漏阻抗压降和饱和的影响，若一次电压不变，铁心不变，而将匝数增加，则励磁电流（B）。

A、增加B、减少C、不变D、基本不变13、一台变压器在（C）时效率最高。

A、β=1B、P0/P sC、P Cu=P FeD、S=S N14、三相异步电动机的空载电流比同容量变压器大的原因是（C）。

A 、异步电动机是旋转的B 、异步电动机的损耗大C 、异步电动机有气隙D 、异步电动机的漏抗大15、三相异步电动机空载时气隙磁通的大小主要取决于（A ）。

A 、电源电压B 、气隙大小C 、定、转子铁心材质D 、定子绕组的漏阻抗16、三相异步电动机能画出像变压器那样的等效电路是由于（B ）。

A 、它们的定子或一次电流都滞后于电源电压B 、气隙磁场在定、转子或主磁通在一、二次侧都感应电动势C 、它们都有主磁通和漏磁通D 、它们都由电网取得励磁电流17、异步电动机等效电路中的电阻（R ’2/s ）上消耗的功率为（C ）。

A 、轴端输出的机械功率B 、总机械功率C 、电磁功率D 、转子铜损耗18、与固有机械特性相比，人为机械特性上的最大电磁转矩减小，临界转差率没变，则该机械特性是异步电动机的（B ）。

A 、转子串接电阻的人为机械特性B 、降低电压的人为机械特性C 、定子串电阻的人为机械特性19、一台三相异步电动机拖动额定转矩负载运行时，若电源电压下降了10%，这时（稳态运行时：先Ｔem =T N ）电动机的电磁转矩（B ）。

A 、Ｔem =T NB 、Ｔem =0.81T NC 、Ｔem =0.9T N简答1、什么是直流电机的电枢反应？其交轴电枢反应内容是什么？答：电枢磁场对气隙主磁场的影响叫电枢反应。

（1）使气隙磁场发生畸变，半极磁场增强，半极磁场减弱。

（2）使合成磁场的物量中性线发生偏移。

（3）当磁路饱和时呈去磁作用。

2、变压器的并联运行条件是什么？答：（1）各变压器一、二次侧的额定电压应分别相等，即变比K 相等。

（2）各变压器的连接级别必须相同。

（3）各变压器的短路阻抗应相等。

3、直流电动机一般为什么不能直接起动？直接起动会引起什么不良后果？答：（1）刚起动瞬间由于转速为零，电枢电动势为零，而且电枢电阻很小，电枢电压全部加到电枢电阻上，所以起动电流很大，达到额定电流的10～20倍，故不允许直接起动。

（2）1/使电动机过热，绝缘受损；2/使电动机的换向恶化，产生强烈的火花；3/产生过大的冲击转矩，会损坏电枢绕组和传动机构；4/对电网冲击大，引起电网电压下降，影响供电的稳定性。

4、三相异步电动机直接起动时有什么特点？为什么？答：（1）起动电流大，达额定电流的4～7倍；起动转矩小。

（2）起动电流大的原因：刚起动瞬间由于转子转速为零，定子旋转磁场和转子的转速差很大，转子感应电动势很大，故起动电流很大。

起动转矩小的原因：1/刚起动时转差率很大，转子频率大，转子绕组的功率因数很低，尽管起动电流很大，但起动转矩并不大；2/由于起动电流大，定子漏阻抗压降大，使定子感应电动势减小，对应的气隙主磁通减小，故起动转矩很小。

5、三相异步电动机进行调速的理论依据是什么？由此可知三相异步电动机制调速方法分哪 几大类?每类中又包含哪几种？其中调速性能最好的为哪种？答：（1）理论依据为)1(60)1(11s Pf s n n -=-= （2）共分为三大类：第一类变极调速；第二类变频调速；第三类变转差率调速，其中包括：1/定子调压调速2/电磁转差离合器调速3/绕线机转子串电阻调速4/绕线机串级调速（3）调速性能最好的为变频调速。

计算1、一台并励直流发电机的数据为：额定电压U N =230V ，额定电枢电流I aN =15.7A ，额定转速ns=2000 r/min,电枢回路电阻R a =1Ω（包括电刷接触电阻），励磁回路总电阻R f =610Ω。

今将这台发电机改为电动机运行，并联在220V 的直流电源上，求当电动机电枢电流与发电机额定电枢电流相同时，电动机的转速为多少（电刷放在几何中性线上，不考虑电枢反应的影响）？ 解：min /17381229.023/2217.15220232223222302201229.0200017.15230r Ce R I U n U U U U n R I U Ce a aN N N fN f N N a an N N ≈⨯⨯-=Φ-=Φ==Φ∴====ΦΦ=⨯+=+=Φ 电动时2、他励直流电动机的数据为：P N =10kW ，U N =220V ，I N =1500r/min ，Ra=0.4Ω。