电机与拖动基础复习题

电机与拖动基础复习题一、填空题1、直流电机的基本原理是建立在电和磁相互作用的基础上，同一台直流电机既可以作为电动机运行，又能作为发电机运行的原理，称为电机的可逆原理。

2、发电机是将机械能转变为电能，而电动机是将电能转变为机械能，3、换向器的作用，是发电机中，能使线圈中的交变电动势转换成电刷间的直流电动势；在电动机中，将外面通入电刷的直流电流转换成电枢线圈中所需的交变电流。

4、在直流电机中，电磁转矩是由电枢电流与气隙磁场相互作用产生的电磁力所形成的；其大小正比于每极磁通和电枢电流；方向由主磁场方向和电枢电流方向决定，只要改变其中的一个方向，电磁转矩的方向将随之改变，而两个方向同时改变时，则电磁转矩方向不变。

7、直流电动机按励磁方式可分为：他励、并励、串励和复励四种。

8、电力拖动系统一般由电动机、生产机械的工作机构、传动机构、控制设备以及电源组成。

9、电动机从空载到额定负载时，转速下降不多，称为硬机械特性；转速下降较多，称为软机械特性。

10、无论直流发电机或直流电动机在工作时，电枢都有电动势和电流，把这两个量的乘积叫做电磁功率。

11、当直流电动机的动转矩（T-T L）等于零时，系统处于恒转速运行的稳态；动转矩大于零时，系统处于加速运动的过渡过程中；动转矩小于零时，系统处于减速运动的过度过程中。

12、异步电动机的电气制动有能耗制动、反接制动和回馈（再生）制动三种。

13、直流电动机的调速方法有电枢绕组回路串电阻调速、弱磁调速和降低电源电压调速三种方法。

14、在绕制多绕组变压器时，为了便于绕组与铁芯的绝缘，一般将高压绕组放在最外层，低压绕组或中压绕组放在内层。

15、变压器只能传递交流电能，而不能产生电能；它只能改变交流电压或电流的大小，不改变频率。

17、三相异步电动机分为鼠笼式和绕线式两种，主要由定子和转子两大部分组成，其中前者的作用是产生旋转磁场，后者的作用是带动其它机械设备旋转。

18、某三相异步电动机铭牌上标明：电压为660/1140V，接法为Y/Δ。

当电源电压为660伏时，电动机应作Δ联接，为1140伏时应作Y联接。

19、电动机的转速由零上升到额定转速的过程叫做起动。

电动机的直接起动电流是额定电流的4~7倍，一般将起动电流限制在2~2.5倍额定范围内。

20、只要改变磁极对数p、电源频率f、转差率s三个参数中的任一个，三相异步电动机的转速就会随着变化。

21、同步电动机的转子转速与旋转磁场的转速相同，与负载的大小无关。

22、只要调换三相电源的任何两相的相序，就可以改变旋转磁场的转向。

23、电动机在连续工作方式下，其额定功率应等于或略小于负载轴功率。

24、交流接触器中短路环的作用是减少其吸合时产生的振动和噪声。

25、速度继电器主要用于电动机反接制动控制电路中，当反接制动的转速下降到接近零时能自动及时切断电源。

26、电机在起动过程中状态的转换通常采用时间继电器自动控制。

29、6极三相异步电动机同步转速为1000转/分，若转子转速为960转/分，则转差率为0.04 。

30、采用Y－△启动时启动电流为直接采△连接时的1/3。

32、变压器油有绝缘和散热的作用。

33、直流电动机定子结构包括机座、主磁极、换向磁极和换向装置。

二、判断：1、笼型电动机采用全压起动时，次数不宜过于频繁，一般不超过5~8次。

X2、异步电机采用自耦变压器减压起动时，起动电流和起动转矩都降K2倍。

V3、变压器可以改变交直流电压的大小。

X4、电压互感器在运行中，副边允许开路，但绝不允许短路。

V5、电流互感器在运行中，副边不允许开路。

V6、自耦变压器原副绕组之间既有电的联系，也有磁的耦合。

X7、触头在线圈得电时延时闭合，失电时瞬时断开。

V8、触头在线圈失电时瞬时闭合，得电时立即断开。

X9、电气控制线路原理图中各电器的触头都按通电后实际工作情况画出。

X10、在接触器控制的正、反转控制线路中，如果正、反转接触器同时吸合，则只能使电机不转而无其它影响。

X11、某机床运行时，突然瞬时断电，当恢复供电后，机床却不再运行，原因是该机床控制线路设计不够完善。

X12、某机床主轴电动机，由铭牌查出电压为660/380V，接法为Y/Δ。

供电电压为380V，若不能全压起动则可采用Y—Δ降压起动。

V13、行程开关的作用，是将机械信号转变为电信号，以控制运动机械的行程。

V14、三相鼠笼型异步电动机若在定子边串入电阻或电抗都可以减少起动电流和起动转矩。

V15、三相绕线式异步电动机若在转子边串入电阻或电抗都可以加大起动电流和起动转矩。

X16、反接制动就是在切断电动机交流电源后，立即将一直流电源接入电动机定子绕组中的制动方法。

X17、当采用Y—Δ降压起动，起动转矩是额定转矩的一半。

X18、Y—Δ降压起动仅适用于正常运动时作Δ联接的鼠笼型异步电动机。

V19、衡量异步电动机起动性能，最主要的指标是起动电流和起动转矩。

V20、变压器并联运行时，若容量差别越大，离开理想运行的可能性就越大。

V21、三相异步电动机在起动时应有足够大的起动转矩且起动电流越小越好。

V22、三相交流异步电动机旋转磁场的转速与电源频率成正比，与磁极对数成反比。

V23、短时工作的电机，其额定功率应等于或略大于负载功率。

X24、直流接触器中没有短路环，所以没有灭弧装置。

X25、热继电器可以用作短路保护。

X26、由于电机的过流保护、过载保护、短路保护都是电流保护，因此可以相互替代。

X三、选择：2、采用全压起动的电动机适用于（A）电动机。

A：小容量；B：大容量；C：所有；3、接触器除了在主电路中起到接通和切断电路外还兼有（C）保护功能。

A：过载；B：短路；C：欠压；4、变压器空载运行时（A）。

A：铁损远大于铜损；B：铜损远大于铁损；C：铁损等于铜损；5、就总磁通而言，变压器带负载与空载相比，（C）。

A：负载时大于空载；B：空载时大于负载；C基本保持不变；6、直流电动机的换向电流越大，换向时的火花（A）。

A：越强；B：越弱；C：不变；7、电机采用Y—Δ降压起动时，起动转矩将为直接起动的（B）倍。

A：3；B：1/3；C：3/3；D：4；8、变压器允许的温升，取决于变压器（D）。

A：负载电流的大小；B：原边电压的高低；C：周围环境的温度；D：所用绝缘材料的等级；9、三相异步电动机转子的旋转方向与旋转磁场的方向（C）。

A：相反；B：无关；C：相同；10、三相异步电动机运行中，轴上机械转矩增大，则转子绕组中的电流将（B）。

A：减小；B：增大；C：不变；11、三相异步电动机在运行中的转差率一般在（D）A：s=0；B：s>0; C：s<0；D：0<s<1；12、三相异步电动机在额定运行中的转差率一般在（C）A：s=0；B：s=1; C：0.01<s<0.06；D：0<s<1；14、同步电动机最大的优点是，当处于过励状态时，可以改善电网的（B）。

A：频率；B：功率因素；C：电压；16、过电压继电器一般在电压为额定电压的（B）以上时动作。

A：105%~110%；B：110%~115%；C：115%~120%；17、欠电压继电器一般在电压为额定电压的（C）时动作。

A：80%~90%；B：70%~80%；C：40%~70%；18、熔断器主要作为电动机的（A）保护。

A：短路；B：短路及过载；C：过载；19、变压器的输入功率P1为100KW，总损耗为5KW，则变压器的效率为（C）。

A：85%；B：90%；C：95%；20、通常容量在（A）KW以下的异步电动机可以采用直接起动方式。

A：10；B：15；C：20；21、在异步电动机的降压起动中，应用最多的是（B）降压起动。

A：串电阻；B：Y—Δ；C：自耦变压器；D：延边三角形；四、问答：1、什么是变压器的并联运行？并联运行的条件是什么？答：变压器并联运行是指两台或两台以上变压器的一次绕组和二次绕组分别接到一次侧和二次侧的公共母线上，同时向负载供电的运行方式。

并联运行的条件是：①各变压器的联接组别必须相同；②各变压器的电压比应相等；③各变压器短路阻抗的相对值应相等。

2、若运行中的电动机被卡死，能否长时间通电？为什么？答：不能。

因为转子被卡死，它与旋转磁场之间的相对运动的速度就是同步转速，电动机中流过的电流是相当大的，此时的电流称为堵转电流。

若通电时间稍长，就会损坏电机绝缘甚至烧毁。

遇到这种情况，应立即切断电源排除故障。

3、异步电机在什么情况下才能直接起动？起动电流过大会带来什么危害？ 答：一台电机能否直接起动，可根据经验公式确实：）电动机容量（）电源变压器容量（KW 4KVA 43I I N Q⨯+≤ 当满足上述要求，则能直接起动。

否则要采取措施，限制起动电流。

起动电流过大，会带来的危害：①使线路产生很大的电压降，致使负载端的电压降低很多，影响了同一线路上的其它负载的正常工作，严重时欠电压继电器保护动作而将正在运动的电气设备断电等。

②使电动机绕组过热，，缩短电动机的使用寿命。

4、简述三相异步电动机的工作原理。

答：当定子绕组通入三相交流电时即产生旋转磁场，处于静止的转子与旋转磁场有了相对运动而产生感应电动势，在闭合的转子中产生感应电流，感应电流与旋转磁场相互作用，转子导体就会受到电磁力的作用，产生了电磁转矩，转子在电磁转矩的作用下顺着旋转磁场的方向以小于同步转速旋转起来。

5、一台定子绕组为Y 接法的三相异步电动机轻载运行时，若一相引出线电源突然断电，电机还能否继续运行？如果带额定负载运行能否继续运行？电动机停下来能否重新启动？为什么？答：Y 接法的三相异步电动机在轻载运行时，若一相引出线电源突然断电，则电动机能继续运行，但其它两相的电路中的电流会剧增。

如果所带负载为额定负载，也能继续运行，但将造成运行电流超过额定电流，时间一长电机发热而烧坏。

如果停下来后，再重新起动时，由于断相而不能产生起动转矩，不能重新起动。

五、计算题1、有一台笼式三相异步电动机，极对数为1，额定功率P N =7.5KW ，额定转速n N =2890转/分，电源频率为f 1=50HZ ，最大转矩为Mmax =57N ·m ，求电动机的转差率s 、过载系数λ和转子电流的频率f 2。

解：分）（转根据/ 150015060p 60f n 11=⨯== 3.67%100%30002890-3000100%n n -n S 1N 1=⨯=⨯=转差率： ）（额定转矩：m N 24.828907.59550n P 9550M N N N ⋅=⨯==2.424.857M M N max ===λ过载系数： 转子电流的频率：f 2 = sf 1 = 3.67%×50=1.84 （H Z ）2、三相异步电动机参数为P N =2.2KW U N =380V n N =955r/min ηN =0.9 cos φN ＝0.9 求额定输出转矩T N , 电机输入P 1 额定电流I N 解：（1）T N ＝9.55P N / n N ＝9.55×2200/955＝22Nm（2）输入功率：P 1＝P N /ηN ＝2.2k/0.9=2.44KW（3）P N =3U N I N cos φN ηN则I N ＝P N /3U N cos φN ηN =2200/（3×380×0.9×0.9）＝4.12A3、一直流他励电动机，额定功率（输出功率）P 2=3KW,电源电压U=220V ,电枢电流Ia ＝15A ，电枢回路电阻Ra ＝0.8求（1）输人功率P 1 （2）铜损耗△Pcu（3）空载损耗△P 0 （4）电动机效率η解：（1）输人功率 P 1＝U Ia ＝220×15＝3300W（2）铜损耗 △Pcu ＝Ia 2Ra=152×0.8=180W（3）空载损耗 △P 0= P 1－P 2－△Pcu ＝3300－3000－180＝120W（4）电动机效率 η＝P 2/ P 1=3000/3300=91%。