电机原理与拖动练习题目与答案

«电机与拖动基础测试题》100分钟

一、分析简答题（共30分）

1.分析异步电动机变频调速时定子电压如何变化（低于基频、高于基频）说明原因，并画出对应的机械特性曲线。（6分）

2.画出串励直流电动机的机械特性。解释它为什么适合作牵引电机（6分）

3.已知电网额定电压U N=6000V变压器额定电压U N/U2N=6000/380V（Y, d）;负载接三相异步电动机，额定电压U=220V, d接。（12分）

（1）在图中将变压器与负载正确连接；

（2）判断变压器的连接组号；

（3）这台三相异步电动机是否可以星-三角启动，说明原因；

（4）在高低压侧分别做短路试验，测得的输入功率相同吗解释原因。

4.画出异步电机的自然机械特性和调速、制动时的机械特性，并标注出特性名称；对比分析它们的变化规律。（6分）

二、实验设计题（15分）

一台三相电力变压器额定容量50000kVA UMU2N=35kV/ （Y,y12接）。请设计空载阻抗测试方案，画出测试主要线路图，并简述实验方法及步骤（包括主要测试设备的选择依据）。

三、分析计算题（共55分）

1.（15分）一台额定容量P N=，频率fz50Hz的三相四极绕线异步电动机，在额定负载运行情况下，定子铜耗为341W转子铜耗为232W铁耗为，机械损耗为45W附加损耗为35W启动转矩倍数为，最大转矩倍数为。

（1）画出功率流程图，标明各功率及损耗，并求额定运行时电动机的效率；

（2）当负载转矩为额定转矩的90%电机以100转/分低速下放重物时，转子回路每相应串入多大电阻

2.（15分）三相变压器的额定容量为5600kVA额定电压为6000/400V, Y/ △连接。在高

压侧做短路实验，U=280V,短路损耗p k=56kW空载试验测得p°=18kW当高压侧接额定电压，低压侧每相负载阻抗Z L=+Q, △接时，求高压侧、低压侧的线电流，低压侧的线

电压以及效率。

3.（15分）一台并励直流电动机：P N=, U=110V, I N=58A n N=1470rpm R f=137Q, R=Q。若电机带额定转矩负载，计算：

（1）若电动机的电压保持不变，将负载以100rpm的速度下放时，电枢回路需串多大的

电阻

（2）保持励磁电流额定，若采用能耗制动方式，可能达到的最慢下放速度是多少

4、（10 分）一隐极同步电动机，P N =6300KW, U N =10000V（Y）, I N =417A, cos? N = （超前）, I fN =404A, x c=14? （E0?I f ）求：

（1）额定效率?N ；

（2）额定无功功率；E o的标幺值；？N；

（3）保持P N不变，如何调节，使cos? =1求此时I和I f （?不变）。

参考答案

一、问答题

1分析异步电动机变频调速时定子电压如何变化(低于基频、高于基频)说明原因，并画出对应的机械特性曲线拖。

答：低于基频变频时一定要变压，保持U1/f1=C，目的保持主磁通不变，铁耗不变。高于基频变频时一定要保持

U1颉定值，电压不能超过绕组承受的额定电压。图略。

2画出串励直流电动机的机械特性。解释它为什么适合作牵引电机

答：由机械特性可知，•当负载轻(下坡时，Tem小)时，电机转速高，可以提高生产效率，负载重(上坡时，Tem

大)时，转速小，而P=Tem近似不变与轻载相同，可以保护电机，也保证安全，因此串励电动机，适合于作牵引机。

3.已知电网额定电压U N=6000V,变压器额定电压UWU2N=6000/380V (Y, d);负载接三相异步电动机，额定电压U N=220V,

△接。

(1)根据已知参数，在下图中将变压器与负载正确连接；

Y/d-Y

(2)判断变压器的连接组号；

依据画图方式

(3)这台三相异步电动机是否可以星-三角启动，说明原因；

无法，因为正常运行已是星形。

(4)在高低压侧分别做短路试验，测得的输入功率相同吗为什么

是相同的。因为短路实验加低电压，使电流为额定电流。在高压侧做加高压侧额定电流，在低压侧做加低压侧额

定电流，短路试验输入功率主要消耗在铜耗上。因而都相同。

4.画出异步电机的自然机械特性和调速、制动时的机械特性，并标注出特性名称；对比分析它们的变化规律。

、实验题(10 分)

并简述实验方法及步骤（包括主要测试设备的选择依据）

5*(2/3) < (10%l

IN / k i )< 5

100*(2/3) < {U

{U IN / 100}

0= (W+W) * k i * k u P

0p h ={(W i +W * k i * k u }/3 I

ph ： ={(A i +A+A) * k i }/3 U

ph ： ={(U i +L 2+U 3) * k u }/(3 V 3) r

m = =P 0ph / 3I ph Z

m = -U ph / I ph

X 2

m 2 2 ―Z m — r m

二、计算题

解:

IN

/ k u }< 100 u < {3U 1N / 200}

1•一台额定容量P N=，频率fz50Hz的三相四极绕线异步电动机，在额定负载运行情况下，定子铜耗为耗为232W铁耗为，

341W转子铜机械损耗为45W附加损耗为35W启动转矩倍数为，最大转矩倍数为。

（1）画出功率流程图，标明各功率及损耗，并求额定运行时电动机的效率；

（2）当负载转矩为额定转矩的90%电机以100转/分低速下放重物时，转子回路每相应串入多大电阻

解：（1）Pmec=5500+45+35=5580W;

P 1 = Rm+p Cu1 + p fe=5812+341+ =

(2) ==

S=

2 .三相变压器的额定容量为5600kVA，额定电压为6000/400V , Y/ △连接。在高压侧做短路实验，

U=280V,短路损耗

P k=56kW空载试验测得p0=18kW当高压侧接额定电压，低压侧每相负载阻抗Z L=+Q, △接时，求高压侧、低

压侧的

线电流，低压侧的线电压以及效率。

解：

K==

IN=