电机与拖动简答题

1. 三相异步电动机有机械制动和电气制动两类方法。

2.三相绕线式异步电动机通常采用在转子绕组中串接变阻器或频敏变阻器起动方法。

3.主磁通：在铁心内通过的磁通。

4.漏磁通：在部分铁心和铁心周围的空间存在的少量分散的磁通。

5. 直流发电机的励磁方式有：他励；自励（包括并励，串励和复励）。

6.单相罩极式异步电动机的特点：起动转矩小，电动机转向不可改变。

7.常用的控制电机有：伺服电机、测速电机、自整角电机、旋转变压器、力矩电机。

8. 软磁材料可用于制造电机铁心;硬磁材料可用于制造永久磁铁.9.直流电动机的固有机械特性:当直流电动机的电枢电压和磁通均为额定值，且电枢没有串联电阻时的机械特性。

10.直流并励发电机自励的条件是什么;答：直流并励发电机自励的条件是：1）电机必须有剩磁，如果电机已经失磁，可用其他直流电源激励一次，以获得剩磁。

2）励磁绕组并联到电枢的极性必须正确，否则绕组接通后，电枢中的电动势不但不会增大，反而会下降，如出现这种情况，可将励磁绕组与电枢出线端的连接对调，或者将电枢反转。

3）励磁回路中的电阻要小于临界值。

11.直流电动机的调速方法有几种，各有何特点答：直流电机调速方法有三种（以他励直流电动机为例）：（1）改变电枢端电压：转速特性为一组平行下移的直线，特点是空载转速随电枢电压的下降而减小。

（2）在电枢回路中串电阻：转速特性为一组空载转速不变的直线，特点是所串电阻要消耗功率，电动机转速随所串电阻的增加而下降。

（3）改变所串的励磁回路的电阻值：弱磁调速的特点是电动机转速只能上升而不能下降。

12.何为电枢反应电枢反应的性质是由什么决定的电枢反应对气隙磁场有什么影响对电机运行有什么影响答：电枢磁势的基波对励磁磁势的基波的影响称为电枢反应。

电枢反应的性质取决于负载的性质和电机内部的参数。

电枢反应使气隙磁场波形畸变，并呈去磁性。

电枢反应对直流发电机影响其端电压，对直流电动机影响其电磁转矩和转速。

13.变压器并联运行的条件有哪些哪一个条件要求绝对严格变压器为什么要并联运行答：（1）并联运行的条件是：各台变压器的额定电压与变比相等；各台变压器的连接组别必须相同；各台变压器的短路阻抗的百分数要相等。

（2）其中连接组别相同这一条必须严格遵守。

（3）变压器并联运行时，可以根据负载的变化投入相应的容量和台数，提高变压器的运行效率。

如果某台变压器发生故障需要检修时，可以把它从电网中切除，其它变压器继续运行，保证电网的正常供电。

并联运行还可以减少备用容量。

14.直流电动机为什么不能直接起动如果直接起动会引起什么样的后果答：起动瞬间转速n=0，反电动势E a=C eΦn=0，最初起动电流()N N a aI U E R=-。

若直接起动，由于R a 很小，当直接起动时，起动电流可能增大到额定电流的十多倍使换向恶化，严重时产生火花导致电机过热；而且与电流成正比的转矩将损坏拖动系统的传动机构，所以不能直接起动。

15.直流电动机有哪几种励磁方式画出不同励磁方式的电路图。

]答：直流电动机的励磁方式有：他励（a）、并励（b）、串励（c）和复励（d）。

16、他励和并励直流发电机的外特性有何不同并说明影响曲线形状的因素。

答：并励直流发电机的外特性比他励的软。

他励影响因素：随着Ia增加，IaRa增加，使U下降；随着Ia增加，电枢反应附加去磁作用增强，使磁通φ减少，电枢电动势Ea 减少，最后使U下降。

.并励影响因素：随着Ia增加，IaRa增加，使U下降；随着Ia增加，电枢反应附加去磁作用增强，使磁通φ减少，电枢电动势Ea 减少，最后使端电压U下降；两端电压下降，磁通φ下降，电枢电动势Ea进一步减少，端电压U进一步下降。

17、三相对称绕组通入三相对称电流产生的合成磁势的基波分量有什么特点(幅值、转向、转速和位置)答：三相合成磁势的特点是：(1)幅值是某一相的基波幅值的3/2倍；(2)转向由电流的相序决定；(3)转速与电流的频率成正比，与极对数成反比；(4)当某相电流达到最大值时，合成基波磁势的幅值恰好落在该相绕组的轴线上。

18.什么因素决定直流电机电磁转矩的大小电磁转矩的性质和电机运行方式有何关系答：从电磁转矩公式e T aT C I=Φ可知，当电机励磁不变时，电磁转矩eT与电枢电流aI成正比。

若电机作发电机运行，电磁转矩eT是制动性质的阻转矩；若电机作电动机运行，电磁转矩eT是驱动性质的拖动转矩。

19、如何改变三相异步电动机的旋转方向答：只要将定子绕组上三根电源引线中的任意两根对调就可以改变定子旋转磁场的方向，也就改变了电动机的旋转方向。

19.试分析单相交流绕组、三相交流绕组所产生的磁动势有何区别，与直流电机电枢磁动势又有何区别答：单相交流绕组产生的磁动势是脉振磁动势，其空间位置固定，幅值随时间变化；幅值的脉振频率是交流电流的频率。

三相交流绕组产生的磁动势是合成的旋转磁场，其幅值不变，在空间以n旋转，其矢量旋转的轨迹是圆形。

直流电机的电枢磁动势在空间位置固定，且分布近乎为三角形，其幅值随M M电枢电流大小变化。

'1.一台并励直流电动机，90N P kW=，440N U =V ，245,5N fN I A I A ==，750/min N n r =，0.08a R =Ω，试求：（1）电动机的额定输出转矩；（2）在额定电流时的电磁转矩；（3）当0aI =时电机的转速；（4）在总制动转矩不变的情况下，当电枢中串入0.1Ω电阻而达稳定时的转速。

答：1）(2455)240aN fN I I I A=-=-=32290109.559.55.1146.750NN N P T N m N mn ⨯=== 2）420.8240101em a a P E I W KW==⨯=$3101109.551286.07.750em em P T N m⨯===Ω 3）当420.80.5611/750a e N E C V r n Φ===440/min 784.20.5611N e U n r C ==≈Φ2.某三相铝线变压器12750,/10000/400N N N S kV A U U V=•=，0Yyn 联接。

有如下实验数据： 试求：折算到高压侧的变压器T 形等效电路参数并画出等效电路图（设''1212,R R X X ==，不需考虑温度换算）。

试验名称 电压/kV 电流/A功率/kW备注…空载60负载]解：（1）由空载试验数据求励磁参数00/3400/33.85m U Z ===Ω0220/33800/30.3560m P R I ===Ω22223.850.35 3.83m m m X Z R =-=-=Ω折算到高压侧有：12/310000/325/3400/3N N U k U ==='2225 3.852406.25m m Z k Z ==⨯=Ω'22250.35218.75m m R k R ==⨯=Ω'2225 3.832393.75m m X k X ==⨯=Ω（2）由短路试验数据求短路参数：/3440/3 5.8743.3s s s U Z I ===Ω22/310900/3 1.9443.3s s s P R I ===Ω 22225.87 1.94 5.54s s s X Z R =-=-=Ω'12/2 1.94/20.97s R R R ====Ω'12/2 5.54/2 2.77s X X X ====Ω。

3.已知一台三相四极异步电动机的额定数据为10,380,11N N N P kW U V I A ===，定子绕组为Y 接法，额定运行时。

试求（1）额定转速；（2）空载转矩；（3）电磁转矩；（4）电机轴上的输出转矩。

解：（1）则03.0105913142===em Cu P p s m in/14551500)03.01()1(0r n s n =⨯-=-=（2）Wp p p mec 277)20077(0=+=+=∆m N p T •=⨯=Ω=82.160/1455227700π3）m N P T em em •=⨯=Ω=5.6760/150********π （4）m N P T N •=⨯=Ω=7.6560/14552100002π 4.一台并励直流电动机在额定电压N U =230V 和额定电流N I =85A 的情况下运行，电枢回路总电阻0.1a R =Ω，22c U ∆=V ，励磁回路总电阻90f R =Ω，额定负载时的效率90%N η=，试求：（1）额定输入功率（2）额定输出功率；（3）总损耗；（4）电枢回路铜耗；（5）励磁回路铜耗；（6）电刷接触损耗；（7）附加损耗；（8）机械损耗与铁耗之和。

|答：1）12308519.55N N N P U I KW==⨯=2）22308590%17.595N N N N P U I KW η==⨯⨯=3）1219.5517.595 1.955NN P PP KW =-=-=∑4）2302.5690N f f U I A R ===,(85 2.56)82.44a f I I I A =-=-=2282.440.1679.6cua a a P I R W==⨯= 5）222.5690589.824cuf f fP I R W ==⨯= 6）2282.44164.88c c a P U I W =∆=⨯= 7）21%0.0117595175.95N P P W ∆==⨯=8）《5.一台15.5,380,50N N P kW U V f Hz===的三相四极异步电动机，在某种运行情况下，自定子方面输入的功率为6.32,kW 1341cu P W=，，求：电动机的效率、转差率、转速、空载转矩和电磁转矩。

解： 输出功率：kW 5.5=效率：%03.87%10032.65.5%10012=⨯=⨯=P P η电磁功率：admec Cu em P P P P P +++=22=<转差率：041.08115.52375.02===em Cu P P s转速：空载转矩：输出转矩：m N P T •==Ω=51.36605.14382550022π电磁转矩：m N T T T em •=+=+=3751.3649.0026.、一台并励直流电动机,铭牌数据如下:P N =，U N =220V ，I N =20A ，n N =1000r/min,电枢电阻R a =1Ω，△U b =1V ，励磁回路电阻R 1=440Ω，空载实验：当U=220V,n=1000r/min 时，I 0=2A ，试计算当电枢电流I a =10A 时,电机的效率（不计杂散损耗）。

解：励磁电流：2200.5440f ffU I A A R === 励磁损耗222220110440fCuff ff U P R I WR ====空载时：#输入功率102202440P UI W W ==⨯=励磁功率：110fP W=电枢铜损耗220() 2.25Cua a a a f P R I R I I W ==-=电刷接触损耗：2221 1.5 3.0Cub a P UbI W W =∆=⨯⨯=附加损耗：0adP = 则：当10aI A =时，10.5a f I I I A =+=输入功率：122010.52310P UI W W==⨯=22110100Cuaa a P R I W W==⨯=110f P W= ,2211020Cub b a P U I W W=∆=⨯⨯=输出功率：)效率：21100%75.98%PP η=⨯=7.一台并励直流发电机，铭牌数据如下：P N =6kW ，U N =230V ，n N =1450r/min ，R a =Ω（包括电刷接触电阻），励磁回路总电阻R f =177Ω，额定负载时的电枢铁损P Fe =234W ，机械损耗为P mec =61W ，求：（1）额定负载时的电磁功率和电磁转矩。