电机及拖动试题一及答案

电机及拖动试题(一)
一、单项选择题
1、在直流电机的公式E a=C eΦn以及T e=C TΦI a中，Φ指的是( )
A、每极合成磁通量
B、所有磁极总磁通量
C、主磁通每极磁通量
D、每对极合成磁通量
2、造成他励直流电动机固有机械特性是一条略微下垂的直线原因是
（）
A、负载转矩
B、电源电压
C、气隙磁通
D、电枢电阻降压
3、一台50Hz三相感应电动机的转速n=720r/min,则该电机的极数以及同步转速为（）
A、4极，1500r/min
B、6极，1000r/min
C、8极，750r/min
D、10极，600r/min
4、一台50Hz三相感应电动机的拖动额定恒转矩负载运行时，若电源电压下降10%，则此时电动机的电磁转矩T a为（）
A、T aN
B、0.81T aN
C、0.9T aN
D、＞T aN
5、在三相感应电动机等效电路中，其中附加电阻（1-s)/(sR2＇)上所消耗的电功率等于（）
A、输出功率P2
B、输入功率P1
C、电磁功率P m
D、总机械功率PΩ
6、一台绕线式感应电动机，在恒定负载下，以转差率s运行，当转子边串入电阻R=2R2＇（R已折算到定子边0,测得转差率将为（）A、等于原先的转差率s B 、三倍等于原先的转差率s
C、两倍等于原先的转差率s
D、无法确定
7、如果有一台三相感应电动机运行在转差率s=0.25的工况下，此时通过气隙传递的功率有（）
A、25%的转子铜耗
B、75%是转子铜耗
C、75%是输出功率
D、全机械功率
8、三相感应电动机与电磁转矩的大小成正比的是（）
A、电磁功率
B、输出功率
C、输入功率
D、全机械功率
9、电机气隙应取尽可能小的主要目的是（）
A、减小附加损
B、提高功率因素
C、减小电机体积
D、提高运行可靠性
10、不能作为降低鼠笼型异步电动机堵转电流的方法是（）
A、降低电源电压
B、定子边串接电抗
C、定子绕组接法
D、绝缘等级
11、绕线式异步电动机转子串电阻调速的机械特性所具有的特点是
（）A、串接电阻越大，堵转转矩越小B、最大转矩提高
C、转差率与转子总电阻成正比
D、串接电阻越大，堵转转矩越小
12、已知一台直流电动机的额定数据如下：额定功率P N=160KW，额定电压U N=220V，额定效率ηN=90%，额定转速ηN=1500r/min，则该电机的额定电流为（）
A、0.539安
B、0.08安
C、727安
D、808安
13、一台他励直流电动机的额定功率P N=20KW，额定电压U N=220v,额定电流I N=78.8A，额定转速ηN=1500r/min，电枢回路总电阻R a=0.2Ω，则该电动机的理想空载转速为（）
14、他励直流电动机电枢回路串电阻后，其理想空载转速具有特点为
（）
A、不变
B、增大
C、减小
D、为0
15、直流电动机中电枢电阻调速方法的调速范围只能在（）
A、零以上
B、零与基速之间
C、基速以上
D、基速以下
16、一台串励直流电动机在某一负载转矩时，电流I=40A，转速n=1000r/min，电枢电阻R f=0.08Ω，线路电压为110v，不计磁场的饱和效应。

如果负载转矩增加到4倍，则电流为（）
A、40A
B、80A
C、120A
D、160A
17、衡量伺服电动机性能主要有电动机调节特性以及（）
A、转速特性
B、转矩特性
C、效率特性D机械特性
18、一台直流伺服电动机带一恒定负载，起动电压为50V时转速为n=1500r/min，若要求转速达到n=3000r/min，则需加电压为（）
A、89V
B、93V
C、97V
D、100V
19、电机定子铁心硅钢片的两面均涂有绝缘漆是为了（）
A、增加叠压强度
B、降低叠压强度
C、减小涡流损耗
D、运转功率
20、在交流异步电动机中，标志调速系统效率高低的物理量是（）
A、电磁功率
B、转差功率
C、机械功率
D、运转功率
二、填空题
1、直流电机的定子主要由________、换向极、________、电刷装置构成。

2、直流电机的磁化曲线是指___________与__________之间的关系曲线。

3、直流电动机按照励磁方式不同分为：________、并励、_______、复励电动机。

4、直流发电机负载一定时为了输出电流一定，必须保持电枢________不变，既保持发电机的转速不变，直流发电机必须源源不断地从原发动机吸收机械功率，输入的机械功率一部分给空载损耗，大部分转换成_________。

5、输出功率的_________，引起电枢电流的增大，会使电枢电压降增大转速降低电枢反应的去磁作用增强，使主磁通减弱________上升。

6、电动机系统调速方案有三种：______、调速、电气调速和_________调速。

7、变压器短路实验的目的是测定______、短路电流和_______，并计算短路参数。

8、当变压器原边外加电压和负载__________一定时，变压器的效率随负载电流的变化关系称为变压器的__________。

9、漏磁通就是仅与________或转子一方交链的__________。

10、电动机要工作就必须有________和__________的存在。

三、简答题
1、直流电机稳态运行时，主磁通既交链电枢绕组又交链着励磁绕组，为什么只在电枢绕组中有感应电势？而在励磁绕组中不会感应电势？
2、简述直流电动机的调速方式，并比较各种调速方式的优缺点。

3、写出三相异步电动机的功率平衡方程并画出流程图。

4、什么是异步电动机的固有机械特性和人为机械特性。

5、写出异步电动机转速的表达式，并给出其基本的调速方法。

四、综合应用题
1、已知他励直流电机并联于U=220V电网运行，已知电机电势常数C e=12.4，气隙每极磁通Φ=1.1×10-2WP,额定转速ηN=1500r/min，电枢回路总电阻R a=0.208Ω，铁损耗P Fe=362W，机械损耗P m=204W，试问：
（1）此直流机是电动机还是发电机？
（2）电磁转矩，输入功率，效率各为多少？
2、一台并励直流电动机在额定电压U N=220V，额定电流I N=80A情况下，电枢回路总电阻R a=0.099Ω，励磁回路总电阻R f=110Ω，附加损耗P S=1%PN，额定负
载时的效率ηN=85%,试求：
（1）额定输入功率
（2）额定输出功率
（3）总损耗
（4）空载损耗
3、一台50Hz、八极的三相感应电动机，额定转差率S N=0.04，问改机的同步转速是多少？当该机运行在700r/min时，转差率是多少？当该机运行在800r/min 时，转差率是多少？当该机运行在起动时，转差率是多少？
答案：
一、单项选择题
1~5A,D,C,A,D 6~10B,A,A,B,D 11~15C,D,C,A,B, 16~20B,D,C,C,B
二、填空题
1、主磁极机座
2、主磁通励磁磁势
3、他励串励
4、电势电磁功
率5、增大转速6、机械机电联合7、短路电压短路损耗8、
功率因素效率特性9、定子的磁通10、电流磁通
二、简答题
1、直流电机在稳态运行时，主磁通相对于励磁绕组是静止的，所以在励磁绕组
中不会感应电势。

由于电枢在旋转，主磁通与电枢绕组之间有相对运动，所以会
在电枢绕组中感应电势。

2、直流电动机的调速方式有三种：电枢串电阻调速，改变电枢电源电压调速，
弱磁调速。

电枢串电阻调速方法的优点是设备简单、调节方便；缺点是调速效
率低，机械特性变软，转速稳定性差。

改变电枢电源电压调速方法的优点是调
速的平滑性好，可实现无级调速，调速效率高，稳定性好；缺点是设备投资较高。

弱磁调速的优点是设备简单，调节方便；缺点是励磁过弱时机械特性斜率过大，
转速稳定性差。

3、P2=P1-P cul-P Fe-P cu2-（P m-P A）
P cul P
Fe p Cu3P m+P1
P m
P1Pkl P1
4、三相异步电动机定子加额定电压、额定频率，定转子回路不另串电阻或电抗，这种情况下电动机的机械特性成为固有机械特性。

并且从中可以看出异步电动机电磁转矩的数值是有一组参数确定，所以人为地改变这些参数，就可以得到不同的人为机械特性。

5、N=η1（1-S ）=60f1/P ×(1-S ）
基本的调速方法有：变频调速，改变电源频率；变极调速，改变定子绕组的极对数；变转差率调速，改变电动机的转差率。

四、综合应用题
1、解
（1）电枢感应电势E u =C e Φn=12.4×1.1×10-2×1500=204.6V
因为E u ＜ U ，故此直流电机是电动机。

（2）由E u =U —I a R a 得I a =208
.06.204220-=-a a R E U =74A 电磁转矩T=C T ΦI a =9.55×C N ΦI a =9.55×12.4×1.1×10-2×74=96.39N ·m
输入功率P 1=UI a =220V ×74=16.28KW
电磁功率P M =E a I a =204.6×74=15.14KW
输出功率P 2=P M -P Fe -P m =15.14-0.362-0.204=14.574KW
效率 η=P 2/P 1=14.574/16.28=89.5%
2、解
（1）额定输入功率 P 1=U N I N =220×80=17.6KW
（2）额定输出功率 P N =U N I N ηN =220×80×85%=14.96KW
（3）总损耗ΕP=P1-P N=17.6-14.96=2.64KW
（4）电枢电流I u=(I N-U N)/R f=(80-220)110=78A
电枢回路铜耗P Cuf=I U2R a=782×0.099=602W
励磁回路铜耗P Cuf=U N2=2202/110=149.6W
附加损耗P S=1%P N=1%×14.96=149.6W
空载损耗P m+P S=ΣP-P CNT-P CNF-P S=2640-602-440-149.6=1448.4W 3、解
同步转速n1=60f1/p=60×50/4r/min=750r/min
额定转速n N=（1-S N）n1=（1-0.04）×750r/min=720r/min
当n=700r/min时，转差率S=(n1-n)/n1=(750-700)/750=0.067 当n=800r/min时，转差率S=(n1-n)/n1=(750-800)/750=-0.067 当电动机起动时，n=0，转差率S=(n1-n)/n1=750/750=1。