电机与调速.题(答案)

《电机与调速》课程复习、练习题
一、填空题
1、他励直流电动机的固有机械特性是指在U=U N、Φ=ΦN、电枢回路不串电阻
的条件下，转速n 和电磁转矩Tem 的关系。

2、直流电动机调速多采用两种方式结合的方法，即额定转速以下调速采用恒转矩
调速方法，而额定转速以上调速采用恒功率调速方法，同时要兼顾到电动机运动部件的机械强度和换向条件和电压等级。

3、为了使直流电机正、负电刷间的感应电动势最大，只考虑励磁磁场时，电刷应放置在
几何中性线上。

4、自励式直流电动机按励磁方式分为并励式；串励式；复励式这几类。

5、直流电动机拖动恒转矩负载进行调速时，应采用恒转矩速方法；拖动恒功率负载进行
调速时，应采用恒功率调速方法。

6、已知直流电动机的额定数据为：P N=160KW，U N= 220V，n N=850r/min，ηN=90﹪则电动机的输入功率P1= 178KW ，额定电流IN=808A 。

7、可用下列关系来判断直流电机的运行状态：当Ea<U时为电动机状态，此状态下，电
机的电磁转矩方向与电枢旋转方向相同；而当Ea>U时为发电机状态，此状态下，电
机的电磁转矩方向与电枢旋转方向相反。

8、一台直流发电机额定数据为：额定功率P N=10KW，额定电压U N=230V，额定转速n N=2850r/min,
额定效率ηN=85%,它的额定电流是及额定负载使得输入功率是。

9、三相异步电动机根据转子结构不同，可分为笼型转子异步电动机和绕线型转子异步电
动机两类。

10、根据转差率s的数值范围，可以判断三相异步电动机的运行状态，当s在0～1范围内，三相异步电动机运行于电动机状态，此时电磁转矩性质为驱动转矩，定子电动势
性质为反电动势；s在—∞～0 范围内运行于发电状态，此时电磁转矩性质为
制动转矩，定子电动势性质为电源电动势。

11、一台4极的三相异步电动机接入频率为50赫兹的三相对称电源，其s=，它的同步转速1500r/min，额定转速1425r/min。

12、三相异步电动机的额定数据如下：P N=4KW ，U N=380V，定子额定功率因数COSΦN=，额定效率ηN=, n N=960r/min，则额定电流I N=A。

13、一台三相异步电动机带恒转矩负载运行，若电源电压下降，则电动机的转速下降，定
子电流增大，最大转矩减小，临界转差率不变。

14、变频调速的异步电动机，在基频以上调速时，应使U1等于U1N，近似属于弱磁调速
方式。

15、三相异步电动机的调速方法为变磁极对数调速、变频调速、变转差率调速。

16、三相异步电动机额定情况运行时，转子绕组感应电动势的频率在～3Hz之间。

17、同步调相机又称为同步补偿机。

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。

18、同步电机无论作为发电机还是作为电动机运行，其转速与频率之间将保持严格不变的
关系。

19、同步电机按运行方式分类可分为同步发电机、同步电动机和同步调相机三类。

20、旋转磁极式同步电机，按磁极的形状可分为隐极式和凸极式两种，汽轮发电机
由于转速高，机械强度要求高，故一般采用隐极式；而水轮发电机及其他类型的同步发电
机和同步电动机一般采用凸极式。

21、当同步电机作发电机运行时，在相位上，è0 超前ù；作电动机运行时，è滞后ù。

二、判断题
1、一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变。

（×）
2、为了改善直流电机的换向，换向极绕组必须与电枢绕组并联。

（×）
3、串励直流电动机在空载或轻载时转速会很高,所以不允许在空载或轻载下运行。

（√）
4、一台直流发电机，若把电枢固定不动，电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端仍能得到直流电压（√）
5、直流电动机的人为机械特性都比固有机械特性软。

（×）
6、他励直流电动机降压或串电阻调速时，最大静差率数值越大，调速范围也越大，但转速
的稳定性也越差。

（√）
7、直流电动机回馈制动时，电动机处于发电状态。

（√）
8、一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机的转向也改变。

（×）
9、直流电动机的电磁转矩是驱动性质的，大的电磁转矩对应的转速就高。

（×）
10、通常三相鼠笼异步电动机定子绕组和转子绕组的相数不相等，而三相绕线异步电动机定
子绕组和转子绕组的相数相等。

（√）
11、不管异步电动机转子旋转还是静止，定子、转子磁动势都是相对静止的。

（√）
12、改变三相交变电流的相序，可以改变三相旋转磁动势的转向。

（√）
13、三相异步电动机其定子绕组和转子绕组的相数必须相等。

（×）
14、当三相异步电动机转子不动时，转子绕组中电流的频率与定子电流的频率相同。

（√）
15、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
转矩也越大。

（×）
16、额定运行时定子绕组为Y联结的三相异步电动机，不能采用Y-△起动。

（√）
17、电动机尚未起动就发生一相断路，则起动时电动机不能运转，若不立即切断电源，绕组
很快就会烧毁。

（√）
18、三相异步电动机的起动转矩与定子电压的平方成正比，与转子回路的电阻无关。

（√）
19、异步电动机如果轻载（欠载）运行，则效率低，不经济，造成“大马拉小车”，但功率
因数高，对电网运行有利。

（×）
20、三相鼠笼异步电动机Y型起动时线起动电流是△形起动电流的1/3。

( √)
21、三相交流异步电动机在缺相运行状态下，会低速甚至堵转，定子电流很大。

（√）
22、三相异步电动机的变极调速只能用在笼型转子电动机上。

（√）
23、由于旋转磁极的结构不同，汽轮发电机看上去细、长，而水轮发电机短、粗像磨盘。

（√）
24、采用同步电动机拖动机械负载，可以改善电网的功率因数，可以从电网上吸收容性无功
功率，同步电动机通常工作于过励状态。

（√）
25、同步调相机相当于空载运行的同步电动机，所以能当同步电动机使用。

（×）
26、同步发电机与电网并联时，只要电压、频率相同，就可以合闸运行。

（×）
27、三相异步电动机的变频调速，在基频以上调速时磁通减小，转速升高，转矩不变。

（×）
28、三相异步电动机进行恒转矩变频调速时，为保证过载能力和主磁通不变，必须使U1与
f1的比值保持不变，实现VVVF调速。

（√）
三、选择题
1、一台直流发电机，若把电枢固定，而将电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端产生（A ）
A.直流电压
B.交流电压
C.非正弦交流电压
D.脉冲电压
2、直流电动机的电枢反应将造成什么后果（C ）
A. 仅减弱主磁通
B. 仅增强主磁通
C. 位移中性区并减弱主磁通
D. 位移中性区并增强主磁通
3、一台直流电动机额定数据为：额定功率P N=10Kw,额定电压U N=230V，额定转速n N=2850r/min，额定效率ηN=85%，它的额定电流及额定负载时输入功率是（B）。

4、当直流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
D.不能确定
5、直流电动机采用降低电源电压的方法起动，其目的是（B）
A.为了使起动过程平稳
B.为了减小起动电流
C.为了减小起动转矩
D.为了减少起动时间
6、一般的直流电动机不允许直接起动，要采取电枢串电阻或降低电压的方法来起动，为保证顺利起动，要将起动电流控制控制在什么范围内（C）
A.=3I N
B.≤（～
C.≤～2)I N
D.=(5～7)I N
7、他励直流电动机的人为机械特性与固有机械特性相比，n0和斜率均发生了变化，那么这
条人为机械特性一定是（D）。

A.串电阻的人为机械特性
B.降电压的人为机械特性
C.升电压的人为机械特性
D.弱磁的人为机械特性
8、一台三相异步电动机，其铭牌上标明额定电压为220/380V，其接法应是( B)。

A. Y /Δ
B. Δ/ Y
C. Δ/Δ
D. Y/ Y
9、若在两极三相对称绕组中通入i u=I m sinωt（A），i v=I m sin（ωt－1200）（A），i w=I m sin（ωt＋1200）（A）的三相电流，当ωt=2400时，其三相基波合成磁动势的幅值位于（ C ）。

相绕组轴线上相绕组轴线上
相绕组轴线上 D.在三相绕组轴线之外的某一位置
10、对于铭牌上标记有IP56的电动机，以下哪个结论是正确的( C )
A.该标记表示电动机的结构形式
B.其中的5表示电动机的防水的程度
C.其中的5表示电动机防异物保护的等级
D.特征数值56表示线圈的温度极限
11、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10%，这时电动机的电磁转矩（ B ）。

A. Tem= =TN
= D.不能确定
12、在旋转中的三相异步电动机，如果一相断路，则会出现（D ）。

A. 电动机不能运转
B. 电动机能运转，但转速升高
C. 电动机能运转，但电流减小
D.电流急剧升高，若不立即切断电源，则绕组过热烧毁
13、异步电动机转子的转动方向，转速与旋转磁场的关系是（C）。

A. 两者方向相同，转速相等
B. 两者方向相反，转速相等
C. 两者方向相同，转子的转速略小于旋转磁场的转速
D. 两者方向相反，转子的转速略小于旋转磁场的转速
14、一台三相异步电动机，磁极对数为3，定子槽数为36，则极距为( C )。

A. 18
B. 9
C. 6
D. 3
15、三相异步电动机能耗制动是利用什么组合完成的( A )
A. 直流电源和转子回路电阻
B. 交流电源和转子回路电阻
C. 直流电源和定子回路电阻
D. 交流电源和定子回路电阻
16、三相异步电动机在运行中，把定子绕组两相反接，则转子的转速会（D ）。

A. 升高
B.下降一直到停转
C.下降到某一稳定转速
D. 下降至零后再反向旋转
17、改变三相异步电动机的旋转磁场方向就可以使电动机（C ）。

A. 停速
B. 减速
C. 反转
D. 降压启动
18、目前变频器中常采用什么作为主开关器件( D )
A. SCR
B. GTO
C. BJT
D. IGBT
19、目前，在交流调速系统中，应用最多、最广泛，可以构成高动态性能的是（C ）。

A. 调压调速
B. 串级调速
C. 变频调速
D. 变极调速
20、同步发电机转速高，对转子材料要求是，既要具有良好的导磁性，又具有很高的机械强度，因此常用（C）制成。

A.硅钢
B.高碳钢
C.铬、镍钼合金
D.低碳钢
21、三相同步电动机起动时，其转子部分必须（D）。

A.转子绕组短路
B.转子绕组开路
C.转子绕组中加入励磁
D.在转子上安装
阻尼线圈
22、同步调相机可以改善电网或电力系统的功率因数，因此，它应该安装在（A ）。

A.电网的受电端
B.电网中任意一处
C.容量大的电气设备附近
D.供电网的末端
四、简答题
1、如何改变并励直流电动机的旋转方向
并励直流电动机它的电枢和磁场是并联的，改变电源极性时，电枢的电流方向改变了，可是磁场的电流方向也改变了。

所以旋转方向不变。

方法有两种,一是改变电枢电流方向,二
是改变磁场方向.
2、何谓电枢反应电枢反应对气隙磁场有何影响
电枢反应对称负载时，电枢磁动势对主极磁场基波产生的影响，这种现象称为电枢反应。

影响电枢反应对直流电机的工作影响很大，使磁极半边的磁场加强；另半边的磁场
减弱，负载越大，电枢反应引起的磁场畸变越强烈，其结果将破坏电枢绕组元件的正常换向，易引起火花，使电机工作条件恶化。

同时电枢反应将使极靴尖处磁通密集，造成换向片间的
最大电压过高，也易引起火花甚至造成电机环火。

3、他励直流电动机正在运转时，突然励磁绕组断开，对电机有什么影响若在起动时，励磁
绕组就断线了，又有什么影响
4、为什么功率为几个千瓦的直流电动机不能直接起动，而同样容量的三相笼型异步电却可
以直接起动
5、三相异步电动机在额定负载下运行，如果电源电压低于其额定电压，则电动机的转速，主磁通及定、转子电流将如何变化
6、三相鼠笼电动机和三相绕线异步电动机各有哪些调速方法
7、对于三相绕线式异步电动机，如果电源电压一定，转子回路电阻适当增大，则起动转矩
和最大转矩如何变化
8、三相异步电动机在基频以下和基频以上变频调速时，应按什么规律控制定子电压为什么
9、同步发电机与电网并网运行的条件是什么
10、试简述功角的双重物理意义。

五、计算题
1、一台并励直流电动机的铭牌数据为：额定电压U N=220V，额定电枢电流I aN=75A,额定转
速n N=1000r/min,电枢回路电阻Ra=Ω，（包括电刷接触电阻），励磁回路总电阻R f=91Ω,额定
负载时电枢铁损耗P Fe=600W,机械损耗P mec=1989W,求：
（1）电动机在额定负载运行时的输出转矩；
（2）额定效率。

2、一台他励直流电动机，I N=，U N=220V, Ra=Ω，试问：（1）直接起动时的起动电流是额定
电流的多少倍（2）如限制起动电流为,电枢回路应串入多大的电阻
3、一台P N=,Y/Δ连结，380/220V、cosφN=、ηN=80%、n N=1450r/min、的三相异步电动机，
试求：（1）接成Y形连结及Δ形连接时的额定电流；（2）同步转速n1及定子极对数p；（3）带额定负载时的转差率s N。

4、有一台4极异步电动机，P N=10Kw，U N=380V，f=50Hz，转子铜损耗Pcu2=314W，附加损耗Pad=102W，机械损耗Pmec=175W，转差率s=，求电动机的电磁功率，额定转速和额定转矩。