2009太原科技大學(xué)電力拖動(dòng)試題標(biāo)準(zhǔn)答案(三本)A卷

1、太原科技大學(xué) 華 科 學(xué) 院 2008級(jí)電力拖動(dòng)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) A 卷一、 填空題（共25分，每空0.5分）1. 電力拖動(dòng)系統(tǒng)一般是由 電動(dòng)機(jī) 、 傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 、 工作機(jī)構(gòu) 、 控制設(shè)備 和 電源 五部分組成。2. 用運(yùn)動(dòng)方程式來(lái)表示單軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)中電磁轉(zhuǎn)矩T、負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL與轉(zhuǎn)速n之間的關(guān)系或。3. 在多軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化為單軸系統(tǒng)的過(guò)程中，所遵循的折算原則是：保持系統(tǒng)的 功率 傳遞關(guān)系和系統(tǒng)的貯存 動(dòng)能 不變。所以，轉(zhuǎn)矩應(yīng)按照 傳動(dòng)比（或j） 的反比來(lái)折算，飛輪矩應(yīng)按照 傳動(dòng)比的平方（或j2） 的反比來(lái)折算，在起升機(jī)構(gòu)中的滑輪組倍率實(shí)質(zhì)上就是 傳動(dòng)比（或j） 的一部分。4. 判定電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)

2、行的充要條件是和。5. 直流電動(dòng)機(jī)定子部分的作用是 產(chǎn)生固定磁場(chǎng)（或產(chǎn)生磁場(chǎng)） ，異步電動(dòng)機(jī)定子部分中的作用 產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) 。6. 直流電動(dòng)機(jī)按勵(lì)磁方式的不同可分為 他勵(lì) 、 并勵(lì) 、 串勵(lì) 、 復(fù)勵(lì) 四種。7. 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)中的損耗主要有 鐵損耗 、 銅耗 、 機(jī)械摩擦損耗（空載損耗） 等。（答出雜散損耗（或附加損耗）也得分）8. 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的人為機(jī)械特性主要有 串電阻 、 降電壓 、 弱磁 三大類。9. 直流電機(jī)銘牌上的額定功率對(duì)直流發(fā)電機(jī)來(lái)說(shuō)是指 電刷端的輸出電功率（或） ，對(duì)直流電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)是指 轉(zhuǎn)軸上輸出的機(jī)械功率（） 。10. 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械特性的一般表達(dá)式為n=n0-

3、T，其中理想空載轉(zhuǎn)速n0等于，機(jī)械特性的斜率等于。11. 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)工作在第一、三象限時(shí)處于 電動(dòng) 運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，此時(shí)，電磁功率PM 0； 而在第二、四象限時(shí)處于 制動(dòng) 運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，此時(shí)，電磁功率PM 0。12. YZR電動(dòng)機(jī)的含義是 三相異步繞線式起重冶金用電機(jī) 。（答出三相、異步、繞線式、起重冶金專用任三個(gè)給0.5分）13. 一般工作機(jī)械的電動(dòng)機(jī)主要工作方式分為 連續(xù)工作方式（或S1） 、 短時(shí)工作方式（或S2） 、 周期性斷續(xù)工作方式（或S3） 三種。14. 三相異步電動(dòng)機(jī)按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)可分為 繞線式 和 鼠籠式 兩大類。15. 判定下列各種情況下，采用電動(dòng)機(jī)慣例的一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在什么

4、狀態(tài)：P1 0，PM 0，Ia 0， 正向電動(dòng)狀態(tài) ； Ea 0，EaIa 0， 反向電動(dòng)狀態(tài) ；T 0，n 0，U = UN， 倒拉反轉(zhuǎn)運(yùn)行 ； n 0，U =UN，Ia 0， 反向回饋制動(dòng)運(yùn)行 。16. 三相異步電動(dòng)機(jī)最大電磁轉(zhuǎn)矩與電壓成 平方正比（或） 關(guān)系；臨界轉(zhuǎn)差率與轉(zhuǎn)子回路電阻成 正比（或） 關(guān)系。17. 拖動(dòng)位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行于正向電動(dòng)狀態(tài)的三相異步電動(dòng)機(jī)，若采用能耗制動(dòng)停車，當(dāng)n=0時(shí)，必需采取 上閘（制動(dòng)器抱閘） 停車措施。18. 拖動(dòng)較小的阻抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行于正向電動(dòng)狀態(tài)的三相異步電動(dòng)機(jī)，若采用電樞反接制動(dòng)，當(dāng)n=0時(shí)，需采取 斷電上閘（或切斷電源并制動(dòng)器抱閘） 停車措

5、施停車，否則，系統(tǒng)會(huì)運(yùn)行在 象限，工作在 反向電動(dòng) 狀態(tài)。19. 異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的實(shí)用形式。二、 單項(xiàng)選擇題（共6分，每空1分）1. 電力拖動(dòng)系統(tǒng)中已知電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1000r/min，工作機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速為100 r/min，傳動(dòng)效率為0.85，工作機(jī)構(gòu)未折算的實(shí)際轉(zhuǎn)矩為180N.m，電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩為20 N.m，該系統(tǒng)肯定運(yùn)行 C 。A) 加速過(guò)程 B) 恒速 C) 減速過(guò)程D) 停止不動(dòng)2. 如不考慮機(jī)械強(qiáng)度或換向問(wèn)題，在下列條件下拖動(dòng)負(fù)載運(yùn)行時(shí)，從充分利用電動(dòng)機(jī)來(lái)講，哪種情況下電動(dòng)機(jī)的輸出功率最大 B 。A) 強(qiáng)迫通風(fēng)，環(huán)境溫度60B) 強(qiáng)迫通風(fēng)，環(huán)境溫度40C) 自然冷卻，環(huán)境溫度60 D

6、) 自然冷卻，環(huán)境溫度403. 一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī),，當(dāng)提升某重物時(shí)，負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL=TN，電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速為nN=710rpm，忽略傳動(dòng)損耗，現(xiàn)要以相同的速度把該重物下放，可以采用的辦法是 D 。A) 降低電源電壓U1 B) 改變氣隙磁通量C) 對(duì)調(diào)定子繞組任意兩出線端D) 串入合適的電阻4. 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)中，下列物理量中方向不變的是 D 。勵(lì)磁電流；電樞電流；電樞感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；電樞元件感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；電樞導(dǎo)條中的電流；主磁極中的磁通；電樞鐵心中的磁通；A) B) C) D) 5. 一臺(tái)YZR電動(dòng)機(jī)，提升某重物，當(dāng)達(dá)到一定高度時(shí)需要短時(shí)停在空中，不使用例如抱閘等裝置使卷筒停轉(zhuǎn)的辦法，那么可以采用的辦

7、法是 B 。A) 切斷電動(dòng)機(jī)電源B) 在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組中串入適當(dāng)?shù)娜鄬?duì)稱電阻C) 對(duì)調(diào)定子繞組任意兩出線端 D) 降低電動(dòng)機(jī)電源電壓6. 一臺(tái)電動(dòng)機(jī)連續(xù)工作方式額定功率為40kW，短時(shí)工作方式15min工作時(shí)間額定功率為PN1，30min工作時(shí)間額定功率為PN2，則 C 。A) PN1=PN2=40kWB) PN1PN2PN240kWD) PN2 PN140kW三、 判斷題（正確的在括號(hào)里寫“T”，錯(cuò)誤的寫“F”，共12分，每題1分）正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”也同樣評(píng)分。1. 在起重運(yùn)輸機(jī)械的電力拖動(dòng)系統(tǒng)中要得到穩(wěn)定運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)必須具有從右向下傾斜的機(jī)械特性。（F）2. 直流電動(dòng)機(jī)串多級(jí)電阻

8、起動(dòng)，在起動(dòng)過(guò)程中，每切除一級(jí)起動(dòng)電阻時(shí)，電樞電流都會(huì)突變。（T）3. 直流發(fā)電機(jī)主磁極磁通產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)存在于電樞繞組中。（F）4. 起重機(jī)提升與下放同一重物時(shí)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的損耗轉(zhuǎn)矩一樣大。（T）5. 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)電磁功率PM0，說(shuō)明此時(shí)電動(dòng)機(jī)已經(jīng)變?yōu)樗麆?lì)直流發(fā)電機(jī)了。（F）6. 空載轉(zhuǎn)矩T0是一個(gè)制動(dòng)性的轉(zhuǎn)矩，永遠(yuǎn)與轉(zhuǎn)速n的方向相反。（T）7. 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)降壓調(diào)速與弱磁調(diào)速，都可以做到無(wú)級(jí)調(diào)速。（T）8. 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電樞電流增大，電磁轉(zhuǎn)矩也一定增大。（T）9. 繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串入適當(dāng)電抗，能增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。（F）10. 三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串入電阻可增大起動(dòng)轉(zhuǎn)

9、矩，串入電阻值越大，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也越大。（F）。11. 三相異步電動(dòng)機(jī)的臨界轉(zhuǎn)差率Sm的大小與轉(zhuǎn)子電阻r2無(wú)關(guān)。（F）12. 三相異步電動(dòng)機(jī)的變極調(diào)速只能用在籠型轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)上。 （T）四、 問(wèn)答題（共20分）1. 確定電動(dòng)機(jī)功率的原則和步驟。（4分）答：原則和步驟：工作制、工作級(jí)別、JC值。計(jì)算負(fù)載功率PL。根據(jù)負(fù)載功率，預(yù)選電動(dòng)機(jī)的額定功率和其它參數(shù)。校核預(yù)選電動(dòng)機(jī)；一般先校核溫升，再校核過(guò)載倍數(shù)，必要時(shí)校核啟動(dòng)能力。三者都通過(guò)，所選的電動(dòng)機(jī)便選定，通不過(guò)，從第三步重新開始，直到通過(guò)為止。不過(guò)熱。不過(guò)載。保證啟動(dòng)時(shí)間（或保證足夠的啟動(dòng)能力）。（每條0.5分，共4分）2. 異步電動(dòng)機(jī)和直流電機(jī)的定

10、子和轉(zhuǎn)子鐵心的各用什么材料制成？為什么？（4分）答：直流電動(dòng)機(jī)的定子用厚鋼板，轉(zhuǎn)子用硅鋼片制成；異步電動(dòng)機(jī)的的定子和轉(zhuǎn)子都用硅鋼片制成。（2分）這主要是因?yàn)橹绷麟姍C(jī)定子產(chǎn)生固定的磁場(chǎng)，定子產(chǎn)生的渦流損耗和鐵損耗較小，因而用厚鋼板，轉(zhuǎn)子鐵心隨磁通方向變化產(chǎn)生渦流與磁滯損耗，因而用導(dǎo)磁性能好的硅鋼片。（1分）異步電動(dòng)機(jī)定子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)，此時(shí)的渦流損耗和鐵損耗較大，轉(zhuǎn)子鐵心也產(chǎn)生渦流與磁滯損耗，因此都用導(dǎo)磁性能好、，損耗小的硅鋼片。（1分）3. 三相異步電動(dòng)機(jī)能否長(zhǎng)期運(yùn)行在最大轉(zhuǎn)矩下工作？為什么？（4分）答：不能。（1分）電機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中有可能發(fā)生負(fù)載突然增大而導(dǎo)致過(guò)載。（1分）電壓波動(dòng)時(shí)影響真實(shí)

11、的電動(dòng)機(jī)特性而導(dǎo)致過(guò)載。（1分）電機(jī)是按照額定運(yùn)行情況來(lái)設(shè)計(jì)的，在電機(jī)帶額定轉(zhuǎn)矩工作時(shí)，電機(jī)內(nèi)部的損耗、溫升、機(jī)械受力等都是允許的，如果使電機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)行在最大轉(zhuǎn)矩下，電流最大，電機(jī)內(nèi)部的損耗、溫升及機(jī)械受力等都要超過(guò)設(shè)計(jì)的允許值，就可能損壞電機(jī)。（1分）4. 容量為幾千瓦時(shí)，為什么直流電動(dòng)機(jī)不能直接啟動(dòng)而三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)卻可以直接啟動(dòng)？（8分）答：直流電動(dòng)機(jī)若直接啟動(dòng)時(shí)：?jiǎn)?dòng)電流達(dá)十幾倍額定電流以上；無(wú)法換向；由于發(fā)熱使溫度升高而燒毀電動(dòng)機(jī)。而三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)：?jiǎn)?dòng)電流只有額定電流的4至7倍；沒(méi)有換向問(wèn)題；在控制啟動(dòng)次數(shù)的情況下，啟動(dòng)過(guò)程短時(shí)過(guò)電流電動(dòng)機(jī)發(fā)熱沒(méi)有問(wèn)題；啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩足夠大。

12、因此，容量在幾千瓦范圍內(nèi)，直流電動(dòng)機(jī)不能直接啟動(dòng)而三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)卻可以直接啟動(dòng)。（每條1分）五、 作圖分析題（共21分）1. 下圖中所示為一臺(tái)空載并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的接線，已知按圖（a）接線時(shí)電動(dòng)機(jī)順時(shí)針啟動(dòng)，請(qǐng)標(biāo)出按圖（b）、（c）、（d）界限時(shí)，電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方向。（3分）或：逆時(shí)針順時(shí)針逆時(shí)針2. 在直角坐標(biāo)中繪出直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)在電動(dòng)與各種制動(dòng)狀態(tài)時(shí)的機(jī)械特性曲線并寫出其機(jī)械特性方程，同時(shí)標(biāo)出P1，PM，T，n的方向。（18分）答：能耗制動(dòng)過(guò)程TTL2n0n1-TL1TL1正向電動(dòng)運(yùn)行正向回饋制動(dòng)過(guò)程能耗制動(dòng)運(yùn)行倒拉反轉(zhuǎn)運(yùn)行反向回饋制動(dòng)運(yùn)行反向電動(dòng)運(yùn)行反接制動(dòng)過(guò)程O-n0n機(jī)械特性方程：正

13、向電動(dòng)運(yùn)行反向電動(dòng)運(yùn)行能耗制動(dòng)過(guò)程能耗制動(dòng)運(yùn)行反接制動(dòng)過(guò)程倒拉反轉(zhuǎn)制動(dòng)運(yùn)行正向回饋制動(dòng)過(guò)程反向回饋制動(dòng)運(yùn)行評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：畫出Tn坐標(biāo)給1分；畫出阻抗性負(fù)載和位能性負(fù)載曲線（TL1、TL2、-TL1）給1分；畫出二個(gè)電動(dòng)狀態(tài)、三個(gè)制動(dòng)過(guò)程、三個(gè)制動(dòng)運(yùn)行給8分；（每個(gè)1分）寫出八個(gè)特性方程給4分；（每個(gè)0.5分）P1，PM，T，n給出任意兩個(gè)正確給0.5分，一個(gè)8個(gè)，共4分。六、 計(jì)算題（共16分）1. 一臺(tái)三相8極工頻繞線式異步電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)為：額定容量PN = 75kW，額定轉(zhuǎn)速nN = 720rpm, = 2.4，轉(zhuǎn)子額定電勢(shì)E2N = 213V（轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子繞組開路電勢(shì)），轉(zhuǎn)子額定電流I2N = 200A， U1 = 220V，通過(guò)計(jì)算確定此電動(dòng)機(jī)的自然特性并繪出圖形（畫出象限的四個(gè)特殊點(diǎn)并連線）。（8分）解：（1）同步轉(zhuǎn)速（1分）（2）額定力矩（1分）（3）最大轉(zhuǎn)矩（1分）（4）額定轉(zhuǎn)差率（1分）（5）臨界轉(zhuǎn)差率（1分）（6）轉(zhuǎn)矩實(shí)用公式（1分）（7）當(dāng)s=1時(shí)（1分）nsTA75000.18332387.496845.582.097200.04994.79（1分）2. 一臺(tái)工頻8極繞線式異步電動(dòng)機(jī)PN = 30kW，U1N