電機(jī)與拖動基礎(chǔ)與答案

1、答案_2007_年 _2008_年第1 學(xué)期課程名稱：電機(jī)與拖動基礎(chǔ)專業(yè)年級：自動化2005考生學(xué)號：考生姓名：試卷類型：A 卷 B 卷 考試方式 :開卷 閉卷 一、選擇題 （共 18 分，每空一個答案）1、 6 分 下圖為一臺空載他勵直流電動機(jī)的接線，按（a）圖接線時電動機(jī)順時針方向起 動 ， 按 圖 （ b ）、（ c 、） (d) 接 線 時 的 起 動 方 向 依 次 為 ： _B_ 、_B_ 、_A_ 。A 順時針B 逆時針(a)(b)(c)(d)2、 6 分 異步電動機(jī)，定子接三相對稱電源，轉(zhuǎn)子短路。轉(zhuǎn)子從靜止開始啟動，隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速逐漸升高，轉(zhuǎn)差率C，轉(zhuǎn)子電動勢大小C，轉(zhuǎn)子電動勢頻

2、率C 。A 不變；B 變大；C 變小 ;3、 2 分 一臺他勵直流發(fā)電機(jī)由額定運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)速下降到原來的樞電流都不變，則A成立。60，而勵磁電流和電A Ea 下降到原來的 60B T 下降到原來的 60C Ea 和 T 都下降到原來的 60D U 下降到原來的 604、 4 分 某三相電力變壓器帶電阻性負(fù)載運(yùn)行，負(fù)載系數(shù)越大， 電壓變化率 _B_（越小；不變；越大） ，輸出電壓 _A_A. 越低B. 越高C. 不變二、填空題（共 13 分）1、 6 分 nN 1500r/min 的他勵直流電動機(jī)拖動轉(zhuǎn)矩TLTN 的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，在固有機(jī)械特性、電樞回路串電阻、降低電源電壓及減弱磁通的認(rèn)為特性上運(yùn)行

3、，請?jiān)谙卤碇刑顫M有關(guān)數(shù)據(jù)。U( R Ra ) /n0 /(r min 1 )n /(r min 1)I a / AU NN11500135050U NN315001050500.5U NN1750600502、 3分 變頻調(diào)速的異步電動機(jī)，在基頻以下調(diào)速時，應(yīng)使E1 與f1比值恒定（比值恒定or乘積恒定），屬于恒轉(zhuǎn)矩（恒轉(zhuǎn)矩or恒功率）調(diào)速方式；在基頻以上調(diào)速時，屬于恒功率（恒轉(zhuǎn)矩or 恒功率）調(diào)速方式。3、 4分 變壓器采用副邊向原邊折算時，電流量應(yīng)該在原有基礎(chǔ)上乘以_1/ k _，電壓應(yīng)該在原有基礎(chǔ)上乘以_k _ ，電勢量應(yīng)該在原有基礎(chǔ)上乘以_k _ ， 電 阻 和 電 抗 量 應(yīng) 該 在

4、 原 有 基 礎(chǔ) 上 乘 以_ k 2 _ 。（設(shè)變壓器變比為k ）三、作圖題 (17 分 )1、 8 分 根據(jù)下圖中三相變壓器的繞組接線確定其連接組別，要求畫出繞組電動勢向量圖。答：（除 EAB 以外一條線1 分，連接組別判定1 分）BE ABYXZCE AAcxzabyEab連接組別為 Y, d 9 。2、 9 分 分別在三個圖中畫出異步電動機(jī)的三種人為機(jī)械特性：（ 1）降低定子電壓；（ 2）定子串三相對稱電阻；（ 3）轉(zhuǎn)子回路串三相對稱電阻。（要求畫出曲線隨電壓、定子電阻和轉(zhuǎn)子電阻變化的趨勢，并說明橫縱坐標(biāo)）答：（每圖 3 分）降低定子電壓定子串三相對稱電阻轉(zhuǎn)子串三相對稱電阻四、簡答題

5、(共 18 分)1、 8 分 三相異步電動機(jī)中，定子三相對稱繞組通入三相對稱電流得到的磁通勢具有那些關(guān)鍵特性？答：（每點(diǎn) 2 分）A 幅值恒定（2 分）B 磁通勢的轉(zhuǎn)向決定于電流的相序，從領(lǐng)先相向滯后相旋轉(zhuǎn)（2 分）C 磁通勢相對于定子討組的轉(zhuǎn)速為同步轉(zhuǎn)速（2分）n60 fr / minpD 瞬間位置（2分）三相電流中的某相電流值達(dá)到正最大值時，三相合成基波旋轉(zhuǎn)磁通勢的正幅值，正好位于該相繞組的軸線處。2、 10 分 異步電動機(jī)拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，增大轉(zhuǎn)子繞組電阻，以下各量如何變化？為什么？（ 1） I 2 （ 2） cos2（3） PM（ 4） Pm（ 5） n答：（每個量2 分）R2R2Rss

6、Ns（1） I2不變原因： I2NE2 I 2E2( R2Rs )2(R2 )2X 2X 2sN2s2（ 2） cos2 不變cos 2( R2Rs )/ s(R2 )/ sN( R2Rs) / s) 2X22(R2 / sN ) 2X 22（3） PM 不變PM3I2R2 Rs3I2R22s2sN（ 4） Pm 變小PmPMPcu 2 轉(zhuǎn)子電阻增加，Pcu 2 增大，因此 Pm 變小。（ 5） n 變小轉(zhuǎn)差率 s 隨轉(zhuǎn)子電阻增大，速度n 變小。五、計(jì)算題 (共 32 分)：1、12 分 一臺他勵直流電動機(jī)PN11kw ,U N 110v , I N 120A , nN 750r / min

7、,Ra0.09。已知最大允許電流I max2.2 I N 。電動機(jī)原工作在額定電動狀態(tài)，負(fù)載為反抗性。求：（ 1） 以最大允許電流進(jìn)行電壓反接制動，電樞應(yīng)串入多大電阻？（ 2） 在制動到 n 0 時，不切斷電源，電機(jī)能否反向運(yùn)行？如果能反向，反向穩(wěn)定運(yùn)行轉(zhuǎn)速是多少？此時工作在什么狀態(tài)？（ 3） 畫出以上過程的機(jī)械特性曲線示意圖。解：（一個小問題4 分）U NI N Ra110 120 0.09Ce NnN0.1323750(1)R總U NCe N nN110 0.1323 750I max2.20.7925120R總Ra0.79250.090.7025R串(2)n=0 時， I aU N110

8、138.8AR總0.7925此時電磁轉(zhuǎn)矩大?。篢mCt I a 9.55Ce I a9.550.1323138.8 175.37 N m負(fù)載轉(zhuǎn)矩 TL9.55 PN9.5511k140.07 N .mnN750Q Tm TL可以反向起動反向起動后穩(wěn)定運(yùn)行時的電機(jī)電流I aTLTL140.07Ct9.55Ce9.55110.86 A0.1323穩(wěn)定轉(zhuǎn)速為：U NI a R總110110.860.7925n0.1323167.37 r / minCe N此時工作在反向電動狀態(tài).(3)nTLT0TL2、 10分 一臺三相電力變壓器額定電壓為：U1N /U 2N9500 / 380V , Y / 接法

9、。（ 1）在低壓測做空載試驗(yàn)，測得數(shù)據(jù)：U 20380V ,I 060 A,P03518W（ 2）在高壓測做短路試驗(yàn)，測得數(shù)據(jù)：U 1k400V ,I1k40 A,Pk6667W求變壓器每一相的參數(shù)值（不需要做溫度折算，不用標(biāo)么值表示）。解：（1）低壓測空載實(shí)驗(yàn)ZmU 23803.663I 20360RmP035180.326（三個式子分值分別為2分、2分、1分）3I 202360 2X mZm2Rm23.65（2）高壓側(cè)短路實(shí)驗(yàn)ZkU 14005.773I1340RkPk66671.39（三個式子分值分別為2分、2分、1分）3I123402X kZk2Rk25.63、12分 已知一臺三相四極異步電動機(jī)的額定數(shù)據(jù)為：f1N50Hz， PN=10kW ，U N=380V ，定子繞組Y型連接。額定運(yùn)行時，定子銅耗pcu1557W，轉(zhuǎn)子銅耗pcu 2314W，鐵耗p fe276W ，機(jī)械損耗pm77W，附加損耗ps200W 。計(jì)算該電動機(jī)額定負(fù)載時的：（ 1）同步轉(zhuǎn)速n1 （ 2）電磁功率（ 3）額定轉(zhuǎn)速n ； （ 4）空載轉(zhuǎn)矩 T0 ； （ 5）轉(zhuǎn)軸上的輸出轉(zhuǎn)矩T2 ；（ 6） 電磁轉(zhuǎn)矩 T60 f1N60 50解：（ 1） n11500r / minp2（ 2） PM PN pcu 2 pm ps100