電機與拖動基礎(chǔ)試題及答案

1、第二部分  直流電動機的電力拖動 一、填空題： 1、他勵直流電動機的固有機械特性是指在_條件下，_和_的關(guān)系。 （U=UN、=N，電樞回路不串電阻；n；Tem 2、直流電動機的起動方法有_ _。（降壓起動、電樞回路串電阻起動） 3、如果不串聯(lián)制動電阻，反接制動瞬間的電樞電流大約是電動狀態(tài)運行時電樞電流的_倍。 （2）4、當(dāng)電動機的轉(zhuǎn)速超過_時，出現(xiàn)回饋制動。（理想空載轉(zhuǎn)速） 5、拖動恒轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)負(fù)載進(jìn)行調(diào)速時，應(yīng)采_調(diào)速方法，而拖動恒功率負(fù)載時應(yīng)采用_調(diào)速方法。（降壓或電樞回路串電阻；弱磁） 1、直流電動機的人為特性都比固有特性軟。（  ）（F） 2、直流電動

2、機串多級電阻起動。在起動過程中，每切除一級起動電阻，電樞電流都將突變。（  ） （T）3、提升位能負(fù)載時的工作點在第一象限內(nèi)，而下放位能負(fù)載時的工作點在第四象限內(nèi)。（  ） （T）4、他勵直流電動機的降壓調(diào)速屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式，因此只能拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運行。（  ） （F）5、他勵直流電動機降壓或串電阻調(diào)速時，最大靜差率數(shù)值越大，調(diào)速范圍也越大。（  ） （T）三、選擇題 1、電力拖動系統(tǒng)運動方程式中的GD2反映了：（2）（1）旋轉(zhuǎn)體的重量與旋轉(zhuǎn)體直徑平方的乘積，它沒有任何物理意見；（2）系統(tǒng)機械慣性的大小，它是一個

3、整體物理量；（3）系統(tǒng)儲能的大小，但它不是一個整體物理量。 2、他勵直流電動機的人為特性與固有特性相比，其理想空載轉(zhuǎn)速和斜率均發(fā)生了變化，那么這條人為特性一定是：（3）（1）串電阻的人為特性；（2）降壓的人為特性；（3）弱磁的人為特性。 3、直流電動機采用降低電源電壓的方法起動，其目的是：（2）（1）為了使起動過程平穩(wěn)；（2）為了減小起動電流；（3）為了減小起動轉(zhuǎn)矩。 4、當(dāng)電動機的電樞回路銅損耗比電磁功率或軸機械功率都大時，這時電動機處于：（2）（1）能耗制動狀態(tài)；（2）反接制動狀態(tài)；（3）回饋制動狀態(tài)。5、他勵直流電動機拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載進(jìn)行串電阻調(diào)速，設(shè)調(diào)速前、后的電樞電流分別為I1和I2，

4、那么：（2）（1）I1<I2；（2）I1=I2；(3)I1>I2。 四、簡答題： 1、電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件是什么？（電動機的機械特性與負(fù)載的轉(zhuǎn)矩特性必須有交點，且在交點處，滿足） 2、何謂電動機的充分利用？(所謂電動機的充分利用是指電動機無論在額定轉(zhuǎn)速下運行,還是調(diào)速過程中處于不同轉(zhuǎn)速下運行,其電樞電流都等于額定值。) 一臺他勵直流電動機數(shù)據(jù)為：PN=7.5kW，UN=110V，I N=79.84A，nN=1500r/min，電樞回路電阻Ra=0.1014，求：（1）U=U N，=N條件下，電樞電流Ia=60A時轉(zhuǎn)速是多少？（2） U=U N條件下，主磁通減少15%，負(fù)載轉(zhuǎn)矩

5、為TN不變時，電動機電樞電流與轉(zhuǎn)速是多少？（3）U=U N，=N條件下，負(fù)載轉(zhuǎn)矩為0.8TN，轉(zhuǎn)速為（800）r/min，電樞回路應(yīng)串入多大電阻？ 解：（1） （2）不變時，不變，即 （3）不計空載轉(zhuǎn)矩時，故： 解得：第五部分  異步電動機 一、填空題： 1、當(dāng)s在_范圍內(nèi)，三相異步電機運行于電動機狀態(tài)，此時電磁轉(zhuǎn)矩性質(zhì)為_；在_范圍內(nèi)運行于發(fā)電機狀態(tài)，此時電磁轉(zhuǎn)矩性質(zhì)為_。（0；反電動勢；制動轉(zhuǎn)矩） 2、三相異步電動機根據(jù)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不同可分為_ _和_ _兩類。（籠型異步電動機和繞線型異步電動機） 3、一臺6極三相異步電動機接于50HZ的三相對稱電源；其s=0.05，則此時

6、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為_r/min，定子旋轉(zhuǎn)磁勢相對于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為_r/min。（950；50；0） 4、三相異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩是由_和_共同作用產(chǎn)生的。（主磁通；轉(zhuǎn)子電流的有功分量 ）5、一臺三相異步電動機帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運行，若電源電壓下降，則電動機的轉(zhuǎn)速_，定子電流_，最大轉(zhuǎn)矩_，臨界轉(zhuǎn)差率_。（減?。辉龃?；減?。徊蛔儯?6、三相異步電動機電源電壓一定，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩增加，則轉(zhuǎn)速_，定子電流_。（減?。?增加）7、三相異步電動機等效電路中的附加電阻是模擬_的等值電阻。（總機械功率） 8、三相異步電動機在額定負(fù)載運行時，其轉(zhuǎn)差率s一般在_范圍內(nèi)。 （0.010.06）9、對于繞線轉(zhuǎn)子三相異步電動機，如果電源

7、電壓一定，轉(zhuǎn)子回路電阻適當(dāng)增大，則起動轉(zhuǎn)矩_，最大轉(zhuǎn)矩_。（增大；不變） 二、判斷題 1、不管異步電機轉(zhuǎn)子是旋轉(zhuǎn)還是靜止，定、轉(zhuǎn)子磁通勢都是相對靜止的（  ）。（T） 2、三相異步電動機轉(zhuǎn)子不動時，經(jīng)由空氣隙傳遞到轉(zhuǎn)子側(cè)的電磁功率全部轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)子銅損耗（  ）。 （T）3、三相異步電動機的最大電磁轉(zhuǎn)矩Tm的大小與轉(zhuǎn)子電阻r2阻值無關(guān)（  ）。（T） 4、通常三相籠型異步電動機定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組的相數(shù)不相等，而三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機的定、轉(zhuǎn)子相數(shù)則相等。（  ） （T）5、三相異步電機當(dāng)轉(zhuǎn)子不動時，轉(zhuǎn)子繞組電流的頻率與

8、定子電流的頻率相同（  ）。（T） 三、選擇題 1、三相異步電動機帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運行，如果電源電壓下降，當(dāng)電動機穩(wěn)定運行后，此時電動機的電磁轉(zhuǎn)矩：下降；增大；不變；不定。 2、三相異步電動機的空載電流比同容量變壓器大的原因：異步電動機是旋轉(zhuǎn)的；異步電動機的損耗大；異步電動機有氣隙；異步電動機有漏抗。 3、三相異步電動機空載時，氣隙磁通的大小主要取決于：電源電壓；氣隙大小；定、轉(zhuǎn)子鐵心材質(zhì)；定子繞組的漏阻抗。 4、三相異步電動機能畫出像變壓器那樣的等效電路是由于： 它們的定子或原邊電流都滯后于電源電壓；氣隙磁場在定、轉(zhuǎn)子或主磁通在原、副邊都感應(yīng)電動勢；它們都有主磁通和漏磁通；它

9、們都由電網(wǎng)取得勵磁電流。 5、三相異步電動機在運行中，把定子兩相反接，則轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速會：升高；下降一直到停轉(zhuǎn)；下降至零后再反向旋轉(zhuǎn)；下降到某一穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。 四、簡答題 1、三相異步電動機空載運行時，電動機的功率因數(shù)為什么很低？ （空載時，而，其中，為有功分量電流，用來供給空載損耗；為無功分量電流，用來建立磁場。由于，所以空載電流基本上是一無功性質(zhì)的電流，因而電動機的功率因數(shù)很低。）2、異步電動機等效電路中的附加電阻的物理意義是什么？能否用電抗或電容代替這個附加電阻？為什么？（異步電動機等效電路中的附加電阻代表總機械功率的一個虛擬電阻，用轉(zhuǎn)子電流在該電阻所消耗的功率來代替總機械功率（包括軸上輸出的機

10、械功率和機械損耗、附加損耗等）。因輸出的機械功率和機械損耗等均屬有功性質(zhì)。因此， 從電路角度來模擬的話，只能用有功元件電阻，而不能用無功元件電抗或電容代替這個附加電阻。）3、異步電動機中的空氣隙為什么做得很?。浚ó惒诫妱訖C氣隙小的目的是為了減小其勵磁電流（空載電流），從而提高電動機功率因數(shù)。因異步電動機的勵磁電流是由電網(wǎng)供給的，故氣隙越小，電網(wǎng)供給的勵磁電流就小。而勵磁電流有屬于感性無功性質(zhì)，故減小勵磁電流，相應(yīng)就能提高電機的功率因數(shù)。）五、計算題 1、已知一臺三相四極異步電動機的額定數(shù)據(jù)為：PN=10kW，UN=380V，IN=11.6A，定子為Y聯(lián)結(jié)，額定運行時，定子銅損耗PCu1=560

11、W,轉(zhuǎn)子銅損耗PCu2=310W，機械損耗Pmec=70W，附加損耗Pad=200W，試計算該電動機在額定負(fù)載時的：（1）額定轉(zhuǎn)速；（2）空載轉(zhuǎn)矩；（3）轉(zhuǎn)軸上的輸出轉(zhuǎn)矩；（4）電磁轉(zhuǎn)矩。 解：（1） （2） （3） （4）2、已知一臺三相異步電動機，額定頻率為150kW，額定電壓為380V，額定轉(zhuǎn)速為1460r/min，過載倍數(shù)為2.4，試求：（1）轉(zhuǎn)矩的實用表達(dá)式；（2）問電動機能否帶動額定負(fù)載起動。解：（1） 根據(jù)額定轉(zhuǎn)速為1460r/min，可判斷出同步轉(zhuǎn)速=1500 r/min，則額定轉(zhuǎn)差率為 轉(zhuǎn)子不串電阻的實用表達(dá)式為： （2）電機開始起動時，s=1，T=Ts，代入實用表達(dá)式得：

12、因為，故電動機不能拖動額定負(fù)載起動。第六部分  異步電動機的電力拖動 1、 填空題： 1、拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運行的三相異步電動機，其轉(zhuǎn)差率s在_范圍內(nèi)時，電動機都能穩(wěn)定運行。 ()2、三相異步電動機的過載能力是指_。 ()3、星形一三角形降壓起動時，起動電流和起動轉(zhuǎn)矩各降為直接起動時的_倍。(3) 4、三相異步電動機進(jìn)行能耗制動時，直流勵磁電流越大，則補始制動轉(zhuǎn)距越_。(大) 5、三相異步電動機拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載進(jìn)行變頻調(diào)速時，為了保證過載能力和主磁通不變，則U1應(yīng)隨f1按_規(guī)律調(diào)節(jié)。 (正比)二、判斷題 1、由公式Tem=CTmI2cos2可知，電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子電流成正比，因為直接

13、起動時的起動電流很大，所以起動轉(zhuǎn)矩也很大。（  ） (F)2、深槽式與雙籠型三相異步電動機，起動時由于集膚效應(yīng)而增大了轉(zhuǎn)子電阻，因此具有較高的起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)。（  ） (T)3、三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機轉(zhuǎn)子回路串入電阻可以增大起動轉(zhuǎn)矩，串入電阻值越大，起動轉(zhuǎn)矩也越大。（  ） (F)4、三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機提升位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，當(dāng)轉(zhuǎn)子回路串接適當(dāng)?shù)碾娮柚禃r，重物將停在空中。（  ） (T)5、三相異步電動機的變極調(diào)速只能用在籠型轉(zhuǎn)子電動機上。（  ） (T)三、選擇題 1、與固有機械特性相比，人為

14、機械特性上的最大電磁轉(zhuǎn)矩減小，臨界轉(zhuǎn)差率沒變，則該人為機械特性是異步電動機的：（3）（1）定子串接電阻的人為機械特性；（2）轉(zhuǎn)子串接電阻的人為機械特性；（3）降低電壓的人為機械特性。 2、 一臺三相籠型異步電動機的數(shù)據(jù)為PN = 20kW，UN = 380V，T=1.15，ki=6,定子繞組為三角形聯(lián)結(jié)。當(dāng)拖動額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩起動時，若供電變壓器允許起動電流不超過12IN，最好的起動方法是：（1）（1）直接起動；（2）Y降壓起動；（3）自耦變壓器降壓起動。 3、一臺三相異步電動機拖動額定轉(zhuǎn)矩負(fù)載運行時，若電源電壓下降10%，這時電動機的電磁轉(zhuǎn)矩：（1）（1）Tem=TN;(2) Tem=0.81

15、TN;(3) Tem=0.9TN。 4、三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機拖動起重機的主鉤，提升重物時電動機運行于正向電動狀態(tài)，若在轉(zhuǎn)子回路串接三相對稱電阻下放重物時，電動機運行狀態(tài)是：（3）（1）能耗制動運行；（2）反向回饋制動運行；（3）倒拉反轉(zhuǎn)運行。 5、三相異步電動機拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，當(dāng)進(jìn)行變極調(diào)速時，應(yīng)采用的聯(lián)結(jié)方式為：（1）（1）YYY；（2）YY；（3）正串Y反串Y。 四、簡答題 1、容量為幾個千瓦時，為什么直流電動機不能直接起動而三相籠型異步電動機卻可以直接起動？ (直流電動機的直接起動電流為，由于,無論功率大小，都將達(dá)到額定電流的十幾倍，甚至幾十倍，這是電動機本身所不能允許的，所以直流電動

16、機不能直接起動。三相異步電動機在設(shè)計時通常允許直接起動電流為額定電流的5-7倍，加上供電變壓器容量通常都能滿足小功率三相異步電動機直接起動要求，所以幾個千瓦的三相異步電動機可以直接起動。)2、深槽與雙籠型異步電動機為什么起動轉(zhuǎn)矩大而效率并不低？(深槽式與雙籠型異步電動機所以起動轉(zhuǎn)矩打，是因為起動時轉(zhuǎn)子電動勢、電流頻率較高，出現(xiàn)集膚效應(yīng)造成了轉(zhuǎn)子電阻增大所致。正常運行時集膚效應(yīng)不顯著，轉(zhuǎn)子電阻減小為正常值。因此運行時效率仍較高。) 五、計算題 一臺三相籠型異步電動機的數(shù)據(jù)為PN=40kW,UN=380V,nN=2930r/min,N=0.9, cosN=0.85，ki=5.5, kst=1.2，

17、定子繞組為三角形聯(lián)結(jié)，供電變壓器允許起動電流為150A，能否在下列情況下用Y降壓起動？ （1）負(fù)載轉(zhuǎn)矩為0.25TN;(2)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為0.5TN。 解：額定電流直接起動電流采用Y-降壓起動時起動電流：起動轉(zhuǎn)矩：可見：（1）當(dāng)時，可以起動；（2）當(dāng)時，不能起動。第九部分 電力拖動系統(tǒng)中電動機的選擇(選學(xué)內(nèi)容)一、簡答題：1、電動機的溫升、溫度以及環(huán)境溫度三者之間有什么關(guān)系？電機銘牌上的溫升值的含義是什么？(電動機的溫升與銅耗,鐵耗和機械損耗有關(guān)。電動機銘牌上的溫升值其含義是電動機絕緣許可的最高溫度。電動機的溫升、溫度以及環(huán)境溫度三者之間是剛工作時電動機的溫度與周圍介質(zhì)的溫度之差很小，熱量的發(fā)散是

18、隨溫度差遞增的，少量被發(fā)散法到空氣中，大量被空氣吸收。因而溫度升高的較快，隨著電動機溫度逐漸升高，被電動機吸收的減少,而發(fā)散到空氣中的熱量增加。)2、電動機在使用中，電流、功率和溫升能否超過額定值？為什么？ （電動機在運行中其電壓、電流、功率、溫升能超過額定值因為保證電動機長期安全運行的必要條件是按發(fā)熱條件選擇電動機功率的,只要保證maxa）3、電動機的允許溫升取決于什么？若兩臺電動機的通風(fēng)冷卻條件不同，而其他條件完全相同，它們的允許溫升是否相等？（電動機的允許溫升主要取決于所采用的絕緣材料。電動機的選擇與使用都以不以超過額定溫升為原則。若兩臺電動機的通風(fēng)冷卻條件不同，而其他條件完全相同，它們

19、的允許溫升相等。）4、電動機的三種工作制是如何劃分的？負(fù)載持續(xù)率FC%表示什么意義？ （電動機的三種工作制是根據(jù)負(fù)載持續(xù)時間的不同來劃分的，有連續(xù)工作制、短時工作制和斷續(xù)周期工作制三種。在斷續(xù)周期工作制，額定負(fù)載時間與整個周期之比稱為負(fù)載持續(xù)率FC%）電機與拖動(劉振興版)參考答案2-1 （1） 切削功率: （2） 電動機輸出功率：（3） 系統(tǒng)總飛輪轉(zhuǎn)矩：（4） 電動機電磁轉(zhuǎn)矩：（5） 不切削時的電動機電磁轉(zhuǎn)矩：忽略損耗時的電動機電磁轉(zhuǎn)矩傳動機構(gòu)阻轉(zhuǎn)矩：加速時電動機轉(zhuǎn)矩：2-2 （a） （b） （c） （d） （e） 2-3 (a) 穩(wěn)定 ；（b）穩(wěn)定；(c) 穩(wěn)定； (d) 穩(wěn)定； (e)

20、不穩(wěn)定；第四章 4-1 直流電動機起動要求：（1）起動電流要小，一般在（1.52）IN （2）起動轉(zhuǎn)矩要大，TstTL，； （3）起動設(shè)備要簡單便可靠。如果起動時直接將額定電壓加至電樞兩端，稱為直接起動。由于起動初始時，電動機因機械慣性而未能旋轉(zhuǎn)起來，轉(zhuǎn)速為零，電樞電動勢，忽略電樞回路電感的作用時，電動機的起動電流為一般電動機的電樞繞組電阻Ra很小，若直接加上額定電壓起動，Ist可達(dá)到額定電流的1020倍。這樣大的起動過流將導(dǎo)致轉(zhuǎn)向困難，換向器表面產(chǎn)生強烈的火花式環(huán)火；電樞繞組產(chǎn)生過大的電磁力，引起繞組損壞；而且產(chǎn)生過大的起動轉(zhuǎn)矩，對傳動機構(gòu)產(chǎn)生強烈沖擊，可能損壞機械傳動部件。另外，過大的起動電流將引起電網(wǎng)電壓的波動，影響同一電網(wǎng)上其他電氣設(shè)備的正常運行。一般直流電動機是不允許直接起動.一般直流電動機的最大允許電流為（1.52）IN，為了限制過大的起動電流，由可以看出，可以采用兩種辦法：一種辦法是降低電源電壓，另一種辦法是電樞回路串電阻。2-2 速度調(diào)節(jié)是用改變電動機參數(shù)的方法，使電力拖動系統(tǒng)運行于不同的人為機械特性上，從而在相同的負(fù)載下，得到