電機(jī)原理及拖動(dòng)

電機(jī)原理及拖動(dòng).第3版，期末復(fù)習(xí)題

《電機(jī)原理及拖動(dòng)》復(fù)習(xí)1

一、名詞解釋

1、繞組元件：是兩端分別與兩個(gè)換向片相連接的單匝或多匝線圈。2、

直流電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩：是指電機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)，電樞繞組流過電流，這些

制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，而迫使電動(dòng)機(jī)迅速停止轉(zhuǎn)動(dòng)的方法。

二、填空題

1、直流電動(dòng)機(jī)改變線圈中電流方向是和完成的。2、直流發(fā)電機(jī)把

機(jī)械能轉(zhuǎn)換成直流電能。

載流導(dǎo)體在磁場中受力所形成的總轉(zhuǎn)矩。

3、電力拖動(dòng)系統(tǒng)的過渡過程：就是指拖動(dòng)系統(tǒng)從一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)到另

一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)中間的過程。

4、整流變壓器：是作為整流裝置的電源變壓器，用來把電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)

換成整流裝置所需的電壓。

5、能耗制動(dòng)：能耗制動(dòng)是指利用轉(zhuǎn)子慣性轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁力線而產(chǎn)生制

動(dòng)轉(zhuǎn)矩，就是說把轉(zhuǎn)子的能量消耗在轉(zhuǎn)子回路的電阻上。

6、第一節(jié)距：一個(gè)元件兩個(gè)有效邊之間的距離，以所跨槽數(shù)表示。7、

直流電機(jī)的電樞電動(dòng)勢：是指直流電機(jī)正常工作時(shí)繞組切割氣隙磁通產(chǎn)生

的刷間電動(dòng)勢。

8、電力拖動(dòng)系統(tǒng)：是由電動(dòng)機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、生產(chǎn)機(jī)械的工作機(jī)

構(gòu)、電動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備以及電源等五部分組成的綜合機(jī)電裝置。

9、變壓器的額定容量：是變壓器的額定視在功率，三相變壓器指的

是三相總?cè)萘俊?/p>

10、反接制動(dòng)：反接制動(dòng)是利用改變電動(dòng)機(jī)定子繞組的電源相序、產(chǎn)

生反向的

3、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有磁通調(diào)速。

4、三相變壓器的原、副繞組都可以接成星形或三角形。

5、國際上規(guī)定標(biāo)志三相變壓器高、低壓繞組線電勢的相位關(guān)系用。6、

交流異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組有鼠籠型和繞線型兩種。

7、定子三相繞組中通過三相對稱交流電時(shí)在空間會產(chǎn)生。8、同步

電機(jī)可分為同步發(fā)電機(jī)同步電動(dòng)機(jī)、同步補(bǔ)償機(jī)三類。9、對于同步

發(fā)電機(jī)，按拖動(dòng)它的原動(dòng)機(jī)來分有和發(fā)電機(jī)等。10、通常采用平均損

耗法、等效電流法、等效轉(zhuǎn)矩法和等效功率法等方法來校驗(yàn)電動(dòng)機(jī)的發(fā)

熱。

11、主磁極的作用是產(chǎn)生。它由和組成。12、初始值、穩(wěn)態(tài)值和機(jī)

電時(shí)間常數(shù)是決定機(jī)械過渡過程的三要素。13、三相變壓器組由按一定

的方式聯(lián)接起來組成的。14、空間電角度是空間幾何角度的p倍，p是磁

極對數(shù)。

15、電壓互感器在運(yùn)行時(shí)副繞組絕對不允許。而電流互感器在運(yùn)行時(shí)

副邊絕對不允許開路。

16、定子三相繞組中通過三相對稱交流電時(shí)在空間會產(chǎn)生。17、鼠

籠型電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法有直接起動(dòng)、減壓起動(dòng)兩種。18、異步電動(dòng)機(jī)的

調(diào)速有、、調(diào)速。19、同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)分有電樞旋轉(zhuǎn)式和磁極旋轉(zhuǎn)式

兩種。⑴開路⑵一端接地，另一端不接地⑶兩端短

路（4）兩端短路而且其中一端還要接地

5、三相異步電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)明：”額定電壓380/220V,接法丫/△二

當(dāng)電網(wǎng)電壓為380V時(shí)，這臺三相異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)采用（2）

20、同步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的方法有鋪助電動(dòng)機(jī)法、變頻起動(dòng)、異步起動(dòng)。

三、選擇題

1、一臺直流發(fā)電機(jī)由額定運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)速下降為原來的50%,而勵(lì)磁

電流和電樞電流保持不變，則（1）

（1）電樞電勢下降50%⑵電磁轉(zhuǎn)矩下降50%⑶電

樞電勢和電磁轉(zhuǎn)矩都下降50%（4）端電壓下降50%

2、一臺四極直流電機(jī)電樞繞組為單疊繞組，其并聯(lián)支路數(shù)和電樞電

流分別為（2）

（1）并聯(lián)支路數(shù)為4,電樞電流等于每條支路電流（2）并聯(lián)支路數(shù)為4,

電樞電流等于各支路電流之和（3）并聯(lián)支路數(shù)為2,電樞電流等于每條支路

電流（4）并聯(lián)支路數(shù)為2,電樞電流等于各支路電流之和

3、直流電動(dòng)機(jī)在串電阻調(diào)速過程中，若負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，則（1）（1）

輸入功率不變（2）輸出功率不變⑶總損耗功率不變

⑷電磁功率不變

4、接在運(yùn)行線路中，但暫時(shí)未使用的電流互感器，其二次側(cè)線圈應(yīng)

（4）

⑴△接法⑵丫接法（3）/\、丫都可以⑷△、丫都不可以

6、某直流電機(jī)它的電樞與二個(gè)勵(lì)磁繞組串聯(lián)和并聯(lián)，那么該電機(jī)為

(3)電機(jī)

⑴他勵(lì)⑵并勵(lì)⑶復(fù)勵(lì)(4)串勵(lì)

7、某臺三相變壓器，容量是3000千伏安，如原邊電壓為10千伏，

則原邊電流約為(3)安

(1)300(2)86.6⑶173.2(4)608、變壓器的變比與

原、副邊的(4)

(1)電壓成反比(2)電流成正比⑶匝數(shù)成反比⑷電壓成正比

9、如果某三相異步電動(dòng)機(jī)的極數(shù)為4級，同步轉(zhuǎn)速為1800轉(zhuǎn)/分，那

么三相電流的頻率為(2)

⑴50赫茲⑵60赫茲⑶45赫茲⑷30赫茲

10、一臺他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，當(dāng)電樞電壓降低時(shí)，電樞

電流和轉(zhuǎn)速將(3)

(1)電樞電流減小、轉(zhuǎn)速減小(2)電樞電流減小、轉(zhuǎn)速不變(3)

電樞電流不變、轉(zhuǎn)速減?、入姌须娏鞑蛔?、轉(zhuǎn)速不變

11、有一電力拖動(dòng)系統(tǒng)拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行，已知負(fù)載轉(zhuǎn)矩為150N?m,

系統(tǒng)損耗轉(zhuǎn)矩為30N?m,當(dāng)系統(tǒng)勻速上升和下降時(shí)，電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩為：

(2)100A,那么它的原邊繞組中的電流應(yīng)為(3)安(1)5

⑵0.2⑶50(4)2,5(1)上升時(shí)轉(zhuǎn)矩為180N?m,下降時(shí)轉(zhuǎn)

矩為150N?m(2)上升時(shí)轉(zhuǎn)矩為180N?m,下降時(shí)轉(zhuǎn)矩為120N?m(3)上升

時(shí)轉(zhuǎn)矩為150N?m,下降時(shí)轉(zhuǎn)矩為150N?m⑷上升時(shí)轉(zhuǎn)矩為150N?m,下

降時(shí)轉(zhuǎn)矩為120N?m12、一臺直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，勵(lì)磁回路應(yīng)該(3)

(1)與電樞回路同時(shí)接入(2)比電樞回路后接入(3)比電

樞回路先接入(4)無先后次序

13、一臺變壓器在工作時(shí);有可能使額定電壓變化率為零，這時(shí)的負(fù)

載性質(zhì)可能是(3)

(1電阻性負(fù)載(2電容性負(fù)載(3電阻電容性負(fù)載(4電阻電感性負(fù)載

14、一臺額定運(yùn)行的三相異步電動(dòng)機(jī)，當(dāng)電網(wǎng)電壓降低10%時(shí)，電動(dòng)

機(jī)的轉(zhuǎn)速將(2)

(1)上升(2)降低⑶不變⑷停止轉(zhuǎn)動(dòng)15、當(dāng)直

流電機(jī)定子與電樞之間的空氣隙增大時(shí)，直流電機(jī)的(4)(1)磁阻減少⑵

磁阻增大⑶磁阻不變⑷電流減少，轉(zhuǎn)矩增大16、某直流電機(jī)

2P=4,S=K=Z=17,那么它的合成節(jié)距Y=(1)

(1)4(2)2(3)6(4)8

17、一臺單相變壓器，如果它的變壓比為20,當(dāng)它正常工作時(shí)，副邊

電流為

18、改變?nèi)喈惒诫妱?dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向的方法是()

(1)改變電源頻率(2)改變電源電壓(3)改變定

子繞組中電流的相序(4)改變電機(jī)的工作方式

四、問答題

1、改善電機(jī)換向有哪些方法？

方法有三個(gè)，一是選用適當(dāng)?shù)碾娝?，更換時(shí)要用與原來牌號相同的電

刷。二是移動(dòng)電刷位置，這種方法只適于負(fù)載不變的電機(jī)。三是裝置換向

磁極。2、電流互感器在使用時(shí)必須注意什么？

①為了安全，二次側(cè)應(yīng)牢固地接地。②二次側(cè)不允許開路。在換接電

流表時(shí)要先按下短路開關(guān)，以防二次繞組開路，否則二次繞組會產(chǎn)生很高

的尖峰電動(dòng)勢。③二次繞組回路接入的阻抗不能超過允許值，否則會使電

流互感器的精度下降。

3、根據(jù)什么情況決定異步電動(dòng)機(jī)可以全壓起動(dòng)還是應(yīng)該采取降壓措

施？

一般對于經(jīng)常起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)來說，如果它的容量不大于供電變壓器容

量的20%都可以直接起動(dòng)。否則應(yīng)采取降壓措施。

4、什么是電樞反應(yīng)？電樞反應(yīng)的性質(zhì)與哪些因素有關(guān)？

當(dāng)定子繞組流過三相對稱的電流時(shí)，將產(chǎn)生電樞（定子）磁場。電樞磁

場對主磁場必將產(chǎn)生影響，這種影響就叫電樞反應(yīng)。電樞反應(yīng)的性質(zhì)因負(fù)

載的性質(zhì)

和大小的不同而不同，它取決于電樞磁勢與勵(lì)磁磁勢在空間的相對位

置。5、簡述建立并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)輸出電壓的條件。

①發(fā)電機(jī)必須有剩磁，如果無剩磁，必須用另外的直流電源充磁。②

勵(lì)磁繞組并聯(lián)到電樞兩端，線端的接法與旋轉(zhuǎn)方向配合，以使勵(lì)磁電源產(chǎn)

生的磁場方向1、一臺他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，額定數(shù)據(jù)為，PN?1.1KW,UN7110V,

（1）額定電磁轉(zhuǎn)IN?13A,nN?1500r/min,電樞回路電阻Ra?l?。計(jì)算：矩；

（2）額定輸出轉(zhuǎn)矩；（3）空載轉(zhuǎn)矩；（4）理想空載轉(zhuǎn)矩；（5）實(shí)際空載

轉(zhuǎn)與剩磁的磁場方向一致。③勵(lì)磁回路的總電阻必須小于臨界電阻。6、

如何使他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)？

使他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)的方法有兩種：⑴電樞繞組接線不變，將勵(lì)磁

繞組反接，這種方法稱為磁場方向。⑵勵(lì)磁繞組接線不變，電樞繞組反

接，稱為電樞反向。

7、自耦變壓器有什么特點(diǎn)?應(yīng)用時(shí)要注意什么問題？

自耦變壓器的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省原材料、體積小、重量輕、安裝運(yùn)輸方便、

價(jià)格低、損耗小、效率高。它的缺點(diǎn)是一次繞組和二次繞組有電的聯(lián)系，

因此，低壓繞組及低壓方的用電設(shè)備的絕緣強(qiáng)度及過電壓保護(hù)等均需按高

壓方考慮。使用時(shí):需把原副邊的公用端接零線，外殼必須接地。8、三

相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流為什么很大?有什么危害？

由于剛起動(dòng)時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子導(dǎo)體相對轉(zhuǎn)速大，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體以最大轉(zhuǎn)

速切割磁力線，產(chǎn)生很大的電流。電流大的危害是⑴使線路產(chǎn)生很大的電

壓降，影響同一線路的其它負(fù)載的正常工作。嚴(yán)重時(shí)還可能使本電機(jī)的起

動(dòng)轉(zhuǎn)矩太小而不能起動(dòng)；(2)使電動(dòng)機(jī)繞組過熱，加速絕緣老化，縮短電動(dòng)

機(jī)的使用壽命。

五、計(jì)算題

矩。

1.解：CUN?INRae?N?

n?110?13?l

?0.065V(r/min)?l；

N1500

CT?N?9.55Ce?N?9.55?0,065?0.621N?m/A；(1)額定電磁轉(zhuǎn)矩

TN?CT?NIN?0.621?13?8,073N?m；

(2)額定輸出轉(zhuǎn)矩TPN1.1

2N?n?9550??7.0N?m；

N1500(3)空載轉(zhuǎn)矩T0?TN?T2N?8.073?7.0?1,073N?m；(4)理想空

載轉(zhuǎn)矩nUNO?

C?110?1692.3r/min；e?N0.065

(5)實(shí)際空載轉(zhuǎn)矩

n?UNRall010?C??T0???1.073?1665.7r/min

eNCe?NCT?N0.0650.065?0.621

(1)一臺他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，銘牌數(shù)據(jù)如下：PN?13kW,UN722OV,

該電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)額定

IN?68.7A,nN?1500r/min,Ra?0.224?o

負(fù)載運(yùn)行，要求把轉(zhuǎn)速降低到1000r/min,不計(jì)電動(dòng)機(jī)的空載轉(zhuǎn)矩

3.解：變比：k?

U1N/U2N/?

10000/3400/3

?25

TO,試計(jì)算：采用電樞串電阻調(diào)速時(shí)需串入的電阻值。

U?INRa220?68.7?0.224

2.解：Ce?N?N??0,136

勵(lì)磁阻抗：zm?U20U2N/400/3

???3.85?1160

nN1500nUN0?

C?220

136

?1617.6r/mine?N0.?nN?n0?nN?1617,6?1500?117.6r/min在人為機(jī)械

特性上運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速降

?n?n0?n?1617.6?1000?617.6r/minT?T?n

n?a

?RcN時(shí),

R?NRa

所以R??n??617.6?c?????n?l?R??l??0,224?0.952?N??

a??117.6?

（2）一臺電力三相變壓器，SN7750KVA,U1N/U2N710000/400V,原、

副

邊繞組為Y,yO接法。在低壓邊做空載試驗(yàn)，數(shù)據(jù)為:U20?400V,I20760A,

p0?3800Wo求：（1）變壓器的變比；（2）勵(lì)磁電阻和勵(lì)磁電抗。

2020勵(lì)磁電阻：rpO/3

m?

12?

3800/3

20

602

?0.35?勵(lì)磁電抗：x2m?zm

?r2

m?3.852?0.352?3.84?

《電機(jī)與拖動(dòng)》試題庫2

第一部分直流電機(jī)

一、填空題：

1、并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)自勵(lì)建壓的條件是；；o（主

磁路存在剩磁；并聯(lián)在電樞兩端的勵(lì)磁繞組極性要正確，使勵(lì)磁電流產(chǎn)生

的補(bǔ)充磁通方向與剩磁磁通方向相同；勵(lì)磁回路的總電阻必須小于臨界電

阻）

2、可用下列關(guān)系來判斷直流電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)時(shí)為電動(dòng)機(jī)

狀態(tài)，當(dāng)時(shí)為發(fā)電機(jī)狀態(tài)。（Ea〈U；Ea）U）

3、直流發(fā)電機(jī)的繞組常用的有和兩種形式，若要產(chǎn)

生大電流，繞組常采用繞組。（疊繞組；波繞組；疊）

4、直流發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的方向和電樞旋轉(zhuǎn)方向,直流電動(dòng)機(jī)

電磁轉(zhuǎn)矩的方向和電樞旋轉(zhuǎn)方向o（相反；相同）

5、單迭和單波繞組，極對數(shù)均為p時(shí)，，并聯(lián)支路數(shù)分別是,

o（2p；2）

6、直流電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是由和共同作用產(chǎn)生的。（每

極氣隙磁通量；電樞電流）

7、直流電機(jī)電樞反應(yīng)的定義是,當(dāng)電刷在幾何中線時(shí)，電動(dòng)

機(jī)產(chǎn)生性質(zhì)的電樞反應(yīng)，其結(jié)果使和,物理中性

線朝（使換向極產(chǎn)生的磁通與電樞反應(yīng)磁通方向相反。對于直流發(fā)電機(jī)而

言，換向極性和電樞要進(jìn)入的主磁極性相同；而對于直流電動(dòng)機(jī)，則換向

極極性和電樞要進(jìn)入的主磁極極性相反。

換向極繞組與電樞組相串聯(lián)的原因是：使隨著電樞磁場的變化，換向

極磁場也隨之變化，即任何負(fù)載情況下都能抵消電樞反應(yīng)的影響。）

3、試比較他勵(lì)和并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的外特性有何不同？并說明影響曲

線形方向偏移。（電樞磁動(dòng)勢對勵(lì)磁磁動(dòng)勢的作用；交磁；氣隙磁

場產(chǎn)生畸變；對主磁場起附加去磁作用）

二、判斷題

1、一臺并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)，正轉(zhuǎn)能自勵(lì)，若反轉(zhuǎn)也能自勵(lì)。（）（F）

2、一臺直流發(fā)電機(jī)，若把電樞固定，而電刷與磁極同時(shí)旋轉(zhuǎn)，則在電刷

兩端仍能得到直流電壓。（）（T）

3、一臺并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，若改變電源極性，則電機(jī)轉(zhuǎn)向也改變。（F）

4、直流電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是驅(qū)動(dòng)性質(zhì)的，因此穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，大的電磁轉(zhuǎn)

矩對應(yīng)的轉(zhuǎn)速就高。（）（F）

三、選擇題

1、直流發(fā)電機(jī)主磁極磁通產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢存在于（）中。（1）（1）

電樞繞組；（2）勵(lì)磁繞組；（3）電樞繞組和勵(lì)磁繞組

2、直流發(fā)電機(jī)電刷在幾何中線上，如果磁路不飽和，這時(shí)電械反應(yīng)

是（）（3）

（1）去磁；（2）助磁；（3）不去磁也不助磁。3、如果并勵(lì)直流發(fā)

電機(jī)的轉(zhuǎn)速上升20%,則空載時(shí)發(fā)電機(jī)的端電壓U0升高（）o（2）

（1）20%；（2）大于20%；（3）小于20%。四、簡答題

1、直流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式有哪幾種？

（他勵(lì)；自勵(lì)（包括并勵(lì)，串勵(lì)和復(fù)勵(lì)））

2、如何確定換向極的極性，換向極繞組為什么要與電樞繞組相串聯(lián)？

狀的因素。

(并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的外特性比他勵(lì)的軟。他勵(lì)：影響因素有兩個(gè)

(1)隨著la增加，laRa增加，使U下降；

(2)隨著la增加，電樞反應(yīng)附加去磁作用增強(qiáng)，使磁通6減少，電樞

電動(dòng)勢Ea減少，最后使U下降。并勵(lì)：影響因素有三個(gè)

(1)隨著la增加，laRa增加，使U下降；

(2)隨著la增加，電樞反應(yīng)附加去磁作用增強(qiáng)，使磁通6減少，電樞

電動(dòng)勢Ea減少，最后使端電壓U下降。

(3)兩端電壓下降，磁通6下降，電樞電動(dòng)勢Ea進(jìn)一步減少，端電壓

U進(jìn)一步下降。)

4、一臺并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)并聯(lián)于電網(wǎng)上，若原動(dòng)機(jī)停止供給機(jī)械能，

將發(fā)電機(jī)過渡到電動(dòng)機(jī)狀態(tài)工作，此時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩方向是否變？旋轉(zhuǎn)方向是

否改變？(電磁轉(zhuǎn)矩方向改變，電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不變。)

五、計(jì)算題

1、一臺并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，銘牌數(shù)據(jù)如下:PN=3.5kW,UN=22OV,IN=20A,

nN=1000r/min,電樞電阻Ra=lQ,△Ub=lV,勵(lì)磁回路電阻Rl=440Q,空

載實(shí)驗(yàn)：當(dāng)U=220V,n=1000r/min時(shí)，IO=2A,試計(jì)算當(dāng)電樞電流Ia=10A時(shí),

電機(jī)的效率(不計(jì)雜散損耗)。

解：勵(lì)磁電流：IUf220

f?R?A?0.5A

f440

勵(lì)磁損耗：PCuf

2202

?Rfl???110W

Rf440

2f

U2f

解：(1)P2?PN?6kW

空載時(shí)：

輸入功率：Pl?UI0?220?2W?440W勵(lì)磁功率：Pf?110W

If?

UfRf

?

220

A?1.3A177

電樞銅損耗：P22

Cua?Rala

?Ra(IO?lf)?2.25

W電刷接觸損耗：PCub?2?Ubl2

a?2?l?1.5W?3.0W附加損耗:Pad?0

則:P'

mec?PFe?Pl?Pf?PCua

?PCub?Pad?324.75W當(dāng)la?10A時(shí),l?la?lf?10.5A輸入功率:

Pl?UI?220?10.5

W?2310WP2?l?102

Cua?RalaW?100

WPf?110W

PCub?2?Ubla?2?l?10W?20

W輸出功率：P2?Pl??P?Pl?PCua?Pf?PCub?（Pmec?PFe）?1755.25W效

率：？？

P2

P?100%?75.98%1

2、一臺并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)，銘牌數(shù)據(jù)如下：PN=6kW,UN=230V,

nN=1450r/min,

Ra=0.57Q（包括電刷接觸電阻），勵(lì)磁回路總電阻Rf=177Q,額定負(fù)

載時(shí)的電樞鐵損PFe=234W,機(jī)械損耗為Pmec=61W,求：（1）額定負(fù)載

時(shí)的電磁功率和電磁轉(zhuǎn)矩。（2）額定負(fù)載時(shí)的效率。

Pf?Rfl2f?299

WIPNN?

U?6000

230

A?26.1ANIa?IN?lf?27.4A

P2

Cua?Rala?427.9

W所以Pem?P2?PCua

?Pf?6726.9WTem?

Pem??6726.9

N?m?44.3N?m60

（2）Pl?Pem?Pmec?PFe?7021.9

W??

P2

P?100%?85.45%1

3、一臺并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)，銘牌數(shù)據(jù)如下：PN=23kW,UN=230V,

nN=1500r/min,勵(lì)磁回路電阻Rf=57.5Q,電樞電阻Ra=0.1Q,不計(jì)電樞反

應(yīng)磁路飽和?，F(xiàn)將這臺電機(jī)改為并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，把電樞兩端和勵(lì)磁

繞組兩端都接到220V的直流電源：運(yùn)行時(shí)維持電樞電流為原額定值。求

（1）轉(zhuǎn)速n；（2）電磁功率；（3）電磁轉(zhuǎn)矩。

U230

解：lf?N?A?4A

Rf57.7

PN23?103

IN??A?100A

1、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性是指在條件下，

和

的關(guān)系。（U=UN、6=①N,電樞回路不串電阻；n；Tem

2、直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法有o（降壓起動(dòng)、電樞回路串電阻

起動(dòng)、直接啟動(dòng)）

3、如果不串聯(lián)制動(dòng)電阻，反接制動(dòng)瞬間的電樞電流大約是電動(dòng)狀態(tài)

運(yùn)行UN230

la?IN?lf?104A

PCua?R2

ala?1081.6

W(1)Ea?UN?Rala?240.4V

Ce??

Ea

n?0.1603N

電動(dòng)機(jī)運(yùn)行：Ea?UN?Rala?209.6V

C220e?'?

230C??220

e230

?0.1603?0.1533n?

Ea

C?1367r/mine?'

(2)Pem?Eala?21.798kW

(3)TPemem?

??21.798?103

2??1367/60

N?m?152.27N?m第二部分直流電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)一、填空題：

時(shí)電樞電流的倍。(2)

4、當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速超過時(shí)，出現(xiàn)回饋制動(dòng)。(理想空載轉(zhuǎn)速)

5、拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載進(jìn)行調(diào)速時(shí)，應(yīng)采調(diào)速方法，而拖動(dòng)恒功率負(fù)

載時(shí)應(yīng)采用調(diào)速方法。（降壓或電樞回路串電阻；弱磁）

二、判斷題

1、直流電動(dòng)機(jī)的人為特性都比固有特性軟。（）（F）

2、直流電動(dòng)機(jī)串多級電阻起動(dòng)。在起動(dòng)過程中，每切除一級起動(dòng)電

阻，電樞電流都將突變。（）（T）

3、提升位能負(fù)載時(shí)的工作點(diǎn)在第一象限內(nèi)，而下放位能負(fù)載時(shí)的工

作點(diǎn)在第四象限內(nèi)。（）（T）

4、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的降壓調(diào)速屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式，因此只能拖動(dòng)

恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行。（）（F）

5、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)降壓或串電阻調(diào)速時(shí)，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(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)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(jī)械慣性

的大小，它是一個(gè)整體物理量；（3）系統(tǒng)儲能的大小，但它不是一個(gè)整體

物理量。

2、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)采用降低電源電壓的方法起動(dòng)，其目的是：（2）

（1）為了使起動(dòng)過程平穩(wěn)；（2）為了減小起動(dòng)電流；（3）為了減小

起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。

4、當(dāng)電動(dòng)機(jī)的電樞回路銅損耗比電磁功率或軸機(jī)械功率都大時(shí)，這

時(shí)電動(dòng)機(jī)處于：（2）（1）能耗制動(dòng)狀態(tài)；（2）反接制動(dòng)狀態(tài)；（3）回饋制

動(dòng)狀態(tài)。

5、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)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II和12,那么：（2）

la?

?N?N

IN?IN?93.93A?0.85?N

（1）Il<l2；（2）11=12；（3）ll>J2o四、簡答題:

1、電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件是什么？

（電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性與負(fù)載的轉(zhuǎn)矩特性必須有交點(diǎn)，且在交點(diǎn)處，滿

足dTemdn?dTL

dn

）2、何謂電動(dòng)機(jī)的充分利用？

（所謂電動(dòng)機(jī)的充分利用是指電動(dòng)機(jī)無論在額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，還是調(diào)速

過程中處于不同轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，其電樞電流都等于額定值。）

五、計(jì)算題：

一臺他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)為:PN=7.5kW,UN=110V,IN=79.84A,

nN=1500r/min,電樞回路電阻Ra=0.1014Q,求：（1）U=UN,①=0）N條

件下，電樞電流la=60A時(shí)轉(zhuǎn)速是多少？（2）U=UN條件下，主磁通減少

15%,負(fù)載轉(zhuǎn)矩為TN不變時(shí)，電動(dòng)機(jī)電樞電流與轉(zhuǎn)速是多少？（3）U=UN,

中=中1\1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)CUN?RalN

e?N?

n?0.068N

n?

UN?Rala

C??1528r/min

eN

(2)TN不變時(shí)，Tem不變，即CT?NIN?CT?la

n?

UN?Rala

C?1738r/min

e?

(3)不計(jì)空載轉(zhuǎn)矩時(shí)，Tem?TL,故：

TPN

em?0.8TN?0.8?0.955

n?38.2N?mN

n?

UNR?RB

C?a

e?NCeCT?2N

解得：RB?2.69?

第三部分變壓器

一、填空題：

1、一臺接到電源頻率固定的變壓器，在忽略漏阻抗壓降條件下，其

主磁通的大小決定于的大小，而與磁路的基本無關(guān)，其主

磁通與勵(lì)磁電流成關(guān)系。（外加電壓；材質(zhì)和幾何尺寸；非線性）

2、變壓器鐵心導(dǎo)磁性能越好，其勵(lì)磁電抗越,勵(lì)磁電流越

。（越大；越小）

3、變壓器帶負(fù)載運(yùn)行時(shí)，若負(fù)載增大，其鐵損耗將,銅損耗

將（忽略漏阻抗壓降的影響）。（不變；增加）

4、當(dāng)變壓器負(fù)載（62>0°）一定，電源電壓下降，則空載電流

10,鐵損耗PFeo（減??；減?。?/p>

5、一臺2kV?A,400/100V的單相變壓器，低壓側(cè)加100V,高壓側(cè)開

路測得IO=2A；P0=20W；當(dāng)高壓側(cè)加400V,低壓側(cè)開路，測得10=A,

P0=Wo（0,5；20）

6、變壓器短路阻抗越大，其電壓變化率就,短路電流就

o（大；?。?/p>

7、變壓器等效電路中的xm是對應(yīng)于電抗，rm是表示

電阻。（主磁通的；鐵心損耗的等效）

8、兩臺變壓器并聯(lián)運(yùn)行，第一臺先達(dá)滿載，說明第一臺變壓器短路

阻抗標(biāo)么值比第二臺o（?。?/p>

3、一臺變壓器原邊接在額定電壓的電源上，當(dāng)副邊帶純電組負(fù)載時(shí)，

則從原邊輸入的功率：③

①只包含有功功率；②只包含無功功率；

③既有有功功率，又有無功功率；④為零。

4、變壓器中，不考慮漏阻抗壓降和飽和的影響，若原邊電壓不變，

鐵心不變，而將匝數(shù)增加，則勵(lì)磁電流：②

9、三相變壓器的聯(lián)結(jié)組別不僅與繞組的和有關(guān)，而

且還與三相繞組的有關(guān)。（繞向；首末端標(biāo)記；聯(lián)結(jié)方式）

10、變壓器空載運(yùn)行時(shí)功率因數(shù)很低，這是由于。（空載時(shí)建

立主、漏磁場所需無功遠(yuǎn)大于供給鐵損耗和空載時(shí)銅損耗所需的有功功率）

二、判斷題

1、一臺變壓器原邊電壓U1不變，副邊接電阻性負(fù)載或接電感性負(fù)載，

如負(fù)載電流相等，則兩種情況下，副邊電壓也相等（）o（F）

2、變壓器在原邊外加額定電壓不變的條件下，副邊電流大，導(dǎo)致原

邊電流也大，因此變壓器的主要磁通也大（）0（F）

3、變壓器的漏抗是個(gè)常數(shù)，而其勵(lì)磁電抗卻隨磁路的飽和而減少（）。

（T）

4、自耦變壓器由于存在傳導(dǎo)功率，因此其設(shè)計(jì)容量小于銘牌的額定

容量（）。（T）

5、使用電壓互感器時(shí)其二次側(cè)不允許短路，而使用電流互感器時(shí)二

次側(cè)則不允許開路（）o（T）

三、單項(xiàng)選擇題

1、變壓器空載電流小的原因是：③

①一次繞組匝數(shù)多，電阻很大；②一次繞組的漏抗很大；③變壓器的

勵(lì)磁阻抗很大；④變壓器鐵心的電阻很大。

2、變壓器空載損耗：④

①全部為銅損耗；②全部為鐵損耗；③主要為銅損耗；④主要為鐵

損耗

①增加；②減少；③不變；④基本不變。5、一臺變壓器在（）

時(shí)效率最高。③①8=1；②PO/PS=常數(shù)；③PCu=PFe；?S=SN

四、簡答題

1、為什么變壓器的空載損耗可近似看成鐵損耗，而短路損耗可近似

看成為銅損耗？

（變壓器鐵損耗的大小決定于鐵心中磁通密度的大小，銅損耗的大小

決定決定于繞組中電流的大小。

變壓器空載和短路時(shí)，輸出功率都為零。輸入功率全部變?yōu)樽儔浩鞯?/p>

損耗。即銅損耗與鐵損耗之和?？蛰d時(shí)，電源電壓為額定值，鐵心中磁通

密度達(dá)到正常運(yùn)行的數(shù)值，鐵損耗也為正常運(yùn)行時(shí)的數(shù)值。而此時(shí)二次繞

組中的電流為零，沒有銅損耗，一次繞組中電流僅為勵(lì)磁電流，遠(yuǎn)小于正

常運(yùn)行的數(shù)值，它產(chǎn)生的銅損耗相對于這時(shí)的鐵損耗可以忽略不計(jì)，因而

空載損耗可近似看成為鐵損耗。短路試驗(yàn)時(shí)，輸入功率為短路損耗。此時(shí)

一次、二次繞組電流均為額定值，銅損耗也達(dá)到正常運(yùn)行時(shí)的數(shù)值，而電

壓大大低于額定電壓，鐵心中磁通密度也大大低于正常運(yùn)行時(shí)的數(shù)值，此

時(shí)鐵損耗與銅損耗相比可忽略不計(jì)。因此短路損耗可近似看成銅損耗。）

2、電源頻率降低，其他各量不變，試分析變壓器鐵心飽和程度、勵(lì)

磁電流、勵(lì)磁電抗、漏抗的變化情況。

（據(jù)Ul?4.44fNl?m可知，當(dāng)f降低時(shí)，？m（Bm）增加，鐵心飽和程度

增加，勵(lì)磁電流增加，勵(lì)磁電抗減小。）

3、變壓器的原、副邊額定電壓都是如何定義的？

（原邊額定電壓是指規(guī)定加在一次側(cè)的電壓。副邊額定電壓是指當(dāng)一

次側(cè)加上額定電壓時(shí)，二次側(cè)的開路電壓。）

4、變壓器并聯(lián)運(yùn)行的條件是什么？哪一個(gè)條件要求絕對嚴(yán)格？

（變壓器并聯(lián)運(yùn)行的條件是：（1）各變壓器一、二次側(cè)的額定電壓分

別相等，即變比相同；（2）各變壓器的聯(lián)結(jié)組別必須相同；（3）各變壓器

的短路阻抗（或短路電壓）標(biāo)幺值相等，且短路阻抗角也相等。

第五部分異步電動(dòng)機(jī)

一、填空題：

1、當(dāng)s在范圍內(nèi)，三相異步電機(jī)運(yùn)行于電動(dòng)機(jī)狀態(tài)，此時(shí)電

磁轉(zhuǎn)矩性質(zhì)為;在范圍內(nèi)運(yùn)行于發(fā)電機(jī)狀態(tài)，此時(shí)電磁轉(zhuǎn)

矩性質(zhì)為五、作圖題

1、畫相量圖判定組別：如右圖（a）所示（圖略，組別Y,y4）

2、畫相量圖判定組別：如右圖（b）所示（圖略，組別Y,dll）

第四部分交流電機(jī)的繞組、電動(dòng)勢和磁動(dòng)勢

一、填空題：a

1、一個(gè)三相對稱交流繞組，2P=2,通入f=50Hz

流電流，其合成磁通勢為磁通勢。（圓形旋轉(zhuǎn)）

2、采用繞組和繞組可以有效地削弱諧波分量，同時(shí)

使基波分量_______（增加、減?。?。（疊;波;增加）

3、一個(gè)脈振磁通勢可以分解為兩個(gè)和相同，而

相反的旋轉(zhuǎn)磁通勢。（幅值;轉(zhuǎn)速;轉(zhuǎn)向）

4、三相對稱繞組的構(gòu)成原則是;;o（各相繞組的結(jié)構(gòu)

相同;阻抗相等;空間位置對稱（互差120度電角度））二、是非題

1、兩相對稱繞組，通入兩相對稱交流電流，其合成磁通勢為旋轉(zhuǎn)磁

通勢。（）（T）

2、改變電流相序，可以改變?nèi)嘈D(zhuǎn)磁通勢的轉(zhuǎn)向。（）（T）

。（0~1；反電動(dòng)勢；一8?0；制動(dòng)轉(zhuǎn)矩）

2、三相異步電動(dòng)機(jī)根據(jù)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不同可分為和兩類。

（鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)和繞線型異步電動(dòng)機(jī)）

3、一臺6極三相異步電動(dòng)機(jī)接于50Hz的三相對稱電源；其s=0.05,

則此時(shí)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/min0（950；50；0）

4、三相異步電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行，若電源電壓下降，則電

動(dòng)機(jī)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?/p>

6、三相異步電動(dòng)機(jī)電源電壓一定，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩增加，則轉(zhuǎn)速,

定子電流o（減??；增加）

7、三相異步電動(dòng)機(jī)等效電路中的附加電阻是模擬的等值電阻。

（總機(jī)械功率）

8、三相異步電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)，其轉(zhuǎn)差率s一般在范

圍內(nèi)。（0.01—0.06）

9、對于繞線轉(zhuǎn)子三相異步電動(dòng)機(jī)，如果電源電壓一定，轉(zhuǎn)子回路電

阻適當(dāng)增大，則起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,最大轉(zhuǎn)矩o（增大；不變）二、

判斷題

1、不管異步電機(jī)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（）o（T）

2、三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)，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（）o（T）

3、三相異步電動(dòng)機(jī)的最大電磁轉(zhuǎn)矩Tm的大小與轉(zhuǎn)子電阻己阻值無

關(guān)（）o（T）

4、通常三相籠型異步電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的定、轉(zhuǎn)子相數(shù)則相等。（）（T）

5、三相異步電機(jī)當(dāng)轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組電流的頻率與定子電流的

頻率相同（）。（T）

l?s'

R2

2、異步電動(dòng)機(jī)等效電路中的附加電阻s的物理意義是什么？能否用

電抗或電容代替這個(gè)附加電阻？為什么？

（異步電動(dòng)機(jī)等效電路中的附加電阻代表總機(jī)械功率的一個(gè)虛擬電

阻，用

l?s三、選擇題

1、三相異步電動(dòng)機(jī)帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行，如果電源電壓下降，當(dāng)電動(dòng)

機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行后，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩：①

①下降；②增大；③不變；④不定。

2、三相異步電動(dòng)機(jī)的空載電流比同容量變壓器大的原因：③

①異步電動(dòng)機(jī)是旋轉(zhuǎn)的；②異步電動(dòng)機(jī)的損耗大；③異步電動(dòng)機(jī)有氣

隙；④異步電動(dòng)機(jī)有漏抗。

3、三相異步電動(dòng)機(jī)空載時(shí)，氣隙磁通的大小主要取決于：①

①電源電壓；②氣隙大??；③定、轉(zhuǎn)子鐵心材質(zhì)；④定子繞組的漏阻

抗。4、三相異步電動(dòng)機(jī)能畫出像變壓器那樣的等效電路是由于：②

①它們的定子或原邊電流都滯后于電源電壓；②氣隙磁場在定、轉(zhuǎn)子

或主磁通在原、副邊都感應(yīng)電動(dòng)勢；③它們都有主磁通和漏磁通；④它們

都由電網(wǎng)取得勵(lì)磁電流。

5、三相異步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中，把定子兩相反接，則轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速會：

②①升高；②下降一直到停轉(zhuǎn)；③②下降至零后再反向旋轉(zhuǎn)；④下降到

某一穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。

四、簡答題

1、三相異步電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)為什么很低？？

（空載時(shí)，11?1?????

0,而IO?IOa?IOr,其中，10a為有功分量電流，用來供？

??

給空載損耗；IOr為無功分量電流，用來建立磁場。由于IOa??IOr,所

以空載電流基本上是一無功性質(zhì)的電流，因而電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)很低。）

轉(zhuǎn)子電流在該電阻所消耗的功率sR''2

212來代替總機(jī)械功率（包括軸上輸出

的機(jī)械功率和機(jī)械損耗、附加損耗等）。因輸出的機(jī)械功率和機(jī)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(gè)附加電阻。）

3、異步電動(dòng)機(jī)中的空氣隙為什么做得很??？

（異步電動(dòng)機(jī)氣隙小的目的是為了減小其勵(lì)磁電流（空載電流），從

而提高電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)。因異步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流是由電網(wǎng)供給的，故氣

隙越小，電網(wǎng)供給的勵(lì)磁電流就小。而勵(lì)磁電流有屬于感性無功性質(zhì)，故

減小勵(lì)磁電流，相應(yīng)就能提高電機(jī)的功率因數(shù)。）

五、計(jì)算題

1、已知一臺三相四極異步電動(dòng)機(jī)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(yùn)行時(shí)，定子銅損耗PCul=560W,轉(zhuǎn)子銅損

耗PCu2=310W,機(jī)械損耗Pmec=70W,附加損耗Pad=200W,試計(jì)算該電

動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載時(shí)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）Pem?P2?Pmec?Pad?PCu2?10.58kW

sN?PCu2/Pem?0.0293nN?（l?sN）nl?1456r/min（2）T?Pad

0?

Pmec?

?1.77N?m

p

(3)T2?2?65.59N?m

?N

因?yàn)門s?TN,故電動(dòng)機(jī)不能拖動(dòng)額定負(fù)載起動(dòng)。

第六部分異步電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)

一、填空題：

1、拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行的三相異步電動(dòng)機(jī)，其轉(zhuǎn)差率s在范

圍內(nèi)(4)Tem?T2?T0?67.36N?m

2、已知一臺三相異步電動(dòng)機(jī)，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(shí)用表達(dá)式；

(2)問電動(dòng)機(jī)能否帶動(dòng)額定負(fù)載起動(dòng)。

T9550P

NN??981.2解：(1)nN?m

N

Tm??mTN?2355N?m

根據(jù)額定轉(zhuǎn)速為1460r/min,可判斷出同步轉(zhuǎn)速nl=1500r/min,則額

定轉(zhuǎn)差率為

sN

N?

nl?nn?

0.0271

sm?sN(?m??0.124

轉(zhuǎn)子不串電阻的實(shí)用表達(dá)式為：

T?

2Tms?

4710

s?

m

ms

0.124?s(2)電機(jī)開始起動(dòng)時(shí)，s=l,T=Ts,代入實(shí)用表達(dá)式得：

T4710

s??575N?m

0.124?1

時(shí).，電動(dòng)機(jī)都能穩(wěn)定運(yùn)行。(0?sm)

2、三相異步電動(dòng)機(jī)的過載能力是指o(Tm/TN)

3、星形-三角形降壓起動(dòng)時(shí);起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩各降為直接起動(dòng)時(shí)

的倍。(3)

4、三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行能耗制動(dòng)時(shí)?，直流勵(lì)磁電流越大，則補(bǔ)始制

動(dòng)轉(zhuǎn)距越o(大)

5、三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載進(jìn)行變頻調(diào)速時(shí)，為了保證過載

能力和主磁通不變，則U1應(yīng)隨fl按規(guī)律調(diào)節(jié)。(正比)

二、判斷題

1、由公式Tem=CTcDml'2cos①2可知，電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子電流成正比，

因?yàn)橹苯悠饎?dòng)時(shí)的起動(dòng)電流很大，所以起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也很大。()(F)

2、深槽式與雙籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，起動(dòng)時(shí)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(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)。（）（T）

3、三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串入電阻可以增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，

串入電阻值越大，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也越大。（）（F）

4、三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)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(shí)，重物將停在空中。（）⑴

5、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。（）⑴

三、選擇題

1、與固有機(jī)械特性相比，人為機(jī)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(jī)械特性是異步電動(dòng)機(jī)的：（3）

（1）定子串接電阻的人為機(jī)械特性；（2）轉(zhuǎn)子串接電阻的人為機(jī)械

特性；（3）降低電壓的人為機(jī)械特性。

2、一臺三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)為PN=20kW,UN=380V,人

T=1.15,ki=6,定子繞組為三角形聯(lián)結(jié)。當(dāng)拖動(dòng)額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩起動(dòng)時(shí)，若供

電變壓器允許起動(dòng)電流不超過12IN,最好的起動(dòng)方法是：（1）

一臺三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)為

PN=40kW,UN=380V,nN=2930r/min,nN=0.9,cos①N=0.85,ki=5.5,kst=1.2,

定子繞組為三角形聯(lián)結(jié)，供電變壓器允許起動(dòng)電流為150A,能否在下列情

況下用Y一△降壓起動(dòng)？

（1）直接起動(dòng)；（2）Y一△降壓起動(dòng)；（3）自耦變壓器降壓起動(dòng)。3、

一臺三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)額定轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行時(shí)，若電源電壓下降10%,這

時(shí)電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩：（1）

（1）Tem=TN;（2）Tem=0.81TN;（3）Tem=0.9TN。

4、三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)起重機(jī)的主鉤，提升重物時(shí)電動(dòng)機(jī)

運(yùn)行于正向電動(dòng)狀態(tài)，若在轉(zhuǎn)子回路串接三相對稱電阻下放重物時(shí)，電動(dòng)

機(jī)運(yùn)行狀態(tài)是：（3）

（1）能耗制動(dòng)運(yùn)行；（2）反向回饋制動(dòng)運(yùn)行；（3）倒拉反轉(zhuǎn)運(yùn)行。5、

三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，當(dāng)進(jìn)行變極調(diào)速時(shí)，應(yīng)采用的聯(lián)結(jié)方式

為：（1）（1）Y—YY；（2）△—YY；（3）正串丫一反串Y。四、簡答題

1、容量為幾個(gè)千瓦時(shí)，為什么直流電動(dòng)機(jī)不能直接起動(dòng)而三相籠型

異步電動(dòng)機(jī)卻可以直接起動(dòng)？

（直流電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)電流為lst?UN/Ra,由于UN??Ra,無論功率大小,

1st都將達(dá)到額定電流的十幾倍，甚至幾十倍，這是電動(dòng)機(jī)本身所不能允許

的，所以直流電動(dòng)機(jī)不能直接起動(dòng)。三相異步電動(dòng)機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)通常允許直

接起動(dòng)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(dòng)機(jī)直接起動(dòng)要求，所以幾個(gè)千瓦的三相異步電動(dòng)機(jī)可以直

接起動(dòng)。）

2、深槽與雙籠型異步電動(dòng)機(jī)為什么起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大而效率并不低？

（深槽式與雙籠型異步電動(dòng)機(jī)所以起動(dòng)轉(zhuǎn)矩打.，是因?yàn)槠饎?dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子電動(dòng)

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(yùn)行時(shí)

集膚效應(yīng)不顯著，轉(zhuǎn)子電阻減小為正常值。因此運(yùn)行時(shí)效率仍較高。）

五、計(jì)算題

（1）負(fù)載轉(zhuǎn)矩為0.25TN;（2）負(fù)載轉(zhuǎn)矩為0.5TN。

IPN

?103

N?

解：額定電流

3UN?Ncos??

40N

?380?0.9?0.85A?79.44A

直接起動(dòng)電流lst?kllN?5.5?79.44A?437A采用Y-△降壓起動(dòng)時(shí)1??1起

動(dòng)電流：

st

31?1

st3?437A?145.7A?150A

?起動(dòng)轉(zhuǎn)矩：Tst

713T11

st?3?kstTN?3?1.2TN?0.4TN

可見：（1）當(dāng)TL?0.25TN時(shí)，可以起動(dòng)；（2）當(dāng)TL?0.5TN時(shí)，不能起

動(dòng)。

第七部分同步電機(jī)

一、填空題：

1、同步發(fā)電機(jī)的短路特性為一線，這是因?yàn)樵诙搪窌r(shí)電機(jī)的磁

路是。（直；處于不飽和狀態(tài)）

2、同步發(fā)電機(jī)正常情況下并車采用,事故狀態(tài)下并車采用

。（準(zhǔn)同期法；自同期法）

3、同步調(diào)相機(jī)又稱為o實(shí)際上就是一臺運(yùn)行的同步

，通常工作于狀態(tài)。（同步補(bǔ)償機(jī)；空載；電動(dòng)機(jī)；過勵(lì)）

4、同步發(fā)電機(jī)帶負(fù)載時(shí)，如0°<中<90°,則電樞反應(yīng)磁通勢

Fad,可分解為Fad=,Faq=,其中Fad電樞反應(yīng)的性質(zhì)

,Faq電樞反應(yīng)的性質(zhì)。（Fasin?;Facos?;為去磁性質(zhì)；為交

磁性質(zhì)）

五、計(jì)算題

1、一臺隱極三相同步發(fā)電機(jī)，定子繞組為Y聯(lián)結(jié)，UN=400V,IN=37.5A,

cos①N=0.85（滯后），xt=2.38Q（不飽和值）,不計(jì)電阻,當(dāng)發(fā)電機(jī)運(yùn)行在

額定情況下時(shí)，試求：（1）不飽和的勵(lì)磁電動(dòng)勢E0；（2）功率角5N；（3）

二、判斷題

1、凸極同步發(fā)電機(jī)由于其電磁功率中包括磁阻力功率，即使該電機(jī)

失去勵(lì)磁，仍能穩(wěn)定運(yùn)行。（）（T）

2、采用同步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)機(jī)械負(fù)載，可以改善電網(wǎng)的功率因數(shù)，為吸

收容性無功功率，同步電動(dòng)機(jī)通常于過勵(lì)狀態(tài)。（）⑴

3、同步發(fā)電機(jī)采用準(zhǔn)同期法并車，當(dāng)其他條件已滿足，只有頻率不

同時(shí)，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使其頻率與電網(wǎng)頻率相等時(shí)，合上并聯(lián)開關(guān),

即可并車成功。（）舊

三、選擇題

1、同步發(fā)電機(jī)帶容性負(fù)載時(shí)，其調(diào)整特性是一條o（3）（1）

上升的曲線；（2）水平直線；（3）下降的曲線

2、同步發(fā)電機(jī)的V型曲線在其欠勵(lì)時(shí)有一不穩(wěn)定區(qū)域，而對同步電

動(dòng)機(jī)的V形曲線，這一不穩(wěn)定區(qū)應(yīng)該在區(qū)域。(3)

(1)ll>lfO；(2)ll=lfO；(3)ll<lfO

3、工作于過勵(lì)狀態(tài)的同步調(diào)相機(jī)，其電樞反應(yīng)主要是o(2)

(1)交軸電樞反應(yīng)；(2)去磁的直軸電樞反應(yīng)；(3)增磁的直軸電樞反

應(yīng)

四、簡答題

試簡述功率角的雙重物理意義？

(時(shí)間相角差：即空載電動(dòng)勢E?0

和電壓U?間的夾角；空間相角差：即為勵(lì)磁磁動(dòng)勢Ff與定子等效合

成磁動(dòng)勢Fu之間的夾角。當(dāng)忽略定子漏阻抗壓降時(shí)，F(xiàn)u?F?,即等于氣隙

合成磁動(dòng)勢。)

電磁功率Pem；(4)過載能力入o

解：UNP?UN/3?400/3V?231V

E?OP?U?NP?jXtl?NP?231?00?j2,38?37.5??31.790?278?j75.86?288.2?(l)

E0?E0P??288.2V?499.1V

(3)?N?15.260(4)Pem?PE0UN2?m

sin?288.2?231

0XN?3?.38

sinl5.26kW?22.087kWt2(5)??llsin??O

?3.8Nsinl5.26

第八部分控制電機(jī)(選學(xué)內(nèi)容)

、簡答題:

1、什么叫自轉(zhuǎn)現(xiàn)象？兩相伺服電機(jī)如何防止自轉(zhuǎn)？(P140)

2、為什么異步測速發(fā)電機(jī)的輸出電壓大小與電機(jī)轉(zhuǎn)速成正比，而與

勵(lì)磁頻率無關(guān)？

(答：當(dāng)勵(lì)磁繞組上外加勵(lì)磁電壓Uf后，產(chǎn)生If,而If將建立磁通？

d,

當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子切割脈動(dòng)磁動(dòng)？

d,產(chǎn)生切割電動(dòng)勢Er,Er?Cr?dn,在

Er作用下，產(chǎn)生短路電流Is,Is產(chǎn)生Fr,Fr可分解為Frd和Frq,Frq

產(chǎn)生?q,

交軸磁通與輸出繞組交鏈感應(yīng)出頻率與勵(lì)磁頻率相同，幅值與交軸磁

通正比的感應(yīng)電動(dòng)勢E2,

?q

成

??Frq?Fr?Er?nE??q?n

因?yàn)椋簈,所以，2,即輸出電壓大小正比于測速發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，而頻

率與轉(zhuǎn)速無關(guān)，為勵(lì)磁電源的頻率。)

max(9a)

3、電動(dòng)機(jī)的允許溫升取決于什么？若兩臺電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的允許溫升主要取決于所采用的絕緣材料。電動(dòng)機(jī)的選擇與

使用都以不以超過額定溫升為原則。若兩臺電動(dòng)機(jī)的通風(fēng)冷卻條件不同，

而其他條3、簡要說明力矩式自整角機(jī)中發(fā)送機(jī)和接收機(jī)整步繞組中合成

磁通勢的性質(zhì)。

（提示：合成磁動(dòng)勢的性質(zhì)為脈動(dòng)磁動(dòng)勢。）

5、交流伺服電機(jī)有哪幾種控制方式？并分別加以說明。

（交流伺服電動(dòng)機(jī)有三種控制方式，它們分別是幅值控制、相位控制和

幅相控制。幅值控制：控制電壓和勵(lì)磁電壓保持相位差90度，只改變控

制電壓幅值。相位控制：相位控制時(shí)控制電壓和勵(lì)磁電壓均為額定電壓，

通過改變控制電壓和勵(lì)磁電壓相位差，實(shí)現(xiàn)對伺服電機(jī)的控制。

幅相控制：對幅值和相位都進(jìn)行控制，通過改變控制電壓的幅值及控

制電壓與勵(lì)磁電壓相位差控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速。）

6、簡要說明步進(jìn)電動(dòng)機(jī)動(dòng)穩(wěn)定區(qū)的概念。

（步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)穩(wěn)定區(qū)是指步進(jìn)電機(jī)從一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)切換到另一個(gè)穩(wěn)

定狀態(tài)二不失步的區(qū)域。）

第九部分電力拖動(dòng)系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)的選擇（選學(xué)內(nèi)容）

一、簡答題：

1、電動(dòng)機(jī)的溫升、溫度以及環(huán)境溫度三者之間有什么關(guān)系？電機(jī)銘

牌上的溫

升值的含義是什么？

（電動(dòng)機(jī)的溫升與銅耗，鐵耗和機(jī)械損耗有關(guān)。電動(dòng)機(jī)銘牌上的溫升值

其含義是電動(dòng)機(jī)絕緣許可的最高溫度。電動(dòng)機(jī)的溫升、溫度以及環(huán)境溫度

三者之間是剛工作時(shí)電動(dòng)機(jī)的溫度與周圍介質(zhì)的溫度之差很小，熱量的發(fā)

散是隨溫度差遞增的，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(dòng)機(jī)溫度逐漸升高，被電動(dòng)機(jī)吸收的減少，而發(fā)散到

空氣中的熱量增加。）

2、電動(dòng)機(jī)在使用中，電流、功率和溫升能否超過額定值？為什么？

（電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中其電壓、電流、功率、溫升能超過額定值因?yàn)楸ＷC電動(dòng)

機(jī)長期安全運(yùn)行的必要條件是按發(fā)熱條件選擇電動(dòng)機(jī)功率的，只要保證。

件完全相同，它們的允許溫升相等。）

4、電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的三種工作制是根據(jù)負(fù)載持續(xù)時(shí)間的不同來劃分的，有連

續(xù)工作制、短時(shí)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(shí)間與整個(gè)周期之比稱為負(fù)載持續(xù)率FC%）

習(xí)題部分

一臺并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)

1-21PN=16kW,UN=230V,IN=69.6A,nN=1600r/min/

電樞回路電阻Ra=0.128?,勵(lì)磁回路電阻Rf=150?,額定效率?N=85.5%.試求額

定工作狀態(tài)下的勵(lì)磁電流、電樞電流、電樞電動(dòng)勢、電樞銅耗、輸入功率、

電磁功率。解：IUN230

fN=

R==1.53AlaN=IN+lfN=69.6+1.53=71.13Afl50

EaN=UN+laNRa=230+71.13?0,128=239.1V

pcua=l2aNRa=71.132?0.128=647.6WEaNlaN=239.1?71.13=17kW

輸入功率pPN

1616

1N=

?=

N

85.5%85.5%

=18.7kW

1-29并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)PN=7.5kW,UN=220V,

IN=40.6A,nN=3000r/min,Ra=0.213?.額定勵(lì)

磁電流lfN=0.683A,不計(jì)附加損耗，求電機(jī)工作在額定狀態(tài)下的電樞電

流、額定效率、輸出轉(zhuǎn)矩、電樞銅耗、勵(lì)磁銅耗、空載損耗、電磁功率、

電磁轉(zhuǎn)矩及空載轉(zhuǎn)矩。解：la=IN-lfN=40.6-0.683=40A

答：負(fù)載的機(jī)械特性有：恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性、風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載特性以及

恒功率負(fù)載特性，其中恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性又有反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載與位能性恒

轉(zhuǎn)矩負(fù)載，反抗性負(fù)載轉(zhuǎn)矩的特點(diǎn)是它的絕對值大小不變，但作用方向總

是與旋轉(zhuǎn)方向相反，是阻礙運(yùn)動(dòng)的制動(dòng)性轉(zhuǎn)矩，而位能性轉(zhuǎn)矩的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)

矩絕對值大小恒定不變，而作用方向也保持不變。風(fēng)機(jī)、泵類、負(fù)載特性

的特點(diǎn)是其轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的二次方成正比即TL?n2,這類生產(chǎn)機(jī)械只能單方

向旋轉(zhuǎn)。Pl=UNIN=220?40.6=8932W

?pN

N=

p?100%=7500?100%=84%

1

8932TpN

7.52=9550

n=9550?=24N-m

N

3000pcua=l2aRa=402?0.213=341WRf?

UNI7220

0.683

?322?fNpcuf?l2fN?Rf=UN?lfN?220?0,683=150W

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