大學(xué)課程《電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)》試題庫(kù)及答案

大學(xué)課程《電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)》試題庫(kù)及答案

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;;=（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(lái)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；

E）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。（相

反；相同）

5、單迭和單波繞組，極對(duì)數(shù)均為p時(shí)，并聯(lián)支路數(shù)分別是,=（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,物理中性線朝方向偏移。（電樞磁動(dòng)勢(shì)對(duì)勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)的作用；交磁；氣隙磁場(chǎng)產(chǎn)生

畸變；對(duì)主磁場(chǎng)起附加去磁作用）

二、判斷題

1、一臺(tái)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(tái)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(tái)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(duì)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(shì)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U。升高（）。（2）

（1）20%；（2）大于20%；（3）小于20%。

四、簡(jiǎn)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)？

（使換向極產(chǎn)生的磁通與電樞反應(yīng)磁通方向相反。對(duì)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(duì)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(chǎng)的變化，換向極磁場(chǎng)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(shuō)明影響曲線形狀的因素。

（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)，使磁通中減少，電樞電動(dòng)勢(shì)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)，使磁通中減少，電樞電動(dòng)勢(shì)Ea減少，最后使端電壓U

下降。

(3)兩端電壓下降，磁通①下降，電樞電動(dòng)勢(shì)Ea進(jìn)一步減少，端電壓U進(jìn)一步下降。)

4、一臺(tái)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(guò)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(tái)并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，銘牌數(shù)據(jù)如下：PN=3.5kW,UN=220V,IN=20A,nylOOOr/min,電樞電阻Ra=lQ,AUb=lV,

勵(lì)磁回路電阻Ri=440Q,空載實(shí)驗(yàn)：當(dāng)U=220V,n=1000r/min時(shí)，I°=2A,試計(jì)算當(dāng)電樞電流L=1OA時(shí)，電機(jī)的效率(不

計(jì)雜散損耗)。

解：勵(lì)磁電流：If=Uf=220A=0.5A

Rf440

U22202

勵(lì)磁損耗：P=R尸=,==U0w

Cufff44Q

f

空載時(shí)：

輸入功率：6=4=220x2W=440W

勵(lì)磁功率：pf=110W

電樞銅損耗：P=RI2=R(I-I)2=2.25W

Cuaaaa0f

電刷接觸損耗：P=2AC/W2=2xlxl.5W=3.0W

Cuba

附加損耗：Pad=0

貝Ij：p+P=p-p-p-p-p=324.75W

mecFe1fCuaCubad

當(dāng)，=1(M時(shí)，I=Ia+If=10.5A

輸入功率：Pi=UI=220x10.5W=2310W

P=7?/2=lxl02W=100W

Cuaaa

Pf=110W

PCllb=2AUbIa=2xlxl0W=20W

輸出功率：P,=Px-^P=Px-PCua-Pf-PCuh~（Pmec+PFe）=1755.25W

效率：7；=p2x100%=75.98%

Pi

2、一臺(tái)并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)，銘牌數(shù)據(jù)如下：P'=6k肌UN=230V,m=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PF-=234W,機(jī)械損耗為P晦=61肌求：（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。

解：（1）P2=PN=6kW

Uf220

=A=1.3A

Rf177

P=RI-=299W

l一PR6000

IN-u=A=26.1A

N230

Ia=IN+If=21AA

P=RI-=427.9W

Cuaaa

所以匕,“=此+0加+導(dǎo)=6726.9W

=P*6726.9

T不---1“ucN-m=44.3N-m

EMQ2^x1450

60

⑵I^=Pem+Pmec+PFe=7Q21.9W

〃=02x100%=85.45%

Pi

3、一臺(tái)并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)，銘牌數(shù)據(jù)如下：PN=23RW,UN=230V,nN=1500r/min,勵(lì)磁回路電阻Rf=57.5C,電樞電阻

R,=0.1Q,不計(jì)電樞反應(yīng)磁路飽和。現(xiàn)將這臺(tái)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。

碗「UN230...

解：If=N=A=4A

Rf57.7

=PM=23xl03

1NA=100A

4230

Ia=IN+If=W4A

P=R/2=IO8L6W

Cuaaa

（1）E（=UN+RaIa=240.4V

F

QK=y=0.1603

電動(dòng)機(jī)運(yùn)行：Ea=UN~RJa=209.6V

220220

。①?。①=x0.16030.1533

230e230

/_Ea=1367r/min

IL——

C..O'

(2)Pem=EaIa=21.79SkW

=P*21.798xl03

N-m=152.21N-m

⑶&

Q2^x1367/60

第二部分直流電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)

一、填空題：

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,q>=<t>N,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—。（降壓起動(dòng)、電樞回路串

電阻起動(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)行時(shí)電樞電流的倍。（2）

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

5、拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)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(jí)電阻起動(dòng)。在起動(dòng)過(guò)程中，每切除一級(jí)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(méi)有任何物理意見(jiàn)；（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(chǔ)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(guò)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L(zhǎng)和L,那么：(2)

(1)Ii<I2；(2)Ii=I2；(3)II>I2O

四、簡(jiǎn)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

dTem<d/)

dndn

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(wú)論在額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行,還是調(diào)速過(guò)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(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)為：PN=7.5kW,UN=110V,I產(chǎn)79.84A,nN=1500r/min,電樞回路電阻&=0.1014。，求：

（1）U=UN,①=（PN條件下，電樞電流L=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,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：⑴C①=UN-RJN=0068

n

N

Q①N

（2）7；不變時(shí)，不變，即=①4

①N卜=93.93A

①N0.85①

（3）不計(jì)空載轉(zhuǎn)矩時(shí)，Tem=TL,故:

T=0.87=0.8x0.955%=38.2M/n

UR+R

rL——N—aB

C①cm

TN

解得：RB=2.69Q

第三部分變壓器

-、填空題：

1、一臺(tái)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(wú)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0（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L忽略漏阻抗壓降的影響）。（不

變；增加）

4、當(dāng)變壓器負(fù)載（（p2＞（）。）一定，電源電壓下降，則空載電流I。,鐵損耗PF,o（減?。粶p

?。?/p>

5、一臺(tái)2kV-A,400/100V的單相變壓器，低壓側(cè)加100V,高壓側(cè)開(kāi)路測(cè)得Io=2A；Po=2OW；當(dāng)高壓側(cè)加400V,

低壓側(cè)開(kāi)路，測(cè)得1。=A,Po=W?（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X”是對(duì)應(yīng)于電抗，。是表示電阻。（主磁通的；鐵心損耗的等效）

8、兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行，第一臺(tái)先達(dá)滿載，說(shuō)明第一臺(tái)變壓器短路阻抗標(biāo)么值比第二臺(tái)。（〃、）

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——o（空載時(shí)建立主、漏磁

場(chǎng)所需無(wú)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(tái)變壓器原邊電壓口不變，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（）。（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（）。

（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(kāi)路（）。（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

3、一臺(tái)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(wú)功功率；

③既有有功功率，又有無(wú)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

①增加；②減少；③不變；④基本不變。

5、一臺(tái)變壓器在（）時(shí)效率最高。③

①B=1；②P°/Ps=常數(shù)；③Pcu=PFe；@S=SS

四、簡(jiǎn)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)樽儔浩鞯膿p耗。即銅損耗與鐵損耗之和。

空載時(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(méi)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(duì)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)。產(chǎn)4.44力V1①,，可知，當(dāng)了降低時(shí)，

①,”（5“）增加，鐵心飽和程度增加，勵(lì)磁電流

VIW1

增加，勵(lì)磁電抗減小。）I.I.

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(kāi)路電壓。）L

4、變壓器并聯(lián)運(yùn)行的條件是什么？哪一個(gè)條件要求“IvlW1絕對(duì)嚴(yán)格？

（變壓器并聯(lián)運(yùn)行的條件是：（1）各變壓器一、勺55二次側(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J?3抗（或短路電壓）標(biāo)幺值相等，且短路阻抗角

U1VIW1

a

也相等。

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）

六、計(jì)算題

1、三相變壓器額定容量為20kV-A,額定電壓為10/0.4kV,額定頻率為50Hz,Y,y0聯(lián)結(jié)，高壓繞組匝數(shù)為3300?

試求：（1）變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)的額定電流；（2）高壓和低壓繞組的額定電壓；（3）繪出變壓器Y,y0的接線圖。

解：（1）/皿=-^^=L16A

百外

I_SN

2N-鳳2N=28.87A

_UIN

(2)UINP=5.77W

耳

U2Mp、行=0.231左V

2、一臺(tái)SN=100kV-A,U1N/U2N=6/0.4kV,Y,yO聯(lián)結(jié)的三相變壓器，I0%=6.5%,Po=6OOW,us=5%,P婕4800W,試求：

（1）近似等效電路參數(shù)標(biāo)么值；（2）滿載及cos（p2=0.8（滯后）時(shí)的二次端電壓和效率；（3）產(chǎn)生最大效率時(shí)的負(fù)

載電流及cos（p2=0.8（cp2>0°）時(shí)的最大效率。

解：（1）由空載試驗(yàn)數(shù)據(jù)求勵(lì)磁參數(shù)

*=15.38

Zm=不

A

P*

E*=、=1.42

m,*2

m44—R儲(chǔ)X*

=15.31

由短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)求短路參數(shù)

Z*=U*=0.05

R*_p*=P5N=0.018

SSN---

S

N

X；=77S2-Rs2=0.467

(2)NU=coscp+X*sin")x100%=4.24%

s2s2

Ih=(1—AU)SN=383V

iP+mX=

°_SN)100%97.1%

13scos。+尸+麻F

N20SN

0.577

(3)/3m

【2=Pm12N=X83.3A

於U?N

2Po

〃=(1----------------)X100%=97.5%

除嚴(yán).2P。

第四部分交流電機(jī)的繞組、電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)

一、填空題：

1、一個(gè)三相對(duì)稱交流繞組，2P=2,通入f=50Hz的三相對(duì)稱交流電流，其合成磁通勢(shì)為磁通勢(shì)。（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?。＃ǒB;波;

增加）

3、一個(gè)脈振磁通勢(shì)可以分解為兩個(gè)和相同，而相反的旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)。（幅值;轉(zhuǎn)速;轉(zhuǎn)向）

4、三相對(duì)稱繞組的構(gòu)成原則是;__。（各相繞組的結(jié)構(gòu)相同；阻

抗相等;空間位置對(duì)稱（互差120度電角度））

二、是非題

1、兩相對(duì)稱繞組，通入兩相對(duì)稱交流電流，其合成磁通勢(shì)為旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)。（）（T）

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

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=（0-1；反電動(dòng)勢(shì)；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)不同可分為異步電動(dòng)機(jī)）

―和—兩類。（籠型異步電動(dòng)機(jī)和繞線型

3、一臺(tái)6極三相異步電動(dòng)機(jī)接于50Hz的三相對(duì)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(shì)相對(duì)于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為r/min?（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(tái)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??；不變）

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0（減小；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(duì)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(shì)都是相對(duì)靜止的（）。（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（）。（T）

3、三相異步電動(dòng)機(jī)的最大電磁轉(zhuǎn)矩T.的大小與轉(zhuǎn)子電阻n阻值無(wú)關(guān)（）。（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）

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(chǎng)在定、轉(zhuǎn)子或主磁通在原、副邊都感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；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(huì)：②

①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(jiǎn)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)，而/。=/?！?/?！?，其中，/。〃為有功分量電流，用來(lái)供給空載損耗；/。，?為無(wú)功分量電流，用

??

來(lái)建立磁場(chǎng)。由于/?！?lt;</。:，所以空載電流基本上是一無(wú)功性質(zhì)的電流，因而電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)很低。）

’一"...................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，用轉(zhuǎn)子電流在該電阻所消耗的功率

l~SRI2

s22來(lái)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(lái)模擬的話，只能用有功元件電阻，而不能用無(wú)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?。?/p>

（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(wú)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(tái)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Pw=560W,轉(zhuǎn)子銅損耗Pg=310W,機(jī)械損耗P““=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=10.58W

SN~PCu2/Pem~0.0293

nN=(l-sN)n1=1456r/min

T_Pmec+Pad

(2)=UJN-m

o

Q

(3)4=巳=65.59N?機(jī)

（4）Tem=T2^-TQ=67.36N-m

2、已知一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，額定頻率為150k肌額定電壓為380V,額定轉(zhuǎn)速為1460r/min,過(guò)載倍數(shù)為2.4,

試求：（1）轉(zhuǎn)矩的實(shí)用表達(dá)式；（2）問(wèn)電動(dòng)機(jī)能否帶動(dòng)額定負(fù)載起動(dòng)。

TN=9550以=98L2N?機(jī)

解：（1）nN

Tm=“TN=2355N?m

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

?_%一如

$—“=0.027

s=5(2+也2一I)=O.I24

mNmm

轉(zhuǎn)子不串電阻的實(shí)用表達(dá)式為：

丁2T4710

_s_______________

——_|_r—/2z_s+0.124

sms0.124s

(2)電機(jī)開(kāi)始起動(dòng)時(shí)，s=LT=Ts,代入實(shí)用表達(dá)式得:

丁4710

Ts==5/5N-m

~0.124

------+------

0.1241

因?yàn)?〈刀v,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)時(shí)，電動(dòng)機(jī)都能穩(wěn)定運(yùn)行。（o-S”）

2、三相異步電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力是指。（Tm/TN）

3、星形一三角形降壓起動(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。（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(guò)載能力和主磁通不變，則Ui應(yīng)隨L按規(guī)

律調(diào)節(jié)。（正比）

二、判斷題

1、由公式Te^GQJ'2cos<t>2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。（）

（T）

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。（）（T）

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(méi)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(tái)三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)為PN=20kW,UN=380V,AT=l.15,L=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(guò)12L,最好的起動(dòng)方法是：（1）

（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(tái)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）%=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(duì)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Y一反串Yo

四、簡(jiǎn)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【M=UN/Ra,由于4?R“，無(wú)論功率大小，4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(shì)、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

一臺(tái)三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)為R=40kW,UN=380V,nN=2930r/min,r］、=0.9,cos0x=O.85,ki=5.5,k“=L2,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)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為0.25TN;(2)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為0.5TNo

40x103

1N=-=~&---------=73X380X0.9X0.85A=79.44A

」3UN"Ncos仰

解：額定電流

直接起動(dòng)電流乙=弘=5,5X79.44A=437A

采用Y-X降壓起動(dòng)時(shí)

1

I'st=1=1X437A=145.7AY150A

起動(dòng)電流：33

r=1T='xkT=lxl.2T=0.4T

stRstqstNqNN

起動(dòng)轉(zhuǎn)矩：

可見(jiàn)：（1）當(dāng)〃=025小時(shí)，可以起動(dòng)；（2）當(dāng)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o（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(tái)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(guò)勵(lì)）

4、同步發(fā)電機(jī)帶負(fù)載時(shí)，如0°<甲<90°,則電樞反應(yīng)磁通勢(shì)Fad,可分解為F—,F,產(chǎn),其中F.

電樞反應(yīng)的性質(zhì)，心電樞反應(yīng)的性質(zhì)。（工sin〃；工cos”；為去磁性質(zhì)；為交磁性質(zhì)）

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(wú)功功率，同步電動(dòng)機(jī)通常于過(guò)勵(lì)狀態(tài)。

（）（T）

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(kāi)關(guān)，即可并車成功。（）（F）

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=（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(duì)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）l!>If0；（2）Ii=If0；（3）L<Ifo

3、工作于過(guò)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(jiǎn)答題

試簡(jiǎn)述功率角的雙重物理意義？

（時(shí)間相角差：即空載電動(dòng)勢(shì)瓦和電壓U間的夾角;

空間相角差：即為勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)可與定子等效合成磁動(dòng)勢(shì)工之間的夾角。當(dāng)忽略定子漏阻抗壓降時(shí)，F(xiàn)u=Fs,

即等于氣隙合成磁動(dòng)勢(shì)。）

五、計(jì)算題

1、一臺(tái)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(shì)反；（2）功率角5N；（3）電

磁功率P”；（4）過(guò)載能力入。_

解：UNP=UN/=400/3V=231V

Eop=1/^=jxt'=231Z0°+j2.38x37.5Z-31.79°=278+775.86=288.2Z15.26°V(1)

」NP

Eo=43E0P=3x288.2V=499.IV

(2)8N=15.26°