电机与拖动考试习题.docx

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电机与拖动考试习题

绪论

1、电机是_________________________的电力机械设备。

（根据电磁感应原理实现机电能量转换）

2、电机可分为______、______、______、______四类。

（变压器、直流电机、交流电机、控制电机）

3、电力拖动装置一般由________、_______、_________、__________和________等基本环节所组成。

（电动机、传动机构、生产机械、控制设备、电源）

第一章直流电机

（一）填空题：

1、可用下列关系来判断直流电机的运行状态，当_______时为电动机状态，当_______时为发电机状态。

（Ea〈U；Ea〉U）

2、直流发电机的绕组常用的有_______和_______两种形式，若要产生大电流，绕组常采用_______绕组。

（叠绕组；波绕组；叠）

3、直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_______，直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_______。

（相反；相同）

4、直流电机的电磁转矩是由_______和_______共同作用产生的。

（每极气隙磁通量；电枢电流）

5、他励直流电动机的固有机械特性是指在_______条件下，_______和_______的关系。

（U=UN、φ=ΦN，电枢回路不串电阻；n；Tem）

6、直流电动机的起动方法有_____________、______________、_____________。

（直接起动、电枢回路串变阻器起动、降压起动）

7、当电动机的转速超过_______时，出现回馈制动。

（理想空载转速）

8、拖动恒转矩负载进行调速时，应采_______调速方法，而拖动恒功率负载时应采用_______调速方法。

（电枢串电阻或调节电枢电压；弱磁）

（二）判断题

1、一台直流发电机，若把电枢固定，而电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端仍能得到直流电压。

（  ）√

2、一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变。

（）×

3、直流电动机的电磁转矩是驱动性质的，因此稳定运行时，大的电磁转矩对应的转速就高。

（ ）×

4、直流电动机的人为特性都比固有特性软。

（）×

5、直流电动机串多级电阻起动。

在起动过程中，每切除一级起动电阻，电枢电流都将突变。

（）√

6、提升位能负载时的工作点在第一象限内，而下放位能负载时的工作点在第四象限内。

（）√

7、他励直流电动机的降压调速属于恒转矩调速方式，因此只能拖动恒转矩负载运行。

（）×

8、一台接在直流电源上的并励电动机，把励磁绕组的两个端头对调后，电动机就会反转。

（）√

9、直流电机中，换向极的作用是改善换向，所以只要装置换向极都能起到改善换向的作用。

（）×

10、直流电动机的电磁转矩在电动状态时是驱动性质的转矩，当增大电磁转矩时，电动机的转速将会上升。

（）×

11、直流电机电刷组的数目一般等于主磁极的数目。

（）√

12、直流电机的电枢铁芯由于在直流状态下工作，通过的磁通是不变的，因而可以用整块的导磁材料制造，不必用硅钢片叠成。

（）×

13、直流电动机反接制动时，当电动机转速接近于零时，就应立即切断电源，防止电动机过载。

（）×

14、直流电机的电刷因磨损而需更换时应选用与原电刷相同的电刷。

（）√

15、直流电动机除极小容量外，不允许直接（全压）起动。

（）√

16、直流电动机的额定功率指转轴上输出的机械功率（）√

17、并励电机在运行时断开励磁绕组对电机运行没有多大的影响。

（）×

18、换向器是直流电机特有的装置。

（）√

19、直流电动机的起动方法有直接起动、电枢回路串电阻起动、降压起动。

（）√

（三）选择题

1、直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于______中。

A

A：

电枢绕组；B：

励磁绕组；C：

电枢绕组和励磁绕组。

2、直流电动机采用降低电源电压的方法起动，其目的是______。

B

A：

为了使起动过程平稳；B：

为了减小起动电流；C：

为了减小起动转矩。

3、当直流电动机的电枢回路铜损耗比电磁功率或轴机械功率都大时，这时电动机处于_______。

B

A：

能耗制动状态；B：

反接制动状态；C：

回馈制动状态。

4、直流电动机在串电阻调速过程中，若负载转矩保持不变，则保持不变。

A

A：

输入功率；B：

输出功率；C：

电磁功率；D：

电机的效率。

5、一台串励直流电动机运行时励磁绕组突然断开，则。

A

A：

电机转速升到危险的高速，B：

保险丝熔断C：

上面情况都不会发生。

6、一台并励直流发电机希望改变电枢两端正负极性，采用的方法是。

A

Ａ：

改变原动机的转向；Ｂ：

改变励磁绕组的接法；

Ｃ：

既改变原动机的转向又改变励磁绕组的接法。

7、在直流电机中，电枢的作用是______。

B

A：

将交流电变为直流电；B：

实现直流电能和机械能之间的转换；

C：

在气隙中产生主磁通；D：

将直流电流变为交流电流。

8、直流电机的调速方法中，适合恒转矩负载并且低速时稳定性较好的是___。

B

A：

弱磁调速；B：

降压调速；C：

串电阻调速；D：

变频调速。

9、直流电动机工作在电动机状态稳定运行时，电磁转矩的大小由____决定。

C

A：

电压的大小；B：

电枢电阻的大小；

C：

负载转矩和空载转矩的大小；D：

磁场的大小。

10、直流电机U＝240V，Ea＝220V，则此电机为_______。

A

A：

电动机状态；　　B：

发电机状态；C：

不确定。

11、直流电动机起动时电枢回路串入电阻是为了________。

B

A：

增加起动转矩；B：

限制起动电流；C：

增加主磁通；D：

减少起动时间。

12、并励直流发电机的额定输出功率PN等于___________。

C

A：

UNINηN；B：

UNIN/ηN；C；UNIN。

13、直流电动机中，电动势的方向与电枢电流方向______，直流发电机中，电动势的方向与电枢电流的方向______。

C

A：

相同，相同；B：

相同，相反；C：

相反，相同D：

相反，相反。

14、直流电机的磁极和电枢的铁心选材应是_________。

C

A：

电枢用硅钢片，磁极用整块铸钢

B：

电枢用整块铸钢，磁极用钢板冲片叠成

C：

电枢用硅钢片，磁极用钢板冲片叠成

D：

因是直流无铁损，故两者均可用整块铸钢

15、直流并励电动机的电势平衡方程式可写成_______。

D

A：

Ea=U+IaRa；B：

Ea=U-IaRa；C：

Ea=U+（Ia+If）Ra；D：

Ea=U-（Ia+If）Ra。

16、并励直流电动机在运行时励磁绕组断开了，电机将______。

A　

A：

飞车；B；停转；C：

可能飞车，也可能停转。

17、直流电动机的额定功率指______。

B

A：

转轴上吸收的机械功率；B：

转轴上输出的机械功率

C：

电枢端口吸收的电功率；D：

电枢端口输出的电功率。

18、欲使电动机能顺利起动达到额定转速，要求__电磁转矩大于负载转矩。

B

A：

平均；B：

瞬时；C：

额定。

19、负载转矩不变时，在直流电动机的励磁回路串入电阻，稳定后，电枢电流将______，转速将_____。

A

A：

上升，下降；B：

不变，上升；C：

上升，上升。

（四）简答题：

1、直流发电机的励磁方式有哪几种？

（他励；自励（包括并励，串励和复励））

2、直流电动机中，换向器的作用是什么?

答：

直流电动机中，换向器的作用是将直流电动机输入的直流电流转换成电枢绕组内的交变电流，进而产生恒定方向的电磁转矩，使电动机连续运转。

3、什么叫直流电机的可逆原理?

答：

同一台电机，既能作发电机运行，又能作电动机运行的原理，称为电机的可逆原理。

4、用哪些方法可以改变直流电动机的转向?

同时调换电枢绕组的两端和励磁绕组的两端接线，直流电动机的转向是否改变?

答：

改变电枢电压的方向或改变励磁电流的方向；同时调换电枢绕组的两端和励磁绕组的两端接线，直流电动机的转向不变。

5、直流电动机停机时，应该先切断电枢电源，还是先断开励磁电源?

答：

直流电动机停机时，必须先切断电枢电源，然后断开励磁电源。

6、生产机械按照性能特点可以分为哪几类典型的负载特性?

答：

生产机械的负载特性按照性能特点，可以归纳为以下三类：

1．恒转矩负载特性；2．恒功率负载特性；3．通风机型负载特性

（五）计算题

1、一台直流发电机的数据为：

额定功率PN=10kW，额定电压UN=230V，额定转速nN=2850r/min，额定效率ηN=0.85。

求它的额定电流及额定负载时的输入功率。

2、一台直流电动机的额定数据为：

额定功率PN=17kW，额定电压UN=220V，额定转速nN=2850r/min，额定效率ηN=0.83。

求它的额定电流及额定负载时的输入功率。

第二章变压器

（一）填空题：

1、变压器是利用_________原理制成的_________电气设备。

它能将某一电压值的_________变换成同_______的所需电压值的交流电，以满足高压输电、低压供电及其他用途的需要。

（电磁感应、一种静止的、交流电压、频率）

2、变压器的铁心常用_______叠装而成，其目的是为了防止损耗和______损耗，因线圈位置不同，可分成______和______两大类。

（硅钢片、磁滞、涡流、同心式、交叠式）

3、所谓变压器的空载运行是指变压器的一次侧________，二次侧_____的运行方式。

（加额定电压、开路）

4、_______叫做变压器的变压比。

降压变压器的变压比______于1，升压变压器的变压比______于1。

（一次侧、二次侧电动势之比K、大、小）

5、变压器空载试验的目的是测定、、_和等参数。

（变压比K、空载损耗P0、空载电流I0、励磁阻抗Zm）

6、变压器短路试验是为了测出变压器的_和。

（短路损耗Pk、短路阻抗Zk）

7、三相变压器按其磁路系统的不同主要可分为_________和。

（组式、芯式）

8、某变压器型号为S7—500/10，其中S表示________，数字500表示________，10表示___________。

（三相、额定容量、额定电压）

9、连接组别为Y，d3的三相变压器，其高压边为_____接法，低压边为______接法。

（星型、三角形）

10、变压器的铁耗近似等于_____损耗，变压器的额定铜耗近似等于_________损耗。

（空载、短路）

（二）判断题：

1、升压变压器的变压比大于1。

（）×

2、变压器既可以变换电压、电流和阻抗，又可以变换相位、频率和功率。

（）×

3、变压器的铜耗是不变损耗。

（）×

4、变压器的铁耗是不变损耗。

（）√

5、变压器的工作原理实际上就是利用电磁感应原理，把一次侧的电能传给二次侧的负载。

（）√

6、当变压器的二次侧电流变化时，一次侧电流也跟着变化。

（）×

7、变压器的铁心材料用硅钢片叠装而成，目的是为了防止铜耗。

（）×

8、使用电压互感器时其二次侧不允许短路，而使用电流互感器时二次侧则不允许开路。

（）√

（三）选择题

1、变压器空载电流小的原因是__________。

C

A：

一次绕组匝数多，电阻很大；B：

一次绕组的漏抗很大；

C：

变压器的励磁阻抗很大；D：

变压器铁心的电阻很大。

2、变压器空载损耗___________。

D

A：

全部为铜损耗；B：

全部为铁损耗；C：

主要为铜损耗；D：

主要为铁损耗

3、一台变压器原边接在额定电压的电源上，当副边带纯电组负载时，则从原边输入的功率__________。

C

A：

只包含有功功率；B：

只包含无功功率；

C：

既有有功功率，又有无功功率；D：

为零。

4、变压器中，不考虑漏阻抗压降和饱和的影响，若原边电压不变，铁心不变，而将匝数增加，则励磁电流________。

B

A：

增加；B：

减少；C：

不变；D：

基本不变。

5、一台变压器在___________时效率最高。

C

A：

β=1；B：

P0/PS=常数；C：

PCu=PFe；D：

S=SN

（四）简答题：

1、变压器能否变直流？

为什么？

答：

不能。

如果变压器接上直流电，则在原绕组中流的是直流电，直流电产生的是恒定的磁场，恒定的磁场不会产生感应电动势，于是便不能把原边的电能传递到副边，所以变压器不能变直流。

2、简述变压器的工作原理。

答；当变压器原绕组接上交流电时，在原绕组中就有交流电流通过，交流电流产生的是变化的磁场，变化的磁场同时穿过原、副绕组，在原副绕组中分别产生感应电动势，当副绕组接上负载时，在副绕组中就有交流电流通过，于是变压器就把原边的电能传递到副边。

3、什么是变压器的空载运行？

答：

变压器一次侧加额定电压，二次侧开路即为空载运行。

4、什么是变压器的有载运行？

答：

变压器原绕组接在电源上，副绕组接负载时的运行状态，叫变压器的负载运行。

5、为何要高压输电？

答：

因为输送一定的电功率，电压越高，电流也就越小。

这样一可以节省导线和其他架设费用，二可以减少送电时导线上的损耗（P损=I2R）。

（五）计算题：

1、单相变压器的一次侧电压U1=380V，二次侧电流I2=21A，变压比K=10.5，试求一次侧电流和二次侧电压。

解：

一次侧电流I1=I2/k=21/10.5=2A

二次侧电压U2=U1/K=380/10.8=36.2V

2、一台单相变压器的一次侧、二次侧电压为10KV/0.4KV，该变压器的变压比是多少？

解：

K=U1/U2=10/0.4=25

3、有一台单相变压器，容量SN=50KVA，额定电压为10000V/100V，试求变压器的一次侧电流I1N、二次侧电流I2N。

解：

I1N=SN/U1N=50×1000/10000=5A

I2N=SN/U2N=50×1000/100=500A

4、已知三相变压器的容量SN=500KVA，接法为Y，d11连接组，一次侧、二次侧额定电压U1N=10000V、U2N=400V,求I1N、、、I1N值。

解：

I1N=SN/

U1N=500×1000/

1000

=500/1.732=28.87A

I2N=SN/

U2N=500×1000/

400=721.71A

第三章异步电动机

（一）填空题：

1、一个三相对称交流绕组，2p=2，通入f=50Hz的三相对称交流电流，其合成磁通势为_______磁通势。

（圆形旋转）

2、一个脉振磁通势可以分解为两个_______和_______相同，而_______相反的旋转磁通势。

（幅值;转速;转向）

3、三相对称绕组的构成原则是______;____;___。

（各相绕组的结构相同;阻抗相等;空间位置对称（互差120度电角度））

4、当s在_______范围内，三相异步电机运行于电动机状态，此时电磁转矩性质为_______；在_______范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为_______。

（0～１；反电动势；－∞～０；制动转矩）

5、三相异步电动机根据转子结构不同可分为_______和_______两类。

（笼型异步电动机和绕线型异步电动机）

6、一台6极三相异步电动机接于50HZ的三相对称电源；其s=0.05，则此时转子转速为_______r/min，定子旋转磁势相对于转子的转速为_______r/min。

（950；50；）

7、三相异步电动机的电磁转矩是由_______和_______共同作用产生的。

（主磁通；转子电流的有功分量）

8、一台三相异步电动机带恒转矩负载运行，若电源电压下降，则电动机的转速_______，定子电流_______，最大转矩_______，临界转差率_______。

（减小；增大；减小；不变）

9、三相异步电动机电源电压一定，当负载转矩增加，则转速_______，定子电流_______。

（减小；增加）

10、三相异步电动机在额定负载运行时，其转差率s一般在_______范围内。

（0.01～0.06）

（二）判断题

1、两相对称绕组，通入两相对称交流电流，其合成磁通势为旋转磁通势。

（）√

2、改变电流相序，可以改变三相旋转磁通势的转向。

（）√

3、不管异步电机转子是旋转还是静止，定、转子磁通势都是相对静止的。

（）√

4、三相异步电动机转子不动时，经由空气隙传递到转子侧的电磁功率全部转化为转子铜损耗。

（）√

5、三相异步电动机的最大电磁转矩Tm的大小与转子电阻r2阻值无关。

（）√

6、通常三相笼型异步电动机定子绕组和转子绕组的相数不相等，而三相绕线转子异步电动机的定、转子相数则相等。

（）√

7、三相异步电机当转子不动时，转子绕组电流的频率与定子电流的频率相同。

（）√

（三）选择题

1、三相异步电动机带恒转矩负载运行，如果电源电压下降，当电动机稳定运行后，此时电动机的电磁转矩________。

A

A：

下降；B：

增大；C：

不变；D：

不定。

2、三相异步电动机的空载电流比同容量变压器大的原因_______。

C

A：

异步电动机是旋转的；B：

异步电动机的损耗大；

C：

异步电动机有气隙；D：

异步电动机有漏抗。

3、三相异步电动机空载时，气隙磁通的大小主要取决于_______。

A

A：

电源电压；B：

气隙大小；C：

定、转子铁心材质；D：

定子绕组的漏阻抗。

4、三相异步电动机在运行中，把定子两相反接，则转子的转速会________。

C

A：

升高；B：

下降一直到停转；C：

下降至零后再反向旋转；D：

下降到某一稳定转速。

（四）计算题

1、一台三相异步电动机，其极对数是2，电源频率为工频，若转差率s=0.02，该电机的转速是多少？

［解］首先求同步转速

因为

所以

n=n1（1-s）=1500×（1-0.02）=1470r/min

2、已知两台异步电动机额定功率都是10kW，但转速不同。

其中n1N=2930r/min，n2N=1450r/min，如果过载系数都是2.2，求它们的额定转矩和最大转矩。

［解］由题意可知：

第一台电机的额定转矩为

最大转矩为

第二台电机的额定转矩为

最大转矩为

3、一台三相异步电动机的技术数据如下：

PN=7.5kW，UN=380V，Y接法，nN=1440r/min，ηN=87.5%，cosφ=0.85，Ist/IN=7.0，起动能力=2.2，λ=2.2。

试求：

（1）额定电流IN；

（2）额定转差率sN；

（3）起动电流Ist；

（4）额定转矩TN；

（5）起动转矩Tst；

（6）最大转矩Tm。

［解］

（1）电动机的输入功率为

额定电流

（2）因nN=1440r/min，可知电动机的n1=1500r/min，极对数p=2，则额定转差率为

（3）因Ist/IN=7.0，则起动电流为

Ist=7.0IN=7×15.4=107.8A

（4）额定转矩

（5）起动转矩

Tst=2.2×TN=2.2×49.7=109.3N·m

（6）最大转矩

Tm=λTN=2.2×49.7=109.3N·m

4、一台三相异步电动机皮带拖动的通风机，通风机的功率为6kW，转速为1440r/min，效率为0.6，选择电动机的额定功率。

［解］由于是皮带拖动，所以η2=0.95，则

因而可选择11kW的电动机。

第四章同步电动机

（一）填空题

1、同步电动机是由直流供电的励磁______与电枢的旋转磁场相互作用而产生______，以同步转速旋转的_________，其转子转速n与磁极对数p、电源频率f之间满足__________。

（磁场、转矩、交流电动机、n=60f/p）

2、同步电动机的_________与_________相同，其的电流在相位上是_____于电压的，即同步电动机是一个______负载，在很多时候，同步电动机是用以改善电网的____________。

（定子绕组、异步电动机、超前、容性、功率因数）

3、同步电动机主要有____________和___________两种起动方法。

（异步起动法、辅助电动机起动法）

（二）判断题

1、凸极同步发电机由于其电磁功率中包括磁阻功率，即使该电机失去励磁，仍能稳定运行。

（）√

2、采用同步电动机拖动机械负载，可以改善电网的功率因数，为吸收容性无功功率，同步电动机通常于过励状态。

（）√

3、同步发电机过励运行较欠励运行稳定，满载运行较轻载运行稳定。

（）×

4、同步发电机采用准同期法并车，当其他条件已满足，只有频率不同时，调节发电机的转速，使其频率与电网频率相等时，合上并联开关，即可并车成功。

（）×