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1、年太原科技大学电力拖动试题评分标准 作者： 日期：2 太原科技大学 华 科 学 院 2007级电力拖动评分标准 A 卷一、填空题（共22分,每空1分）1、他励直流电动机的人为机械特性主要有 串电阻 、 降电压 、 弱磁 三大类。2、直流电机铭牌上的额定容量，对于直流发电机是指 电刷端的输出电功率（或），对于直流电动机是指 转轴上输出的机械功率或（）。3、直流电动机定子部分的作用是 产生固定磁场（或产生磁场），异步电动机定子部分的作用是产生旋转磁场。4、三相异步电动机按照转子可分为 绕线式 和 鼠笼式 。5、直流电机的优点有：调速范围广 、启动转矩大和易于控制。6、三相异步电动机常用的调速方法大
2、致可分为：变转差率、变频和变极。（定子降电压、转子串电阻、变频、变极任意写三个同样给分）7、判定电力拖动系统稳定运行的充要条件是和8、三相异步电动机的电磁转矩T与电压U1的关系是平方正比（或或写出公式同样给分）。 9、他励直流电动机工作在第一、三象限时处于 电动 运转状态，此时，电磁功率 PM0（或正的） ；而在第二、四象限时处于 制动 运转状态，此时，电磁功率PM0（或负的） 。二、单项选择题（共4分,每空1分）1、一台他励直流发电机由额定运行状态转速下降到原来的60%，而励磁电流、电枢电流都不变，则 A ）Ea下降到原来的60% ）T下降到原来的60%）Ea和T都下降到原来的60% ）端电
3、压下降到原来的60%2、一台YZR电动机，提升某重物，当达到一定高度时需要短时停在空中，不使用例如抱闸等装置使卷筒停转的办法，那么可以采用的办法是 B 。）切断电动机电源 ）在电动机转子绕组中串入适当的三相对称电阻）对调定子绕组任意两出线端 ） 降低电动机电源电压3、三相绕线异步电动机拖动起重机的主钩，提升重物时，电动机运行于正向电动状态，若改变三相电源的相序时，电动机运行状态是 B或D 。）能耗制动运行 ）反向回馈制动运行 ）倒拉反转运行 ）反接制动运行4、如不考虑机械强度或换向问题，在下列条件下拖动负载运行时，从充分利用电动机来讲，哪种情况下电动机的输出功率最大 D 。） 强迫通风，环境温
4、度60）自然冷却，环境温度40） 自然冷却，环境温度60 ）强迫通风，环境温度40三、判断题（共10分,每空1分）1、一台直流电机可以运行在发电状态，也可以运行在电动机状态。（ ）2、他励直流电动机降压调速与弱磁调速，都可以做到无级调速。( )3、空载转矩T0是一个制动性的转矩，永远与转速n的方向相反。（ ）4、起重机提升与下放同一重物时，传动机构的损耗转矩一样大。（ ）5、他励直流电动机降低电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。（ ）6、三相异步电动机的临界转差率Sm的大小与转子电阻r2无关。（ ）7、三相鼠笼式异步电动机直接启动时，启动电流很大，为了避免启动过程中因电流过
5、大而烧毁电动机，轻载时需要采用降压启动。（ ）8、电动机的拖动的负载越重，电流则越大，因此只要是空载，三相异步电动机就都可以直接启动。（ ）9、三相绕线式异步电动机转子串电阻分级启动，若仅仅考虑启动电流与启动转矩这两个因素，那么分级数越多越好。( )10、他励直流电动机电磁功率PM0，说明此时电动机已经变为他励直流发电机了。（ ）四、简答题（共17分）1、他励直流电动机的总损耗分别有哪些？（2分）答：他励直流电动机的总损耗包括电枢回路总的铜损耗PCUa，铁损耗PFe，机械摩擦损耗Pm，杂散损耗PS。（每条0.5分）2、异步电动机和直流电动机的定子和转子铁心各用什么材料制成？为什么？（6分）答：
6、直流电动机的定子用厚钢板，转子用硅钢片制成；异步电动机的的定子和转子都用硅钢片制成。这主要是因为直流电机定子产生固定的磁场，定子产生的涡流损耗和铁损耗较小，因而用厚钢板，转子铁心随磁通方向变化产生涡流与磁滞损耗，因而用导磁性能好的硅钢片。异步电动机定子产生旋转的磁场，此时的涡流损耗和铁损耗较大，转子铁心也产生涡流与磁滞损耗，因此都用导磁性能好、，损耗小的硅钢片。（每条2分）3、确定电动机功率的原则和步骤。（4分）答：原则不过热。不过载。保证启动时间（或保证足够的启动能力）。（每条0.5分）步骤：工作制、工作级别、JC值。计算负载功率PL。根据负载功率，预选电动机的额定功率和其它参数。校核预选电
7、动机；一般先校核温升，再校核过载倍数，必要时校核启动能力。三者都通过，所选的电动机便选定，通不过，从第三步重新开始，直到通过为止。（每条0.5分）4、一般他励直流电动机为什么不能直接启动？采用何种启动方法较好？（5分）答：他励直流电动机直接启动时，此时启动电流IS=20IN（或写启动电流过大也给分）（1分）启动转矩TS=20TN（或写启动转矩过大也给分）（1分）这样大的启动电流和启动转矩会烧坏电动机 （1分）一般采用降电压、串电阻的启动方法较好。 （2分）五、分析题（共10分）1 如图所示，曲线1为他励直流电动机的电压为额定值时的机械特性，曲线2为泵类负载转矩特性，（1）分析当电压降低时，系统
8、稳定运行的变化过程并在图中标识；（2）分析当电压恢复后，系统稳定运行的变化过程并在图中标识。答：（1） 当电压降低时，电动机机械特性曲线代替了机械特性曲线1 （0.5分）转速在该瞬间不变，仍为，于是电动机运行点从A变成B （0.5分）这时，电动机电磁转矩减小为，而负载转矩不变，仍为 （0.5分）根据转动方程式，系统的动转矩，系统开始减速的机械过渡过程 （0.5分）在减速过程中，电动机转速逐渐降低，电磁转矩逐渐增大，电动机运行点在机械特性曲线上沿特性曲线下降 （0.5分）对于负载来说，由于是泵类负载，其转矩随着转速下降而减小（0.5分）直到曲线与曲线2交于点A,为止 （0.5分）此时在两特性交点
9、处，重新满足稳定运行的条件，系统达到了新的稳定运行状态。（0.5分）电压降低时图中标识1分（画出点和线给0.5分，画出点、线和方向给1分） （2）当电压恢复时，电动机机械特性变成了曲线1，而转速在该瞬间不变，于是电动机运行点从变成C。这时，电动机电磁转矩增大为，而负载转矩不变。根据转动方程式，系统的动转矩，系统开始增速的机械过渡过程。在增速过程中，电动机转速逐渐增加，电磁转矩逐渐减小，电动机运行点在机械特性曲线1上沿特性曲线上升；对于负载来说，由于是泵类负载，其转矩随着转速上升而增大。直到曲线1与曲线2交于点A为止，此时在两特性交点A处，重新满足稳定运行的条件，系统达到了新的稳定运行状态。（给
10、分情况和（1）相同，共4分）电压恢复时图中标识1分（画出点和线给0.5分，画出点、线和方向给1分）六、计算题（共37分）（注：如果只有公式正确，结果不正确，只给公式分；如果没写公式，但过程和结果正确，给满分，例如： ，写成了，给满分。）如图所示的某车床电力拖动系统中，已知切削力，工件直径，电机转速，减速箱的三级减速比为：，各转轴的飞轮矩为，各级传动效率分别都是。求（1）系统总的飞轮转矩；（）忽略电动机空载转矩时，电动机电磁转矩。（8分）解：（1）飞轮矩折算：（公式每项0.5分，共2分） （1分） （2）电磁转矩折算：（1分）（1分） （2分，如写成给1分）（1分）2一台他励直流电动机额定数据为
11、：，（1）计算其固有机械特性；（2）当此电动机电枢回路串入电阻（为电枢电阻），画出它的人为机械特性。（10分）解： （1）计算固有机械特性： 1）估算： （0.5分）（0.5分） 2）计算： （0.5分）（0.5分） 3）计算：（0.5分）（0.5分） 4）计算： （0.5分）（0.5分） （2）当此电动机电枢回路串入电阻（为电枢电阻）时： 电枢电阻（0.5分）（0.5分） 当串入电阻R为 时，理想空载转速不变，即为（1分）额定电磁转矩下的转速为：（1分）（1分）（图2分） 3一台三相6极工频绕线式异步电动机数据为：额定容量PN = 75kW，额定转速nN = 950rpm, = 2.4，转子
12、额定电势E2N = 213V（转子不转，转子绕组开路电势），转子额定电流I2N = 200A， U1 = 220V。求：（1）额定转矩和最大转矩；（2）最大转矩对应的转差率；（3）用实用转矩公式绘制电动机的固有机械特性。（10分）解：（1）同步转速（0.5分） （0.5分）（2）额定转矩（0.5分） （0.5分）（3）最大转矩（0.5分）（0.5分）（4）额定转差率（0.5分） （0.5分）（5）临界转差率 （0.5分）（0.5分）（6）转矩实用公式 （0.5分） （0.5分）（7）当s=1时（0.5分） （0.5分）nsTA100000.231809.48790.552.099500.05753.95（曲线和关键点共3分，如果只画出曲线给1分， 4个关键点，每个点0.5分）4他励直流电动机的额定数据为：，。（1）求直接启动时的启动电流；（2）拖动额定负载启动，要求启动转矩为，若采用电枢回路串电阻启动，问应串入多大的电阻；若采用降压启动，电压应降到多大。（9分）解：（1）直接启动时的启动电流：（1分） （1分） （2） 当要求启动转矩为，即，（1分）由此可以推出：（1分）（1分） 1）串入的电阻为：（1分） （1分） 2）当采用降电压启动时，电压应该为：（1分） （1分）9
