电机与拖动期末试题及-修订编选

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1、电机与拖动试题 及答案 直流电机 一、填空题： 1、并励直流发电机自励建压的条件是_;_;_。(主磁路 存在剩磁；并联在电枢两端的励磁绕组极性要正确，使励磁电流产生的补充磁通 方向与剩磁磁通方向相同；励磁回路的总电阻必须小于临界电阻) 2、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。 （EaU；EaU） 3、 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） 4、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） 5、 单迭和单波绕组， 极对数均为 p 时

2、， 并联支路数分别是_， _。 （2p；2） 6、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） 7、直流电机电枢反应的定义是_，当电刷在几何中线时，电动机产生 _性质的电枢反应，其结果使_和_，物理中性线朝_方 向偏移。（电枢磁动势对励磁磁动势的作用；交磁；气隙磁场产生畸变；对主磁 场起附加去磁作用） 二、判断题 1、一台并励直流发电机，正转能自励，若反转也能自励。（ ）（F） 2、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。（T） 3、一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变。（F） 4、直流电动机的电磁转矩是

3、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。（ ） （F） 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。 （1） （1）电枢绕组；（2）励磁绕组；（3）电枢绕组和励磁绕组 2、直流发电机电刷在几何中线上，如果磁路不饱和，这时电械反应是（ ） （3） （1）去磁；（2）助磁；（3）不去磁也不助磁。 3、如果并励直流发电机的转速上升 20%，则空载时发电机的端电压 U0升高 （ ）。（2） （1）20%；（2）大于 20%；（3）小于 20%。 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、如何确定换向极的极性，换向极

4、绕组为什么要与电枢绕组相串联？ （使换向极产生的磁通与电枢反应磁通方向相反。对于直流发电机而言，换向 极性和电枢要进入的主磁极性相同；而对于直流电动机，则换向极极性和电枢要 进入的主磁极极性相反。 换向极绕组与电枢组相串联的原因是：使随着电枢磁场的变化，换向极磁场也 随之变化，即任何负载情况下都能抵消电枢反应的影响。） 3、试比较他励和并励直流发电机的外特性有何不同？并说明影响曲线形状 的因素。 （并励直流发电机的外特性比他励的软。 他励：影响因素有两个 (1)随着 Ia 增加，IaRa 增加，使 U 下降； (2) 随着 Ia 增加， 电枢反应附加去磁作用增强， 使磁通减少， 电枢电动势 E

5、a 减少，最后使 U 下降。 并励：影响因素有三个 (1) 随着 Ia 增加，IaRa 增加，使 U 下降； (2) 随着 Ia 增加， 电枢反应附加去磁作用增强， 使磁通减少， 电枢电动势 Ea 减少，最后使端电压 U 下降。 (3) 两端电压下降，磁通下降，电枢电动势 Ea 进一步减少，端电压 U 进一 步下降。） 4、一台并励直流发电机并联于电网上，若原动机停止供给机械能，将发电 机过渡到电动机状态工作，此时电磁转矩方向是否变？旋转方向是否改变？ （电磁转矩方向改变，电机旋转方向不变。） 五、计算题 1、一台并励直流电动机,铭牌数据如下:PN=3.5kW，UN=220V，I N=20A，

6、 nN=1000r/min,电枢电阻 Ra=1，Ub=1V，励磁回路电阻 R1=440，空载实验： 当 U=220V,n=1000r/min 时，I0=2A，试计算当电枢电流 I a=10A 时,电机的效率（不 计杂散损耗）。 解：励磁电流： 220 0.5 440 f f f U IAA R 励磁损耗： 2 2 2 220 110 440 f Cufff f U PR IW R 空载时： 输入功率： 10 220 2440PUIWW 励磁功率：110 f PW 电枢铜损耗： 22 0 ()2.25 Cuaaaaf PR IR IIW 电刷接触损耗： 2 22 1 1.53.0 Cuba PU

7、bIWW 附加损耗：0 ad P 则： 1 324.75 CuaCub mecFefad PPPPPPPW 当时，10 a IA10.5 af IIIA 输入功率： 1 220 10.52310PUIWW 22 1 10100 Cuaaa PR IWW 110 f PW 22 1 1020 Cubba PU IWW 输出功率： 211 ()1755.25 CuafCubmecFe PPPPPPPPPW 效率： 2 1 100%75.98% P P 2、一台并励直流发电机，铭牌数据如下：PN=6kW，UN=230V，nN=1450r/min， Ra=0.57（包括电刷接触电阻），励磁回路总电阻

8、Rf=177，额定负载时的电 枢铁损 PFe=234W，机械损耗为 Pmec=61W，求：（1）额定负载时的电磁功率和电 磁转矩。（2）额定负载时的效率。 解：（1） 2 6 N PPkW 220 1.3 177 f f f U IAA R 2 299 fff PR IW 6000 26.1 230 N N N P IAA U 27.4 aNf IIIA 2 427.9 Cuaaa PR IW 所以 2 6726.9 emCuaf PPPPW 6726.9 44.3 21450 60 em em P TN mN m （2） 1 7021.9 emmecFe PPPPW 2 1 100%85.4

9、5% P P 3、一台并励直流发电机，铭牌数据如下 ： PN=23kW，UN=230V，nN=1500r/min， 励磁回路电阻 Rf=57.5，电枢电阻 Ra=0.1,不计电枢反应磁路饱和。现将这 台电机改为并励直流电动机运行，把电枢两端和励磁绕组两端都接到 220V 的直 流电源：运行时维持电枢电流为原额定值。求（1）转速 n；（2）电磁功率；(3) 电磁转矩。 解： 230 4 57.7 N f f U IAA R 3 23 10 100 230 N N N P IAA U 104 aNf IIIA 2 1081.6 Cuaaa PR IW （1）240.4 aNaa EUR IV 0.

10、1603 a e N E C n 电动机运行：209.6 aNaa EUR IV 220220 0.16030.1533 230230 ee CC 1367 /min a e E nr C （2）21.798 emaa PE IkW （3） 3 21.798 10 152.27 21367/60 em em P TN mN m 第二部分 直流电动机的电力拖动 一、填空题： 1、 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、=N，电枢回路不串电阻；n；Tem 2、直流电动机的起动方法有_ _。（降压起动、电枢回路串电阻起动） 3、如果不串联制动电阻，反接制动瞬间的

11、电枢电流大约是电动状态运行时 电枢电流的_倍。 （2） 4、当电动机的转速超过_时，出现回馈制动。（理想空载转速） 5、拖动恒转转负载进行调速时，应采_调速方法，而拖动恒功率负 载时应采用_调速方法。（降压或电枢回路串电阻；弱磁） 二、判断题 1、直流电动机的人为特性都比固有特性软。（ ）（F） 2、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。（ ） （T） 3、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。（ ） （T） 4、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。（ ） （F） 5、他励直流

12、电动机降压或串电阻调速时，最大静差率数值越大，调速范围 也越大。（ ） （T） 三、选择题 1、电力拖动系统运动方程式中的 GD2 反映了：（2） （1）旋转体的重量与旋转体直径平方的乘积，它没有任何物理意见；（2） 系统机械惯性的大小，它是一个整体物理量；（3）系统储能的大小，但它不是 一个整体物理量。 2、他励直流电动机的人为特性与固有特性相比，其理想空载转速和斜率均 发生了变化，那么这条人为特性一定是：（3） （1）串电阻的人为特性；（2）降压的人为特性；（3）弱磁的人为特性。 3、直流电动机采用降低电源电压的方法起动，其目的是：（2） （1）为了使起动过程平稳；（2）为了减小起动电流；

13、（3）为了减小起动 转矩。 4、当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：（2）（1）能耗制动状态；（2）反接制动状态；（3）回馈制动状态。 5、他励直流电动机拖动恒转矩负载进行串电阻调速，设调速前、后的电枢 电流分别为 I1和 I2，那么：（2） （1）I1I2。 四、简答题： 1、电力拖动系统稳定运行的条件是什么？ （电动机的机械特性与负载的转矩特性必须有交点，且在交点处，满足 ） emL dTdT dndn 2、何谓电动机的充分利用？ (所谓电动机的充分利用是指电动机无论在额定转速下运行,还是调速过程 中处于不同转速下运行,其电枢电流都等于额定值。) 五、计

14、算题： 一台他励直流电动机数据为 ： PN=7.5kW， UN=110V， I N=79.84A， nN=1500r/min， 电枢回路电阻 Ra=0.1014，求：（1）U=U N，=N条件下，电 枢电流Ia=60A时转速是多少？（2） U=U N条件下， 主磁通减少15%， 负载转矩为TN 不变时，电动机电枢电流与转速是多少？（3）U=U N，=N条件下，负载转矩 为 0.8TN，转速为（800）r/min，电枢回路应串入多大电阻？ 解：（1）0.068 NaN eN N UR I C n 1528 /min Naa eN UR I nr C （2）不变时，不变，即 N T em T TN

15、NTa CICI 93.93 0.85 NN aNN N IIIA 1738 /min Naa e UR I nr C （3）不计空载转矩时，故： emL TT 0.80.8 0.95538.2 N emN N P TTN m n 2 NaB eNeTN URR n CC C 解得：2.69 B R 第三部分 变压器 一、填空题： 1、一台接到电源频率固定的变压器，在忽略漏阻抗压降条件下，其主磁通 的大小决定于_的大小，而与磁路的_基本无关，其主磁通与励磁电 流成_关系。（外加电压；材质和几何尺寸；非线性） 2、 变压器铁心导磁性能越好， 其励磁电抗越_， 励磁电流越_。 （越大；越小） 3、变压器带负载运行时，若负载增大，其铁损耗将_，铜损耗将 _（忽略漏阻抗压降的影响）。 （不变；增加） 4、当变压器负载