电机(电拖)课程复习题

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1、1 复习参考思考题自动化 01 级 1.为什么说 DCM 运行时发电机原理和电动机原理总是同时出现的？ 2.为什么他励 DCM 转速越高，旋转的电枢中的电势越大,而异步电动机转速越 高时旋转的转子中的电势越小？ 3.为什么 DCM 电枢绕组元件边中的电流需要通过电刷和换向器不断改变流动方 向？ 4.DCM 中主磁通即链着电枢绕组又链着励磁绕组，为什么却只在电枢绕组中感 生电动势？ 5.DCM 稳态运行中以下哪些量方向不变，哪些量是交变的： (1) 励磁电流 (2)电枢电流 (3)电枢感应电势 (4)电枢元件边中的感应电势 (5)电枢导条中的电流 (6)主磁极中的磁通 (7)电枢铁心中的磁通 6

2、.为什么在 DCM 磁路饱和时电枢反应会产生去磁效应？这种电枢反应会对机械 特性产生什么影响？ 7.他励 DCM 的起动电流由哪些因素决定？稳定运行时电枢电流由什么因素决定？ 为什么对同一负载采用调压调速时调速前后电枢电流的稳态值可保持不变？ 8.电动机的电磁转矩是驱动性质的转矩，电磁转矩增大时，转速似乎应该上升， 但从直流电动机的机械特性和转速特性看，电磁转矩增大时转速反而下降， 这是什么原因？ 9.什么因素决定着电磁转矩的大小？电磁转矩的方向和电机运行方式有何关系？10. 他励 DCM 运行中励磁绕组突然断线会出现什么后果？ 11. 有哪些方法可改变他励 DCM 的旋转方向？ 12. 在他

3、励 DCM 运行中发现电枢电流超过额定值，有人试图在电枢回路中串一电 阻来减小电枢电流，试问是否可行？为什么？ 13. 试分析在下列情况下，DCM 的电枢电流和转速有何变化（假设电机不饱和） (1) 电枢端电压减半，励磁电流和负载转矩不变； (2) 电枢端电压减半，励磁电流和输出功率不变； (3) 励磁电流加倍，电枢端电压和负载转矩不变； (4) 励磁电流和电枢端电压减半，输出功率不变。 14. 对他励 DCM 有哪几种调速方法？它们各适用于什么性质的负载和转速范围？ 15. 他励 DCM 运行中负载突然减少时，电动机的转速、转矩、电枢电流、输入功 率、电磁功率将如何变化？ 16. DCM 的

4、机电时间常数在什么条件下才是常数？ 17. 为什么不能仅根据 DCM 电枢电流方向和旋转方向判定电动机是工作在电动还 是制动工作状态？ 18. DCM 起动时应注意哪些问题才能保证电动机不会损坏？ 19. DCM 电枢绕组元件由电刷分成 a 对并联支路，电机运行中，构成每支路的元 件是否固定不变？每支路的元件数及空间位置是否固定不变？每支路中的电 流方向是否固定不变？ 20. DCM 电枢反电势的幅值和极性由哪些因素决定？221. 有人用来计算直流电动机的额定电磁转矩，也有人用aNTIKT来计算，两种算法的区别在什么地方？哪一种更为精确？在计算NN nP9550T机械特性时采用哪个公式更合理？

5、 22. 请解释为什么他励 DCM 随着电动机的加速，电枢电流会减小。 23. 变压器中的主磁通所经磁路和异步电动机中的主磁通所经磁路有什么主要区 别？ 24. 为什么需要进行折算才能构成变压器的等值电路？变压器的等值电路由哪几 个方程组成？折算中采用一个匝数为多少的绕组代替二次侧绕组？折算的原 则是什么？ 25. 变压器一、二次绕组间没有电路的联接，为什么在负载运行时，二次侧电流 变化的同时，一次侧电流也跟着变化？ 26. 三相变压器的联接组别表示可表明一、二次侧线电动势的什么关系？什么情 况下三相变压器无联接组别可言？ 27. 为什么三相组式变压器不采用 Y,y 联接？而三相心式可以？ 2

6、8. 为什么变压器运行时二次侧不能短路而笼型转子异步电动机的转子绕组一直 短路却可以正常运行？ 29. 为什么单相变压器输入正弦电压而励磁电流却不能保持正弦？ 30. 为什么三相变压器只要一、二次侧绕组中有一侧接成三角形，即可使两侧电 动势的波形近似为正弦波？ 31. 变压器若一次侧接与交流额定电压值相同的直流电压会产生什么结果？是否 同样可以改变直流电压的电压比？ 32. 若 p=4，交流异步电动机转子绕组中有两根导体相距 45 度空间机械角度，这 两导体中感应电动势的相位相差多少？ 33. 交流电动机定子、转子电势的频率各由哪些量决定？若电源频率为 50Hz，p=3，n=950r/min，

7、此时定、转子电势频率各为多少？主磁极的转速是 多少？ 34. 为什么三相变压器应用时总是要求采用适当联接保证某侧电流中含有一定的 三次谐波，而异步电动机绕组设计时却采用分布、短距等方法尽量降低磁势 即电流中的谐波成分，并利用空间对称的三相绕组结构使三次谐波三相合成 磁势为零？ 35. 如果相电势中有三次谐波电势，为什么当三相绕组接成星形或三角形后，线 电势中没有三次谐波？ 36. 三相异步电动机转子磁势相对于定子的转速是多少？ 37. 三相变压器中的磁势和三相异步电动机中的磁势均为三相电流产生的磁势合 成，为什么在变压器中不能形成旋转磁势？ 38. 三相异步电动机的定子三相电流中某相电流达到最

8、大值时，三相合成磁势矢 量将处于空间什么位置？339. 三相异步电动机转速变化时，转子磁势在空间的转速是否改变，为什么？ 40. 为什么时空矢量图可将三相合成旋转磁势的空间变化与某相电流随时间的变 化画在同一图上？ 41. 在三相异步电动机等值电路中将转子等效电阻分成了两部分，为什么要这样 处理？ 42. 频率折算时，用静止的等效转子替代实际旋转的转子是否会影响定子侧的电 流、功率因数、输入功率和电动机的电磁功率，为什么？ 43. 如何利用三相异步电动机的一相等值电路来分析三相功率流和功率平衡关系？44. 若三相异步电动机起动时转子电流为额定运行的 5 倍，是否起动时电磁转矩 也应为额定电磁转

9、矩的 5 倍？为什么？ 45. 异步电动机电磁转矩的表达式有哪三种不同的形式？它们各主要适用于什么 场合？ 46. 恒转矩变频调速时，为什么在变频时必须同时改变电源电压的大小？47.为什么对 DCM 调压可使 n0改变而对异步电动机调压却不能改变 n0?48. 是否可以用代替（478）中的计算三相异步电动机的电磁功率？sRI3r2 rsRI3 r2 r49. 绕线转子异步电动机在转子回路串定子起动时，为什么既能降低起动电流又 能增大起动转矩？是否所串电阻越大越好？ 50. 既然在异步电机起动时转子绕组中串电阻可改善转子功率因数、增大转矩， 为什么起动结束时不继续使用而要将它从转子绕组中去除？

10、51. 为什么星三角起动不能用于电机须带额定负载起动的场合？ 52. 若三相异步电动机的等值电路中各参数与电压、电势、电流、转差率值均已 知，如何由其计算电动机的电磁功率、电磁转矩、转差功率、机械功率？ 53. 三相异步电动机运行中当负载增加时，转子电流为什么会增大？定子电流和 输入功率为什么也会相应增大？ 54. 三相异步电动机为了导出等值电路，要采用一个和定子绕组匝数、绕组系数 保持什么样关系的等效绕组来替换实际的转子绕组？折算时应保证转子绕组 在折算前后的什么不变？为什么要进行频率折算？如何实现频率折算？ 55. 为什么异步电动机转子漏抗会随转速增大而减小？ 56. 三相异步电动机运行中

11、，电动、回馈制动、反接制动时的转差率各有什么特 点？ 57. 绕线转子异步电动机转子绕组电阻增大，电动运行、位能负载回馈制动、位 能负载反接制动时的电机稳定运行速度各将如何变化？ 58. 异步电动机作能耗制动时为了增大初始制动转矩，可通过哪两种方法实现？ 59. 为什么说异步电动机中定、转子磁势不论转速是否为零它们在空间总是相对 静止的？ 60. 在时空矢量图中，定子电流相量与定子磁势矢量位置重合、转子电流相量与4转子磁势矢量位置重合，是否就可以说图中所示的磁势就是由与之位置重合 的电流产生的？时空矢量图主要想用来解决什么问题？ 61. 异步电动机等值电路包含哪几个基本方程？如何根据它们画出等

12、值电路和电 路相量图？如何在电路相量图中增加磁势矢量构成时空矢量图？如何利用等 值电路定量分析三相异步电动机的功率和转矩关系？ 62. 异步电动机电磁转矩的实用表达式(4-105)是在什么近似条件下得到的？在什 么情况下可以进一步简化为(4-108)？为什么不能用(4108)来计算固有特性的 起动转矩？ 63. 分析直流电动机的运动主要依据哪 4 个基本方程？如何依据它们得到电动机 的机械特性、转速特性方程？分析中假定正向按照电动机惯例有什么好处？ 使用电动机惯例假定正向作计算时应注意什么问题？基本方程中的转矩方程 代表的是电磁转矩还是轴上输出转矩？如何依据基本方程得到直流电动机的 功率关系？

13、 64. 三相异步电动机在额定频率以下进行保持 Es/f 为常数的变频调速时其机械特 性有什么特点？改用保持 Us/f 为常数后机械特性主要发生了什么变化？产生 变化的主要原因是什么？ 65. 为什么在额定频率以上作变频调速时，三相异步电动机的最大电磁转矩会减 小？ 66. 交、直流电动机的气隙磁场在空间分布情况有什么不同？ 67. 对异步电动机有哪几种基本调速方式？其中哪一种调速性能（调速范围、平 滑性、最大静差率）最好？ 68. 要在异步电动机中形成旋转磁场，除要求电机中有空间对称的定子绕组外， 对定子电流有什么要求？在单相电机中是如何满足这一要求的？ 69. 笼型转子异步电动机在进行反接

14、制动时既吸收旋转体的机械功率，又从电网 吸收电功率，这些功率主要被消耗到什么地方去了？70. 异步电动机等值电路中的所消耗的功率在各种运行状态（电动、回馈 rRss1制动、反接制动）下有什么意义？ 71. 交流电动机电磁转矩的物理表达式和他励直流电动机电磁转矩的表达式形式 基本相同，它们差别何在？如果两电机运行中的电磁转矩相等，两电机的转 速波动是否也相等？ 72. 他励直流电动机电枢串电阻提升重物，使堵转转矩为额定转矩，负载转矩为 0.5 额定转矩，此时的稳定提升转速为多少？若此时反接电枢，电动机最终稳定 运行在什么状态？稳定转速为多少？试绘制机械特性曲线说明从反接开始到 稳定的工作点移动过

15、程，此过程中电动机经历了哪些工作状态？ 73. 为什么运行时电流互感器二次侧绕组不能开路？ 74. 为什么直流电动机通常不采用增磁的办法来调低电动机的转速？ 75. 交、直流电动机均有 3 种不同的制动状态，这 3 种制动状态在机械特性曲线 上各有什么相同特征和不一样的地方？ 76. 三相异步电动机运行于反向回馈制动时，是否可以把电动机的定子端从电源5断开改接在负载上作能耗制动？ 77. 3 对极的绕线转子异步电动机，电源频率为 50Hz，用于起重拖动。若运行于 的转速，在电源相序为正序或负序的两种情况下，各分别回min/ r1250n 答： （1） 旋转磁场的转速及转差率是多大？ （2） 定

16、、转子感应电动势的频率是多大？ （3） 电磁转矩是拖动性质还是制动性质？ （4） 电动机处于什么运行状态？转子回路是否一定要串入电阻？ （5） 电磁功率、机械功率实际传递方向如何？ 78. 三相异步电动机拖动电车在平路时为正向电动运行，工作点在机械特性 I 象限； 下坡时若位能性负载转矩大于摩擦性转矩，此电动机将转入何种运行状态？ 此时电动机的工作点在机械特性哪个象限？ 79. 三相绕线转子异步电动机拖动恒转矩负载运行时，若转子回路串电阻调速， 那么运行在不同的转速上时，电动机的转子侧功率因数下面哪一种说法是正 确的？A、转速越低，越高； B、基本不变； C、转速越低，越低。rcosrcos计算题：参考答案 80. 他励直流电动机铭牌数据为：，若额定负载下，电枢铜min/ r1450n,A1 .20I ,V110U,kW75. 1PNNNN耗占电机总损耗的一半，试计算：(1) 固有机械特性并作图；mN5 .11Tmin,/ r1618n,57. 0RN0a(2) 50额定负载时的转速；1533r/min (3) 转速