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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,并联支路数分别是_,_。(2
2、p;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
3、。() (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
4、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Ea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
5、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,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,
6、电机的效率(不计杂散损耗)。 解:励磁电流: 励磁损耗: 空载时: 输入功率: 励磁功率:电枢铜损耗:电刷接触损耗:附加损耗:则:当时,输入功率: 输出功率:效率: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) 所以 (2)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.
7、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:(1) 电动机运行:(2)(3)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
8、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
9、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;(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
10、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) 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
11、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) (2)不变时,不变,即 (3)不计空载转矩时,故: 解得: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
12、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(20)一定,电源电压下降,则空载电流I0_,铁损耗PFe_。( 减小;减小)5、一台2kVA,400/100V的单相变压器,低压侧加100V,高压侧开路测得I0=2A;P0=20W;当高压侧加400V,低压侧开路,测得I0=_A,P0=_W。(0.5;20) 6、变压器短路阻抗越大,其电压变化率就_,短路电流就_。(大;小) 7、变压器等效电路中的xm是对应于_电抗,rm是表示_电阻。 (主磁通的;铁心损耗的等效)8、两台变压器并联运行,第一台先达满载,说明第一台变压器短路阻抗标么值比第二台_。
13、 (小)9、三相变压器的联结组别不仅与绕组的_和_有关,而且还与三相绕组的_有关。 (绕向;首末端标记;联结方式)10、变压器空载运行时功率因数很低,这是由于_ _。(空载时建立主、漏磁场所需无功远大于供给铁损耗和空载时铜损耗所需的有功功率) 二、判断题 1、一台变压器原边电压U1不变,副边接电阻性负载或接电感性负载,如负载电流相等,则两种情况下,副边电压也相等()。 (F)2、变压器在原边外加额定电压不变的条件下,副边电流大,导致原边电流也大,因此变压器的主要磁通也大()。(F) 3、变压器的漏抗是个常数,而其励磁电抗却随磁路的饱和而减少()。(T) 4、自耦变压器由于存在传导功率,因此其设计容量小于铭牌的额定容量()。 (T)5、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()。 (T)三、单项选择题 1、变压器空载电流小的原因是:一次绕组匝数多,电阻很大;一次绕组的漏抗很大;变压器的励磁阻抗很大;变压器铁心的电阻很大。 2、变压器空载损耗: 全部为铜损耗;全部为铁损耗; 主要为铜损耗;主要为铁损耗 3、一台变