电机与电力拖动》复习题
备注： 1.请考生自带计算器；
2.计算题只有答案以零分计。一．试说明他励直流电动机的起动方法及其特点。
二．试说明变压器xx 运行的条件。
三.电压变化率△ U1!和阻抗电压U
K 有什么联系？U
K 的大小决定于哪些因素？U
K 的大小对变压器运行的影响如何？
四.一台三相异步电动机，如果把转子抽掉，而在定子绕组上加三相额定电
压，会产生什么后果？
五.一台八极异步电动机电源频率？=50Hz额定转差率S
N=0.04,试求额定转速n
N。
六.一台单相变压器，额定容量S
N=1000kVA ,额定电压U
1N／U
2N=60/ 6.3kV额定频率?=50Hz归算至高压侧的Z
K=61 + j205 Q P 0=5000W，P KN=16950W。求：
（1）阻抗电压U
K；
（2）额定负载且cos ?
2=0.8 （滞后）时的电压调整率；（3）cos ? 2=0.8（滞后）时的最高效率。
七．如果一对自整角机定子绕组的一根连接线接触不良或脱开，试问是否能同步转动？
八．一台直流发电机的额定数据为：P N=100kW，U
N=230V，n
N=2850r/min , n
N=85%,试求该发电机的额定电流I
N 及额定输入功率P
1N。九．如果一台并励发电机不能建立电压时，检查的方法是什么？十．试说明变压器的效率在什么样的情况下达到最大值，这个最大值是如何得到的？十一．三相异步电动机能在低于额定电压下长期运行吗？为什么？十二．三相异步电动机的定、转子铁芯如用非磁性材料制成，会产生什么
后果？十三．拆换异步电动机的定子绕组时，若把每相的匝数减少，则气隙中的
每极磁通与磁密数值将怎样变化？十四．异步电动机为什么又称为感应电动机？
十五．一台六极直流电机，1200r/min ，74 槽，每槽 4 个元件边，单匝元件，单叠绕组，每极磁通为1.38 X10-2WD电枢电流为120A，求其电磁转矩及电枢电动势。
十六．一台直流电动机的额定数据为：P
N=17kW，U
N=220V，n
N=1500r/min , n
N=83%,试求该电动机的额定电流I
N 及额定输入功率P
1N。
十七.一台他励直流电机并联于U=220V电网上运行，单波绕组，已知
p=2, N=372（电枢总导线数）,n=1500r/min，每极磁通为? =1.1 x-2W/b，电枢回路总电阻R
a=0.208 , P
Fe=362W，P
Q =204"忽略附加损耗。试求：
a）
b）此直流电机是发电机还是电动机？
电磁转矩、输入功率和效率各为多少？
十八.一台他励直流电动机的额定数据为：P
N=7.5kW，U
N=220V，I
N=39.8A，n
N=1500r/min ，试计算并绘制其固有机械特性。
十九.一台四极直流发电机是单叠绕组，每极磁通为 3.79 x iO-2Wb电枢总导线数为152 根，转速为n= 1 2 0 0r/min ，求电机的空载电动势。若改为单波绕组，其他条件不变，问空载电动势为230V时，电机的转速应是多少？
二十.一台三相异步电动机P
N=60kW，n
N=577r/min , cos ? N=0.77 n
N=88.5%,试求在额定线电压为380V时的额定电流I
N。
二^一.一台三相异步电动机的输入功率8.6kW，定子铜耗为425W，铁耗为210W，转差率为S=0.034,试计算电动机的电磁功率、转子铜耗及机械损耗。
二十二.某台直流发电机的额定数据为：P
N=90kW，U
N=230V，n
N=1450r/min ，n
N=89.6%,试求该发电机的额定电流I
N。
二十三.一台四极直流电动机，单叠绕组，额定转速n
N=1460r/min , 36槽，每槽6个元件边，每极磁通为2.2 x 10-2Wb问电枢电流为800A 时，求其电磁转矩。
二十四．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，但从直流电动机的转矩及转速特性来看，电磁转矩增大时，转速反而下降，这是什么原因？
二十五．并励直流电动机在运行时若励磁绕组断线，会出现什么后果？
二十六．三相异步电动机，额定功率P
N=55kW，额定电压U
N=380V,额定电流I
N=119A,额定转速n
N=570r/min，额定功率因素cos ?
N=0.89,求同步转速、极对数、额定负载时的效率和转差率。已知电网频
率为50Hz。
二十七．某台直流电动机的额定数据为：P
N=10kW,U
N=220V,n
N=1500r/mi n, n
N=88.6%试求该电动机额定运行时的输入功率P
1 及额定电流I
N。
二十八．有一台三相变压器，额定容量S
N=50kVA ,高压侧额定电压U
1N=10kV低压侧额定电压U
2N=400V高低压绕组都接成星形，试求高低压侧的额定电流I
1N 和I
2N。
二十九.某台直流发电机为单叠绕组，每极磁通为 3.5 X 10-2Wb电枢总导线为152根，转速为1200 r/min，求电机的空载电动势。
若改为单波绕组，其他条件不变，问空载电动势为210V时，电机的转速是
多少？
三十.为什么说交流异步测速发电机是交流侍服电动机的一种逆运行方式？
复习题参考答案：
一.降压起动、电枢xx起动变阻器起动
二.① 各变压器连接组号相同②各变压器一次侧额定电压相等，变比相等
③ 标幺值相等
三.答：可用下式来表示其联系，
△ U%(U
IN－U
2')／U
IN X 100%=U
K／U
IN X 100%
但阻抗电压U
K 的大小决定于漏阻抗Z
K 和负载的大小。
如果U
K 较大，则变压器在负载运行时的电压变化率就较大，即二次绕组端电压波动受负载影响较大。但从另一方面来考虑，U
K 越大，则限制变压器短路电流的能力就强些。所以要合理选择U
K 的大小。
四．答：如果把转子抽掉，则磁路中的气隙将大大增加，即磁阻增大。因为定
子绕组上加三相额定电压，那么所产生的磁通也应是额定的，这样就需要增加很大的励磁电流，以至烧毁定子绕组。
五．n
N=720 r/min
六．（1）阻抗电压U
K%=5.94%（2）电压调整率△ U%=4.77%3）最高效率n
max=97.75%
七．答：一般单相自整角机定子绕组是三相绕组，在一对自整角机定子绕组的一根连接线接触不良或脱开，其他两相还可以形成单相回路。当发送机有角位移或转动时，对接收机存在电势差，产生均衡电流，在两相绕组中形成单相回路，产生脉动磁场，它与转子励磁磁场的相互作用，不会产生转矩，因此无法与发送机保持同步转动。
八．额定电流I
N=434.78 A额定输入功率P
1N=117.6kW九基本步骤为① 观察电枢电压表②用欧姆计检查励磁电路断路点。
十．对变压器的效率公式利用数学方法求极值。十一.不能。长期电压太低会造成电动机的过载能力太低，当负载波动较大时，电动机可能会停止转动。
十二.答：如果三相异步电动机的定、转子铁芯如用非磁性材料制成，则主磁路的磁阻将急剧增加，而励磁电抗大为减小，若要产生同样大小的旋转磁场，必须大大增加励磁电流，甚至超过额定电流好多倍，以至电动机在运行时，有可能烧坏绕组。
十三.答：因为额定电压不变，所以感应电动势也不发生变化。
那么从公式E=4.44?Wk
W您中可以看出，如果匝数W减少，磁通①与磁密B的数值将增加。
十四.答：异步电动机的工作原理是由于在定子绕组接上三相对称电源，从而建立旋转磁场，依靠电磁感应作用在转子绕组中感应电动势，并产生电流，转子电流与磁场相互作用，产生电磁转矩，从而实现能量的转换。由于转子电流是感应而生的，因此又称为感应电动机。
十五. T
M=234 N m E
a=81.7V
十六.额定电流I
N=93.1A额定输入功率P
1N=20.48kW
十七. (1)电枢电势E
a= C
e ? n=204.6V < U=220为电动机
( 2)电磁转矩T
M=C
M?I
a=96.38 Nm-
输入功率P
1= UI
a=16.28kW
电磁功率P
M=E
a I
a=15.14 kW
输出功率P
2= P
M－P
Fe－P
Q =14.574 kW
效率n = P
2／P
1X 100%=89.52%
十八.通过计算求得理想空载转速n
0=1615r/min,额定电磁转矩T
N=51.77Nm。通过两点(0, 1615)和(51.77,1500)作一条直线，即得其固有机械特性曲线。
十九.单叠绕组：E
a=115V改为单波绕组：n=1198 r/min二十」
N=133.8A
二十一.电磁功率P
M=7965 W 转子铜耗P
CU2=SP
M=270.8W 机械损耗P
Q = P
M－P
CU2=7694.2W
二十二.I
N=391.3A
二十三.T
M=605 N m(牛米)
二十四.答：从公式T
M=C
M?I
a 和n=(U-I
aR
a)/C
e?中可以看出，当电磁转矩增大时，电流I
a 将增大，从而导致转速n 的减小。所以说电磁转矩增大转速反而下降
二十五.答：若励磁绕组断线，则主磁通下降到剩磁磁通值，而电枢电流将迅速增大，转速迅速上升，可能大大超过额定转速，造成“飞车”，使换向器、电枢绕组和转动部件损坏，甚至造成人身事故。（电机空载时励磁绕组断线最容易发生这种危险。）
二十六.同步转速n
1=600r/min
极对数p=5
效率n
N= 79%
转差率S
N=0.05
二十七.P
1=11.29 kWI
N=51.3A
二十八.I
1N=2.89AI
2N=72.17A
二十九.E
a=106.4Vn=1184 r/min
三十.答：在交流侍服电动机中，由控制绕组输入的是电压信号，通过电动机变成了转速信号在轴上输出，在交流异步测速发电机中，由外力拖动转轴转动，输入的是转速信号，通过测速发电机，输出与转速成正比的电压信号。所
以就信号的转换而言，两者互为可逆运行方式，和一般发电机和电动机的能量转换是一样的，是符合可逆原理的