第10章电动机习题
一、填空题
1.异步电动机是把交流电能转变为能的动力机械。它的结构主要
有和两部分组成。
2.异步电动机的从电网取用电能，向负载输出机械能。
3.三相笼式异步电动机的定子是由、和等所组成。转子是由、和等组成。
4.某三相异步电动机的额定转速为980转/分，则此电动机的磁极对数
为，同步转速为转/分。
5.某三相异步电动机的额定转速为1450转/分，电源频率为50赫兹，此电动机的同步转速为转/分，磁极对数为，额定转差率为。
6.两极三相感应电动机的同步转速是转/分。
7、直流电动机主要由和两部分组成。
8、直流电动机按励磁方式可分为、、和电动机四类。
9.一台50赫兹，同步转速为每分钟1000转/分的三相交流电动机的极数
是极。
10.按转子的结构三相异步电动机可分为和两种。
11.三项异步电动机的电磁转矩表达式有、和三种。
12.三相异步电动机的调速方法有、、调速三种。
13.三相异步电动机的选择包括、、、和五个方面。
14.三相异步电动机圆形旋转磁场产生的条件是
和。
15.三相异步电动机的工作方式分为、和三种方式。
16.向空间互差90°电角度的两相定子绕组中通入时间互差90°的两相交流电，产生的磁场为。
二、选择题
1．三相异步电动机的转动方向和三相电源接入定子的相序方向（）。
A．一致 B．相反 C．无关 D．可能一致也可能相反
2．三相异步电动机电动运行时（）。
A．0
3．已知三相异步电动机的p=2，f1=50Hz，则ns=（）r/min。
A．3000 B．1500 C．750 D．25
4．三相异步电动机的最大转矩和电源电压（）。
A．平方成正比 B．成正比 C．成反比 D．无关
5．三相鼠笼式异步电动机采用自耦变压器降压起动时，起动转矩等于直接启动时启动转矩的（）倍。（K自耦变压器的变压比）
A．K2 B ．K C． 1/K D．1/K2
6．三相异步电动机的临界转差率和转子电路电阻（）。
A．平方成正比 B．成正比 C．成反比 D．无关
7．三相异步电动机制动运行时转动方向和电磁转矩方向（）。
A．一致 B．相反 C．无关 D．可能一致也可能相反
8．三相异步电动机起动时要求起动转矩（）。
A．小于负载转矩 B．等于负载转矩 C．和负载转矩无关 D．大于负载转矩
9．三相笼型异步电动机Y-Δ变换起动适用于（）的电动机。
A．定子绕组为Δ形联接 B．所有 C．定子绕组为Y形联接 D．绕线式异步电动机
10．三相绕线型异步电动机的转速和转子电路的电阻（）。
A．成正比 B．成反比 C．无关 D．平方成正比
11.同步电动机转子磁极表面上装短路环的笼型导体，当电动机达到同步转速后，笼型导体中的感应电动势为（）。
A.最大值
B.零
C.比起动时小得多
D.比起动时大得多
12.单相异步电动机不能自行起动的原因是因为（）。
A.电源为单相
B.磁极数太少
C.电功率太小
D.磁场是脉动磁场
13.单相罩极式异步电动机的转动方向为（）。
A.总是由磁极未罩部分转向被罩部分
B. 总是由磁极被罩部分转向未罩部分
C.决定于定子绕组首、末端的接线关系
三、分析题
1、简析三相异步电动机的转动原理？
2、三相异步电动机在一定负载转矩下运行，如电源电压降低，电动机的电磁转矩和转速如何变化？
3、三相异步电动机正常运行时，转子如果被卡住，有何危险，为什么？
4、三相异步电动机电动运行时转子转动速度必须小于旋转磁场的速度，为什么？
5、三相异步电动机在满载和空载起动时起动电流和起动转矩是否一样，为什么？
6、在三相异步电动机机械特性的稳定区电动机为什么能稳定运行？
7、改变电源频率为什么能实现三相异步电动机速度的调节？
四、计算题
1、有一台三相八极异步电动机，频率为50Hz，额定转差率为4%，求电动机的转速是多大?
2、已知三相异步电动机的P
N =55kw，U
1N
=380V，I
1N
=120A，n
N
=570r/min，
cosφN=0.79，f1=50Hz,求该电动机的同步速度、极对数、额定负载时的效率和转差率？
3、一台三相异步电动机的数据为PN=50kw，U1N=380V，f1=50Hz，2p=8，额定负载时转差率为0.025,过载能力β=2,试求最大转矩Tm?
4、一台Δ形联结的三相笼型异步电动机，若在额定电压下起动，流过每相绕组的电流Ist=20.84A，起动转矩Tst=26.39N.m，试求下面两种情况下的起动电流和起动转矩？
①、Y-Δ变换起动；②、用电压比K＝2的自耦补偿器起动。
5、一台三相笼型异步电动机，PN=10kw，U1N=380V，nN=1460r/min， cos
φN=0.79，ηN＝0.868,Y形联结，试求：额定电流。
6、一台三相鼠笼式异步电动机:PN=15kW,UN=380V, nN =1460 r/min, ηN=88.5%, COSΦN=0.85, Ist/IN=7, Tst/TN=2.2.试求；
(1) I
N 和T
N
；(2) Ist和Tst；
7、一台三相异步电动机PN＝60 千瓦，nN＝577转/分，cosΦN＝0.77，ηN＝88.5 %,试求在额定线电压为380伏时的额定电流。
8、一台三相异步电动机铭牌上标明了f＝50 赫，额定转速nN＝960 转 / 分，该电动机的极数是多少？
9、八极异步电动机电源频率f＝50 赫，额定转差率sN＝0.04，试求在额定工作时，将电源相序改变，求反接瞬时的转差率。
10、一台三相四极50HZ的鼠笼式电动机，容量5千瓦，转差率4%，求电动机的同步转速和转子转速？
11、有一四极三相异步电动机，额定转速n
N
＝1 440 r／min，转子每相电阻
R 2＝0.02 Ω，感抗X
20
＝0.08Ω，转子电动势E
20
＝20 V，电源频率f
1
＝50 Hz。
试求该电动机起动时及在额定转速运行时的转子电流I
2
。
12、已知Y100Ll—4型异步电动机的某些额定技术数据如下：
2.2kW 380 V 丫接法 1420 r／min cosφ=0.82 η=81％
试计算：(1)相电流和线电流的额定值及额定负载时的转矩；(2)额定转差率及额定负载时的转子电流频率。设电源频率为50 Hz。
13、有台三相异步电动机，其额定转速为1470 r／min，电源频率为50 Hz。在(a)起动瞬间，(b)转子转速为同步转速的2/3时，(c)转差率为0.02时三种情况下，试求：(1)定子旋转磁场对定于的转速；(2)定子旋转磁场对转子的转速；
(3)转子旋转磁场对转子的转速(提示n2=60f2/p＝Sn0)；(4)转子旋转磁场对定子的转速，(5)转子旋转磁场对定子旋转磁场的转速。
14、有Yll2M一2型和Y160M1—8型异步电动机各一台，额定功率都是4 kW，但前者额定转速为2890 r／min，后者为720r／min。试比较它们的额定转矩，并由此说明电动机的极数、转速及转矩三者之间的大小关系。
N N N
动电流I st,起动转矩T st，最大转矩T max。
16、Y180L-6型电动机的额定功率为15 kW，额定转速为970 r／min，频率为50 HZ，最大转矩为295.36 N·m。试求电动机的过载系数λ。
17、某四极三相异步电动机的额定功率为30kW，额定电压为380 V，△形接法，频率为50 Hz。在额定负载下运行时，其转差率为0.02，效率为90％，线电流为57.5 A，试求：(1)转子旋转磁场对转子的转速；(2)额定转矩；(3)电动机的功率因数。
第10章电动机答案
一、填空题
1.机械、定子、转子
2. 定子、转子
3. 绕组、铁心、机座、铁心、绕组、转轴
4. 3 、 1000
5. 1500 、 2、 0.033
6. 3000
7、定子、电枢
8、他励、串励、并励、复励
9.6
10.笼型、绕线型
11.物理表达式、参数表达式、使用表达式
12.变极调速、变频调速、变转差率
13. 功率选择、结构型式选择、类型选择、电压选择、转速选择
14. 三相异步电动机定子三相绕组对称、在定子绕组中通入三相对称电流
15.连续工作制、短时工作制、断续工作制
16.旋转磁场
二、选择题
1．A 2．A 3．B 4．A 5．D 6．B 7．B 8．D 9．A 10．A 11. A 12. D 13. A
三、分析题
1、答：定子三相绕组通入三相交流电流定子产生旋转磁场，转向和相序一致旋转磁场切割转子导体转子绕组感应电势
由于转子绕组是闭合的，转子绕组产生感应电流在旋转磁场作用下转子产生电磁转矩，方向和旋转磁场一致在电磁转矩的驱动下，电动机顺着旋转磁场的方向旋转。
2、答：电磁转矩和电源电压的平方成正比，当电源电压降低时，电磁转矩将降低，电动机的最大转矩也降低，当负载转矩不变时，电源电压降低后，电动机稳定运行的转速将下降。
3、答：电动机将产生很大的堵转电流，烧毁电动机。转子被卡住时，转子转速为零，旋转磁场与转子相对速度最大，转子绕组产生的感应电流也最大，定子的感应电流也最大，可达额定电流的5—7倍。
4、答：三相异步电动机电动运行时转子转动速度必须小于旋转磁场的速度，只有这样转子绕组与定子旋转磁场之间才有相对运动转子绕组才能感应电势和电流，转子才能产生电磁转矩，电动机才可能转动起来。
5、答：满载和空载起动时起动电流和起动转矩是相同的。因为三相异步电动机的起动电流和起动转矩只和电动机内部参数和电源电压有关，与电动机的负载大小无关。
6、答：在机械特性的稳定区，当电动机轴上的负载转矩发生变化时，电动
机能适应负载的变化而自动调节达到稳定运行。
7、答：据
p f s n 1
60)
1(-= 可知三相异步电动机的转速和电源频率成正比，
所以改变电源频率就能调节电动机的速度。
四、计算题
1、解：已知：p=4 f1=50Hz s=4%=0.04
据
p f s n 1
60)
1(-= 得：
min /720450
60)
04.01(r n =?-=
2、解：因为n N =570r/min 根据同步速度和额定转速之间的关系，可得n 1=600r/min
据p f n 1
160=
得： 560050606011=?==n f p
据N
N N N N I U P ηφcos 311=
得：
%
15.8879
.012038031055cos 33
11=????=
=
N
N N N
N I U P φη
据1
1n n n s N
N -=
得：
05
.060030
600570600==-=
N s
3、解：
min /750450
606011r p f n =?==
m in
/731750)025.01()1(1r n s n N N =?-=-=
据
N
N N n P T 9550
= 得：
m N T N ?=?
=21.65373150
9550
据
N
m
T T =β 得：
m
N T T N m ?=?==42.130621.6532β
4、解：① Y-Δ变换起动
A I I m N T T st st
st st
947.684.203
1
31787.839.263
1
31=?=='?=?=='
① 自耦补偿器起动
A I K I m N T K T st st
st st
21.584.202
1
1598.639.26211222
2=?=='?=?=='
5、解：据N N N N N I U P ηφcos 311= 得：
A U P I N
N N N
N 16.22868
.079.038031010cos 33
11=????=
=
ηφ
6、解：(1) 求 I N 和T N
m N n P T A
U P I N N N N
N N N
N ?=?===????=
=
12.981460
1595509550
3.30885
.085.038031015cos 33
ηφ
（2）求I st 和T st
I st =7I N =7×30.3=212.1A
T st =2.2T N =2.2×98.12=215.86N ?m
7、解：据 N
N N N N I U P ηφcos 311=
可得
A
U P I N
N N N
N 78.133885
.077.038031060cos 33
11=????=
=
ηφ
8、解：因为n N ＝960 转 / 分，可以确定n 1=1000转 / 分
据p f n 1
160=
得：3100050606011=?==n f p
极数为2p=2×6=6
9、解：据
p f n 1
160=
得：
min /720750)04.01()1(min /7504
50
6011r n s n r n N N =?-=-==?=
反接瞬间的转差率为
96.1750720
75011=+=+=
n n n s N
10、解：同步转速：N 0=60f/P=60×50/2=1500转/分
转子转速：N=N 0（1—S ）=1500×（1--4%）=1440转/分
11、解：转差率 04.01500/)14401500(=-=N s 起动时转子电流
A X
R E I st 24308
.002.0202
2
220
22
202=+=
+=
额定运行时转子电流 A X s R E s I N N N 5.39)
08.004.0(02.02004.0)
(2
2
2
2022
202=?+?=
+=
12、解：(1)线电流额定值
A
U P U P I N N N N N N N 03.581
.082.038032200
cos 3cos 31=???===
η??
相电流额定值 I pN ＝I N ＝5.03A
额定转矩
m N n P T N N N ?≈?==8.1414202.295509550
（2）额定转差率s N ＝(n l -n N )/n 1，其中磁极对数p ＝2，故n 1＝1500 r ／min ，
于是有 s N =(1500-1420)/1500≈0.053
f 2＝s N f 1＝0.053×50≈2．67 Hz
13、解：(a)起动瞬间：(1)1500 r ／min ；(2)1500 r ／min ；(3)1500 r ／min ；(4)1500 r ／min ；(5)0。
(b)n ＝1 500×2/3＝1000 r ／min 时：(1)1500 r ／min ；(2)500r ／min ；(3)500 r ／min ；(4)1500 r ／min ；(5)0。
(c)s ＝0.02，n ＝1470 r ／min 时：(1)1500 r ／min ；(2)30 r ／min ；(3)30 r ／min ；(4)l500 r ／min ；(5)0。
14、解：Yll2M 一2的额定转矩
m N n P T N N N ?≈?==2.132890
495509550
Y160M1—8的额定转矩
m N n P T N N N ?≈?==1.53720495509550
由上比较可知，电动机的磁极数愈多，则转速愈低，在同样额定功率下额定
转矩愈大。
15、解：由Y132S-4可知磁极对数p ＝2，旋转磁场转速n 1＝1500 r ／min ，则有转差率为
s N =(n 1-n N )/n 1=(1500-1440)/1500=0.04
A
U P U P I N N N N N N N 64.11855
.084.038035500
cos 3cos 31≈???===
η??
m N n P T N N N ?≈?==5.3614405
.595509550
I st =7I N =7×11.64≈81.4A
T st =2.2T N =2.2×36.5=80.3N ?m T max =2.2T N =2.2×36.5=80.3N ?m
16、解：额定转矩
m N n P T N N N ?≈?==7.1479701595509550
过载系数 λ=T max /T N =295.36/147.7≈2
17、解：根据p ＝2得n l ＝1500 r ／min ，当额定运行时，转速为 n N ＝n 1(1-s N )＝1500(1—0.02)＝1470 r ／min (1)转子旋转磁场对转子的转速即为转差 n 2=△n ＝1500-l470＝30 r ／min (2)额定转矩
m N n P T N N N ?≈?==19514703095509550
88
.09.05.573803103033cos 3
1
≈????===N N N N N N N I U P I U P η?
《电力拖动技术课程设计》报告书 直流电动机调速设计 专业：电气自动化 学生姓名： 班级： 09电气自动化大专 指导老师： 提交日期： 2012 年 3 月
前言 在电机的发展史上，直流电动机有着光辉的历史和经历，皮克西、西门子、格拉姆、爱迪生、戈登等世界上著名的科学家都为直流电机的发展和生存作出了极其巨大的贡献，这些直流电机的鼻祖中尤其是以发明擅长的发明大王爱迪生却只对直流电机感兴趣，现而今直流电机仍然成为人类生存和发展极其重要的一部分，因而有必要说明对直流电机的研究很有必要。 早期直流电动机的控制均以模拟电路为基础，采用运算放大器、非线性集成电路以及少量的数字电路组成，控制系统的硬件部分非常复杂，功能单一，而且系统非常不灵活、调试困难，阻碍了直流电动机控制技术的发展和应用范围的推广。随着单片机技术的日新月异，使得许多控制功能及算法可以采用软件技术来完成，为直流电动机的控制提供了更大的灵活性，并使系统能达到更高的性能。采用单片机构成控制系统，可以节约人力资源和降低系统成本，从而有效的提高工作效率。 直流电动机具有良好的起动、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。从控制的角度来看，直流调速还是交流拖动系统的基础。早期直流电动机的控制均以模拟电路为基础，采用运算放大器、非线性集成电路以及少量的数字电路组成，控制系统的硬件部分非常复杂，功能单一，而且系统非常不灵活、调试困难，阻碍了直流电动机控制技术的发展和应用范围的推广。随着单片机技术的日新月异，使得许多控制功能及算法可以采用软件技术来完成，为直流电动机的控制提供了更大的灵活性，并使系统能达到更高的性能。采用单片机构成控制系统，可以节约人力资源和降低系统成本，从而有效的提高工效率。
第九章 其他交流电机及电动机的选择 一、名词解释 1、单相异步电动机：由单相交流电源供电的交流电动机 2、同步电机：转子速度与旋转磁场速度相同的交流电机 3、感应调压器：是一台静止的绕线转子异步电动机，其转子绕组联结成星形，并作为一次绕组与电源相连；定子绕组作为二次绕组，一端与转子绕组相连，另一端作为输出端连接负载。 4、移相器：是一台转子静止的绕线转子异步电动机，转子被机械蜗轮蜗杆机构卡住，不能自由转动，只能根据需要旋转到某一个角度。一般定子、转子绕组都联结成星形，定子接电源，转子绕组经集电环接负载。 5、同步调相机：实际上是空载运行的同步电动机，通过调节励磁电流改善电网的功率因数，用于向电网发出感性或容性无功功率 6、同步电机的功率角：相量1 U 与0E -的夹角为θ，称为功率角，其物理定义是合成等效磁极与转子磁极轴线之间的夹角。 7、同步电机的功率因数角：相量1I 与1 U 的夹角为?。 8、同步电机的内功率因数角：相量1I 与0 E -的夹角为ψ。 9、同步电机的励磁调节：就是通过调节同步电动机的励磁电流，来调节同步电动机的无功电流和功率因数，从而提高电网的功率因数的一种控制方式。 10、同步电机的过励方式：当增大励磁电流为2f I (12f f I I >)时，对应的感应电动势为02E ，电枢相电流I 12 超前定子相电压1U 的相位角。 11、同步电机的欠励方式：当减小励磁电流为3f I (13f f I I <)，对应的感应电动势为 03E ，电枢相电流13I 滞后定子相电压1U 的相位角。 二、填空 1、同步电动机的启动一般有三种方式：异步启动，变频启动，其它电机拖入同步。 2、同步电动机的启动一般有三种方式：异步启动，变频启动，其它电机拖入同步。 3、同步电动机的启动一般有三种方式：异步启动，变频启动，其它电机拖入同步。 三、单项选择题 1、单相电机如果在结构上为单相，则 （ B ） A ．供电要单相 B ．不能起动 C ．可以运行 D ．轻载时可以工作 2、一台单相交流异步电机，用于电冰箱，如果其极数为8，则同步速度应为（ C ） A ．250转/分 B ．500转/分 C ．750转/分 D ．1000转/分 3、一台单相交流异步电机，用于空调，如果其极数为6，则同步速度应为 （D ） A ．250转/分 B ．500转/分 C ．750转/分 D ．1000转/分
第5章 感应电机 一、 填空 1. 如果感应电动机运行时转差率为s ，则电磁功率、机械功率和转子铜耗之间的比例是 2::Cu e p P P Ω= 。 答 s :s)(1:1- 2. ★当三相感应电动机定子绕组接于Hz 50的电源上作电动机运行时，定子电流的频率为 ，定子绕组感应电势的频率为 ，如转差率为s ，此时转子绕组感应电势的频率 ，转子电流的频率为 。 答 Hz 50，Hz 50，sHz 50，sHz 50 3. 三相感应电动机，如使起动转矩到达最大，此时m s = ,转子总电阻值约为 。 答 1， σσ21X X '+ 4. ★感应电动机起动时，转差率=s ，此时转子电流2I 的值 ，2cos ? ,主磁通比， 正常运行时要 ，因此起动转矩 。 答 1，很大，很小，小一些，不大 5. ★一台三相八极感应电动机的电网频率Hz 50，空载运行时转速为735转/分，此时转差率为 ，转子电势的频率为 。当转差率为0.04时，转子的转速为 ，转子的电势频率为 。 答 0.02，Hz 1，min /720r ，Hz 2 6. 三相感应电动机空载时运行时，电机内损耗包括 ， ， ，和 ，电动机空载输入功率0P 与这些损耗相平衡。 答 定子铜耗，定子铁耗，机械损耗，附加损耗 7. 三相感应电机转速为n ，定子旋转磁场的转速为1n ，当1n n <时为 运行状态；当1n n >时为 运行状态；当n 与1n 反向时为 运行状态。 答 电动机， 发电机，电磁制动 8. 增加绕线式异步电动机起动转矩方法有 ， 。 答 转子串适当的电阻， 转子串频敏变阻器 9. ★从异步电机和同步电机的理论分析可知，同步电机的空隙应比异步电机的空气隙要 ，其原因是 。 答 大，同步电机为双边励磁 10. ★一台频率为 160Hz f =的三相感应电动机，用在频率为Hz 50的电源上（电压不变），电动机的最大转矩为原来的 ，起动转矩变为原来的 。
《电机及其应用》自测题 一、填空题 1、变压器的主要作用是将某一等级的交流(电压 )变换成另一等级的交流 (电 压)。 2、变压器一次电势和二次电势之比等于(一次侧匝数)和( 二次侧匝数)之比。 4、电力变压器的分接开关是用来改变变压器电压 (变比 )的装置，以便达到调节副 边 (电压 )的目的。 5、变压器的额定电压和额定电流均指变压器的( 线)电压和 (线)电流。 6、变压器空载时的损耗主要是由于(铁芯)的磁化所引起的(磁滞)和(涡 流 )损耗。 7、在测试变压器参数时，须做空载试验和短路试验。为了便于试验和安全，变 压器的空载试验一般在 (低压侧 )加压；短路试验一般在 ( 高压侧 )加压。 8、变压器铁芯饱和程度愈高，其励磁电抗Xm 就愈 (小)。 9、若将变压器低压侧参数折算到高压侧时，其电势 (或电压 )应(乘以变比 )、电流应 (除以变比 )、电阻 (或电抗 )应( 乘以变比的平方 )。 10、三相组式变压器各相磁路(彼此无关 )，三相芯式变压器各相磁路(彼此相关 )。 11、三相变压器组不能采用( Y/Y )连接方法，而三相芯式变压器可以采用。 12、变压器并联运行的条件是 (额定电压与变比相等 )、( 连接组别相同 )、( 短路阻 抗的百分数相等 )。 13、当三相变压器接成星形 (Y)时，其线电压是相电压的（ 3 )倍，线电流与相电 流 (相等)。 15、变压器在运行时，当 (不变损耗)和 ( 可变 )损耗相等时，效率最高。 、三绕组变压器的额定容量是指 (最大的线圈容量 : 3 I 线 U 线)。 17 18、自耦变压器与同容量的两绕组变压器比较，它的空载电流(小)。 20、电焊变压器实际上是一台(特殊)的降压变压器，它的外特性( 比较软 )， 短路电流 (不大)。 21、整流变压器的容量一般取一、二次绕组容量的(平均值 )，又称为 (计算容 量 )。 22、单相绕组的感应电势与(匝数)、(频率 )和 (每极磁通)成正比。 23、线圈的短距系数表示了短距线圈比整距线圈产生的电势(减少)的程度。 24、线圈的分布系数表示线圈分布放置后，其合成电势比线圈集中放置时电势(减 少 )的程度。 25、主极磁场非正弦分布引起的 (谐波电势 )，对相电势的大小影响 ( 很小 )，主要影 响了电势的 (波形 )。 29、一台 2p＝ 8 极电机的圆周的二分之一的电角度是( 720°)。 30、单相异步电动机的主、副绕组在空间位置上应相差(90°)电角度；三相异
直流电机 一、填空 1.直流电机的电枢绕组的元件中的电动势与电流就是。 答:交流的。 2.一台并励直流电动机拖动恒定的负载转矩,做额定运行时,如果将电源电压降低了20℅,则 稳定后电机的电流为倍的额定电流(假设磁路不饱与)。T em=C T0、8φIa 答:1、25倍。 3.并励直流电动机,当电源反接时,其中I a的方向,转速方向。 答:反向,不变。 4.直流发电机的电磁转矩就是转矩,直流电动机的电磁转矩就是转矩。 答:制动,驱动。 5.直流电动机电刷放置的原则就是: 。 答:空载时正、负电刷之间获得最大的电动势,这时被电刷短路的元件的电动势为零。 6.直流电动机调速时,在励磁回路中增加调节电阻,可使转速,而在电枢回路中增加调 节电阻,可使转速。 答:升高,降低。 7.电磁功率与输入功率之差对于直流电动机包括损耗。 答:绕组铜损耗。 I;当负载增加 8.串励直流电动机在负载较小时, a I;负载增加时,n下降的程度比并励电动机要。 时,T e, a 答:小,增加,增加,严重。 9.并励直流电动机改变转向的方法有, 。 答:将电枢绕组的两个接线端对调,将励磁绕组的两个接线端对调,但二者不能同时对调。 10.串励直流电动机在电源反接时,电枢电流方向,磁通方向,转速n的方 向。 答:反向,反向,不变。 11.当保持并励直流电动机的负载转矩不变,在电枢回路中串入电阻后,则电机的转速 将。 答: 12.直流电机单叠绕组的并联支路数为 答:2p。 13.直流发电机,电刷顺电枢旋转方向移动一角度,直轴电枢反应就是;若为电动机,则直轴电枢反应就是。 答:去磁的,增磁的。 二、选择填空 1.一台串励直流电动机,若电刷顺转向偏离几何中性线一个角度,设电机的电枢电流保持不变, 此时电动机转速。 A:降低B:保持不变, C:升高。 答:C 2.一台直流发电机,由额定运行状态转速下降为原来的30℅,而励磁电流及电枢电流不变, 则。 A:E a下降30℅,
《电机学》题库 填空 1、直流发电机的工作原理是基于原理；而直流电动机的工作原理是基于。 2、直流发电机电枢中感应电动势的大小与、、有关。 3、换向极绕组应与电枢绕组联。 4、直流电机的磁场是直流电机产生和必不可少的因素。 5、直流电机的铜耗包括和两部分。 6、电动机的飞轮力矩GD2越大，系统惯性，灵敏度。 7、若三相异步电动机U、V、W绕组分别施加A、B、C三相电源，其转向为逆时针方向，若分别施加C、 A、B三相电源，则其转向为。 8、直流电动机常用的电气制动方法有、、三种。 9、能耗制动电阻R bk的选择应考虑最大制动电流I bk I N。 10、直流电动机起动时，磁场变阻器的电阻应置于位置。 11、并励直流电动机可以通过改变或来改变电动机的旋转转方向。 12、直流电动机起动的方法有，和。 13、直流电机的励磁方式可分为、、和四种。 14、三相异步电动机转子绕组的感应电动势E2S、转子漏电抗X2S、转子电流I2均随转速的增加而， 而转子电路的功率因数则随转速增加而。 15、生产机械的负载特性大致可以分为、和。 16、三相异步电动机的最大转矩与转子电阻r2的大小,与外加电U12。 17、当三相异步电动机的转差率S＝1时，电动机处于状态当S趋近于零时，电动机处于状态。 18、三相异步电动机的气隙旋转磁场的转速n1又称为，它与成正比，与成反比。 19、三相异步电动机的减压起动常有，，和三种方法。 20、直流电机的转子是由、、、组成的。 21、变压器在运行时其损耗基本不变，随负载的变化而变化，当等于时，效率最高。 22、三相异步电动机的软起动使电动机输入电压从或开始，按预先设置的方式，直到结束。 23、直流电机的运行状态是可逆的，可运行于状态，也可运行于状态。 24、中间继电器的作用是作用，接触器是作用。所以不能随便相互代替使用。 25、三相异步电动机采用自耦变压器减压起动时K=A，与全压起动对比，其起动电流为全压起动时的 倍，起动转矩为全压起动时的倍，起动电压为全压起动的倍。 26、直流电动机的电枢电动势E a与外加电源电压U1及电枢电流I a方向，称为，其作用。 27、直流发电机电枢导体里流过的是电流，只是由于装了和装置，才能输出流电。 28、在磁通恒定情况下，直流电动机的转矩大小与的大小成正比。 29、恒转矩负载可以分为和两种。 30、在空间相对位置互差空间电角度的三相定子绕组中通入电流，则在电动机定子和转子 之间的气隙中即产生—个沿定子内圆旋转的磁场,通常称。 31、变压器的效率特性是指一次侧二次侧不变，变压器的效率随变化的规律， 即。 二、判断题：
5.1 有一台四极三相异步电动机，电源电压的频率为50H Z ，满载时电动机的转差率为0.02求电动机的同步转速、转子转速和转子电流频率。 n 0=60f/p S=(n -n)/ n =60*50/2 0.02=(1500-n)/1500 =1500r/min n=1470r/min 电动机的同步转速1500r/min.转子转速1470 r/min, 转子电流频率.f 2=Sf 1 =0.02*50=1 H Z 5.2将三相异步电动机接三相电源的三根引线中的两根对调，此电动机是否会反转？为什么？ 如果将定子绕组接至电源的三相导线中的任意两根线对调,例如将B,C 两根线对调,即使B相遇C相绕组中电流的相位对调,此时A相绕组内的电流导前于C相绕组的电流2π/3因此旋转方向也将变为A-C-B向逆时针方向旋转,与未对调的旋转方向相反. 5.3 有一台三相异步电动机，其n N =1470r/min,电源频率为50H Z 。设在额定负载 下运行，试求： ①定子旋转磁场对定子的转速； 1500 r/min ②定子旋转磁场对转子的转速； 30 r/min ③转子旋转磁场对转子的转速； 30 r/min ④转子旋转磁场对定子的转速； 1500 r/min ⑤转子旋转磁场对定子旋转磁场的转速。 0 r/min 5.4当三相异步电动机的负载增加时，为什么定子电流会随转子电流的增加而增加？
因为负载增加n 减小,转子与旋转磁场间的相对转速( n0-n)增加,转子导体被磁感线切割的速度提高,于是转子的感应电动势增加,转子电流特增加,.定子的感应电动使因为转子的电流增加而变大,所以定子的电流也随之提高. 5.5 三相异步电动机带动一定的负载运行时，若电源电压降低了，此时电动机的转矩、电流及转速有无变化？如何变化？ 若电源电压降低, 电动机的转矩减小, 电流也减小. 转速不变. 5.6 有一台三相异步电动机，其技术数据如下表所示。 试求：①线电压为380V 时，三相定子绕组应如何接法？ ②求n 0,p,S N ,T N ,T st ,T max 和I st ； ③额定负载时电动机的输入功率是多少？ ① 线电压为380V 时，三相定子绕组应为Y 型接法. ② T N =9.55P N /n N =9.55*3000/960=29.8Nm Tst/ T N =2 Tst=2*29.8=59.6 Nm T max / T N =2.0 T max =59.6 Nm I st /I N =6.5 I st =46.8A 一般n N =(0.94-0.98)n 0 n 0=n N /0.96=1000 r/min SN= (n 0-n N )/ n 0=(1000-960)/1000=0.04 P=60f/ n 0=60*50/1000=3 ③ η=P N /P 输入 P 输入=3/0.83=3.61 5.7 三相异步电动机正在运行时，转子突然被卡住，这时电动机的电流会如何变化？对电动机有何影响？ 电动机的电流会迅速增加,如果时间稍长电机有可能会烧毁.
电机检修工试题库 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998
电机检修工试题库 一、填充题 1、流入电路中一个节点的电流之和等于流出该节点的电流之和。 2、电感线圈在直流回路中相当于短接。 3、电容器在直流回路中相当于开路。 4、在交流电路中，频率f和周期T的关系式是 T＝1/f 。 6、视在功率的单位是 VA 。 7、无功功率的单位是 var 。 8、有功功率的单位是 W 。 9、电能的单位是kw·h。 10、电导的单位是西门子。 11、1马力等于kw。 12、Y系列异步电动机常采用B级绝缘材科，B级绝缘材料的耐热极限温度是130℃。 13、异步电动机常采用E级绝缘材料，E级绝缘材料的耐热极限温度是120℃。 14、三对极的异步电动机转速小于1000r／min。 15、300MW汽轮发电机组标准项目检修停用日数，大修为50～55天。 16、绝缘预防性试验中，属于破坏性试验项目的是直流耐压试验。 17、有一台星形连接380v三相异步电动机，现将绕组改接成三角形接线，则该 电机可接到电压为220V的交流电源上运行。 18、检修发电机、同期调相机、高压电动机时，应填用第一种工作票。 19、低压配电盘、配电箱和电源干线上的工作，应填用第二种工作票。
20、工作如不能按计划期限完成，必须由工作负责人办理工作延期手续。 21、电动机轴承新安装时，油脂应占轴承内容积的1/3~2/3即可。 22、直流电机电刷下的正常火花，一般规定在额定负载时不应大于级。 23、高压交流电动机定子的三相绕组，直流电阻误差不应大于2％。 24、为消除汽轮发电机大轴对地静电电压的措施是大轴上安装接地炭刷． 25、设备对地电压在250v以上者为高压，对地电压250v及以下者为低压。 26、电流互感器严禁开路运行。 27、同步发电机是利用电磁感应原理制造的。 28、直流电动机转子由电枢铁心、电枢绕组、换向器三大部分组成。 29、运行中的380v交流电机绝缘电阻应大于Ω方可使用。 30、电流互感器二次回路不允许接熔断器。 31、电压互感器严禁短路运行。 32、交流电动机鼠笼转子的笼条焊接，一般采用银焊和磷铜焊接。 33、当三相异步电动机负载减少时，其功率因数降低。 34、三相交流电动机初次起动时响声很大，起动电流很大，且三相电流相差很 大，产生原因是有一相的始端和末端接反。 35、同电源的交流电动机，磁极对数多的电动机，其转速低。 36、三相星形绕组的交流电动机，它的线电流与相电流相等。 37、发电机绕组最高温度与发电机入口风温的差值称为发电机温升。 38、在交流电动机线路中，选择熔断器熔体的额定电流，对单台交流电动机线 路上熔体的额定电流，应等于电动机额定电流的~倍。
1 电动机分为（交流电动机）（直流电动机），交流电动机分为（同步电动机）（异步电动机）异步电动机分为（三相电动机）（单相电动机） 2电动机主要部件是由（定子）和（转子）两大部分组成。此外，还有端盖、轴承、风扇等 部件。定子铁心：由内周有槽的（硅钢片）叠成三相绕组，机座：铸钢或铸铁。 3根据转子绕组结构的不同分为：（笼型转子转子）铁心槽内嵌有铸铝导条，（绕线型转子）转子铁心槽内嵌有三相绕组。 4笼型电机特点结构简单、价格低廉、工作可靠；（不能人为）改变电动机的机械特性。绕线 式转子电机特点结构复杂、价格较贵、维护工作量大；转子（外加电阻可人为改变）电动 机的机械特性。 5分析可知：三相电流产生的合成磁场是一（旋转的磁场），即：一个电流周期，旋转磁场在空 间转过（360°）旋转磁场的旋转方向取决于（三相电流的相序），任意调换两根电源进线则旋 转磁场（反转）。 6若定子每相绕组由两个线圈（串联），绕组的始端之间互差（60°），将形成（两对）磁 极的旋转磁场。旋转磁场的磁极对数与（三相绕组的排列）有关。旋转磁场的转速取决于磁 场的（极对数）。 p=1 时 (n0=60f 1)。旋转磁场转速n0 与（频率f1）和（极对数p）有关。 7 旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与旋转磁场的同步转速之比称为（转差率S）异步电动机运行中S=（ 1--9）％。 8 一台三相异步电动机，其额定转速 n=1460 r/min ，电源频率 f1=50 Hz 。试求电动机在额定负载 下的转差率。 解：根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转速的关系可知：n0=1500 r/min ,即 s n0 n 100% 1500 1460 100% 2.7% n0 1500 9 定子感应电势频率 f 1 不等于转子感应电势频率 f 2。 10 电磁转矩公式 sR2 U 12 T K ) 2 R2 (sX 20 2 2 由公式可知 :1. T 与定子每相绕组电压 U 成（正比）。 U 1 ↓则 T↓ 。 2.当电源电压 U1 一定时， T 是 s 的函数 , 3. R2 的大小对T 有影响。绕线式异步电动机可外接电阻来改变（转子电阻R2 ），从而改变转距。 11 三个重要转矩：(1) ( 额定转矩 TN) 电动机在额定负载时的转矩(2) (最大转矩Tmax) 电机带动最大负载的能力,(3) ( 起动转矩Tst)电动机起动时的转矩。 12 如某普通机床的主轴电机(Y132M-4 型 ) 的额定功率为7.5kw, 额定转速为1440r/min, 则额定转矩为（T P N 9550 7 . 5 N . m ）。 N 9550 49 . 7 n N 1440 13 转子轴上机械负载转矩T2 不能（大于 Tmax ），否则将造成堵转(停车 )。 过载系数 (能T m ax 一般三相异步电动机的过载系数为 1.8 ~ 2.2 T N 力 ) 14 K st T st 启动条件（ Tst>TL ）否则电动机不能启动，正常工作条 起动能力 T N 件：所带负载的转矩应为（TL 第一章 , 第二章 磁路 电机学 1-1 磁路的磁阻如何计算磁阻的单位是什么 答：磁路的磁阻与磁路的几何形状（长度、面积）和材料的 1-2 铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的，它们各与哪 些因素有关 答：磁滞损耗：铁磁材料置于交变磁场中，被反复交变磁化， 磁畴间相互摩擦引起的损耗。经验公式V fB C p n m h h =。与铁磁材料的磁滞损耗系数、磁场交变的频率、铁心的体积及磁化强度有关； 涡流损耗：交变的磁场产生交变的电场，在铁心中形成环流 （涡流），通过电阻产生的损耗。经验公式G B f C p m Fe h 2 3.1≈。与材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有关。 1-3 图示铁心线圈，已知线圈的匝数N=1000，铁心厚度为（铁 心由的DR320硅钢片叠成）， 叠片系数（即截面中铁的面积与总面积之比）为，不计漏磁，试计算：(1) 中间心柱的磁通为4 105.7-?Wb ，不计铁心的磁位降时所需的直流励磁电流； (2) 考虑铁心磁位降时，产生同样的磁通量时所需的励磁电流。 , 解： 磁路左右对称∴可以从中间轴线分开，只考虑右半磁 路的情况: 铁心、气隙截面2422109.293.01025.1025.0m m A A --?=???==δ (考虑边缘效应时，通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度；气隙截面可以不乘系数) 气隙长度m l 41052-?==δδ 铁 心长度 铁心、气隙中的磁感应强度 (1) 不计铁心中的磁位降： （ 磁势A A l H F F I 500105100.146=???=?==-δδδ (2) 考虑铁心中的磁位降： 铁心磁位降A A l H F Fe 15.871045.127002=??=?=- 1-4 图示铁心线圈，线圈A 为100匝，通入电流，线圈B 为50 匝，通入电流1A ，铁心截面积均匀，求PQ 两点间的磁位降。 解：由题意可知，材料的磁阻与长度成正比，设PQ 段的磁阻 直流电机调速方案及优缺点 1、电枢回路串联电阻调速 可在电源电压不变的情况下，改变电枢回路中的电阻，达到调速的目的。调速的机械特性如下图所示。当电枢回路中串联的电阻越大，直线的倾斜率越小。 电枢回路串联电阻调速优缺点 1、 由于电阻智能分段调节，因此调速的平滑性比较差。 2、 低速时，调速电阻上有较大电流，损耗大，电机效率低。 3、 轻载时调速范围比较小。 4、 串入电阻阻值越大，机械特性越软，稳定越差。 2、降低电源电压调速 根据直流电动机机械特性方程式可以知道，改变电额定电压，因此电枢电压只能在额定电压一下进行调节。 N T Tn n T 降低电源电压调速的优点 1、电压便于平滑性调节，调速平滑性好，可实现无级调速。 2、调速前后机械斜率不变，机械特性硬度高，稳定性好，调速范围广。 3、调速是损耗小，调速经济性好。 4、改变励磁磁通道调速 根据机械特性方程可以知道，当u为恒定时，调节励磁磁通，也可以实现电动机转速的目的。额定运行的电动机，其磁通已基本饱和，因此改变磁通只能从额定值往下掉。 Tn T 改变励磁磁通道调速的优点 1、调节平滑，可实现无级调速。 2、励磁电流小，能量损耗小，调节前后电动机的效率不变，经济性好。 3、机械特性较硬，转速稳定。 4、本次我们用的是pwm即脉冲宽度调节。 它主要是通过改变输出方波的占空比，使得负载上的平均接通时间从0-100％变化，以达到调整负载速度的目的。脉冲宽度调制波通常由一列占空比不同的矩形脉冲构成，其占空比与信号的瞬时采样值成比例。图2-3a所示为脉冲宽度调制系统的原理框图和波形图。该系统有一个比较器和一个周期为Ts的锯齿波发生器组成。语音信号如果大于锯齿波信号，比较器输出正常数A，否则输出0。因此，从图2-3中可以看出，比较器输出一列下降沿调制的脉冲宽度调制波。 电机学试题库 一、判断题（正确的，请在后面括号里写“√”，错误的，请在后面括号里写“X”）。 1、直流电机的电刷随转子电枢一起旋转。（ X） 2、直流电机应采用尽可能接近整距的绕组。（√） 3、直流电机单波绕组的并联支路对数等于极对数。（ X） 4、电刷放在几何中性线上时，电枢反应只有直轴分量。（ X） 5、考虑饱和时，交轴电枢反应有助磁作用。（ X） 6、直流电机的反电势正比于电枢绕组的电流。（ X） 7、串励电动机在轻载时会发生飞车现象。（√） 8、降低励磁时，直流电动机的速度也相应降低。（ X） 9、直流电机励磁绕组和电枢绕组中的电流都是直流。（X ） 10、直流电动机电枢绕组中的电流方向同感应的反电势方向是一致的。（X ） 11、直流发电机的换向器起整流作用；直流电动机的换向器起逆变作用。（√） 12、在直流电动机的电磁功率中，包含电枢电阻的损耗。（X） 13、三相变压器组不应该接成Y,yn联结来带单相负载。（√） 14、变压器一次侧接额定电压不变，则负载的主磁通比空载的主磁通略小。（√ ） 15、如果变压器一次侧绕组与二次侧绕组的匝数比为k=N1/N2，则一次侧归算到二次侧时，电动势和电压要乘以k倍，电流乘以1/k倍，阻抗乘以k2倍。（） 16、考虑磁路的饱和，如果变压器主磁通为正弦波，则产生主磁通励磁电流也是正弦波。（） 17、三相变压器绕组采用Y，d连接时，共有1、3、5、7、9、11六个组号。（√ ） 18、对称三相绕组通入对称三相电流时，除产生基波旋转磁动势外，还会产生3次、5次、7次、9次……等一系列的奇数次高次谐波旋转磁动势。（） 19、对称三相绕组通入对称三相电流，当某相电流达到交流的最大值时，基波合成旋转磁动势波的幅值就将与该相绕组的轴线重合。（√ ） 《电机与电气控制技术》第2版习题解答 第二章三相异步电动机 2-1三相异步电动机的旋转磁场是如何产生的？ 答：在三相异步电动机的定子三相对称绕组中通入三相对称电流，根据三相对称电流的瞬时电流来分析由其产生的磁场，由于三相对称电流其大小、方向随正弦规律变化，由三相对称电流建立的磁场即合成磁极在定子内膛中随一定方向移动。当正弦交流电流变化一周时，合成磁场在空间旋转了一定角度，随着正弦交流电流不断变化，形成了旋转磁场。 2-2三组异步电动机旋转磁场的转速由什么决定？对于工频下的2、4、6、8、10极的三相异步电动机的同步转速为多少？ 答：三相异步电动机旋转磁场的转速由电动机定子极对数P交流电源频率f1决定，具体公式为n1=60f1/P。 对于工频下的2、4、6、8、10极的三相异步电动机的同步转速即旋转磁场的转速n1分别为3000r/min、1500r/min、1000r/min、750r/min、600r/min。 2-3试述三相异步电动机的转动原理，并解释“异步”的意义。 答：首先，在三相异步电动机三相定子绕组中通入三相交流电源，流过三相对称电流，在定子内膛中建立三相旋转磁场，开始转子是静止的，由于相对运动，转子导体将切割磁场，在转子导体中产生感应电动势，又由于转子导体是闭合的，将在其内流过转子感应电流，该转子电流与定子磁场相互作用，由左手定则判断电磁力方向，转子将在电磁力作用下依旋转磁场旋转方向旋转。 所谓“异步”是指三相异步电动机转子转速n与定子旋转磁场转速n1之间必须有差别，且n?n1。 2-4旋转磁场的转向由什么决定？如何改变旋转磁场的方向？ 答：旋转磁场在空间的旋转方向是由三相交流电流相序决定的，若要改变旋转磁场的方向，只需将电动机三相定子绕组与三相交流电源连接的三根导线中的任意两根对调位置即可。如果来绕组U1接电源L1、V1接L2、W1接L3为正转，要想反转U1仍接L1，但V1接L3、W1接L2即可。 2-5当三相异步电动机转子电路开路时，电动机能否转动？为什么？ 答：三相异步电动机转子电路开路时，电动机是不能转动的。这是因为，三相交流电源接入三相定子绕组，流过了三相对称定子电流，建立起来了三相定子旋转磁场，转子导体与三相旋转场相互切割，在转子电路中产生了转子感应电动势，但由于转子电路开路，没有转子感应电流，转子导体中无电流，也就不会与定子磁场相互作用产生电磁力，电磁转矩了，转子也就无法转动起来了。 2-6何谓三相异步电动机的转差率？额定转差率一般是多少？起动瞬间的转差率是多少？ 答：三相异步电动机的转差率S是指电动机同步转速n1与转子转速n之差即转速差n1?n与旋转磁场（同步转速）的转速的比值，即S=（n1?n）/n1。 额定转差率S N=~，起动瞬间S=1。 2-7试述三相异步电动机当机械负载增加时，三相异步电动机的内部经过怎样的物理过程，最终使电动机稳定运行在更低转速下。 答：三相异步电动机原稳定工作在n A转速下运行，当机械负载增加时，由于负载转矩大于电磁转矩，电动机转速n将下降，由于n的下降，使转子导体切割定子磁场运动加大。转子感应电势与转子电流相应加大，电磁转矩加大，直到电动机电磁转矩与负载转矩相等时，电动机将在新的稳定转速n B下运动，且n B?n A。 2-8当三相异步电动机的机械负载增加时，为什么定子电流会随转子电流的增加而增加？ 答：当三相异步电动机的机械负载增加时，转子电流将增加，转子电流所建立的转子磁通势总是力图削弱主磁通，而当定子绕组外加电压和频率不变时，主磁通近似为一常数。为此，定子 直流电动机分为有换向器和无换向器两大类。直流电动机调速系统最早采用恒定直流电压给直流电动机供电，通过改变电枢回路中的电阻来实现调速。这种方法简单易行、设备制造方便、价格低廉；但缺点是效率低、机械特性软，不能得到较宽和平滑的调速性能。该法只适用在一些小功率且调速范围要求不大的场合。30年代末期，发电机-电动机系统的出现才使调速性能优异的直流电动机得到广泛应用。这种控制方法可获得较宽的调速范围、较小的转速变化率和平滑的调速性能。但此方法的主要缺点是系统重量大、占地多、效率低及维修困难。近年来，随着电力电子技术的迅速发展，由晶闸管变流器供电的直流电动机调速系统已取代了发电机-电动机调速系统，它的调速性能也远远地超过了发电机-电动机调速系统。特别是大规模集成电路技术以及计算机技术的飞速发展，使直流电动机调速系统的精度、动态性能、可靠性有了更大的提高。电力电子技术中IGBT等大功率器件的发展正在取代晶闸管，出现了性能更好的直流调速系统。 直流电动机的转速n和其他参量的关系可表示为 (1) 式中 Ua——电枢供电电压（V）； Ia ——电枢电流（A）； Ф——励磁磁通（Wb）； Ra——电枢回路总电阻（Ω）； CE——电势系数，，p为电磁对数，a为电枢并联支路数，N为导体数。 由式1可以看出，式中Ua、Ra、Ф三个参量都可以成为变量，只要改变其中一个参量，就可以改变电动机的转速，所以直流电动机有三种基本调速方法：(1)改变电枢回路总电阻Ra；；(2)改变电枢供电电压Ua；(3)改变励磁磁通Ф。 1. 改变电枢回路电阻调速 各种直流电动机都可以通过改变电枢回路电阻来调速，如图1(a)所示。此时转速特性公式为 (2) 式中Rw为电枢回路中的外接电阻（Ω）。 图1(a) 改变电枢电阻调速电路图1(b) 改变电枢电阻调速时的机械特性 当负载一定时，随着串入的外接电阻Rw的增大，电枢回路总电阻R=(Ra+Rw)增大，电动机转速就降低。其机械特性如图1(b)所示。Rw的改变可用接触器或主令开关切换来实现。 这种调速方法为有级调速，调速比一般约为2：1左右，转速变化率大，轻载下很难得到低速，效率低，故现在已极少采用。 2. 改变电枢电压调速 连续改变电枢供电电压，可以使直流电动机在很宽的范围内实现无级调速。 电机试题库 基础知识 1.电工绝缘材料是按其（C）分级的。 A.允许承受的最高工作电压 B.导电性 C.允许的最高工作温度 D.机械强度 2.磁场中与磁介质的性质无关的物理量是（B） A．磁感应强度 B．磁场强度 C．磁通 D．导磁率 3.在空芯载流线圈中的电流及线圈匝数不变的情况下，将大小和尺寸与线圈相 适应的（B）放入线圈中，线圈磁场会明显增强。 A．铜棒 B．铁棒 C．铝棒 D．磁棒 4.如图示，1根通电导体处于磁场中，电流方向为流进纸面，其受力方向为 （A） A．向上 B．向下 C．向左 D．向右 5.在匀强磁场中，通电线圈承受电磁转矩的大小与线圈平面和磁力线两者之间 的夹角有关，对应于电磁转矩最小是的角度为（D） A．00 B．300 C．450 D．900 6.线圈感应电动势的大小取决于（D） A．线圈中磁通量的大小 B．线圈中磁通的变化率 C．线圈匝数与线圈中磁通量的乘积 D．线圈匝数与线圈中磁通变化率的乘积 7.当磁铁从线圈中抽出时，线圈中感应电流的磁场方向与磁铁的（C） A．运动方向相同 B．运动方向相反 C．磁通方向相同 D．磁通方向相反 8.在一个未经磁化的铁芯上绕有由绝缘导线制成的线圈，通过调节励磁电流的方式将磁场强度从零增加到H m，对应的磁感应强度也从零增加到B m，得一原始磁化曲线，减小磁场强度时，磁感应强度的下降曲线将（C） A ．与原始磁化曲线重合 B ．高于原始磁化曲线 C ．低于原始磁化曲线 D ．与原始磁化曲线交叉 9.磁路磁阻R c 的表达式为（C ） A ．S l R c μ= B ．l S R c μ= C ．S l R c μ= D ．μl S R c = 10.磁路的欧姆定律可表示为（A ） A ．l S NI μφ= B ．μφNIlS = C ．S l NI μφ= D ．NIl S μφ= 11.对比磁路和电路，磁路中磁通相当于电路中的（A ） A ．电流 B ．电动势 C ．电流密度 D ．电压 12.如图所示，3个线圈套在同一铁芯柱上，3个线圈的同名端为（C ） A ．1、3、5 B ．1、3、6 C ．2、3、6 D ．2、4、5 13.在以下4个因素中，与线圈电感无关的是（B ） A ．线圈匝数 B ．外加电压 C ．线圈尺寸 D ．有无铁芯 14.具有互感的两个电感线圈的异名端接在一起，其等值电感（B ） A ．大于两线圈自感之和 B ．小于两线圈自感之和 C ．等于两线圈自感之和 D ．为零 15.发电机铭牌上标明的额定电压是指交流电的（D ） A ．瞬时值 B ．最大值 C ．平均值 D ．有效值 16．当金属块处于交变的磁场中时，产生的涡流损耗与交变磁化频率（B ） 直流电动机设计方案 第1章前沿 1.1 课题研究的背景及意义 直流电动机以其良好的起动、制动性能，较宽范围内平滑调速的优点，在许多调速要求较高、要求快速正反向、以蓄电池为电源的电力拖动领域中得到了广泛的应用。近年来，虽然高性能交流调速技术得到了很快的发展，在某些领域交流调速系统已逐步取代直流调速系统。然而直流调速系统系统不仅在理论上和实践上都比较成熟，目前还在应用，比如轧钢机、电气机车等都还有用直流电机；而且从控制规律的角度来看，交流拖动控制系统的控制方式是建立在直流拖动控制系统的基础之上的，从某种意义上说有相似的地方。因此，掌握和了解直流拖动控制系统的控制规律和方法是非常必要的。 从生产机械的要求的角度看，电力拖动控制系统分为调速系统、伺服系统、多电动机同步控制系统、张力控制系统等多种类型。而各种系统大多都是通过控制转速来实现的，因此调速系统是电力拖动控制系统最基本的系统[1]。 从直流电机在国民生产生活中所占位置的角度来看，直流电机目前依旧应用于工业生产中，并广泛应用于人们的生活中。因此直流电机的控制技术的发展很大程度上影响着国民经济的增长，影响着人们的生产生活水平，因此，对直流电机调速系统的研究还是很有必要的。 1.2 课题发展历程及趋势 在很长的一段时间里直流电动机作为最主要的电力拖动工具，其应用已经渗透到人们的工作、学习、生活的各个方面。早期电动机调速控制器主要由模拟器件构成，由于模拟器件存在的固有缺点，比如存在温漂，零漂电压等，使系统控制精度和可靠性降低。后来，随着可编程控制器比如AT89C51，PLC等和IGBT、GTR等电力电子开关器件，传感器技术等的发展使得直流电机调速系统进入了数字控制的阶段，这使得直流电机调速系 一、名词解释 矩角特性：步距角：运行矩频特性：失调角： 二、不定项选择题 1、正常情况下步进电机的转速取决于( ) A.控制绕组通电频率 B.绕组通电方式 C.负载大小 D.绕组的电流 2、某三相反应式步进电机的转子齿数为50，其齿距角为( ) A.7.2° B.120° C.360°电角度 D.120°电角度 3、某四相反应式步进电机的转子齿数为60，其步距角为( ) A.1.5° B.0.75° C.45°电角度 D.90°电角度 4、某三相反应式步进电机的初始通电顺序为C B A →→，下列可使电机反转的通电顺序为（ ） A.A B C →→ B.A C B →→ C.B C A →→ D.C A B →→ 5、下列关于步进电机的描述正确的是（） A.抗干扰能力强 B.带负载能力强 C.功能是将电脉冲转化成角位移 D.误差不会积累 三、填空题 1、步进电机的工作原理是 。 2、矩角特性的数学表达式为 。 3、三相反应式步进电机的通电状态包括 、 和 。 4、五相反应式步进电机多相通电时，其最大静转矩为 。 5、提高步进电机的带负载能力的方法有 和 。 四、简答题 1、如何控制步进电机的角位移和转速？步进电机有哪些优点？ 2、步进电机的转速和负载大小有关系吗？怎样改变步进电机的转向？ 3、为什么转子的一个齿距角可以看作是360°的电角度？ 4、反应式步进电机的步距角和那些因素有关？ 5、步进电机的负载转矩小于最大静转矩时，电机能否正常步进运行？ 6、为什么随着通电频率的增加，步进电机的带负载能力会下降？ 五、计算题 1、有一台四相反应式步进电机，其步距角为1.8°/0.9°，试求： （1）转子齿数是多少？（2）写出四相八拍的一个通电顺序；（3）A 相绕组的电流频率为400Hz 时，电机转速为多少？ 1、直流电机电枢导体中的感应电势和电流是( )性质的。 A 交流 B 直流 C 交直流都有 D 以上都不对 2、单叠绕组的支路数与电机的极数( 相等)。 3、单波绕组的支路数是( 2 )。 4、一台直流电机2p＝8，绕成单波绕组形式，它的支路对数是( D )。 A.4 B.3 C.2 D.1 5、单叠绕组的电刷数目应( A )主磁极的数目。 A.等于 B.小于 C.大于 D.A和B 6、直流发电机的绕组常用的有叠绕组和波绕组两种形式，如要产生大电流，绕组采用叠绕组。 7、直流发电机的电磁转矩的方向与电枢旋转方向相反，直流电动机的电磁转矩的方向与电枢旋转方向相同。 8、单叠和单波绕组，极对数均为P，并联支路数分别为2P，2。 9、一台并励直流电动机将单叠绕组改为单波绕组保持其他 支路电流不变，电磁转矩将（C） A变大B不变C变小 一台三相Yd11联结变压器，额定容量为1250kV?A，额定电压10/kV 1.画出该变压器的绕组联结图及相量图； 2.当该变压器供给功率因数为0.8滞后的额定负载时，它的电压调整率及效率。 感应电机转动原理 在电动机定子绕组中通入()，产生旋转磁场。旋转磁场的磁力线切割( )，导条中就感应出电动势。在电动势的作用下，闭合的导条中就有( )，该( )与旋转磁场相互作用，使转子导条受到电磁力作用。由电磁力产生( )，转子就转动起来。 三相对称交流电流转子导条电流电流电磁转矩 例：变压器和感应电动机的相同点是什么？ 都是由磁场耦合的一次侧和二次侧，能量由一次侧通过电磁感应作用传到二次侧。 例：一台三相交流电机，定子槽数Q=36，级数2p=6，定子采用三相双层叠绕组，节距y1=5/6τ，每相串联匝数N1=144，定子绕组通入三相对称电流的有效值I c=10A，试求基波、五次、七次谐波合成磁动势的幅值及转速。 异步电机例题与解答 第三篇 异步电机例题 一、 填空 1. 如果感应电动机运行时转差率为s ，则电磁功率、机械功率和转子铜耗 之间的比例是 2::Cu m em p P P = 。 答 1：(1-s )：s 2. ★当三相感应电动机定子绕组接于50HZ 的电源上作电动机运行时，定子电流的频率为 ，定子绕组感应电势的频率为 ，如转差率为S ，此时转子绕组感应电势的频率 ，转子电流的频率为 。 答 50HZ ，50HZ ，50S HZ ，50S HZ ， 3. 三相感应电动机，如使起动转矩到达最大，此时S m = ,转子总电阻值约为 。 答 1， 21X X '+ 4. ★感应电动机起动时，转差率S = ，此时转子电流2I 的值 ，2cos ? ,主磁通比，正常运行时要 ，因此起动转矩 。 答 1，很大，很小，小一些，不大 5. ★一台三相八极感应电动机的电网频率50HZ ，空载运行时转速为735转/分，此时转差率为 ，转子电势的频率为 。当转差率为0.04时，转子的转速为 ，转子的电势频率为 。 答 0.02，1HZ ，720r /min ，2HZ 6. 三相感应电动机空载时运行时，电机内损耗包括 ， ， ，和 ，电动机空载输入功率P 1与这些损耗相平衡。 答 定子铜耗，定子铁耗，机械损耗，附加损耗 7. 三相感应电机转速为n ，定子旋转磁场的转速为n 1，当1n n <时为 运行状态；当1n n >时为 运行状态；当n 与n 1反向时为 运行状态。 答 电动机， 发电机，电磁制动 8. 增加绕线式异步电动机起动转矩方法 有 ， 。 答 转子串适当的电阻， 转子串频敏变阻器 9. ★从异步电机和同步电机的理论分析可知，同步电机的空隙应比异步电机的空气隙要 ，其原因是 。 答 大，同步电机为双边励磁 10. ★一台频率为60HZ 的三相感应电动机，用在频率为50HZ 的电源上（电压不变），电动机的最大转矩为原来的 ，起动转矩变为原来的 。 答 265??? ??，265?? ? ?? 11. 感应电动机最大转矩公式 =max T 。 答 []22111121 1)X X (R R f 4pU m '+++π 12. 一台三相异步电动机的额定功率N P 是指额定运行时的 功率，如果撤换其定子绕组，将每相匝数减小了，在电源电压不变的条件下，气隙中的每极磁通将 。 答 输出的机械功率，减小电机学第五版课后答案汤蕴璆
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电机与电气控制技术第2版 习题解答 第二章 三相异步电动机
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