《电机与拖动基础》习题解答
第一章 直流电机原理 P33
1-21一台并励直流发电机N P =16kW , N U =230V ,N I =69.6A ,N n =1600r/min,电枢回路电阻
a R =0.128Ω,励磁回路电阻f R =150Ω,额定效率N η=85.5%.试求额定工作状态下的励磁电
流、电枢电流、电枢电动势、电枢铜耗、输入功率、电磁功率。 解：fN I =
N f U R =230
150
=1.53A aN I =N I +fN I =69.6+1.53=71.13A aN E =N U +aN I a R =230+71.130.128?=239.1V cua p =2aN I a R =271.130.128?=647.6W aN E aN I =239.171.13?=17kW
输出功率1N p =N
N
P η=
1685.5%16
85.5%
=18.7kW
1-29并励直流发电机N P =7.5kW , N U =220V , N I =40.6A , N n =3000r/min,Ra=0.213Ω.额定励磁电流fN I =0.683A,不计附加损耗，求电机工作在额定状态下的电枢电流、额定效率、输出转矩、电枢铜耗、励磁铜耗、空载损耗、电磁功率、电磁转矩及空载转矩。 解： a I =N I -fN I =40.6-0.683=40A
P 1=N U N I =22040.6?=8932W
N η=
1N p p 100%?=75008932100%?=84% 2T =9550
N N p n =95507.5
3000
?=24N ·m cua p =2a I Ra=240?0.213=341W
2203220.683
N f fN U R I =
==Ω 2cuf fN f p I R =?=2200.683N fN U I ?=?=150W
0189327500341150941N cua cuf p P P p p =---=---= 189323411508441M cua cuf P p p p =--=--=W
T =9550
M N p n =95508.441
3000
=27 N ·m 02T T T =-=27-24=3 N ·m
第二章 电力拖动系统的动力学 P48
2-9 负载的机械特性又哪几种主要类型？各有什么特点？
答：负载的机械特性有：恒转矩负载特性、风机、泵类负载特性以及恒功率负载特性，其中恒转矩负载特性又有反抗性恒转矩负载与位能性恒转矩负载，反抗性负载转矩的特点是它的绝对值大小不变，但作用方向总是与旋转方向相反，是阻碍运动的制动性转矩，而位能性转矩的特点是转矩绝对值大小恒定不变，而作用方向也保持不变。风机、泵类、负载特性的特
点是其转矩与转速的二次方成正比即2
L T n ∝，这类生产机械只能单方向旋转。恒功率负载
特性的特点是在不同速度下负载转矩L T 与转速n 差不多成反比即L T n ?≈常数。
第三章 直流电动机的电力拖动 P96
3-28一台他励直流电动机，铭牌数据为60N P kW =，220N U V =，305N I A =，
1000/min N n r =，试求：（1）固有机械特性并画在坐标纸上。（2）0.75N T T =时的转速。
（3）转速1100/min n r =时的电枢电流。 解：（1）a
N N a E U I R =-，
3322
101122030560100.3822305N N N a N U I P R I ????
-??-?===Ω ? ?????
， 2203050.038a E =-?，2203050.038
0.2081000
a e N E C n -?Φ=
==， 0220
1058/min 0.208
N e U n r C =
==Φ， 9.559.550.208305606N e N T C I N m =Φ=??=?。
根据（1058，0）和（1000，606）两点可画出机械特性。 （2）当0.75N T T =时的转速：
2
2200.308
0.75606105841.81016.2/min 0.2089.550.208N a e e T U R n T r C C C =
-=-??=-=ΦΦΦ?（3）当1100/min n r =时的a I ：
2200.2081100
2320.038
N a a a U E I A R --?=
==-。 可见当01100/min 1058/min n r n r =>=时电动机运行在回馈制动状态。
3-29电动机的数据同上题。试计算并画出下列机械特性：（1）电枢回路总电阻为0.5N R 时的人为特性。（2）电枢回路总电阻为2N R 的人为机械特性。（3）电源电压为0.5N U ，电枢回路不串入电阻时的人为机械特性。（4）电源电压为N U ,电枢不串入电阻，0.5N Φ=Φ时的人为机械特性。
解：已知321010.0382N N N a N U I P R I ??
-?==Ω ???
，0.208N N a e N
N U I R C n -Φ==， 9.55606N e N N T C I N m =Φ=?，220
0.721305
N N N U R I =
==Ω， 0220
1058/min 0.208
N e N U n r C =
==Φ。
（1） 电枢回路总电阻为0.5N R 时：
2
0.50.721
10586061058528.7529.3/min 9.550.208
n r ?=-
?=-=?，10580.873n T =-， 根据（1058，0）和（529.3，606）两点可画出曲线1。 （2） 电枢回路总电阻为2N R 时：
2
20.721
1058606105821151057/min 9.550.208n r ?=-
?=-=-?，10580.761n T =-，
根据（1058，0）和（-1057，606）两点可画出曲线2。 （3） 电源电压为0.5N U ，0c R =时：
0.038
0.5105830552956473/min 0.208
n r =?-
?=-=，5290.092n T =-， 根据（529，0）和（473，606）两点可画出曲线3。 （4） 0.5N Φ=Φ，N U U =，0c R =时：
0220
'2115/min 0.50.50.208
N e N U n r C =
==Φ?，21150.368n T =-，
00.038305
'211521*********/min 0.50.50.208
a a e N R n n I r C ?=-
=-=-=Φ?，
根据（2115，0）和（2004，606/2）两点可画出曲线4。
（图略）
3-30271Z -型他励直流电动机，7.5N P kW =，85.2N I A =，750/min N n r =，
0.129a R =Ω，采用电枢串电阻分三级起动，最大起动电流为2N I ，试计算各级起动电阻
值。
解：12285.2170.4N I I A ==?=，
33
22
102211085.27.5100.17233
85.2N N N a N U I P R I ??-??-?==?=Ω ???， 31110
0.646170.4
N st U R I =
==Ω
， 1.71λ===， 1
2170.4
99.6 1.171.71
N I I A I λ
=
=
==，满足要求。 1 1.710.1290.226st a R R λ∴==?=Ω， 222 1.710.1290.377st a R R λ==?=Ω，
30.646st R =Ω，
110.2260.1290.097st st a r R R =-=-=Ω， 2210.3770.2260.151st st st r R R =-=-=Ω， 3320.6460.3770.269st st st r R R =-=-=Ω。
3-35他励直流电动机29N P kW =，440N U V =，76N I A =，1000/min N n r =，
0.376a R =Ω，采用降低电源电压及弱磁调速，要求最低理想空载转速0min 250/min n r =，最高理想空载转速0max 1500/min n r =，试求：（1）N T T =时的最
低转速及此时的静差率。（2）拖动恒功率负载2N P P =时的最高转速。（3）调速范围。
解：采用降低电源电压调速时对应于基速以下，基速以上采用弱磁调速。
（1）0N N n n n ?=-，440760.376
0.4111000
N N a e N N U I R C n --?Φ=
==，
0440
1070.6/min 0.411
N e N U n r C =
==Φ，1070.6100070.6/min N n r ?=-=，
min 0min 25070.6179.4/min N n n n r =-?=-=，0min 70.6
28.24%250
N n n δ?=
==。 （2）拖动恒功率负载2N P P =时应采用弱磁调速。
0max 1500/min n r =，01070.6/min n r =，
0max 000max /1070.6
0.4110.293/1500
N e e N e N N U n n C C C U n n Φ=
Φ=Φ=?=，
0.713e e N C C Φ=Φ，N N N P T T =Ω=Ω，max 1000
1402.5/min 0.7130.713
N n n r =
==。 （3）调速范围应将两种方法合并考虑。
max min 1402.5
7.82179.4
n D n =
==。
3-36一台他励直流电动机3N P kW =，110N U V =，35.2N I A =，750/min N n r =，
0.35a R =Ω，电动机原工作在额定电动状态下，已知最大允许电枢电流为max 2a N I I =，试
求：（1）采用能耗制动停车，电枢中应串入多大电阻？（2）采用电压反接制动停车，电枢中应串入多大电阻？（3）两种制动方法在制动到0n =时，电磁转矩各是多大？（4）要使电动机以500/min r -的转速下放位能负载，N T T =，采用能耗制动运行时，电枢应串入多大电阻？ 解：（1）11035.20.35
0.13750
N N a e N N U I R C n --?Φ=
==，
0.1375097.5a e N N E C n V =Φ=?=，min max
97.5
0.35 1.035235.2
a c a a E R R I =
-=
-=Ω?
（2）反接制动时：
min max 11097.5
0.35 2.597235.2
N a c a a U E R R I ++=
-=-=Ω?
（3）采用能耗制动方法在制动到0n =时，电磁转矩0T =。
采用电压反接制动方法在制动到0n =时：
min 9.551109.550.13
46.32.5970.35
N e a c U C T N m R R -?Φ??=
=-=-?++
（4）当500/min n r =-时
0.13500
0.35 1.535.2
e N c a N C n R R I -Φ?=
-=-=Ω
3-37一台他励直流电动机，13N P kW =，220N U V =，68.7N I A =，1500/min N n r =，
0.195a R =Ω，拖动一台起重机的提升机构，已知重物的负载转矩L N T T =，为了不用机械
闸而由电动机的电磁转矩把重物吊在空中不动，问此时电枢回路应串入多大电阻？ 解：重物吊在空中不动，则0n =，220
0.195368.7
N c a N U R R I =-=-=Ω。
3-44他励直流电动机的数据为 5.6N P kW =，220N U V =，31N I A =，1000/min N n r =，
0.45a R =Ω。系统总飞轮矩229.8GD N m =?，在固有特性上从额定转速开始电压反接制
动，制动的起始电流为2N I 。试求反抗性负载及位能性负载两种情况，求：（1）反接制动使转速自N n 降到零的制动时间。（2）从制动到反转整个过渡过程的()n f t =及()a I f t =的解析式，并大致画出过多过程曲线。 解：（1）220310.45
0.2061000
N N a e N N U I R C n --?Φ=
==，9.550.2063161N T N m =??=?
应串入电阻max 2200.2061000
0.45 6.42231
N a c a a U E R R I ++?=
-=-=Ω?，
()2229.80.45 6.42
0.4433753759.550.2069.55a c m e N R R GD T s C ++=?=?=?Φ，
220
9.559.550.206630.45 6.42N c e N a c U T C N m R R =-
?Φ=-??=-?++，
026161
ln
0.443ln 0.1276361B D m c D T T t T s T T --?-===---。
（2）220
320.45 6.42
N c a c U I A R R =-
==++，
2200.45 6.42
312102/min 0.2060.206
N a c D N e N e N U R R n I r C C -++=
-=--?=-ΦΦ， 位能性负载///0.443/0.443(1)10002102(1)M
M t T t T t t B D n n e
n e e e ----=+-=--，
///0.443/0.443(1)6231(1)M M t T t T t t a B N I I e I e e e ----=+-=-+-。
反抗性负载
22
2200.45 6.42
611067.961034.0733.89/min 0.2069.550.206N a c E L
e e T U R R n T r C C C -+-+=
-=+?=-+=-ΦΦ? /0.443/0.443/0.443
/0.443/0.443
10002102(1)()2102310233.89(1)(C E )33.89(1)t t t t t n e e B C n e n e n e
-----??=--→=-+?????=--→=--????段段 /0.443/0.443/0.443
/0.443/0.443/0.443
6231(1)()3193)3231(1)(C E )31)t t t t t t n e e B C n e
n e e n e ------??=-+-→=-?????=---→=--????
段段
第四章 变压器 P131
4-2 一台三相变压器, U 1N /U 2N =10/6.3kV S N =100kVA , Y ，d 联结，求一次侧和二次侧额定电流。
解：
N 5000
1N=288.7 I A =
=
N 5000458.2 I A
==
4-8单相变压器S N =5000kVA ，1235 6.6N N U U kV kV =铁心柱有效截面积为S =1120cm 2，B m =1.45T ，求高，低绕组匝数。 解：
41.451120100.1624m m B S Wb φ-?==??=
3
11135109714.44 4.44500.1624
N m U N f φ?===??匝
3
221 6.6101834.44 4.44500.1624
N m U N f φ?===??匝
4-9一台单相变压器，U 1N /U 2N =220/110V ,N 1=300匝，N 2=150匝，f =50Hz,铁心密度为B m =1.2T ，求铁心柱有效面积。 解：1311220
3.310
4.44 4.4430050
N m U Wb N f φ-=
==???
3
323.310 2.75101.2
m
m S m B φ--?===?
4-18单项变压器12200100.38N N N S kNA U U kV kV ==，在低压侧加电压做空载实验，测的数据为22038039.501100N U V I A P W ===，，。
在高压侧加电压做短路实验测的数据为450204100K K K U V I A P W ===，，，实验温度25℃为求折算到高压侧的励磁参数和
短路参数，画出
Γ形等值电路。
解：变比k =
1210
26.30.38
N N U U == 在低压侧做空载实验则2'
20380
9.639.5
N m U Z I =
==Ω 折算后高压侧2'2m Z 26.39.66640.224m
Z k ==?=
0'2011000.70539.5
m
22
P r I ===Ω
8896Xm
=Ω
折算后高压侧2'
2m 26.30.705488m
r k r ==?=Ω
在高压侧做电压做短路实验则：450
22.520
K K K U Z I ===Ω
20.03K X ===Ω
o 75C 234.575
10.2512.22234.525
k r +=
?=Ω+
o 75C 23.46k Z ==Ω
'
o 75C=211
123.4611.7322
k Z Z Z ≈=
?=Ω 'o 175C=211
12.22 6.1122
k r r r ==??=Ω
'
1k=211
x 20.0310.0222
x x ==
?=Ω 22
4100
10.2520K k K P r I =
==Ω
Γ 形等值电路：
4-18三相变压器SN=1800kVA ， 12 6.3 3.15N
N U
U kV kV =，Y ，d 11联结,加额定电压时的空载损耗P 0=6.6kW ,短路电流额定时的短路损耗为P K =21.2kW ,求额定负载cos 2φ=0.8时的效率及效率最大时的负载参数β. 解：
20222206600121200
(1)100%(1)100%
cos 2118000000.86600121200
NK N NK P P S P P βηβφβ++?=-?=-?++??++?=98.1%
6.6
0.55921.2
m NK P P β=
==
4-24画出三相变压器的Y,y 8 ,Y, y 10,Y,d 7, Y ,d 9连接组的接线图. 解:(1)Y,y 8
(3) Y,d7
4-33一台自耦变压器1220U V =，2180U V =， cos 1φ=,I 2=200A 试求绕组各
部分电流，传导功率和感应功率。 解：变比12220 1.22180U k U =
== 21200163.61.22
I I K ===
122136.4I I I A =-=
感应功率（电磁功率）21218036.46552M P U I W ==?= 传导功率P 传导=U 2I 1=180?163.6=29448
第五章 三相异步电动机原理 P178
5-6 一台三相交流电机，定子是三相对称单层绕组，已知极数2p=4，定子槽数Z1=36,并联支路数a=1,元件节距y=t. (1)画出槽电动势星形图，（2）画出U 相绕组展开图；（3）求基波绕组系数w k ；（4）如果每极磁通φ=0.0172w,频率f=50Hz,每个元件的匝数N=10,求基波相电动势。
解：(1)槽距角α=
242036
p Z ππ
==o (2) U 相绕组展开图（略）
（3）1y k =1 120sin sin 3
220.9620sin 3sin 22
p q k q α
α===o
o 111w y p k k k ∴= （4）1212 4.4423 4.4450100.0170.96220v v m w E q fN k V φ=?=??????=
5-13 证明两组对称绕组（空间位置差90o
电角度）流过两相对称电流（时间差90o
）时产生的是圆形旋转磁动势。
证明：设1(,)cos cos U m f t F t ααω= 1(,)sin sin V m f t F t ααω=
两相对称绕组流过两相对称电流后产生两相脉振磁势为
1
1
1(,)(,)(,)U V f t f
t f t ααα=+=∑cos cos m F t αω+sin sin m F t αω
=1
111cos()cos()cos()cos()2
222m F t t t t αωαωαωαω??++--++-????
=cos()m F t αω- 可见
1
(,)cos()m
f t F
t ααω=-∑这是一个圆形旋转次动势。
证毕
5-26异步电动机,75N P kW =,380N U V =,139N I A =,N n =975r/min,cos N φ=0.8,
N f =50Hz,试问该电机的极对数P,额定转差率N S 和额定负载时的效率各为多少?
解： 975/min N n r =Q 11000/min n r ∴=
!1N N n n S n -=
=0.025 *******
1000
N f p n ?==
=3
1cos 3801390.87N N N p I φ==??kW
1
100%N
N P P η=
?=94.9%
5-27 一台异步电动机,输入功率1P =8.6kW,定子铜损耗1425cu p W =,铁损耗Fe p =210W ,转差率s=0.05,试求电磁功率M p 、转子铜损耗2cu p 和总机械功率m P 。
解： M P =1P -1cu p -Fe p =3
8.610?-425-210=7965W
2cu p =S M P =0.05?7965=398.25W
(1)(10.05)m M P s P =-=-?7965=7566.75W
5-29 三相异步电动机N P =28kW ,N U =380v,N n =950r/min,cos N φ=0.88,N f =50Hz,额定运行时,1 2.2cu Fe p p kW +=,m p =1.1kW ,忽略s p ,试求(1)额定转差率N S ;(2)总机械功率m P ,电磁功率M P 和转子铜损耗2cu p ;(3)输入功率1P 及效率N η;(4)定子额定电流1N I .
解： （1）
111950/min 1000/min
1000950
0.051000
N N N n r n r n n S n =∴=--=
==Q
（2）33
2810 1.11029.1m N m P P p kW =+=?+?=
29.130.63110.05m M N P P kW S =
==-- 20.0529.1
110.05
N cu m N S p P S ?==--=1.53kW
(3) 1130.63 2.232.83M cu Fe P P p p kW =++=+=
1
28100%100%85%32.83N N P P η=
?=?=
3156.68N
I === A
第六章 三相异步电动机的电力拖动 P241
6-24.三相异步电动机2P=4, N n =1440r min ,在额定负载下，保持11E f ＝常数，将定子频率降至25HZ 时，电动机的调速范围和静差率各是多少？
答：Q 2P=4 1n =1500r min 1500144060min N n r ?=-=
'11606025
750min 2f n r p ?=
== 'min 175060690min N n n n r =-?=-= max min min 1440 2.09690N n n D n n =
=== '060%100%100%8%750
N n n δ?=?=?=
6-33. 一台三相六极笼型异步电动机的数据为：N N N U =380V,n =957r min ,f =50Hz ，定
子绕阻Y 联结，1 2.08,r =Ω'2 1.53,r =Ω1 3.12,x =Ω'
2 4.25,x =Ω试求（1）额定转差率；
（2）最大转矩；（3）过载能力；（4）最大转矩对应的转差率。 解：（1）Q N n =957r min ∴1n =1000r min 111000957
0.0431000
N N n n S n --=
== (2
）2max
70.8T N M ==?
（3
）()'2221
'2
2'2
2
21
112 1.53
(380333
0.043
33.32250 1.53()()
2.08
3.12
4.250.043N
N r U s P T N M r f r x x s
ππ?
?=
=
=????++++++ ?
?
?
m λ=
max
2.12N
T T = (4
）'
m 0.1998S ==
=
6-34．一台三相绕线转子异步电动机有关数据为：N P =75KW,N 1N n =720r min ,I =148A,
N N m 2N 2N =90.5%,cos =0.85,λ=2.4,E =213V,I =220A.η?求：（1）额定转矩；（2）最大转
矩；（3）最大转矩对应的转差率；（4）用实用公式绘制电动机的固有机械特性；（5）计算2r 解：（1）75
9550
9550994.8720
N N N P T N m n ===? （2）max 2.4994.82387.5m N T T λ==?=N m ? （3）750720
0.04750
N S -=
=
(
(0.042.40.183m N m S S λ==+=
（4）24775
0.1830.183m N m
m T T S S S S S S
λ=
=
++
列表如下：
（5）20.022r ===Ω
6-35一台三相绕线转子异步电动机，额定数据为：N P =16kW,1N U =380V,定子绕阻Y 联结，2N 2N N m E =223.5V,I =47A,=717r/min,λ=3.15.n 电动机拖动恒转矩负载L T 0.7N T =，再固
有机械特性上稳定运行，当突然在转子电路中串入三相对称电阻R=1Ω，求：（1）在串入
转子电阻瞬间电动机产生的电磁转矩；（2）电动机稳定运行的转速n,输出功率2
P ,电磁功率
M P 及外串电阻R 上消耗的功率；（3）在转子串入附加电阻前后的两个稳定状态下，电动机
转子电流是否变化？ 解：（1）11750717
0.044750N N n n S n --=
== 20.121
r =
=
=Ω 169550
9550213717
N N N P T N m n ===? L T 0.7N T ==0.7?312=149N m ? ((0.0443.150.27m N m S S λ===
max 3.15213671m N T T λ==?=N m ? 突串电阻瞬间，S 来不及变，在同一值下有：
22
C A B r R T T r += A T 149L T == 220.121
14916.10.1211B A C r T T r R =
=?=++N m ? （2）A 点转差率： 2max 22671149 2.430.07300.270.27A m
m T T s S S S S S S
?=
==?-+=++
S=0.03，S=2.4（舍去）0.03A S =
22C C A S r R S r += 0.1210.030.280.1211
C S =?=+ ()()1110.28750540min C C n S n r =-=-?= 149540
8.495509550
L C N T n T kW ?=
==
忽略空载损耗：28.4
11.7110.28
M A C P P T kW S =
==-- 20.2811.7 3.276cu M P SP kW ==?= C 1I 0.70.74732.9N I A ==?=
2
2RC p 32.911082C C I R W ==?=
（3）因为拖动的是恒转矩负载，所以转子电流有功分量是不变的。 6-41．一台绕线转子异步电动机有关数据为：N P =75kW,
N N m 2N 2N U =380V,n =976r min ,λ=2.05,E =238V,I =210A,转子回路每相串入电阻为
0.05,0.10.2ΩΩΩ和时，求转子串电阻调速的（1）调速范围；（2）最大静差率；（3）拖动
恒转矩负载L T N T =时的各级转速。 解：（1）1110009760.0241000N N n n S n --=
==
20.016r ==
= 当C1R 0.05=Ω时 21120.0160.05
0.0240.0990.016
C N r R S S r ++=
=?= ()()111110.0991000901min C R n S n r =-=-?=
当C2R 0.1=Ω时 22220.0160.1
0.0240.1740.016
C N r R S S r ++=
=?= ()()221110.1741000826min C R n S n r =-=-?=
当C3R 0.2=Ω时 23320.0160.2
0.0240.3240.016
C N r R S S r ++=
=?= ()()331110.3241000676min C R n S n r =-=-?=
（2）调速范围 max 976min N n n r == min 676min n r =
max min 976
1.44676
n D n =
== 3311000676324min C C R R n n n r ?=-=-= 3
1
%100%32.4%C R n n δ?=
?=
（3）各级转速分别为 1C R n 901min r = 2C R n 826min r = 3C R n 676min r =
6-42一台鼠笼型三相异步电动机有关数据为：N P =75kW,
N N m U 380V,n =980r min ,λ=2.15,采用变频调速，保持11E f 恒定，若调速范围与上题相
同，试计算（1）最大静差率；（2）频率为40Hz,30Hz 时电动机的转速. 解：（1）最大静差率：max n 980r min = max min 980
681r min 1.44
n n D =
== 1min 11min 20
%100%100%100%100% 2.85%68120
n n n n n n n n δ-??=
?=?=?=?=+?+ （2）已知上题中 D 1.44= 1000980
0.021000
N S -=
=
1100098020min N N n n n r ?=-=-=
当频率为40Hz 时 '
11606040
800min 3
f n r p ?=
== '180020780min N n n n r =-?=-=
当频率为30Hz 时 "
11606030600min 3
f n r p ?=
== "160020580min N n n n r =-?=-=
6-45．一台绕线转子异步电动机的技术指标为：N P =75kW,
N m 2N 2N n =720r min ,λ=2.4,E =213V,I =220A,定转子均为Y 联结，该电动机的反抗性负
载，L T N T = （1）要求启动转矩 1.5st N T T =时，转子每相应串入多大电阻？
（2）如果在固有机械特性上运行时进行反接制动停车，要求制动开始时的转矩2N T T =，转子每相应串入多大电阻？ 解：（1） 750720
0.04750N S -=
=
20.022r =
=Ω 要求 1.5st N T T = 则
1S =
''
''22 2.41.511
m N N N m m
m m T T T S S S S S S λ?=
=++ 得 ' 2.85m S = '
0.35m S =
(
(0.042.40.183m N m S S λ===
当'
2.85m S =时
'2 2.85110.0220.320.183m c m S R r S ????
=-=-?=Ω ? ?????
当'
0.35m S =时
0.3510.0220.020.183c R ??
=-?=Ω
???
（2）在固有机械特性上
0.1832.40.04A m m S S λ??===?
?
反接制动瞬间 220.04 1.96B A S S =-=-=
'
1.96
2.48.98m B m S S λ??===?
?
'
28.98110.022 1.060.183m C m S R r S ????
=-=-?=Ω ? ?????
第七章 同步电动机 P260
7-1为什么同步电动机只能运行在同步转速，而异步电动机不能在同步转速下运行？
答：同步电动机转子转速与旋转磁场的转速必须相等，不能有转速差，因为一有转速差，定转子磁极的相对位置就不断变化，在一段时间内磁极异性相吸，转子受磁拉力，过180°后同性相排斥，转子受推力，这样交替进行，转子所受平均力矩为零，电动机不能运动。 而异步电动机在电动状态下运行时，转子转速总要比旋转磁场转速低一些，这是因为假如转子转速赶上理旋转磁场的转速，转子和旋转磁场就不再有相对运动，导体不再切割磁场，就没有感应电动势产生，也就没有了转子电流和电磁转矩，无法维持电动机继续运行。
第九章 电力拖动系统中的电动机的饿选择 P300
9-15 试比较FS=15%,30kW ,和FS=40%,20kW 两台断续周期工作制的电动机,哪一台的实际功率大些?
解：将FS=15%,30kW 的电动机折算到FS=40%为标准的暂载率，再进行比较
01'18.372089327500341150941
N N
N cua cuf P P kw kW
p P P p p ===<=---=---= 可见FS=40%，20kW 的一台实际功率大些。；
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 、φ=ΦN ，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） 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I 1和I 2，那么：（2）（1）I 1I 2。 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em L dT dT dn dn ） 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。) 一台他励直流电动机数据为：P N =，U N =110V ，I N =，n N =1500r/min ，电枢回路电阻R a =Ω，求：（1）U=U N ，Φ=ΦN 条件下，电枢电流I a =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T N 不变时，电动机电枢电流与转速是多少？（3）U=U N ，Φ=ΦN 条件下，负载转矩为，转速为（—800）r/min ，电枢回路应串入多大电阻？
《电机及其应用》自测题 一、填空题 1、变压器的作用是将某一等级的交流( )变换成另一等级的交流( )。 2、变压器一次电势和二次电势之比等于( )和( )之比。 3、电力变压器中的变压器油主要起( )、( )和( )作用。 4、电力变压器的分接开关是用来改变变压器电压( )的装置，以便达到调节副边( )的目的。 5、变压器的额定电压和额定电流均指变压器的( )电压和( )电流。 6、变压器空载时的损耗主要是由于( )的磁化所引起的( )和( )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( )加压；短路试验一般在
( )加压。 8、变压器铁芯饱和程度愈高，其励磁电抗Xm就愈( )。 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( )、电流应( )、电阻(或电抗)应( )。10、三相组式变压器各相磁路( )，三相芯式变压器各相磁路( )。 11、三相变压器组不能采用( )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( )、( )、( )。 13、当三相变压器接成星形(Y)时，其线电压是相电压的( )倍，线电流与相电流( )。 14、当三相变压器接成三角形(D)时，其线电压与相电压( )，线电流是相电流的( )倍。 15、变压器在运行时，当( )和( )损耗相等时，效率最高。 16、有两台变压器，额定电压分别为10kV／和／，两台变压器的变比差值△K为( )，若其它条件满足并联运行，根据计算结果，
这两台变压器( )并联运行。 17、三绕组变压器的额定容量是指( )。 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( )。 19、自耦变压器适用于一、二次侧( )相差不大的场合，一般在设计时，变比Ka( )。 20、电焊变压器实际上是一台( )的降压变压器，它的外特性( )，短路电流( )。 21、整流变压器的容量一般取一、二次绕组容量的( )，又称为( )。 22、单相绕组的感应电势与( )、( )和( )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( )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( )的程度。 25、主极磁场非正弦分布引起的( )，对相电势的大小影响( )，主要影响了电势的( )。
电机与拖动试卷C卷及答案 一、单项选择题（20小题，每题2分，共40分） 1、电机是一种实现（）能量转换的装置。 B A 电能与热能B电能与机械能 C 电能与风能D机械能与热能 2、三相异步电动机转子串电阻，其特性曲线（）A A变软B变硬 C先变硬后软D先变软后硬 3、变压器空载电流小的原因是( )C A 一次绕组匝数多，电阻很大B一次绕组的漏抗很大 C 变压器的励磁阻抗很大D变压器铁心的电阻很大。 4、变压器中，不考虑漏阻抗压降和饱和的影响，若原边电压不变，铁心不变，而将匝数增 加，则励磁电流( )B A 增加；B减少；C不变；D基本不变。 5、变压器的空载损耗（D）。 A．全部为铜损B．全部为铁损 C．主要为铜损D．主要为铁损 6、异步电动机的磁极是由（）产生。 D A定子绕组和三相电压B转子和单相电压 C定子绕组和单相电压D定子绕组、定子铁心和三相电压 7、输电线路使用高压输电主要是采用（）降低能量损耗。 C A 降低电线电阻B提高输电功率 C降低输电电流 D 提高电线电压 8、直流电机直接启动会产生（）C A电网电压提高B设备平稳运行 C过大的起动转矩D保护电机 9、三相异步电动机改变转向，可通过下面什么方法获得（）。D A．降低电压B．定子串电阻 C．转子串电阻D．改变相序 10. 三相异步电动机由单相电源供电时，下面说法正确的是（）。A A．起动转矩为零B．转速出现飞车 C．电磁转矩为零D．旋转速度大约为三相供电时的一半 11. 三相异步电动机带恒转矩负载运行，如果电源电压下降，当电动机稳定运行后，此时电动机的电磁转矩（）。A A．下降B．上升 C．不变D．不能确定 12、三相异步电动机的空载电流比同容量变压器大的原因是（）。C A．异步电动机是旋转的B．异步电动机的损耗大 C．异步电动机定、转子间有气隙D．异步电动机由漏抗 13、空载磁场是在（）。A A电机不带负载B电机带负载 C电机额定电压下D电机过载下
1、 若将铁磁材料置于交变磁场中，交变磁通在铁心中产生的功率损耗，称为（ ）。 A. 磁滞损耗 B. 涡流损耗 C. 铁损耗 D. 铜损耗 2、 关于变压器的功能，下列说法错误的是（ ）。 A. 变压功能 B. 变流功能 C. 变阻抗功能 D. 变频功能 3、 变压器负载运行时，若负载功率增大，则其铜耗和铁耗（ ）。 A. 增大/增大 B. 增大/不变 C. 不变/增大 D. 不变/不变 4、 异步电动机空载电流比同容量变压器大的原因是（ ）。 A. 异步电动机有气隙 B. 异步电动机的电磁功率大 C. 异步电动机的输出机械功率大 D. 异步电动机绕组匝数少 5、 在三相异步电动机的等效电路中，附加电阻 '21s R s 上消耗的功率是（ ）。 A. 总机械功率 B. 电磁功率 C. 输出功率 D. 输入功率 6、 异步电动机的短路试验又称为（ ）。 A. 空载试验 B. 负载试验 C. 制动试验 D. 堵转试验 7、 直流电机的电枢是指电机的（）部分。 A. 定子 B. 转子 C. 定子和转子 D. 励磁 8、 改变直流电动机的励磁电流的大小和方向，会使得电动势（ ）、电磁转矩（ ）。 A. 直流 B. 恒定 C. 交变 D. 不确定 9、对于他励直流电动机，可通过（ ）使其反转。 A. 单独改变电枢电压的极性 B . 单独改变励磁电压的极性 C. 使电枢回路总电阻足够大 D. A 或B 都可以 10、 若将铁磁材料置于交变磁场中，铁磁材料将被反复交变磁化，磁畴之间不停地翻转、 摩擦而消耗能量，这种损耗称为（ ）。 A. 铁心损耗 B. 涡流损耗 C. 磁滞损耗 D. 磁畴损耗 11、 变压器可以实现的功能包括（ ）。 A. 电压变换 B. 电流变换 C. 阻抗变换 D. 以上都包括 12、 变压器、电机的铁心总是用彼此绝缘的硅钢片叠压而成，主要考虑（ ）。 A. 铁心导磁性好 B. 铁心中有剩磁 C. 减少涡流损耗 D. 减少磁滞损耗 13、 变压器负载运行时，若负载电流增大，则其铜耗和铁耗（ ）。 A. 增大/增大 B. 增大/不变
学年度第一学期 自动化系《电机与电力拖动基础》期末考试试卷（） 年级专业自动化班级学号姓名 注：1、共120分钟，总分100分 2、此试卷适用自动化专业本科 一、选择题（每小题2分，共20分） 1．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。 2．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。 3．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）I1
①电源电压；②气隙大小；③定、转子铁心材质；④定子绕组的漏阻抗。 7．三相异步电动机在运行中，把定子两相反接，则转子的转速会：② ①升高；②下降一直到停转；③②下降至零后再反向旋转；④下降到某一稳定转速。 8．三相异步电动机能画出像变压器那样的等效电路是由于：② ①它们的定子或原边电流都滞后于电源电压；②气隙磁场在定、转子或主磁通在原、副边都感应电动势；③它们都有主磁通和漏磁通；④它们都由电网取得励磁电流。 9．三相异步电动机的与固有机械特性相比，人为机械特性上的最大电磁转矩减小，临界转差率没变，则该人为机械特性是异步电动机的：（3） （1）定子串接电阻的人为机械特性；（2）转子串接电阻的人为机械特性；（3）降低电压的人为机械特性。 10．一台三相异步电动机拖动额定转矩负载运行时，若电源电压下降10%，这时电动机的电磁转矩：（1） （1）T em =T N ;(2) T em =0.81 T N ;(3) T em =0.9T N 。 二、填空题：（共20分） 1、（4分）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 、φ=ΦN ，电枢回路不串电阻；n ；Tem ） 2、（2分）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） 3.当s 在_______范围内，三相异步电机运行于电动机状态，此时电磁转矩性质为_______；在_______范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为_______。（0～１；反电动势；－∞～０；制动转矩） 4.三相异步电动机根据转子结构不同可分为___ ____和__ _____两类。（笼型异步电动机和绕线型异步电动机） 5.一台6极三相异步电动机接于50H Z 的三相对称电源；其s=0.05，则此时转子转速为_______r/min ，定子旋转磁势相对于转子的转速为_______r/min 。（950；50） 6. 对于绕线转子三相异步电动机，如果电源电压一定，转子回路电阻适当增大，则起动转矩_______，最大转矩_______。（增大；不变） 7. 三相异步电动机的过载能力是指______。 (N m T T /) 8. 拖动恒转矩负载运行的三相异步电动机，其转差率s 在_______范围内时，电动机都能稳定运行。 (m s 0) 9. 三相异步电动机拖动恒转矩负载进行变频调速时，为了保证过载能力和主磁通不变，则U 1应随f 1按_______规律调节。 (正比)
《电机与拖动》试题库 第一部分直流电机 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励磁绕组并联到电枢两端的极 性正确_;_励磁回路的总电阻必须小于该转速下的临界电阻值。（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u>E a时为电动机（o 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 、φ=ΦN ，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） 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I 1和I 2，那么：（2）（1）I 1I 2。 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em L dT dT dn dn <） 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。) 一台他励直流电动机数据为：P N =7.5kW ，U N =110V ，I N =79.84A ，n N =1500r/min ，电枢回路电阻R a =0.1014Ω，求：（1）U=U N ，Φ=ΦN 条件下，电枢电流I a =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T N 不变时，电动机电枢电流与转速是多少？（3）U=U N ，Φ=ΦN 条件下，负载转矩为0.8T N ，转速为（—800）r/min ，电枢回路应串入多大电阻？ 解：（1）0.068N a N e N N U R I C n -Φ== （2）N T 不变时，em T 不变，即T N N T a C I C I Φ=Φ （3）不计空载转矩时，em L T T =，故： 解得： 2.69B R =Ω 第五部分 异步电动机 一、填空题： 1、当s 在_______范围内，三相异步电机运行于电动机状态，此时电磁转矩性质为_______；在_______范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为_______。（0～１；反电动势；－∞～０；制动转矩） 《电机与拖动基础》试题库及答案 第一部分直流电机 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。（E a〈U；E a〉U） 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_______，_______。（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。 电机与拖动 绪论一、名词解释1. 磁场:电流周围的效应 2.磁动势（磁通势、磁势）:产生磁场的源泉 3.磁场强度:表征距离磁源即磁动势一定位置的地方，磁动势影响强度的一个物理量。 4.磁场感应强度（磁通密度）:表征距离磁源即磁动势一定位置的地方，磁动势感应能力强弱的一个物理量。 5.磁通量Φ：垂直穿过某一截面（面积为S）磁力线的数目 6.磁阻：就是磁力线通过磁路时所遇到的阻碍，磁阻与磁路的长度成正比，与磁路的磁导率成反比，并与磁路的截面积成反比 7电感：其实质表征的就是电磁装置电与磁转换能力的大小。 二、填空 1、在电机中磁场的几个常用量分别是磁动势、磁场强度、磁感应强度、磁通等。 2、进行磁路分析和计算时，常用到磁路的基本定律有全电流定律、磁路的欧姆定律、磁路的基尔霍夫定律。 3、电机的电流有交、直流之分，所以，旋转电机也有直流电机与交流电机两大类。 4、旋转电机是一种机电能量转换的机电装置。 5、把电能转换机械能的电机称为电动机; 把机械能转换电能的电机称为电发电机。 三、判断题 1、垂直穿过线圈的磁通量随时间变化，必然会在线圈中产生感应电动势。（√） 2、棱次定律表明垂直穿过线圈的变化磁通，会在线圈中产生电动势。（√） 3、棱次定律表明线圈中的感生磁场的方向始终是与原磁场变化率的方向一致的。（×） 4、棱次定律表明线圈中的感生磁场的方向始终是与原磁场方向一致的。（×） 六、问答题 1.电磁作用原理的综述 有电流必定产生磁场，即“电生磁” ；磁场变化会在导体或线圈中产生感应电动势，即“动磁生电” ;载流导体在磁场中要受到电磁力的作用，即“电磁生力” 第一章直流电机的原理与结构 一、名词解释 （一）1.电枢：在电机中能量转换的主要部件或枢纽部分 2.换向：直流电机电枢绕组元件从一条支路经过固定不动的电刷短路，后进入另一条支路，元件中的电流方向改变的过程。 3.额定值：在正常的、安全的条件下，电气设备所允许的最大工作参数。 （二） 1.电机：机电能量（或机电信号）转换的电磁装置 2.直流电机：直流电能与机械能量进行转换的电磁装置 3.直流发电机：把机械能量转换为直流电能的电磁装置 4.直流电动机：把直流电能转换为机械能量的电磁装置 5.交流电机：交流电能与机械能量进行转换的电磁装置 6.交流电动机：把交流电能转换为机械能量的电磁装置 7.交流发电机：把机械能量转换为交流电能的电磁装置 （三）第一节距：同一元件的两个元件边在电枢圆周上所跨的距离 （四）极距：相邻两个磁极轴线之间的距离 （五）电角度：磁场在空间变化一周的角度表示 二、填空 1、铁心损耗一般包括磁滞损耗、涡流损耗。 电机与拖动试卷及参考答案 一、、填空题（每空1分，共30分） 1．直流发电机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向（相反），因此电磁转矩为（阻力）转矩；直流电动机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向（相同），因此电磁转矩为（动力）转矩。 2．接触器主要由（电磁机构）、（触点系统）、（灭弧装置）等三大部分组成。3．空气阻尼式时间继电器主要由（电磁机构）、（触点系统）和（延时机构）三部份组成。若要将通电延时型改成断电延时型，只需将（电磁机构翻转180度）。 4、用Y-△降压起动时,起动电流为直接用△接法起动时的（1/3）,所以对降低（起动电流）很有效。但启动转矩也只有直接用△接法启动时（1/3），因此只适用于空载或轻载启动。 5．反接制动时，当电机转速接近于（0）时，应及时（切断电源），防止电机（反转）。 6、伺服电动机为了防止（反转）现象的发生，采用（增大转子电阻）的方法。 7、步进电动机是一种把（电脉冲）信号转换成（角位移或线位移）信号的控制电机。 8．分磁环的作用是使（产生的合成吸力始终大于弹簧的反作用力），以消除（衔铁的振动和噪声）现象；三相交流电磁机构是否需要分磁环（不需要）。 9．单相异步电动机定子绕组中产生的磁场是（脉动磁场），可分解为（正向旋转磁场）和（反向旋转磁场）两部分。 10．熔断器又叫保险丝，用于电路的（短路）保护，使用时应（串）接在电路中。 二、判断题（每小题1分，共10分）。 （×）1．一台额定电压为220V的交流接触器在交流220V和直流220V的电源上均可使用。 （×）2．三相笼型异步电动机的电气控制线路，如果使用热继电器作过载保护，就不必再装设熔断器作短路保护。 （×）3．交流电动机由于通入的是交流电，因此它的转速也是不断变化的，而直流电动机则其转速是恒定不变的。 电机及拖动试题(一) 一、单项选择题 1、在直流电机的公式E a=C eΦn以及T e=C TΦI a中，Φ指的是( ) A、每极合成磁通量 B、所有磁极总磁通量 C、主磁通每极磁通量 D、每对极合成磁通量 2、造成他励直流电动机固有机械特性是一条略微下垂的直线原因是 （） A、负载转矩 B、电源电压 C、气隙磁通 D、电枢电阻降压 3、一台50Hz三相感应电动机的转速n=720r/min,则该电机的极数以及同步转速为（） A、4极，1500r/min B、6极，1000r/min C、8极，750r/min D、10极，600r/min 4、一台50Hz三相感应电动机的拖动额定恒转矩负载运行时，若电源电压下降10%，则此时电动机的电磁转矩T a为（） A、T aN B、0.81T aN C、0.9T aN D、＞T aN 5、在三相感应电动机等效电路中，其中附加电阻（1-s)/(sR2＇)上所消耗的电功率等于（） A、输出功率P2 B、输入功率P1 C、电磁功率P m D、总机械功率PΩ 6、一台绕线式感应电动机，在恒定负载下，以转差率s运行，当转子边串入电阻R=2R2＇（R已折算到定子边0,测得转差率将为（）A、等于原先的转差率s B 、三倍等于原先的转差率s C、两倍等于原先的转差率s D、无法确定 7、如果有一台三相感应电动机运行在转差率s=0.25的工况下，此时通过气隙传递的功率有（） A、25%的转子铜耗 B、75%是转子铜耗 C、75%是输出功率 D、全机械功率 8、三相感应电动机与电磁转矩的大小成正比的是（） A、电磁功率 B、输出功率 C、输入功率 D、全机械功率 9、电机气隙应取尽可能小的主要目的是（） A、减小附加损 B、提高功率因素 C、减小电机体积 D、提高运行可靠性 10、不能作为降低鼠笼型异步电动机堵转电流的方法是（） A、降低电源电压 B、定子边串接电抗 C、定子绕组接法 D、绝缘等级 11、绕线式异步电动机转子串电阻调速的机械特性所具有的特点是 （）A、串接电阻越大，堵转转矩越小B、最大转矩提高 C、转差率与转子总电阻成正比 D、串接电阻越大，堵转转矩越小 12、已知一台直流电动机的额定数据如下：额定功率P N=160KW，额定电压U N=220V，额定效率ηN=90%，额定转速ηN=1500r/min，则该电机的额定电流为（） A、0.539安 B、0.08安 C、727安 D、808安 13、一台他励直流电动机的额定功率P N=20KW，额定电压U N=220v, 电机及拖动基础试题及答案 电机与拖动试卷及参考答案 一、、填空题（每空1分，共30分） 1.直流发电机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向（相反），因此电磁转矩为（阻力）转矩；直流电动机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向（相同），因此电磁转矩为（动力）转矩。 2.接触器主要由（电磁机构）、（触点系统）、（灭弧装置）等三大部分组成。 3 .空气阻尼式时间继电器主要由（电磁机构）、（触点系统）和（延时机构）三部份组成。若要将通电延时型改成断电延时型，只需将（电磁机构翻转180度）。 4、用丫-△降压起动时，起动电流为直接用△接法起动时的（1/3 ），所以对降低（起动电流）很有效。但启动转矩也只有直接用△接法启动时（1/3 ）,因此只 适用于空载或轻载启动。 5、反接制动时，当电机转速接近于（0）时，应及时（切断电源），防止电机（反转）。 6、伺服电动机为了防止（反转）现象的发生，采用（增大转子电阻）的方法。 7、步进电动机是一种把（电脉冲）信号转换成（角位移或线位移）信号的控制电机。 8、分磁环的作用是使（产生的合成吸力始终大于弹簧的反作用力），以消除（衔铁的振动和噪声）现象；三相交流电磁机构是否需要分磁环（不需要）。 9 .单相异步电动机定子绕组中产生的磁场是（脉动磁场），可分解为（正向旋转磁场）和（反向旋转磁场）两部分。 10.熔断器又叫保险丝，用于电路的（短路）保护，使用时应（串）接在电路中。 二、判断题（每小题1分，共10分）。 （x ）1.一台额定电压为220V的交流接触器在交流220V和直流220V的电源上均 可使用。 （x ）2.三相笼型异步电动机的电气控制线路，如果使用热继电器作过载保护，就不必再装设熔断器作短路保护。 (X ) 3.交流电动机由于通入的是交流电，因此它的转速也是不断变化的，而直流电动机则其转速是恒定不变的。 (X )4.转差率S是分析异步电动机运行性能的一个重要参数，当电动机转速越快时，则对应的转差率也就越大。 (X ) 5.三相异步电动机不管其转速如何改变，定子绕组上的电压、电流的频率及转子绕组中电势、电流的频率总是固定不变的。 (X ) 6.使用并励电动机时，发现转向不对，应将接到电源的两根线对调以下即可。 (X ) 7.电流、电压互感器属于特殊变压器。电压互感器二次侧禁止开路，电流互感器二次侧禁止短路。 (V ) 8.三相异步电动机在起动时，由于某种原因，定子的一相绕组断路，电动机还能起动，但是电动机处于很危险的状态，电动机很容易烧坏。 (V ) 9.刀开关安装时，手柄要向上装。接线时，电源线接在上端，下端接用电器。 (X ) 10.单相电机一般需借用电容分相方能起动，起动后电容可要可不要。 三、简述题(每小题5分，共15分) 1.直流电动机为什么不能直接起动？如果直接起动会引起什么后果？ ( 5分) 答：起动瞬间转速n=0,电动势E a=C e①n=0,最初起动电流I N U^R a。若直接起动，由于R a很小，1st会达到十几倍甚至几十倍的额定电流，造成电机无法换向，同时也会过热，因此不能直接起动。 2.异步电动机中的空气隙为什么做得很小？ 答：异步电动机气隙小的目的是为了减小其励磁电流(空载电流) ，从而提高电动机 直流电机部分 一．填空题 1.直流电机电枢绕组元件流过的电流是___________电流,流过正负电刷的电流是_________电流，直流发电机中电枢绕组产生的电磁转矩是_____ __性质的转矩,直流电动机电枢绕组电势的方向与电枢电流的方向__________。 2.直流电机的____________损耗等于___________损耗时效率最高。 3.他励直流发电机的外特性下降的原因有___________和__________，与之相比并励直流发电机的外特性，并励直流发电机电压变化率他励 直流发电机。 4.并励直流发电机自励建压的条件有三个,它们是____ ___,________ __和 _____________。 5. 一台并励直流电机Ea＞U时运行于_____ ____状态，此时电机I、Ia和I f 之间的关系_____________， Ea＜U时运行在_____ ___状态，电机I、Ia和I之间的关系_____________。f6. 直流电机空载时气隙磁密分布波形为___________波,电枢磁势分布的波形为___________波,电枢磁场空间分布波形为____________波。 7. 直流电机的电枢反应是，电刷放在几何中性线上，磁 路处于饱和状态时,电枢反应的影响为(1)_________ _(2)__________。 8.按负载转矩的大小随转速变化的规律分类,负载可以分为 _________,__________和________三类；位能性负载的机械特性位于____ _象限,反抗性负载的机械特性位于_________象限。 9.他励直流电动机恒转矩调速的方法有___________________,恒功率调速方法有________________。 10.他励直流电动机的励磁和负载转矩不变时,如降低电枢电压,则稳定后电枢电流将_________,电磁转矩将_________,转速将__________。 11.他励直流电动机高速下放重物,应用________制动,低速下放重物,应用 _________和________制动，其中消耗能量最多的方法_________。 12.为了经济合理的利用材料，直流电机的额定磁通通常设定在磁化特性曲线上膝点处，若额定磁通设定在膝点以上，则，若额定磁通 设定在膝点以下，则。 13.欲改变直流电动机的转向，可以_____________或_______________；三相异步电动机反转的方法为。 14.并励直流电动机,负载转矩保持不变,如将励磁回路的调节电阻增大,则稳定如只将电枢电路中的调节电阻增_______,电枢电流将________,运行后的转速将． 试题一 一、填空题（每空1分，共20分） 1、直流电动机的起动方法有(串电阻 )和(降电压)。 2、直流电机的电磁转矩是由(电枢电流)和(气隙磁通)共同作用产生的。 3、三相旋转磁势的转速与(频率)成正比，与(极对数)成反比。 4、变压器额定电压下负载运行时，负载电流增大，铜损耗会(增大)；铁损耗会(不变)。 5、电压互感器使用时副边不允许(短路)电流互感器使用时副边不允许(开路)。 6、一台6极三相异步电动机接于50H Z的三相对称电源；其s=0.05，则此时转子转速为(950)r/min，定子旋转磁势相对于转子的转速为(50)r/min。 7、变压器铁心导磁性能越好，其励磁电流越(小)。 8、当s在( )范围内异步电机处于电动机状态，此时电磁转矩为( )性质。 9、变极调速只适用于(笼形异步电动机)电动机，变极的方法是(改变定子接线方式)。 10、直流电动机拖动恒转负载进行调速时，应采用(串电阻启动)和(降压启动)调速方法，而拖动恒功率负载时应采用(弱磁)调速方法。 二、选择题（每题2分，共10分） 1、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：（） A、串电阻的人为特性； B、降压的人为特性； C、弱磁的人为特性。 D、以上都不是 2、三相异步电动机带恒转矩负载运行，如果电源电压下降，当电动机稳定运行后，此时电动机的电磁转矩： A.下降； B.增大； C.不变； D.都有可能 3、变压器并联运行，哪一项必须是严格满足的（） A、变压器的一、二次的额定电压相同 B、变压器的联结组别相同 C、变压器的短路阻抗的标么值相同 《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。（E a〈U；E a〉U） 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_______，_______。（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） 第1章 电磁学基础知识 1.1 简答题 1. 用电磁感应定律求感应电动势时，公式dt di L e ?-=、dt d e ψ-=、dt d N e Φ?-=，以及Blv e =中，哪个公式是最普遍的形式？其它公式必须在什么条件下适用？ 答：式dt d e ψ-=是感应电动势的普遍形式。其负号表示感应电动势的正方向与磁链的正方向符合右手螺旋关系，如果两者不符合右手螺旋关系，则应取正号。 2. 如果感应电动势的正方向与磁通的正方向之间不符合右手螺旋关系，则电磁感应定律应改写成dt d e ψ=或dt d N e Φ?=，试说明其原因。 3. 有两个线圈匝数相同，一个绕在闭合铁芯上，另一个是空芯的，两个线圈通入频率相同的交变电流，如果它们的自感电动势相等，试问哪个线圈的电流大？为什么？ 答：空芯的线圈电流大。因为两者频率相等，产生同样的e ，意味着产生同样的φ，根据N ?I=φ?Rm ，由于铁芯的磁导率大得多，即磁阻小得多，故空芯情况下的（N ?I ）空芯>>（N ?I ）铁芯，所以I 空芯>>I 铁芯。 4. 若磁路上有几个磁动势同时作用，磁路计算时能否使用叠加原理？为什么？ 5. 在一个恒定的磁场中，铁芯中是否存在磁滞损耗和涡流损耗？为什么？ 6. 在交变磁场中，铁芯中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的？它们与哪些因素有关？ 7. 什么是铁磁材料的基本磁化曲线？基本磁化曲线与起始磁化曲线有何不同？ 8. 铁磁材料是如何分类的？各有什么特点？ 1.2 分析题 1. 变压器原理图如图所示，试回答： （1）当线圈N1施加正弦电压U1时，为什么在线圈N1及N2中都会感应出电动势？ （2）当电流I s增加时，标出这时N1及N2中感应电动势的实际方向。 答： （1）当线圈N1流过电流i1时，会在铁芯内建立磁通Ф，i1与Ф正方向符合右手螺旋关系，由于磁通Ф同时交链线圈N1和N2，所以当i1交变时，N1与N2 《电机及拖动基础》（3版） 浙江机电职业技术学院胡幸鸣主编 思考题与习题 解答 第一章 直流电机 1-1 在直流电机中，电刷之间的电动势与电枢绕组某一根导体中的感应电动势有何不同？ 解：前者是方向不变的直流电动势，后者是交变电动势；前者由多个电枢元件（线圈）串联而成，电动势相对后者的绝对值要大。 1-2 如果将电枢绕组装在定子上，磁极装在转子上，则换向器和电刷应怎样放置，才能作直流电机运行？ 解：换向器放置在定子上，电刷放置在转子上，才能作直流电机运行 1-3 直流发电机和直流电动机中的电磁转矩T 有何区别？它们是怎样产生的？而直流发电机和直流电动机中的电枢电动势，a E 又有何区别？它们又是怎样产生的？ 解：直流发电机的电磁转矩T 是制动性质的，直流电动机的电磁转矩T 是驱（拖）动性质的，它们都是由载流导体在磁场中受到的电磁力，形成了电磁转矩；直流发电机的电枢电动势E a 大于电枢端电压U ，直流电动机的电枢电动势E a 小于电枢端电压U ，电枢电动势E a 都是运动导体切割磁场感应产生的。 1-4 直流电机有哪些主要部件？各起什么作用？ 解：直流电机的主要部件有定子：主磁极（产生主极磁场）、机座（机械支撑和导磁作用）、换向极（改善换向）、电刷（导入或导出电量）；转子：电枢铁心（磁路的一部分，外圆槽中安放电枢绕组）、电枢绕组（感应电动势，流过电流，产生电磁转矩，实现机电能量转换）、换向器（与电刷一起，整流或逆变） 1-5 直流电机里的换向器在发电机和电动机中各起什么作用？ 解：换向器与电刷滑动接触，在直流发电机中起整流作用，即把线圈（元件）内的交变电整流成为电刷间方向不变的直流电。在直流电动机中起逆变作用，即把电刷间的直流电逆变成线圈（元件）内的交变电，以保证电动机能向同一个方向旋转。 1-6 一台直流发电机，m in,/1450,230,145r n V U kW P N N N ==-求该发电机额定电流。 解： A U P I N N N 43.630230 101453 =?== 1-7 一台型直流发电机，m in,/1500%,90,220,160r n V U kW P N N N N ===-η求该额定电流是多少？ 解： A U P I N N N N 08.8089 .022*******=??== η电机与拖动基础试题及答案
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