電機及拖動基礎復習總結 2

《電機與電力拖動基礎》試卷一

一、填空題（每空1分，共20分）

1、他勵直流電動機的機械特性是指在電動機處于穩(wěn)態(tài)運行的條件下轉速和電磁轉矩的關系。

2、直流電動機的起動方法有：電樞回路串電阻和降壓起動。3、一臺接到電源頻率固定的變壓器，在忽略漏磁阻抗壓降的條件下，其主磁通的大小決定于輸入電壓的大小，而與磁路的基本無關，其主磁通與勵磁電流成正比關系。4、變壓器帶負載運行時，若負載增大，其鐵損耗將不變，銅損耗增大（忽略漏磁阻抗壓降的影響）。

5、當變壓器負載（φ2>0）一定，電源電壓下降，則空載電流I0

減小，鐵損耗PFe減小。

6、采用短矩繞組繞組和分布繞組繞組可以有效的削弱諧波分量，同時使基波分量減小（增大和減�。�。

7、當s在0~1范圍內，三相異步電動機運行于電動狀態(tài)，此時電磁轉矩性質為驅動性質；在小于1的范圍內運行于發(fā)電機狀態(tài)，此時電磁轉矩性質為制動性質。

8、三相異步電動機根據(jù)轉子不同可分為籠型和繞線兩類。根據(jù)磁滯回線剩磁的大小，鐵磁材料分為硬磁材料和軟磁材料。3.電力拖動系統(tǒng)是由電動機拖動機械機構工作的系統(tǒng)。

4.直流電動機的勵磁方式包括他勵、并勵、串勵和復勵，其中他勵直流電動機更適合于電動機控制的場合。

5.電機繞組有兩種形式，分別為疊繞組和波繞組。使用于高電壓的為波繞組，使用于大電流的為疊繞組。

6.直流電機電樞磁場對空載主磁場的影響稱為電樞反應。

7.直流電機在主磁極之間常安裝換向極改善換向。換向極的位置恰好也是幾何中性線的位置。

8.從機械特性上看，第一象限為電動機的正向電動狀態(tài)，第四象限為電機的反向制動狀態(tài)。

9.他勵直流電動機的機械特性為硬特性，串勵直流電動機的機械特性為軟特性。（硬、軟）

10.勵磁繞組斷線的他勵直流電動機，空載起動時，將出現(xiàn)飛車10.勵磁繞組斷線的他勵直流電動機，空載起動時，將出現(xiàn)飛車情況。情況。

11.一臺三相變壓器的變比為相電壓之比。

12.額定電壓為440V/110V的單相變壓器，高壓邊漏電抗16，折合到二次側后大小為1。

15.多臺三相變壓器并聯(lián)運行時，應該滿足的條件是聯(lián)結組號相同、額定電壓和變比相同、

短路阻抗相同和阻抗角相同。

1.三相交流繞組通入對稱的三相交流電流將產(chǎn)生幅值（或轉速）不變，空間旋轉的磁動勢。如果想要改變磁場的旋轉方向，可以通過改變電流相序來實現(xiàn)。

2.某三相交流繞組，36個元件，2對極，60度相帶，若2，3，4號槽屬于A相帶，則14號槽屬于C相帶；若為120度相帶，且7號槽也屬于A相帶，則14號槽屬于C相帶。

3.三相異步電動機根據(jù)轉子結構的不同，分為籠型異步電動機和繞線型異步電動機；同步電動機根據(jù)轉子結構的不同分為隱極同步電動機和凸極同步電動機。

4.三相異步電動機Y132M-6，50Hz，轉差率為-0.2，則轉速為1200r/min，轉子側頻率為10Hz，該電機處于發(fā)電機（或回饋）運行狀態(tài)。

5.三相異步電動機參數(shù)測定實驗中，空載實驗的損耗包括定子銅損、鐵損耗和機械損耗。實驗過程中，機械損耗是不變損耗。6.異步電動機的轉差功率指的是轉子銅損耗，定子電壓降低時，該功率值增大。

7.根據(jù)集膚效應的原理，采用深槽電機可以提高異步電動機的起動性能。8.異步電動機變頻調速中，基速以上的調節(jié)屬于恒功率調速。9.同步電機的運行方式包括發(fā)電機、電動機和補償機。

10.在同步電機的勵磁系統(tǒng)中，無刷勵磁系統(tǒng)指的是旋轉整流器勵磁系統(tǒng)。11.如果空載運行的同步發(fā)電機氣隙增大，而勵磁電流不變，端電壓將降低；如果異步電動機氣隙增大，而電源電壓不變，功率因數(shù)將降低。

1.單相交流繞組通入單相交流電流將產(chǎn)生空間位置不變，幅值變化的磁動勢。如果想要獲得恒定的磁場，可以在繞組中通入直流電流來實現(xiàn)。

2.某三相交流繞組，24個元件，2對極，60度相帶，若3，4號槽屬于Z相帶，則14號槽屬于A相帶；若為120度相帶，且1~4號槽屬于A相帶，則14號槽屬于A相帶。

3.三相異步電動機根據(jù)轉子結構的不同，分為籠型異步電動機和繞線型異步電動機；同步電動機根據(jù)轉子結構的不同分為隱極同步電動機和凸極同步電動機。

4.三相異步電動機Y132M-4，60Hz，轉差率為0.04，則轉速為1728r/min，轉子側頻率為24Hz，該電機處于電動機運行狀態(tài)。

5.三相異步電動機參數(shù)測定實驗中，定子繞組電阻為提前獲得的參數(shù)，參數(shù)測定實驗包括空載實驗和堵轉實驗。

6.異步電動機的轉差功率指的是轉子銅損耗，變轉差調速中，轉差增大，則該損耗增大。

7.根據(jù)集膚效應的原理，采用深槽電機可以提高異步電動機的起動性能。8.異步電動機變頻調速中，如果向基速以下調節(jié)采用壓頻恒比方式，則屬于恒轉矩調速。

9.同步發(fā)電機在正常勵磁（功率因數(shù)為1）的基礎上增大勵磁電流，將輸出滯后的無功。

10.在同步電機的勵磁系統(tǒng)中，旋轉整流器勵磁系統(tǒng)又被稱為無刷勵磁系統(tǒng)。二、判斷題（每題2分，共20分）

1、一臺直流發(fā)電機若把電樞固定，而電刷與磁極同時旋轉，則在電刷兩端仍能得

到直流電壓。（對）2、直流電動機的人為特性都比固有特性軟（錯）

3、直流電動機串多級電阻起動，在起動過程中，每切除一級起動電阻時，電樞電流都會突變。（對）4、一臺變壓器原邊電壓U1不變，副邊接電阻性負載或接電感性負載，如負載電流相等，則兩種情況下，副邊電壓也相等。（錯）5、變壓器在原邊外加額定電壓不變的情況下，副邊電流大，導致原邊電流也大，因此變壓器的主磁通也大。（錯）

6、交流發(fā)電機正常發(fā)電以后可以斷掉直流勵磁電源。（錯）7、改變電流相序可以改變三相旋轉磁通勢的轉向。（對）

8、不管異步電動機轉子是旋轉，還是靜止，定、轉子磁通勢都是相對靜止的（錯）

9、三相異步電動機的最大磁通勢Tm的大小與轉子電阻rm阻值無關。（對）10、三相異步電動機的變極調速只能用在籠型轉子電動機上。（對）二、簡答題（每題5分，共20分）

1、簡述異步測速發(fā)電機的剩余電壓誤差產(chǎn)生原因及解決辦法？

答：由于加工、裝配過程中存在機械上的不對稱及定子磁性材料性能的不一致性，使得測速發(fā)電機轉速為零時，實際輸出電壓并不為零，此時的輸出的電壓叫剩余電壓。剩余電壓的存在引起的測量誤差稱為剩余電壓誤差。減小剩余電壓誤差的方法是選擇高質量各方向性一致的磁性材料，在機加工和裝配過程中提高機械精度，也可以通過裝配補償繞組的方法加以補償。

2、為什么采用短矩繞組可以改變電動勢波形？

圖中實線表示表示整矩繞組情況，這時五次諧波磁場在線圈兩個有效邊中感應電動勢大小相等，方向相反，沿線圈回路，正好相加。如果把節(jié)矩縮短1/5τ，如圖中虛線所示，兩個有效邊中五次諧波電動勢大小、方向都相等，沿回路正好抵消，合成電動勢為零。

3、試繪出單相變壓器“T”型等效電路圖。

4、電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件是什么？

答：必要條件：電動機的機械特性與負載特性必須有交點，即Tem=TL.。充分條件：在交點的轉速以上存在TemTL.

三、計算題（第一題10分，第二、三題每題15分，共40分）

1、他勵直流電動機的UN=220V,IN=207.5A,Ra=0.067Ω,試問：（1）直接起動時的起動電流是額定電流的多少倍?（2）如限制起動電流為1.5IN，電樞回路應串入多大的電阻？解：（1）直接起動的電流Ist=UN/Ra=220/0.067=3283.6AIst/IN=3283.6/207.5=15.（2）Ist1=1.5×IN=1.5×207.5=311.25A=UN/(Ra+Rst)由此可得：Rst=0.64Ω

2、一臺三相籠型異步電動機的額定數(shù)據(jù)為：PN=125KW，Nn=1460r/min,UN=380V，Y聯(lián)結，IN=230A，起動電流倍數(shù)ki=5.5，起動轉矩倍數(shù)kst=1.1，過載能力λT=2.2，設供電變壓器限制該電動機的最大起動電流為900A，問：（1）該電動機可否直接起動？（2）采用電抗器降壓起動，起動電抗xst值應為多少？（3）串入（2）中的電抗器時能否半載起動？解：（1）直接起動電流為：Ist=kiIN=5.5×230A=1265A>900A

所以不能采用直接起動。

（2）定子串電抗器后，起動電流限制為900A則：α=Ist/Ist=1265/900=1.4

短路阻抗為：Zs=√rs2+xs2=UN/3×Ist=380/3×1265

=0.173Ω

所以rs=0.3Zs=0.3×0.173=0.052Ω

xs=√Zs2-rs2=√0.1732-0.05220.165Ω應串接電抗值：

xst=√α2xs2+(α2-1)rs2-xs=√1.42×0.1652+(1.42-1)×0.0522－0.165=0.072Ω

（3）串入xst=0.072Ω時的起動轉矩為

Tst=1/α2Tst=1/α2kstTN1=1.42×1.1×TN=0.56TN因為，Tst=0.56TN>TN=0.5TN所以可以半載起動

3、一臺三相異步電動機接到50HZ的交流電源上，其額定轉速nN=1455r/min，試求：（1）該電動機的極對數(shù)p；（2）額定轉差S（3）額定轉速運行時，轉子電動勢的頻率。

解：（1）因異步電動機額定轉差率很小，故可根據(jù)電動機的額定轉速nN=1455r/min,直接判斷出最接近nN的氣隙旋轉磁場的同步轉速n1=1500r/min,于是p=60f/n1=(60×50)/1500=2

或p=60f/n1≈60f/n=(60×50)/1455=2.06取p=2

（2）sN=(n1－n)/n1=(1500－1455)/1500=0.03（3）f2=sNf1=0.03×50HZ=1.5HZ

1.（本題10分）某他勵直流電動機的額定數(shù)據(jù)為PN=54kW，UN=220V，IN=270A，nN=1150r/min，請估算感應電動勢再畫出固有機械特性。

2.（本題8分）畫圖判斷變壓器的聯(lián)結組號。如果將副邊的首端和尾端調換，又是什么聯(lián)結組號？

3.（本題7分）畫出直流電動機結構原理圖，標出感應電動勢、

勵磁電流、電樞電流的方向，確定換向極極性及換向極繞組電流方向。（假設轉子逆時針旋轉）

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