电机与电力拖动期末试题及答案

时间：2022-04-01 19:43:25 期末试题我要投稿

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电机与电力拖动期末试题及答案

　　电机与电力拖动这本书是根据国防科工委重点教材建设计划编写的，是由电机原理和电力拖动整合而成的一本新教材。以下是由阳光网小编整理关于电机与电力拖动期末试题的内容，希望大家喜欢!

电机与电力拖动期末试题及答案

　　电机与电力拖动期末试题及答案(一)

　　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。 (Ea〈U;Ea〉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。

　　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φ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，电枢反应附加去磁作用增强，使磁通φ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φ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=1Ω，△Ub=1V，励磁回路电阻R1=440Ω，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,电机的效率(不计杂散损耗)。解：励磁电流：IfUfRf220440A0.5A

　　励磁损耗：PCufRfI

　　空载时： 2fU2fRf2202440110W

　　输入功率：P1UI02202W440W

　　励磁功率：Pf110W

　　电枢铜损耗：PCuaRaIa2Ra(I0If)22.25W

　　电刷接触损耗：PCub2UbIa2211.5W3.0W

　　附加损耗：Pad0'则：PmecPFeP1PfPPCuaCubPad324.75W

　　当Ia10A时，IIaIf10.5A

　　输入功率：P1UI22010.5W2310W

　　PCuaRaIa21102W100W

　　Pf110W

　　PCub2UbIa2110W20W

　　输出功率：P2P1PP1PCuaPfPCub(PmecPFe)1755.25W 效率：P2

　　P1100%75.98%

　　2、一台并励直流发电机，铭牌数据如下：PN=6kW，UN=230V，nN=1450r/min，Ra=0.57Ω(包括电刷接触电阻)，励磁回路总电阻Rf=177Ω，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)P2PN6kW IfUfRf220177A1.3A

　　299W PfRfI2f

　　INPNUN6000230A26.1A

　　IaINIf27.4A

　　PCuaRaIa2427.9W

　　所以 PemP2PCuaPf6726.9W Pem

　　6726.921450

　　60 TemNm44.3Nm

　　(2)P1PemPmecPFe7021.9W

　　P1100%85.45%

　　电机与电力拖动期末试题及答案(二)

　　一、填空题(每空1分，共20分)

　　1、他励直流电动机的机械特性是指在的条件，转速和电磁转矩的关系。

　　2、直流电动机的起动方法有：电枢回路串电阻和降压起动

　　3、一台接到电源频率固定的变压器，在忽略漏磁阻抗压降的条件下，其主磁通的大小决定于输入电压的大小，而与磁路的基本无关，其主磁通与励磁电流成正比关系。

　　4、变压器带负载运行时，若负载增大，其铁损耗将，铜损耗增大(忽略漏磁阻抗压降的影响)。

　　5、当变压器负载(φ2>0˚)一定，电源电压下降，则空载电流I0减小，铁损耗PFe 。

　　6、采用绕组和绕组可以有效的削弱谐波分量，同时使基波分量减小 (增大和减小)。

　　7、当s在 0~1 范围内，三相异步电动机运行于电动状态，此时电磁转矩性质为驱动性质 ;在小于1范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为制动性质。

　　8、三相异步电动机根据转子不同可分为和两类。

　　二、判断题(每题2分，共20分)

　　1、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。 ( 对 )

　　2、直流电动机的人为特性都比固有特性软 ( 错 )

　　3、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时，电枢电流都会突变。 ( 对 )

　　4、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。(错 )

　　5、变压器在原边外加额定电压不变的情况下，副边电流大，导致原边电流也大，因此变压器的主磁通也大。( 错 )

　　6、交流发电机正常发电以后可以断掉直流励磁电源。 ( 错)

　　7、改变电流相序可以改变三相旋转磁通势的转向。 ( 对 )

　　8、不管异步电动机转子是旋转，还是静止，定、转子磁通势都是相对静止的 ( 错)

　　9、三相异步电动机的最大磁通势Tm 的大小与转子电阻rm 阻值无关。( 对 )

　　10、三相异步电动机的变极调速只能用在笼型转子电动机上。(对 )

　　三、简答题(每题5分，共20分)

　　1、简述异步测速发电机的剩余电压误差产生原因及解决办法?

　　答：由于加工、装配过程中存在机械上的不对称及定子磁性材料性能的不一致性，使得测速发电机转速为零时，实际输出电压并不为零，此时的输出的电压叫剩余电压。剩余电压的存在引起的测量误差称为剩余电压误差。减小剩余电压误差的方法是选择高质量各方向性一致的磁性材料，在机加工和装配过程中提高机械精度，也可以通过装配补偿绕组的方法加以补偿。

　　图中实线表示表示整矩绕组情况，这时五次谐波磁场在线圈两个有效边中感应电动势大小相等，方向相反，沿线圈回路，正好相加。如果把节矩缩短1/5τ，如图中回路正好抵消，合成电动势为零。

　　3、试绘出单相变压器“T”型等效电路图。

　　4、电力拖动系统稳定运行的条件是什么?

　　答：必要条件：电动机的机械特性与负载特性必须有交点，即Tem=TL.

　　在交点的转速以上存在充分条件：

　　下存在Tem>TL.

　　四、计算题(第一题10分，第二、三题每题15分，共40分)

　　1、他励直流电动机的UN=220V,IN=207.5A,Ra=0.067Ω,试问：(1)直接起动时的起动电流是额定电流的多少倍?(2)如限制起动电流为1.5IN，电枢回路应串入多大的电阻?

　　解：(1)直接起动的电流Ist=UN/Ra=220/0.067=3283.6A Tem<TL.,而在交点的.转速以Ist/IN=3283.6/207.5=15.8

　　(2)Ist1=1.5×IN=1.5×207.5=311.25A=UN/(Ra+Rst)

　　由此可得：Rst=0.64Ω

　　2、一台三相笼型异步电动机的额定数据为：PN=125KW，Nn=1460r/min,UN=380V，Y联结，IN=230A，起动电流倍数ki=5.5，起动转矩倍数kst=1.1，过载能力λT=2.2，设供电变压器限制该电动机的最大起动电流为900A，问：(1)该电动机可否直接起动?(2)采用电抗器降压起动，起动电抗xst值应为多少?(3)串入(2)中的电抗器时能否半载起动?

　　解：(1)直接起动电流为：Ist=kiIN=5.5×230A=1265A>900A 所以不能采用直接起动。

　　(2)定子串电抗器后，起动电流限制为900A

　　则：α=Ist/I΄st=1265/900=1.4

　　短路阻抗为：Zs=√rs+xs =UN/√3 ×Ist=380/ √3×1265 =0.173Ω

　　所以rs=0.3Zs=0.3×0.173=0.052Ω

　　xs=√Zs-rs =√0.173-0.0520.165Ω应串接电抗值：

　　xst=√αxs+(α-1)rs- xs=√1.4×0.165+(1.4-1)×0.052 -0.165=0.072Ω

　　(3)串入xst=0.072Ω时的起动转矩为

　　T΄st=1/α2Tst=1/α2kstTN1=1.42×1.1×TN=0.56TN

　　因为，T΄st=0.56TN> TN=0.5 TN

　　所以可以半载起动

　　3、一台三相异步电动机接到50HZ的交流电源上，其额定转速nN=1455r/min，试求：(1)该电动机的极对数p;(2)额定转差SN;