电机及拖动试题一及答案

电机及拖动试题(一)

一、单项选择题

1、在直流电机的公式Ea=CeΦn以及Te=CTΦIa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Ta为 （ ） A、TaNB、0.81TaNC、0.9TaND、＞TaN

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P2B、输入功率P1 C、电磁功率PmD、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PN=160KW，额定电压UN=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PN=20KW，额定电压UN=220v,

额定电流IN=78.8A，额定转速ηN=1500r/min，电枢回路总电阻Ra=0.2Ω，则该电动机的理想空载转速为 （ ）

14、他励直流电动机电枢回路串电阻后，其理想空载转速具有特点为 （ ） A、不变 B、增大 C、减小 D、为0

15、直流电动机中电枢电阻调速方法的调速范围只能在 （ ） A、零以上 B、零与基速之间 C、基速以上 D、基速以下 16、一台串励直流电动机在某一负载转矩时，电流I=40A，转速n=1000r/min，电枢电阻Rf=0.08Ω，线路电压为110v，不计磁场的饱和效应。如果负载转矩增加到4倍，则电流为 （ ） A、40A B、80A C、120A D、160A

17、衡量伺服电动机性能主要有电动机调节特性以及 （ ） A、转速特性 B、转矩特性 C、效率特性 D机械特性 18、一台直流伺服电动机带一恒定负载，起动电压为50V时转速为n=1500r/min，若要求转速达到n=3000r/min，则需加电压为 （ ） A、89V B、93V C、97V D、100V

19、电机定子铁心硅钢片的两面均涂有绝缘漆是为了 （ ） A、增加叠压强度 B、降低叠压强度 C、减小涡流损耗 D、运转功率

20、在交流异步电动机中，标志调速系统效率高低的物理量是 （ ） A、电磁功率 B、转差功率 C、机械功率 D、运转功率

二、填空题

1、直流电机的定子主要由________、换向极、________、电刷装置构成。 2、直流电机的磁化曲线是指___________与__________之间的关系曲线。 3、直流电动机按照励磁方式不同分为：________、并励、_______、复励电动机。 4、直流发电机负载一定时为了输出电流一定，必须保持电枢________不变，既保持发电机的转速不变，直流发电机必须源源不断地从原发动机吸收机械功率，输入的机械功率一部分给空载损耗，大部分转换成_________。

5、输出功率的_________，引起电枢电流的增大，会使电枢电压降增大转速降低电枢反应的去磁作用增强，使主磁通减弱________上升。

6、电动机系统调速方案有三种：______、调速、电气调速和_________调速。 7、变压器短路实验的目的是测定______、短路电流和_______，并计算短路参数。 8、当变压器原边外加电压和负载__________一定时，变压器的效率随负载电流的变化关系称为变压器的__________。

9、漏磁通就是仅与________或转子一方交链的__________。 10、电动机要工作就必须有________和__________的存在。 三、简答题

1、直流电机稳态运行时，主磁通既交链电枢绕组又交链着励磁绕组，为什么只在电枢绕组中有感应电势？而在励磁绕组中不会感应电势？

2、简述直流电动机的调速方式，并比较各种调速方式的优缺点。

3、写出三相异步电动机的功率平衡方程并画出流程图。

4、什么是异步电动机的固有机械特性和人为机械特性。

5、写出异步电动机转速的表达式，并给出其基本的调速方法。

四、综合应用题

1、已知他励直流电机并联于U=220V电网运行，已知电机电势常数Ce=12.4，气隙每极磁通Φ=1.1×10-2WP,额定转速ηN=1500r/min，电枢回路总电阻Ra=0.208Ω，铁损耗PFe=362W，机械损耗Pm=204W，试问： （1）此直流机是电动机还是发电机？

（2）电磁转矩，输入功率，效率各为多少？

2、一台并励直流电动机在额定电压UN=220V，额定电流IN=80A情况下，电枢回路总电阻Ra=0.099Ω，励磁回路总电阻Rf=110Ω，附加损耗PS=1%PN，额定负载时的效率ηN=85%,试求： （1）额定输入功率 （2）额定输出功率 （3）总损耗 （4）空载损耗

3、一台50Hz、八极的三相感应电动机，额定转差率SN=0.04，问改机的同步转速是多少？当该机运行在700r/min时，转差率是多少？当该机运行在800r/min时，转差率是多少？当该机运行在起动时，转差率是多少？

答案：

一、单项选择题

1~5A,D,C,A,D 6~10B,A,A,B,D 11~15C,D,C,A,B, 16~20B,D,C,C,B 二、填空题

1、主磁极 机座 2、主磁通 励磁磁势 3、他励 串励 4、电势 电磁功率 5、增大 转速 6、机械 机电联合 7、短路电压 短路损耗 8、功率因素 效率特性 9、定子的 磁通 10、电流 磁通 二、简答题

1、直流电机在稳态运行时，主磁通相对于励磁绕组是静止的，所以在励磁绕组中不会感应电势。由于电枢在旋转，主磁通与电枢绕组之间有相对运动，所以会在电枢绕组中感应电势。

2、直流电动机的调速方式有三种：电枢串电阻调速，改变电枢电源电压调速，弱磁调速。 电枢串电阻调速方法的优点是设备简单、调节方便；缺点是调速效率低，机械特性变软，转速稳定性差。 改变电枢电源电压调速方法的优点是调速的平滑性好，可实现无级调速，调速效率高，稳定性好；缺点是设备投资较高。 弱磁调速的优点是设备简单，调节方便；缺点是励磁过弱时机械特性斜率过大，转速稳定性差。

3、P2=P1-Pcul-PFe-Pcu2-（Pm-PA）

Pcul PFe Pm+P1 pCu3

4、三相异步电动机定子加额定电压、额定频率，定转子回路不另串电阻或电抗，

这种情况下电动机的机械特性成为固有机械特性。 并且从中可以看出异步电动机电磁转矩的数值是有一组参数确定，所以人为地改变这些参数，就可以得到不同的人为机械特性。

5、N=η1（1-S）=60f1/P×(1-S）

基本的调速方法有：变频调速，改变电源频率；变极调速，改变定子绕组的极对数；变转差率调速，改变电动机的转差率。 四、综合应用题 1、解

（1）电枢感应电势Eu=CeΦn=12.4×1.1×10-2×1500=204.6V 因为Eu＜ U，故此直流电机是电动机。 （2）由Eu=U—IaRa得Ia=

U?Ea220?204.6?=74A Ra0.208P1 Pkl Pm P1

a

电磁转矩T=CTΦIa=9.55×CNΦIa=9.55×12.4×1.1×10-2×74=96.39N·m

输入功率P1=UIa=220V×74=16.28KW 电磁功率PM=EaIa=204.6×74=15.14KW

输出功率P2=PM-PFe-Pm=15.14-0.362-0.204=14.574KW 效率 η=P2/P1=14.574/16.28=89.5% 2、解

（1）额定输入功率 P1=UNIN=220×80=17.6KW

（2）额定输出功率 PN=UNINηN=220×80×85%=14.96KW （3）总损耗 ΕP=P1-PN=17.6-14.96=2.64KW （4）电枢电流 Iu=(IN-UN)/Rf=(80-220)110=78A 电枢回路铜耗 PCuf=IU2Ra=782×0.099=602W 励磁回路铜耗 PCuf=UN2=2202/110=149.6W 附加损耗PS=1%PN=1%×14.96=149.6W

空载损耗Pm+PS=ΣP-PCNT-PCNF-PS=2640-602-440-149.6=1448.4W 3、解

同步转速 n1=60f1/p=60×50/4r/min=750r/min

额定转速nN=（1-SN）n1=（1-0.04）×750r/min=720r/min 当n=700r/min时，转差率 S=(n1-n)/n1=(750-700)/750=0.067 当n=800r/min时，转差率S=(n1-n)/n1=(750-800)/750=-0.067 当电动机起动时，n=0，转差率 S=(n1-n)/n1=750/750=1

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