《电机与拖动II》离线作业答案

西南交10秋学期《电机与拖动II》离线作业答案

电机与拖动II第1次作业

一、 单项选择题(只有一个选项正确，共4道小题)

1. 在维修三相异步电动机定子绕组时，将每相绕组的匝数做了适当增加，气隙中的每极磁通将（ ） (A) 增加 (B) 减小 (C) 保持不变 (D) 不一定 正确答案：B

2. 三相合成旋转磁动势中的7次谐波，其在气隙中的转速是基波旋转磁势的转速的（ ）。 (A) 1/7倍 (B) 7倍 (C) 相等 正确答案：A

3. 三相交流电机的定子合成磁动势幅值计算公式的电流为（ ） (A) 每相电流的最大值 (B) 线电流

(C) 每相电流有效值 (D) 三相电流代数和 正确答案：C

4. 三相四极36槽交流绕组，若希望尽可能削弱5次磁动势谐波，绕组节距取（ ）。 (A) 7 (B) 8 (C) 9 (D) 10 正确答案：A

二、判断题(判断正误，共3道小题)

5. 在机械和工艺容许的条件下，异步电动机的气隙越小越好。 正确答案：说法正确

6. 异步电动机空载运行时功率因数很高。 正确答案：说法错误

7. 交流绕组的绕组系数总是小于1。 正确答案：说法正确

三、主观题(共4道小题)

8. 一个三相对称交流绕组，通以对称三相交流电时，会产生何种合成磁势？请写出其基波磁势幅值表达式。如果绕组有一相断线又将产生何种磁势？

参考答案：答：圆形旋转磁势；；Y接断线产生脉振磁势，D接断线产生

椭圆旋转磁势。

9. 一台三相4极异步电动机，定子槽数为36，线圈节距为 ，试求其基波绕

组系数。

参考答案： 答：0.945

10. 为什么采用短矩和分布绕组能削弱谐波电势？为什么削弱5次谐波和7 次谐波电势，节距选多大比较合适？。

参考答案：答：从绕组系数公式可知，采用短矩和分布绕组

倍，所以采用它们

能削弱谐波电势，这是因为每槽电势随着谐波次数的增加，相邻槽的电势相位差增大

可以削弱谐波电势。从此时，

，

知，要削弱5次和7次谐波电势，选y1＝

，使它们削弱都比较大。

比较合适，

11. 总结交流发电机定子电枢绕组相电动势的频率、波形和大小与哪些因素有关？这些因素中哪些是由构造决定的，哪些是由运行条件决定的？

参考答案：

答：交流绕组感应电动势的频率与旋转磁场转速、电机极数有关；其波形与磁势波形、电机结构相关；其大小与频率、绕组匝数、磁场强弱有关。

电机与拖动II第2次作业

一、单项选择题(只有一个选项正确，共3道小题) 1. 交流电机的定子、转子极对数要求（ ） (A) 不等 (B) 相等

(C) 可以相等，也可以不相等 正确答案：B

2. 笼型三相异步电动机额定状态下转速下降10％，则转子电流产生的旋转磁动势相对于定子的转速不变，相对于转子的转速（ ） (A) 上升约10％ (B) 下降约10％ (C) 不变 正确答案：A

3. 三相异步电动机电磁转矩的大小和（ ）成正比 (A) 电磁功率 (B) 输出功率 (C) 输入功率

(D) 总机械功率 正确答案：A

二、不定项选择题(有不定个选项正确，共1道小题) 4. 一台三相异步电动机运行转差率为0.25，此时通过气隙传递的功率有（ ）[不选全或者选错，不算完成] (A) 25％是转子铜耗 (B) 75％是转子铜耗 (C) 75％是输出功率 (D) 75％是总机械功率 正确答案：A D

三、判断题(判断正误，共2道小题)

5. 对于异步电动机，转差功率就是转子铜耗。 正确答案：说法正确

6. 三相对称交流绕组中没有3及3的整数次的谐波电势 正确答案：说法错误

四、主观题(共4道小题)

7. 异步电动机的气隙为什么要尽可能地小？它与同容量变压器相比，为什么空载电流较大？

参考答案：

答：异步电动机的气隙大则励磁电流大，与同容量变压器相比，异步电动机空载电流较大正是因为存在气隙。

8. 异步电动机等效电路中的附加电阻的物理意义是什么？能否用电感或电容来代替,为什么？

参考答案：答：容来代替。

对应的损耗代表等效异步电动机的机械功率，因其为有功功率，不能用电感或电

9. 一台JQ2－52－6异步电动机，额定电压380伏，定子三角形接法，频率50Hz，额定功率7.5kw，额定转速960r/m，额定负载时 ，定子铜耗474W，铁耗231W，机械损耗45w，附加损耗37.5w，试计算额定负载时，（1）转差率；(2)转子电流的频率；（3）转子铜耗；（4）效率；（5）定子电流。

参考答案：

解：（1）n1＝

（2）

（3）

w

（4）

（5）

10. 一台三相四极绕线式异步电动机，工作频率50Hz，电机最大转矩倍数

,

，求：

1)求电机的额定转速；

2)当电机带恒转矩额定负载时，把电源电压下降20%，电动机是否还能够运行？

参考答案：

解：

电机与拖动II第3次作业

一、 单项选择题(只有一个选项正确，共3道小题)

1. 绕线转子异步电动机，转子串电阻起动时（ ） (A) 起动电流增大，起动转矩增大 (B) 起动电流减小，起动转矩增大 (C) 起动电流增大，起动转矩减小 (D) 起动电流减小，起动转矩减小 正确答案：B

2. 三相异步电动机，降压起动时（ ） (A) 起动电流增大，起动转矩增大 (B) 起动电流减小，起动转矩增大 (C) 起动电流增大，起动转矩减小 (D) 起动电流减小，起动转矩减小 正确答案：D

3. 一台绕线式异步电动机拖动起重机的主钩，若重物提升到一定高度以后需要停在空中，不使用例如抱闸等装置使卷筒停转的办法，那么可以采用的办法是（ ） (A) 切断电动机电源

(B) 在电动机转子回路中串入适当的三相对称电阻 (C) 对调电动机定子任意两出线端 (D) 降低电动机的电源电压

正确答案：B

二、不定项选择题(有不定个选项正确，共1道小题)

4. 一台八极绕线式三相异步电动机拖动起重机的主钩，当提升某重物时，负载转矩TL=TN，电动机转速为nN=710r/min，忽略传动机构的损耗。现要以相同的速度把该重物下放，可以采用的办法是（ ）[不选全或者选错，不算完成] (A) 降低交流电动机的电源电压

(B) 切除交流电源，在定子绕组通入直流电源 (C) 对调定子绕组任意两出线端 (D) 转子绕组中串入三相对称电阻

正确答案：B C D

三、判断题(判断正误，共2道小题)

5. 深槽式与双鼠笼式三相异步电动机，由于集肤效应而增大了转子电阻，因而具有较高的起动转矩倍数KT。 正确答案：说法正确

6. 三相绕线式异步电动机若在转子边串入电阻或电抗，都可以加大起动转矩和减小起动电流。

正确答案：说法错误

四、主观题(共3道小题)

7. 异步电机直接起动时为什么起动电流大而起动转矩小？请举出四种提高电机起动性能的方法。

考答案：

答：起动时转子功率因素低、主磁通小故起动转矩小；起动方法：Y-D起动、转子串电阻起动、定子串电抗、转子串频敏电阻。

8. 一台三相四极笼型转子异步电动机，技术数据为：

,

,

,

。拖动

恒转矩负载运

行。求：

1)电动机的转速；

2)电源电压下降20%时电动机的转速； 3)频率降低到35Hz、保持

参考答案：

不变时电动机的转速。

解：

保持E1/f1为常数时, 电机?n 为常数。

9. 一台定子绕组为Y接的三相六极绕线式感应电机，额定数据为：额定功率

，额定电压

，

，额定频率

，定、转子电阻

，额定转速，定、转子漏电抗

,忽略励磁阻抗。电机带额定位能负载，求：

（1）如果需要以电阻？

（2）如果在转子回路中串入0.6Ω的电阻，则此时电机的转速为多少？

参考答案：

的速度提升重物，则须在转子回路中串入多大的

解：

电机与拖动II第4次作业

一、 单项选择题(只有一个选项正确，共2道小题)

1. 同步发电机的额定功率指（ ） (A) 转轴上输入的机械功率 (B) 转轴上输出的机械功率 (C) 电枢端口输入的电功率 (D) 电枢端口输出的电功率 正确答案：D

2. 同步发电机稳态运行时，若所带负载为感性，则电枢反应的性质为（ ） (A) 交轴电枢反应 (B) 直轴去磁电枢反应

(C) 直轴去磁与交轴电枢反应 (D) 直轴增磁与交轴电枢反应

正确答案：C

二、判断题(判断正误，共2道小题)

3. 同步发电机电枢反应性质取决于负载性质。 正确答案：说法正确

4. 凸极同步电机的直轴同步电抗小于交轴同步电抗。

正确答案：说法错误

三、主观题(共7道小题)

5. 同步电机在对称负载下运行时，气隙磁场由哪些磁势建立？它们各有什么特

点？

参考答案：

答：气隙磁场由转子磁势、定子磁势共同建立。其中转子是直流励磁，定子是三相交流绕组产生的旋转磁势。

6. 同步发电机的功角在时间和空间上各有什么含义？

参考答案：

答：同步发电机的功角在时间是感应电势与端电压的夹角，空间是气隙磁动势与

励磁磁动势的夹角。

7. 隐极同步电动机在额定情况下运行时，θN＝25度。 1)若频率下降5％，负载转矩保持不变；

2)若频率、电压同时下降5％，负载转矩保持不变。求两种情况下功角如何变化。

参考答案：

解：功角特性

矩角特性

其中,,

8. 有一台PN＝72500kw，UN＝10.5kV，Y接， 参数为和

与

，

滞后的水轮发电机，

，忽略电枢电阻。试求额定负载下发电机励磁电势

的夹角。

参考答案：

解：先以

为参考，

，则

所以

与的夹角

再以

为参考向量，则

所以

故

KV

9. 电动机选择的一般原则是什么？

参考答案：

答：1）满足性能要求，性能指标不用超前太多，正好满足要求为上。

2）最经济合理，包括一次投资费用、使用费用、维护费用。 3）技术领先性，体现个性。

10. 一台同样的电动机，在下列条件下拖动负载运行时，为充分利用电动机，它的输出功率是否一样？哪个大？哪个小？ 1) 自然冷却，环境温度40°C； 2) 强迫通风，环境温度40°C； 3) 自然冷却，高温环境。

参考答案：

答：输出功率不一样。强迫通风、环境温度40?C时输出功率大，自然冷却、高

温环境时输出功率小。

11. 电机运行时温升按什么规律变化？两台同样的电动机，在下列条件下拖动负载运行，它们的起始温升、稳定温升是否相同？发热时间常数是否相同？ 1)相同负载，一台环境温度高于另一台；

2)相同负载，相同环境，一台未运行，一台运行刚停下又接着运行； 3)相同环境，一台满载，一台半载；

4)同一房间内，一台自然冷却，一台用冷风吹，都是满载运行。

参考答案：

答：电机运行时温升按指数规律变化。

1）起始温升相同、稳定温升相同，发热时间常数相同； 2）起始温升不同、稳定温升相同，发热时间常数相同； 3）起始温升相同、稳定温升不同，发热时间常数相同； 4）起始温升相同、稳定温升不同，发热时间常数不同。

答：输出功率不一样。强迫通风、环境温度40?C时输出功率大，自然冷却、高

温环境时输出功率小。

11. 电机运行时温升按什么规律变化？两台同样的电动机，在下列条件下拖动负载运行，它们的起始温升、稳定温升是否相同？发热时间常数是否相同？ 1)相同负载，一台环境温度高于另一台；

2)相同负载，相同环境，一台未运行，一台运行刚停下又接着运行； 3)相同环境，一台满载，一台半载；

4)同一房间内，一台自然冷却，一台用冷风吹，都是满载运行。

参考答案：

答：电机运行时温升按指数规律变化。

1）起始温升相同、稳定温升相同，发热时间常数相同； 2）起始温升不同、稳定温升相同，发热时间常数相同； 3）起始温升相同、稳定温升不同，发热时间常数相同； 4）起始温升相同、稳定温升不同，发热时间常数不同。

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