电机与拖动试题库

一、名词解释 二、填空 三、单项选择题 四、多项选择题 五、判断题 六、问答题 七、故障分析题 八、计算题绘图

0.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

（一）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。 （二）1、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。

（三）1、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。 （四）1、旋转电机是一种机电能量转换的机电装置。 3、把电能转换机械能的电机称为电动机。 4、把机械能转换电能的电机称为电发电机。 5、把电能转换机械能的电机称为电动机。 6、把机械能转换电能的电机称为电发电机。 五、判断题

（一）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。（ √） 3、棱次定律中表明垂直穿过线圈的变化磁通，会在线圈中产生电动势。（ √ ） 5、棱次定律中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相反的。（ × ） 6、棱次定律中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。（ × ）

7、棱次定律中表明线圈中的感生磁场的方向始终是与原磁场方向相反的。（ × ） 8、棱次定律中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 (1) 有电流必定产生磁场，即 “电生磁”

(2) 磁场变化会在导体或线圈中产生感应电动势，即“动磁生电” (3) 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

（一）1、铁心损耗一般包括磁滞损耗、涡流损耗。 2、铁心损耗一般包括磁滞损耗、涡流损耗。 3、铁心损耗一般包括磁滞损耗、涡流损耗。 （二）1、电枢反应是主磁场与电枢磁场的综合。 2、电枢反应是主磁场与电枢磁场的综合。 3、电枢反应是主磁场与电枢磁场的综合。 4、电枢反应是主磁场与转子磁场的综合。 5、电枢反应是主磁场与转子磁场的综合。 6、电枢反应是主磁场与转子磁场的综合。 7、电枢反应是定子磁场与转子磁场的综合。 8、电枢反应是定子磁场与转子磁场的综合。 9、电枢反应是定子磁场与转子磁场的综合。 10、电枢反应是励磁磁场与转子磁场的综合。 11、电枢反应是励磁磁场与转子磁场的综合。 12、电枢反应是励磁磁场与转子磁场的综合。

三、单项选择题（一）1、在直流电机中，发电机的额定功率是指 （ C ）

A．输入的功率 B．输出的机械功率 C．IaUa

D．电磁功率

2、 在直流电机中，电动机的额定功率是指

（ C A．输入的功率 B． IeUe

C．输出的机械功率

D．电磁功率 3、在直流电机中，电动机的输入功率等于

（ C ） A．电磁功率 B．输出的机械功率 C．IaUa

D．机械源动装置输入的机械功率

4、 在直流电机中，发电机的输入功率等于

（ C A．电磁功率

B．输出的机械功率

C．机械源动装置输入的机械功率

D．IaUa

(二)1、有2对磁极的直流电机、单波绕组、则此电机的支路数应为 （ D ） A．8 B．6 C．4 D．2 2、有4对磁极的直流电机、单波绕组、则此电机的支路数应为 （ D ） A．8

B．6

C．4

D．2

3、有6对磁极的直流电机、单波绕组、则此电机的支路数应为 （ D ））

）

A．8 A．8 A．4 A．4 A．4 A．4 A．8 A． 6 A．8 A．8 A．2

B．6 B．6 B．3

C．4 C．4 C．2

C．2

D．2 D．2 D．1 D．1 D．1

D．1 D．2

4、有8对磁极的直流电机、单波绕组、则此电机的支路数应为 （ D ） 5、有1对磁极的直流电机、单波绕组、则此电机的支路对数应为 （ D ） 6、有2对磁极的直流电机、单波绕组、则此电机的支路对数应为 （ D ）

B．3

7、有3对磁极的直流电机、单波绕组、则此电机的支路对数应为 （ D ）

B．3

C．2

8、有4对磁极的直流电机、单波绕组、则此电机的支路对数应为 （ D ）

B．3

C．2

(三) 1、有2对磁极的直流电机、单叠绕组、则此电机的支路数应为 （ B ）

B．4 B．8

C． 6 C．4

2、有4对磁极的直流电机、单叠绕组、则此电机的支路数应为 （ B ）

D．2

D．6

3、有6对磁极的直流电机、单叠绕组、则此电机的支路数应为 （ B ）

B 12 C．16 B．16 C．6 B． 1 C． 4

4、有8对磁极的直流电机、单叠绕组、则此电机的支路数应为 （ B ）

D．12 D． 3 D．4

D．1 D．1

（ C ）

5、有1对磁极的直流电机、单叠绕组、则此电机的支路对数应为 （ B ） 6、有2对磁极的直流电机、单叠绕组、则此电机的支路对数应为 （ B ） A．1 B．2 C． 3 A．4

B．3

7、有3对磁极的直流电机、单叠绕组、则此电机的支路对数应为 （ B ）

C． 2

C．3

8、有4对磁极的直流电机、单叠绕组、则此电机的支路对数应为 （ B ） A．2 B．4 A．励磁绕组串联 C．电枢绕组串联 A．励磁绕组串联 C．电枢绕组串联 A．励磁绕组串联 C．电枢绕组串联 A．励磁绕组串联 C．电枢绕组串联 A．励磁绕组串联 C．电枢绕组串联 A．励磁绕组串联

(四) 1、大容量的直流电机中补偿绕组必须和

B．励磁绕组并联 D．电枢绕组并联

（ C ）

B．励磁绕组并联 D．电枢绕组并联

（ C ）

B．励磁绕组并联 D．电枢绕组并联

（ C ）

B．励磁绕组并联 D．电枢绕组并联

（ C ）

B．励磁绕组并联 D．电枢绕组并联

（ C ）

B．励磁绕组并联

2、大容量的直流电动机中补偿绕组必须和

3、大容量的直流发电机中补偿绕组必须和

4、直流电机中的换向极绕组必须和

5、直流电动机中的换向极绕组必须和

6、直流发电机中的换向极绕组必须和

C．电枢绕组串联 A．励磁绕组串联 C．电枢绕组串联 A．励磁绕组串联 C．电枢绕组串联 A．励磁绕组串联 D．电枢绕组并联

（ C ）

B．换向极绕组并联 D．电枢绕组并联

（ C ）

B．换向极绕组并联 D．电枢绕组并联

（ C ）

B．换向极绕组并联 7、大容量的直流电机中补偿绕组必须和

8、大容量的直流电动机中补偿绕组必须和

9、大容量的直流发电机中补偿绕组必须和

C．电枢绕组串联 D．电枢绕组并联

10、直流电机中的换向极绕组必须和

A．励磁绕组串联 B．补偿绕组并联 C．电枢绕组串联 D．电枢绕组并联

11、直流电动机中的换向极绕组必须和

A．励磁绕组串联 B．补偿绕组并联 C．电枢绕组串联 D．电枢绕组并联

12、直流发电机中的换向极绕组必须和

A．励磁绕组串联 B．补偿绕组并联 C．电枢绕组串联 D．电枢绕组并联

（五）1、在直流电动机中，理想的换向应是

A．直线换向

B．延迟换向

C．超前换向 D．前面三个答案都正确 2、直流发电机中，理想的换向应是

A．直线换向 B．延迟换向 C．超前换向

D．前面三个答案都正确

四、多项选择题

（一）1、下列结构部件中属于直流电动机旋转部件的为 A．主磁极

B．电枢绕组 C．换向器

D．电刷

2、下列结构部件中属于直流发电机旋转部件的为

A．主磁极

B．电枢绕组 C．换向器

D．电刷

3、下列结构部件中属于直流电机旋转部件的为

A．主磁极

B．电枢绕组

C．换向器

D．电刷 （三）1、直流电动机电枢反应的结果为

A．总的励磁磁势被削弱 B．磁场分布的波形发生畸变

C．与空载相比，磁场的物理中性线发生偏移 D．物理中性线逆旋转方向偏移 2、直流发电机电枢反应的结果为

（ ABCD） A．总的励磁磁势被削弱 B．磁场分布的波形发生畸变

C．与空载相比，磁场的物理中性线发生偏移

（ C ）

（ C ）

（ C ）

（ A

）（

A

）

B C ）

（ B C ）

（ B C ）

（ ABCD ）

（

D．物理中性线顺旋转方向偏移 3、直流电机电枢反应的结果为 A．总的励磁磁势被削弱 B．磁场分布的波形发生畸变

C．与空载相比，磁场的物理中性线发生偏移 D．电枢磁势增加

（四）1、直流电动机中影响换向的因素应该是 （ A B C D ） A．电抗与电枢反应

B．电抗与物理化学

C．电枢反应与机械

A．电抗与电枢反应 C．电枢反应与机械 A．自感与互感电抗 C．电枢反应

D．前面三个答案都正确

）

（ ABCD）

2、它励直流电动机中影响换向的因素应该是 （ A B C D ）

B．电抗与物理化学 D．前面三个答案都正确

B．机械与物理化学

）

3．并励直流电动机中影响换向的主要因素应该是 （ AC

D．前面三个答案都正确

4、影响直流电机换向的电磁因素主要有 （ ABC

A．电抗电势 B．电抗电势以及电枢反应电势 C．电枢反应电势 D．电源电压波动以及电枢绕组的电势 五、判断题（ ×√）

（一）1、磁饱和现象会导致电流、磁通和电动势的波形畸变。（ √ ） 2、磁饱和现象不会导致电流、磁通和电动势的波形畸变。（ × ） 3、磁饱和现象会导致磁通和电动势的波形畸变。（ √ ） 4、磁饱和现象会导致电流和电动势的波形畸变。（ √ ） 5、磁饱和现象会导致电流、磁通的波形畸变。（ √ ） 6、磁饱和现象不会导致磁通和电动势的波形畸变。（ × ） 7、磁饱和现象不会导致电流和电动势的波形畸变。（ × ） 8、磁饱和现象不会导致电流、磁通的波形畸变。（ × ）

（二）1、直流电机中一个磁极下所有导体电流向必须一致。（ √ ） 2、直流电机中一个磁极下所有导体电流向必须相反。（ × ） 3、直流电机中相邻两个磁极下所有导体电流向必须一致。（ × ） 4、直流电机中相邻两个磁极下所有导体电流向必须相反。（ √ ） 5、直流发电机中一个磁极下所有导体电流向必须一致。（ √ ） 6、直流发电机中一个磁极下所有导体电流向必须相反。（ × ） 7、直流发电机中相邻两个磁极下所有导体电流向必须一致。（ × ） 8、直流发电机中相邻两个磁极下所有导体电流向必须相反。（ √ ） 9、直流电动机中一个磁极下所有导体电流向必须一致。（ √ ） 10、直流电动机中一个磁极下所有导体电流向必须相反。（ × ） 11、直流电动机中相邻两个磁极下所有导体电流向必须一致。（ × ） 12、直流电动机中相邻两个磁极下所有导体电流向必须相反。（ √ ） （三）1、直流电机电枢中流过的是直流电流。（ × ） 2、直流电机电枢中流过的是交流电流。 （ √ ） 3、直流发电机电枢中流过的是直流电流。（ × ） 4、直流发电机电枢中流过的是交流电流。（ √ ） 5、直流电动机电枢中流过的是直流电流。（ × ）

五、判断题（ ×√）

（一）1、电机放大机又名交磁扩大机。它实际上是一台二级直流发电机。（ √ ） （二）1、直流电机中减弱磁通人为机械特性， ?下降，n上升。（ × ）

2、直流电机中减弱磁通人为机械特性的一般?下降，n上升，但负载过大速度反而会下降。（ √ ）

3、直流电机中减弱磁通人为机械特性的?下降，速度会下降。（ × ）

（三）1、直流电机中电枢串接电阻时的人为机械特性变软，稳定性变差。（ √ ） 2、直流电机中电枢串接电阻时的人为机械特性变硬，稳定性好。（ × ） （四）1、直流电机降压时的人为机械特性变软，稳定性变差。（ × ） 2、电枢串接电阻时的人为机械特性不变，稳定性好。（ √ ） 六、问答题

（一）1、试绘制功率流程图，并说明各流程中的功率含义

电源输入的电功率P1；机械损耗Pm （1）轴承损耗（2）电刷摩擦损耗

（3）通风损耗（4）周边风阻损耗；电枢铜耗PCU 包括电阻损耗与电刷接触损耗电磁功率Pem； 铁耗PFe （1）磁滞损耗 （2）涡流损耗；杂散损耗PΔ （1）齿槽损耗 （2）电枢反应损耗；

轴上的净输出机械功率P2

（二）1.电枢串接电阻时人为机械特性的特点

（1）理想空载转速n0与固有特性时相同，且不随串接电阻RK的变化而变化； （2）电枢串接电阻RK的变化，获得不同斜率的射线族。

（3）随着RK的加大，特性的斜率?增加，转速降落?n加大，特性变软，稳定性变差。 2.电源电压改变时人为机械特性的特点

（1）理想空载转速n0发生变化，随电源电压的而降低。

（2）由于RK?0，特性斜率?不变，机械特性由一组平行线所组成。 （3）特性斜率?不变，转速降落?n不变，因此其特性较串联电阻时硬。 3. 改变主磁通?时人为机械特性的特点

（1）理想空载转速n0与磁通?成反比，即当?下降时，n0上升。 （2）不同的磁通?，所得机械特性曲线斜率?不同。

（3）磁通?下降，特性斜率?上升，且?与?2成反比，曲线变软；

（4）一般?下降，n上升，但负载过大速度反而会下降。 （三）1.由运动方程式判断电动机的工作状态

GD2dn?0时，则n=0或n=常值，电力拖动系统处于静止或稳态运行（1）当T?TL?J375dt状态，即拖动系统稳定运行状态。 ?

GD2dn?0时，电力拖动系统处于起动或调速时的升速运行状态，即（2）当T?TL?J375dt过渡过程的升速过程。

GD2dn?0时，电力拖动系统处于停车或调速时的减速运行状态， （3）当T?TL?J375dt即过渡过程的减速过程。

（四）1.稳定运行的要求：电力拖动系统在某一稳定转速下运行，由于受到某种扰动，如负载的突然变化或电网电压的波动等，则导致系统的转速发生变化而离开了原来的平衡状态，如果电力拖动系统能在新的条件下达到新的平衡状态，或者当外界扰动消失后能自动恢复到原来的转速下继续运行，则称该系统是稳定的；如果系统不能在新的条件下达到新的平衡状态，或者当扰动消失后不能自动恢复到原来的转速下继续运行，则称该系统是不稳定的。

2. 稳定运行的条件：(1)

即存在T必要条件：电动机的机械特性与负载的转矩特性必须有交点，

?TL 。

RaUdTdTLn??T与 ?(2) 充分条件：在交点T?TL处，满足（由2C?CC?dndneeTGD2dnT?TL?J分析可得），或者说在交点以上的转速部分满足T?TL ，而在交点

375dt以下的转速部分满足T?TL。

由于大多数负载转矩都随转速的升高而增大或者保持恒定，因此只要电动机具有下降 的机械特性，就能满足稳定运行的条件。

（五）1..影响直流它励发电机端电压下降的因素： （1）电枢电阻（内阻）的影响

当有负载电流通过电枢回路时，将引起电压降，它包括电枢绕组本身的电阻压降Iara及电刷接触电压降2?U；

（2）电枢反应的影响

电枢反应的去磁作用，将使每极磁通略微减少，因而使感应电动势略微降低，进而造成端电压下降。

2. 影响直流并励发电机端电压下降的因素有两种： （1）电枢电阻（内阻）的影响

当有负载电流通过电枢回路时，将引起电压降，它包括电枢绕组本身的电阻压降Iara及电刷接触电压降2?U；

（2）电枢反应的影响

电枢反应的去磁作用，将使每极磁通略微减少，因而使感应电动势略微降低，进而造成端电压下降。

（3）励磁绕组并接方式的影响。

（六）1. 减小直流它励发电机端电压下降的方法 （1）减小电枢电阻（内阻）

在制造发电机时采用电阻较小的材料，但对于已制造好的发电机是无法降低电阻的。 （2）减小电枢反应的影响

采用自动控制，随着负载电流的增大，励磁电流也应略微增大，以确保端电压基本不变或降压较小。

2.减小直流并励发电机端电压下降的方法 （1）减小电枢电阻（内阻）

在制造发电机时采用电阻较小的材料，但对于已制造好的发电机是无法降低电阻的。 （2）减小电枢反应的影响

采用自动控制，随着负载电流的增大，励磁电流也应略微增大，以确保端电压基本不变或降压较小。

（七）1. 电机放大机的定子上的绕组及其作用。 （1）控制绕组：一般加控制电压，称为控制信号。 （2）补偿绕组：抵消磁通电枢绕组磁通Φd的去磁作用。

（3）换向绕组：为了改善直轴换向，在中槽内嵌放了换向绕组NH，也与电枢绕组串联 （4）交轴助磁绕组：改善了交轴的换向。

（5）去磁绕组：为了减小电机放大机的剩磁和磁滞回线，磁轭上还绕有交流去磁绕组，所加工频交流电压1～3V。

2. 电机放大机补偿绕组的三种补偿形式 （1）全补偿

补偿绕组的磁势正好抵消电枢反应的磁势，称为全补偿。这时电机放大机的电压Ud随输出电流Id的变化，只与放大机内部一些绕组上的压降有关。因此，外特性曲线是一条稍微下降的曲线。

（2）欠补偿

补偿绕组的磁势小于电枢反应的磁势，称为欠补偿。这时随着输出电流Id的增加，放大机的端电压Ud有较大的降低。 （3）过补偿

补偿绕组的磁势大于电枢反应的磁势，称为过补偿。过补偿太强时，随着输出电流Id的增加，放大机的端电压Ud有较大的上升，这种特性容易使放大机工作不稳定，可能引起自激，使它失去控制。为了保证放大机的正常工作，一般补偿绕组的补偿程度都调到低于全补偿的欠补偿状态，这种调整在出厂前已调好。

七、故障分析题

（一） 1、串励直流电动机为什么在轻载或空载启动、运行时容易“飞车”?和并励直流电动机比较，串励直流电动机的机械特性硬度如何?

根据直流电动机的机械特性公式n?UR串励直流电动机电流与电枢电流一样，?aIa，

Ce?Ce?空载或轻载时，励磁处于磁化的比例区，即??kIa，则n?RU?a，电枢电流与转速

CekIaCek成反比，因为电流Ia较小，则转速n会很大，严重会产生“飞车”。和并励直流电动机比较，串励直流电动机的机械特性硬度较软。

2、他励直流电动机起动时，为什么要先加励磁电压，如果未加励磁电压（或因励磁线圈断线），而将电枢通电源，在空载起动或负载起动会有什么后果。

根据直流电动机的机械特性公式n?UR?aIa，他励直流电动机起动时，若先将电枢Ce?Ce?通电源，后加励磁电压（或因励磁线圈断线），即磁场处于磁化的比例去区此时可能??0，则理想空载转速n0电机。

3、并励直流电动机起动时，为什么要先加励磁电压，如果未加励磁电压（或因励磁线圈断线），而后将电枢通电源；否则，在空载起动或负载起动会有什么后果。

4、并励直流电动机起动时，因励磁线圈断线，而将电枢通电源，在空载起动或负载起动会有什么后果。

根据直流电动机的机械特性公式n?。负载时，会出现“闷车”而烧毁?UCe???很大，严重会产生“飞车”

UR?aIa，并励直流电动机起动时，若先将电枢Ce?Ce?通电源，后加励磁电压（或因励磁线圈断线），即磁场处于磁化的比例去区此时可能??0，则理想空载转速n0电机。

5、他励或并励直流电动机运行时励磁线圈断线，在空载起动或负载起动会有什么后果。 （二）1、试利用机械特性公式，分析并励直流电动机负载过大烧毁电动机的原因。 直流电动机的机械特性公式n?。负载时，会出现“闷车”而烧毁?UCe???很大，严重会产生“飞车”

UR?aIa，并励直流电动机负载过大，速度降低严重Ce?Ce?时，会堵转n?0，电流Ia?U2?(4??7)IN额定电流，则内阻损耗Pcua?IaRa将会很Ra大时间长了，则烧毁电动机。

2、试利用机械特性公式，分析它励直流电动机负载过大烧毁电动机的原因。

直流电动机的机械特性公式n?UR?aIa，他励直流电动机负载过大，速度降低严重Ce?Ce?时，会堵转n?0，电流Ia?U2?(4??7)IN额定电流，则内阻损耗Pcua?IaRa将会很Ra大时间长了，则烧毁电动机。

3、试利用机械特性公式，分析并励直流电动机堵转烧毁电动机的原因。 直流电动机的机械特性公式n?UR?aIa，并励直流电动机负载过大，速度降低严重Ce?Ce?时，会堵转n?0，电流Ia时间长了，则烧毁电动机。

?U2?(4??7)IN额定电流，则内阻损耗Pcua?IaRa将会很大Ra4、试利用机械特性公式，分析它励直流电动机堵转烧毁电动机的原因。 直流电动机的机械特性公式n?UR?aIa，他励直流电动机负载过大，速度降低严重Ce?Ce?时，会堵转n?0，电流Ia?U2?(4??7)IN额定电流，则内阻损耗Pcua?IaRa将会很Ra大时间长了，则烧毁电动机。

5、试利用机械特性公式，分析某并励直流电动机由于机械装置卡死，而造成电动机烧毁的原因。

直流电动机的机械特性公式n?UR?aIa，并励直流电动机机械装置卡死，堵转Ce?Ce?n?0，电流Ia?则烧毁电动机。

U2?(4??7)IN额定电流，则内阻损耗Pcua?IaRa将会很大时间长了，Ra6、试利用机械特性公式，分析某它励直流电动机由于机械装置卡死，而造成电动机烧毁的原因。

直流电动机的机械特性公式n?UR?aIa，他励直流电动机机械装置卡死，堵转Ce?Ce?n?0，电流Ia?则烧毁电动机。

U2?(4??7)IN额定电流，则内阻损耗Pcua?IaRa将会很大时间长了，Ra第三章 直流电机的过渡过程

一、名词解释

1. 电机的过渡过程:就是电机从一种稳定运行状态过渡到另一种稳定运行状态的过程。

（三）制动通常可分为机械制动、电气制动、机械与电气联合制动

1. 机械制动：所谓的机械制动就是利用机械摩擦获得制动转矩方法的制动。机械制动一般有自然停车和抱闸装置。

（1）自然停车：是切断设备的电源，靠设备转轴本身的摩擦以及风阻而使设备停下来的一种制动方法。这种停车的方法停车时间很长，经常用在设备停止工作且安全要求不高的情况下。

（2）抱闸装置：是利用专用的机械装置，把转轴抱死一种制动方法。这种制动有电磁抱闸与液压抱闸装置两种。这种停车的方法停车时间极短，对设备的冲击很大，一般使用在设备需要停车且安全要求较高的情况下。

2. 电气制动

所谓的电气制动就是使电动机的电磁转矩成为制动转矩的一种制动。特点是电动机的电磁转矩方向与转速方向相反，为制动性质

根据实现制动的方法和制动时电机内部能量传递关系的不同，电气制动的方法有能耗制动、反接制动和回馈制动三种制动方法。

（1）能耗制动

在切断电源停车时，利用电气控制方法将电枢组成闭合回路，将电枢储存的惯性动能，转换为电能，消耗在电枢回路电阻上的一种电气制动。这种制动停车的方法，制动时间较长、可调，对设备冲击不大广泛应用在机床设备上

（2）回馈制动（再生制动）

是利用电枢储存的机械惯性动能，克服电磁转矩，将机械惯性动能转换成电能，馈送电源的一种电气制动。这种制动运行不一定就是完全为了停车，实际上就是一种发电机运行方式。一般在调压调速、弱磁调速的机床设备上出现，或者是位能型负载下降运行时采用，但都有一个特点就是电机当前运行的速度，大于理想空载转速（交流电机中大于旋转磁场转速或同步速度）。一般经常用在一般以位能性负载为主的负载上，如电力机车下坡的运行中或起重设备的下降运行中。

（3）反接制动

有两种形式，一种是电源反接（电枢电压）制动，另一种是转速反向的反接制动（倒拉反接制动）。

电源反接制动：是正在运行的电机，利用电气控制将其电枢回路的电源反接，电机一方面从电源吸收能量，另一方面将电枢储存的惯性动能，二者一并转换为电能，消耗在电枢回路电阻上的一种电气制动。这种制动方法，制动时间很短、可调，对设备的冲击较大，一般用在容量较小电机正反转的机床设备，目的并不是停车，而是反向电动运行。

转速反向的反接制动（倒拉反接制动）：是利用电气控制方法，在电机起动时，使电机的起动电磁转矩小于负载下降的机械转矩，从而使电机拖动的位能性负载，在下降运行时不超过一定速度的电气制动。这种制动方法目的并不是停车，而是限制位能型负载下降运行速度的限制。一般经常用在一般以位能型负载为主的负载上，如起重设备、电力机车等。

3. 机械与电气联合制动

在某些特殊的生产场合，需要同时用电气制动和机械制动，如起重设备，下降时采用转速反向的反接制动（倒拉反接制动），停车时采用抱闸装置制动。

(四)电枢电压降压起动的特点

（1）由于RK=0 ，损耗较小，比较经济。

（2）恒加速起动。可以保持起动过程电枢电流为最大允许值，并几乎不变和变化极小，从而获得恒加速无级起动过程。

（3）电压电源技术的装置比较复杂。 （4）适用于自动化程度较高的情况。

第四章 单相变压器

一、名词解释

1.变压器：是利用电磁感应原理，将某一数值交流电压或电流转为另一数值的交流电压或电流(相同频率)的电磁转换装置，是进行电能传递的静止电器。

3. 漏磁通：仅交链于自身绕组的磁通称为漏磁通。

4. 标幺值：某一物理量的实际值与所选基值之间的比值。即：标幺值=实际值/基值。基值

2.主磁通：既交链一次侧绕组又交链于二次侧绕组的磁通。 二、填空 三、单项选择题

（一）1、变压器等效电路讨论中阻抗折算，下列式子正确的应是 （ C

）

一般选择为额定值。

?= Kx2 A．x2?=KZ2 C．Z22

B．r2?=Kr2

?=Kr2 D．x2

（

C

）

2、变压器等效电路讨论中阻抗折算，下列式子正确的应是

?=KZ2 A．Z2?= Kx2 C．x22

B．r2?=Kr2

?=Kr2 D．x2

（

C

）

3、变压器等效电路讨论中阻抗折算，下列式子正确的应是

?=KZ2 A．Z2C．r2?=Kr2

2

?= Kx2 B． x2

?=Kr2 D．x2

(二) 1、变压器绕组中的电动势有效值的相量形式为 （ D ）

? = 4.44fNΦm B．E?= -j4.44fN Φ? A．Em

?= 4.44fNKΦm D．E?= -j4.44fNΦ?KN C Em（三）1、在仪表使用的电流互感器中，为了确保安全一般要注意电流互感器 （ A ） A．可以开路 B．不可以开路 C．可短路，类似相同类型相同的电压互感器 D．不可短路

2、在仪表使用的单相电压互感器中，为了确保安全一般要注意电压互感器 （D ） A．可以开路 B．不可以开路 C．可开路类似类型相同的电流互感器 D．不可短路

（四） 1．在变压器磁场理论的应用中，表明一次侧磁场、二次侧磁场、励磁磁（B） 场，三者的关系有： A.

???I??I? B. I???I??I? I2m121m?+I?=0 D.I?+I?=I? +Im12m1?C. I2四、多项选择题

1．变压器进行等效电路时，必须满足 （ BC ）

A．等效前后磁动势平衡不能变 B．等效前后能量平衡不能变

C．二次侧向一次侧归算，等效前后二次侧的电流不能变 D．二次侧向一次侧归算，等效前后二次侧的电动势不能变

2．变压器进行等效电路时，必须满足 （ BC ） A．等效前后磁动势平衡不能变 B．等效前后能量平衡不能变

C．二次侧向一次侧归算，等效前后二次侧的电阻不能变 D．二次侧向一次侧归算，等效前后二次侧的电抗不能变

3．变压器进行等效电路时，必须满足 （ BC ） A．等效前后磁动势平衡不能变 B．等效前后能量平衡不能变

C．二次侧向一次侧归算，等效前后二次侧的电阻不能变 D．二次侧向一次侧归算，等效前后二次侧的电动势不能变

4．变压器进行等效电路时，必须满足 （ BC ） A．等效前后磁动势平衡不能变 B．等效前后能量平衡不能变

C．一次侧向一二次侧归算，等效前后二次侧的电动势不能变 D．一次侧向二次侧归算，等效前后二次侧的电流不能变 五、判断题（ × ）（ √ ）

（一）1、变压器的工作方式是交流异步电动机转子不动时特殊运行形式。（ √ ） 2、仪表用电压互感器与变压器的工作原理完全一样。（ √ ） 3、自耦变压器与普通变压器的结构上是一样。（ × ）

4、交流变压器的绕组与交流异步电动机绕组的形式是一样的。（ × ） 5、电流互感器与电压互感器的工作原理是相同的。（ √ ） 6、在电焊变压器的工作中允许短时间的短路（ √ ） 7、在电焊变压器的工作中决不允许短路（ × ） 8、互感器一般用于仪表的测量中。（ √ ）

9、自耦变压器与普通变压器的结构不一样。（ √ ） 10、交流弧焊机主要是借用了变压器的工作原理。（ √ ） 11、在交流弧焊机的工作中，一般允许短时短路（ √ ） 12、在交流弧焊机的工作中，一般决不允许短路（ × ）

13、电流互感器与变压器的工作原理完全一样。 （ √ ） （二）1.变压器端电压的变化与其负载的性质有关。（ √ ） 2.变压器端电压的变化与其负载的性质无关。（ × ） （三）1.钳形电流表利用的是电流互感器的工作原理。（ √ ） 2.钳形电流表利用的是电压互感器的工作原理。（ × ） 3.钳形电流表实际上利用的是变压器的工作原理。（ √ ） 六、问答题 1. 变压器的应用

作为电能传输或信号传输的装置，变压器在电力系统和自动化控制系统中得到了广泛的应用 （1）在电力系统中，变压器是电能输配的主要电气设备

（2）在电子线路中，变压器还用来耦合、传递信号，并进行阻抗匹配 （3）从节能方面考虑，用高压输电较为经济

（4）从输电电压等级方面考虑，电网电压等级有 35、110、220、500kV 等，而发电机端电压因受绝缘及制造技术上的限制，远远不能达到这样高的电压等级

（5）从用电安全、降低用电设备的绝缘等级及降低制造成本方面考虑，必须用降压变压器将输电线路上的高电压降低到配电系统的电压等级，然后再经过配电变压器将电压降低到用电器的额定电压以供使用。大型动力负荷一般采用 3kV 或 6kV，而小型动力负荷采用 380V，单相动力负荷和照明采用 220V。

2.变压器的分类

容量小的只有几伏安，大的可达到数十万千伏安；电压低的只有几伏，高的可达几十万伏。如按变压器的用途来分类，几种应用最广泛的变压器为：

(1) 电力变压器。供输配电系统中升压或降压用的变压器，这种变压器在工矿企业中用得最多，是常见而又十分重要的电气设备，有单相和三相之分。

(2) 特殊电源用变压器。如电炉变压器、电焊变压器和整流变压器。

(3) 仪用互感器。供测量和继电保护用的变压器，如电压互感器和电流互感器。 (4) 试验变压器。供电气设备作耐压试验用的变压器，如做高压实验的高压变压器 (5) 调压器。能均匀调节输出电压的变压器，如自耦调压器。 (6) 控制用变压器。用于自动控制系统中的小功率变压器。 八、计算题

（一）1、现有三块10V交流电压表，欲测量1000V三相交流电压，该采用什么方式进行，同时还要注意什么问题。

采用三台电压互感器并接于被测电路配合电压表使用；即变比为K=N1/N2=U1/U2=1000的降压变压器；使用时应注意电压互感器的两端不允许开路，要注意加保护电路。

2、现有三块5V交流电压表，欲测量500V三相交流电压，该采用什么方式进行，同时还要注意什么问题。

3、现有三块50V交流电压表，欲测量5000V三相交流电压，该采用什么方式进行。 同时还要注意什么问题。

4、现有三块100V交流电压表，欲测量10000V三相交流电压，该采用什么方式进行， 同时还要注意什么问题。

5、某交流电压表为2 V，现测量100V，试采用电压互感器扩大其量程，需要多大的电 压互感器，在使用中还需要注意什么问题。

（二）1、现有三块5 A交流电流表，欲测量500 A三相交流电流，该采用什么方式进行，同时还要注意什么问题。

采用三台电流互感器串接于被测电路配合电流表使用；即变比为I1/I2=1/K= N2 / N1=5/500=1/100的升压变压器；使用时应注意电流互感器的两端不允许短路，要注意加保护电路。

2、现有三块10 A交流电流表，欲测量1000 A三相交流电流，该采用什么方式进行， 同时还要注意什么问题。

采用三台电流互感器串接于被测电路配合电流表使用；即变比为I1/I2=1/K= N2 / N1=10/1000=1/100的升压变压器；使用时应注意电流互感器的两端不允许短路，要注意加保护电路。

3、现有三块50A交流电流表，欲测量5000 A三相交流电流，该采用什么方式进行，同时还要注意什么问题。

采用三台电流互感器串接于被测电路配合电流表使用；即变比为I1/I2=1/K= N2 / N1=50/5000=1/100的升压变压器；使用时应注意电流互感器的两端不允许短路，要注意加保护电路。 4、现有三块100 A交流电流表，欲测量10000 A三相交流电流，该采用

什么方式进行，同时还要注意什么问题。

采用三台电流互感器串接于被测电路配合电流表使用；即变比为I1/I2=1/K= N2 / N1=100/10000=1/100的升压变压器；使用时应注意电流互感器的两端不允许短路，要注意加保护电路。

5、某交流电流表为2A，现测量100 A，试采用电流互感器扩大其量程，需要多大的电 流互感器，在使用中还需要注意什么问题。

采用三台电流互感器串接于被测电路配合电流表使用；即变比为I1/I2=1/K= N2 / N1=2/100=1/50的升压变压器；使用时应注意电流互感器的两端不允许短路，要注意加保护电路。

第五章 三相变压器

一、名词解释

2. 主磁通：既交链一次侧绕组又交链于二次侧绕组的磁通。 3. 漏磁通：仅交链于自身绕组的磁通称为漏磁通。

4. 标幺值：某一物理量的实际值与所选基值之间的比值。即：标幺值=实际值/基值。基值

一般选择为额定值。

三、单项选择题

（一）1、一台三相变压器绕组联接标号为：D.y11说明是

（ B ）

A．一次侧三角形接法其线电势滞后星型接法的二次侧线电势相位330° B．二次侧星形接法，其线电势滞后一次侧三角形接法的线电势相位330° C．一次侧星形接法，其线电势滞后二次侧三角形接法的线电压相位330° D．二次侧三角形接法，其线电压滞后一次侧星形接法的线电压相位330° 2、一台变压器绕组联接标号为：Y.d2说明是

（ B ）

A．一次侧三角形接法其线电压滞后星型接法的二次侧线电压相位60° B．二次侧星形接法，其线电势滞后一次侧三角形接法的线电势相位60° C．一次侧星形接法，其线电势滞后二次侧三角形接法的线电势相位60° D．二次侧三角形接法，其线电压滞后一次侧星形接法的线电压相位60° （二）1、普通三相变压器中二次侧的额定电流一般为 A．I2N=SN/

（ A

）

1.同名端：绕于同一铁心柱，交链于同一磁通的绕组，感应电势的电位变化趋势相同的端

3U2N

B．I2N=SN/

3U1

）

C．I2N=SN/3U1 D．I2N=SN/U2N

（ B

2、普通三相变压器中一次侧的额定电流一般为 A．I1N=SN/

3U2N

B．I1N=SN/

3U1

（ A

）

C．I1N=SN/3U1 A．环流 A．环流

D．I1N=SN/U2N

D．电流不均 D．电流不均

（三）1、多台变压器并联运行中危害最大的因素是 2、两台三相变压器并列运行中危害最大的因素主要是

B．铁芯不对称 C．阻抗不相等 B．铁芯不对称 C．阻抗不相等

（ A ）

（四）1、在仪表使用的电流互感器中，为了确保安全一般要注意电流互感器 （A ） A．可以开路 B．不可以开路 C．可短路，类似相同类型相同的电压互感器 D．不可短路

2、在仪表使用的单相电压互感器中，为了确保安全一般要注意电压互感器（ D A．可以开路 B．不可以开路 C．可开路类似类型相同的电流互感器 D．不可短路

）

四、多项选择题

（一）1．多台变压器并列运行的应具有下列条件 A．各变压器的一、二次侧额定电压以及匝比相同 B．各变压器的连接组标号相同

C．各变压器的阻抗相对值（即标幺值）应相等 D．各变压器一、二次侧的额定频率应相同

（ ABC ）

2．两台变压器并联运行时，一般应具有下列条件 A．各变压器的一、二次侧额定电压以及匝比相同 B．各变压器的连接组标号相同

C．各变压器的阻抗相对值（即标幺值）应相等 D．各变压器一、二次侧的额定频率应相同 3．三台变压器并联运行时，一般应具有下列条件 A．各变压器的一、二次侧额定电压以及匝比相同 B．各变压器的连接组标号相同

C．各变压器的阻抗相对值（即标幺值）应相等 D．各变压器一、二次侧的额定频率应相同 五、判断题（ × ）（ √ ）

1、变压器的工作方式是交流异步电动机转子不动时特殊运行形式。（ √ ） 2、交流变压器的绕组与交流异步电动机绕组的形式是一样的。（ × ） 3、零序电流不能存在于三角形的连接电路中（ × ） 4、零序电流能存在于三角形的连接电路中（ √ ） 六、问答题

（一）1. 在三相变压器中联结组标号Yn．d6的含义是什么?

一次侧（高压侧）星形接法，有中线；二次侧（低压侧）三角形接法，二次侧（低压侧）线电动势滞后一次侧（高压侧）线电动势6×30=180

2．三相变压器中联结组标号D．d6的含义是什么?

一次侧（高压侧）三角形接法；二次侧（低压侧）三角形接法，二次侧（低压侧）线电动势滞后一次侧（高压侧）线电动势6×30=180

3．三相变压器中联结组标号D．yn6的含义是什么?

一次侧（高压侧）三角形接法；二次侧（低压侧）星形接法，二次侧（低压侧）线电动势滞后一次侧（高压侧）线电动势6×30=180

4. 在三相变压器中联结组标号Yn．y6的含义是什么?

一次侧（高压侧）星形接法，有中线；二次侧（低压侧）星形接法，二次侧（低压侧）线电动势滞后一次侧（高压侧）线电动势6×30=180

5. 在三相变压器中联结组标号Yn．yn9的含义是什么?

一次侧（高压侧）星形接法，有中线；二次侧（低压侧）星形接法，二次侧（低压侧）线电动势滞后一次侧（高压侧）线电动势9×30=270

6．三相变压器中联结组标号D．d4的含义是什么?

一次侧（高压侧）三角形接法；二次侧（低压侧）三角形接法，二次侧（低压侧）线电动势滞后一次侧（高压侧）线电动势4×30=120

7. 在三相变压器中联结组标号Y．y0的含义是什么?

0

00

0

0

0

0

00

00

0

（ ABC ）

（ ABC ）

一次侧（高压侧）星形接法；二次侧（低压侧）星形接法，二次侧（低压侧）线电动势滞后一次侧（高压侧）线电动势0×30=0

8. 在三相变压器中联结组标号Y．yn5的含义是什么?

一次侧（高压侧）星形接法；二次侧（低压侧）星形接法，有中线；二次侧（低压侧）线电动势滞后一次侧（高压侧）线电动势0×30=0

（二）多台变压器并列运行的条件是什么，应注意什么?

（1）各变压器的一、二次侧额定电压以及匝比相同；（2）各变压器的连接组标号相同；（3）各变压器的阻抗相对值（即标幺值）应相等。应注意防止多台变压器之间的环流。

（三）联接组的时钟表示法

1.分针表示原边电动势（单相变压器为相电动势、三相为线电动势），始终指向12点不动；时针表示副边电动势，所指数值为副边电动势滞后原边电动势的相位数（也称联接组别），一个相位数的单位为30°

0

0

0

0

第六章 三相异步电动机的工作原理

一、名词解释

1.异步电机：转速度与旋转磁场速度（同步速度）不相同的电机。

2.感应电动机：转子电流不是由电源供给，而是由定子产生旋转磁场感应而来的电动机。 3.每极每相槽数：每个极距下每相绕组所占有的槽数。即q4.槽距角：相邻两槽轴线之间的电角度，即???m

?3600PZ

5.线圈:是组成电动机绕组的基本单元，通常由一根或多根绝缘电磁线(圆线或扁线) 6.绕组:是电动机中的电路部分,线圈按照一定规则进行连接，构成的单元组；特殊情况下可以是一个线圈。

7.绕组展开图:把定子(或转子)沿轴向切开、沿横向拉平，再略去铁芯，把绕组连接规律用平面图形展示出来

8.额定工作制：指电动机在额定状态下工作，按持续运转时间和顺序区分的一种工作制形式，分额定连续工作的定额S1、短时工作的定额S2、断续工作的定额S3等3种。

9.转差率：旋转磁场速度（同步速度）与转子速度之差与旋转磁场速度（同步速度）的比值。 二、填空

1、交流电动机的三种运行状态分别是电动机状态、发电机状态、电磁制动状态。 2、交流电动机的三种运行状态分别是电动机状态、发电机状态、电磁制动状态。 3、交流电动机的三种运行状态分别是电动机状态、发电机状态、电磁制动状态。 三、单项选择题

1．一台三相交流异步电机，其定子槽数为24，极对数为2，则其电角度应该是（ B ） A．15°

B．30° C．40° D．50°

B．30° C．40° D．50°

A ）

2．某单相交流异步电动机，定子槽数为24，极对数是2，则它的电角度应该是（ B ）

A．15°

3．一台国外进口的设备中，交流电机的频率是60HZ额定转速为870转/分，（ 则其极数为 A．8

B．4 C．10

D．6

4．一台国外进口的设备中，三相交流异步电动机的频率是60HZ，额定转速为（ D ） 1160转/分，则其极数为 A．8

B．4 C．10

D．6

5．一台国外进口的设备中，单相交流电机的频率是60HZ，额定转速为1700转/分，（C） 则其极对数为 A．8

B．4 C．2

D．6

6．一台国外进口的设备中，单相交流异步电动机的频率是60HZ，额定转速为（ B ） 860转/分，则其极对数为 A．8

B．4 C．10

D．6

7．三相异步电机采用短矩分布时，相比长矩绕组而言（长、短矩绕组对称） （ D） A．增加了基波电势 C．基波磁势减小了

A．锯齿波

C．正弦波

A．锯齿波

C．正弦波

B．消除了高次谐波电势 D．基波电势没有变化

）

B．矩形波 D．脉冲波

）

B．矩形波 D．脉冲波

8、交流电机绕组分析时,我们知道一个线圈所产生的磁场波形一般为（ B

9、直流电机电枢反应分析时,我们知道一个元件所产生的磁场波形一般为（ B

10、不属于交流电机绕组排列的基本原则 A．一个极距内所有导体的电流方向必须一致。 B．相邻两个极距内所有导体的电流方向必须相反。 C．若为双层绕组，以上层绕组为准，或以下层绕组为准。 D．定、转子绕组的相数必须一致。 四、多项选择题

1．交流异步电动机中的定子部分有 2．单相交流异步电动机中的定子部分有

（ABCD）

（ABCD）

（ CD ）

A．电枢 B．铁心 C．外壳 D．端盖 A．电枢 B．铁心 C．外壳 D．端盖 3、改善交流电动机的旋转磁场质量时，一般采用的方法

A．电源质量高些 B．集中绕组 C．整距分布绕组 D．短距绕组 4、交流异步电动机改善磁场质量时，一般采用的方法为

（ ACD ）

A． 长距分布绕组 B．集中绕组 C．整距分布绕组 D．短距分布绕组 5、三相交流异步电机改善磁场质量时，一般采用

（ AD ）

A．整距分布绕组 B．集中绕组 C．电源质量高些 D．短距绕组 6、三相交流感应电机提高旋转磁场质量时，一般采用

（ CD ）

A．电源质量高些 B．集中绕组 C．整距分布绕组 D．短距分布绕组 7．三相交流异步电动机的运行状态分别为 （ ABC ）

A．电动机状态 B．电磁制动状态

C．发电机状态 D．反接制动状态

8．三相交流感应电动机的运行状态分别为 （ BCD ）

A．电动机反接制动状态 B．电磁制动状态

C．发电机状态 D．电动机状态

9．交流异步电动机的运行状态分别为 （ BCD ）

A．电动机反接制动状态 B．电磁制动状态

C．发电机状态 D．电动机状态

10．三相交流感应电动机的运行状态分别为 （ ABC ）

A．电动机状态 B．电磁制动状态

C．发电机状态 D．能耗制动状态 11、下列电机属于单边或者双边励磁的电机分别是 A．洗衣机电机

C．交直流通用电机 D．交流电机

（ ABCD ）

（ ABCD ）

B．空调电机

12、下列电机属于单边或者双边励磁的电机分别是

A．电动车电机 B．空调电机 C．直流发电机

D．交流电机

13、下列电机属于单边或者双边励磁的电机分别是

（ ABCD ）

A．电动车电机 B．电动工具电机 C．玩具电机 D．手电钻电机

14、下列电机属于单边或者双边励磁的电机分别是

（ ABCD ）

A．洗衣机电机 B．计算机光驱电机 C．玩具电机 D．电冰箱电机

15、下列电机属于单边或者双边励磁的电机分别是

（ ABCD ）

A．电风扇电机

B．空调电机

C．玩具航模飞机电机

D．计算机光驱电机

五、判断题

（一）1、三相交流电机中电枢与直流电机中一样指的是定子。 （

× ）

2、三相交流电机中电枢与直流电机中一样指的转子。（ × ） 3、三相交流感应电动机中电枢指的是定子。 （ √ ） 4、三相交流异步电动机中电枢指的是定子。

（

√ ）

5、三相交流感应电动机中电枢与直流电机中一样指的是定子。 （ × ）

6、三相交流异步电机中电枢与直流电机中一样指的转子。（ × ）

7、三相交流感应电机中电枢与直流电机中一样指的是定子。 （ × ） 8、三相交流电机感应中电枢与直流电机中一样指的转子。（ × ）

（二）1．直线电机的工作原理与普通的电机的工作原理一样。（ √

）

2．交流电机不需要象直流电机那样也用电刷。

（ × ）

（三）1．某交流电动机的定子30槽，是一个4极电机，则电角度是10°。（ × 2．某交流电动机的定子24槽，是一个8极电机，则电角度是20°。 （ × ） 3．某交流电动机的定子24槽，是一个4极电机，则电角度是30°。 （ √

）

4．某交流电动机的定子24槽，是一个4极电机，则电角度是15°。 （ × ） 5．某交流异步电动机的定子36槽，是一个4极电机，则电角度是10°。（ × ） 6．某交流感应电动机的定子36槽，是一个8极电机，则电角度是20°。（ × ）

7．某交流异步电动机的定子36槽，是一个4极电机，则电角度是30°。（ × ）（四）1、三相交流异步电动机中基波绕组系数指的是Ky1。 （ × ） 2、三相交流异步电动机中基波绕组系数指的是KN1。（ √ ） 3、三相交流异步电动机中基波绕组系数指的是Kq1。（

× ）

4、三相交流异步电动机中基波绕组节距因数指的是Ky1。 （ √ ） 5、三相交流异步电动机中基波绕组节距因数指的是KN1。（ √ ） 6、三相交流异步电动机中基波绕组节距因数指的是Kq1。（

× ）

）

7、三相交流异步电动机中基波绕组分布因数指的是Ky1。（ 8、三相交流异步电动机中基波绕组分布因数指的是KN1。（ 9、三相交流异步电动机中基波绕组分布因数指的是Kq1。（

√ ） × ） √ ）

（五）1、交流异步电动机绕组采用分布排列，目的主要是削弱高次谐波磁场（√ ） 2、直流电动机绕组采用分布排列，目的主要是削弱高次谐波磁动势（ √ ） 3、电机采用的绕组采用分布排列形式，目的主要是削弱高次谐波磁场（ √ ） 4、发电机采用的绕组采用分布排列形式，目的主要是削弱高次谐波磁场（ √ ） 5、交流感应电动机的绕组采用短距分布排列，目的主要是削弱高次谐波磁动势（√） 六、问答题

（一）1、三相交流异步电动机的工作原理是什么？

在三相交流异步电动机的定子绕组内，通入对称的三相交流电，气隙内产生旋转磁场，切割转子导体，产生电动势，而使转子内具有电流，受旋转磁场的作用，而产生电磁转矩拖动负载进行旋转工作，因转子的速度小于旋转磁场的速度，所以称三相交流异步电动机，另外由于转子内的电流，不是通入的，是感应而来的，所以也称为感应电动机。

2、三相交流感应电动机的工作原理是什么？

在三相交流异步电动机的定子绕组内，通入对称的三相交流电，气隙内产生旋转磁场，切割转子导体，产生电动势，而使转子内具有电流，受旋转磁场的作用，而产生电磁转矩拖动负载进行旋转工作，因转子的速度小于旋转磁场的速度，所以称三相交流异步电动机，另外由于转子内的电流，不是通入的，是感应而来的，所以也称为感应电动机。

（二）1、交流异步电机绕组的嵌线原则以及操作步骤是什么？ 嵌线原则：（1）一个极距下所有导体电流方向必须一致。 （2）相邻两个极距下所有导体电流方向必须相反。

（3）若为双层绕组，以上层绕组为准或，以下层绕组为准。

操作步骤：(1) 计算参数(2) 编绘电动机的槽号(3) 划定极距(4) 确定每极每相槽的位置。(5) 标定电流方向(6) 绕组展开图成图

（四）1、三相交流感应电动机中，三相基波合成磁动势的特性是什么？ （1）磁动势的性质：旋转磁动势。

（2）幅值：旋转磁动势的幅值大小不变化，这种旋转磁动势常称为圆形旋转磁动势。 （3）转向：旋转磁动势的转向取决于电流的相序，总是由电流领先相转向电流滞后相。 （4）转速：旋转磁动势的转速为n1=60f1(r/min) p（5）幅值的瞬间位置：某相绕组的电流达正的最大值时，三相合成基波旋转磁动势正好与该相绕组的轴线重合。当电流在时间上变化了任意一个电角度时，三相合成基波旋转磁动势在空间位置上也移动了数值上与之相等的空间电角度。

（6）极对数：三相合成基波磁动势波长等于2τ，极对数为电机的极对数p。 2、三相交流异步电动机中，三相基波合成磁动势的特性是什么？ 八、计算题

（一）1、一台三相交流异步电动机，额定转速为740转/分，试计算其极数、极对数、转差率、

同步速度，旋转磁场速度各是多少？

2、一台三相交流感应电动机，额定转速为730转/分，试计算其极数、极对数、转差率、同步速度，

旋转磁场速度各是多少？

?= KKex2 C．x2

?=KeKir2 D．x2 （ B

）

（五）1．单相交流异步电动机的结构中定子绕组一般为

A．有时可以是单相绕组 B．应该是两相绕组 C．视具体情况而定 D．以上三项全对 2．交流罩极异步电动机的结构中定子绕组一般为

（ B

）

A．有时可以是单相绕组 B．应该是两相绕组 C．视具体情况而定 D．以上三项全对

3．单相电容分相启动的v交流异步电动机的结构中定子绕组一般为 （ B A．有时可以是单相绕组 B．应该是两相绕组 C．视具体情况而定 D．以上三项全对

4．单相电阻分相起动的交流异步电动机的结构中定子绕组一般为 （ B A．有时可以是单相绕组 B．应该是两相绕组 C．视具体情况而定 D．以上三项全对

（六）1、交流电机绕组分析时,我们知道一个线圈所产生的磁场波形一般为（B）

A．锯齿波

C．正弦波

A．锯齿波

C．正弦波 四、多项选择题

（一）1、三相交流同步电机的励磁方式有（ABCD

）

A．直流发电机作为励磁电源的直流励磁机励磁系统

B．用硅整流装置将交流转化成直流后供给励磁的整流器励磁系统 C．静止整流器励磁系统 D．旋转整流器励磁系统

2、同步电机有旋转电枢式和旋转磁极式两种在应用中一般要注意（CD ） A．旋转电枢式应用在大容量电机中 B．旋转磁极式用于小容量电机中

C．旋转电枢式应用在小容量电机中 D．旋转磁极式用于大容量电机中

3、一般情况下同步电动机常用的起动方法有 （ACD ）

A．辅助起动法 B．减压起动法 C．异步起动法 D．变频起动法 4、无换向器电动机有两种运行方式，分别是（AD

）

A．直流无换向器电动机 B．永磁无换向器电动机 C．脉冲无换向器电动机 D．交流无换向器电动机

5、单相交流异步电动机进行等效电路时，必须满足 （ BD

A．等效前后转子电势不能变 B．等效前后磁势平衡不变化 C．等效前后转子电流不变化 D．转子总的视在功率不变

6、单相交流感应电动机等效电路的推导中，一般情况下是转子向定子折算等效即（ABCD） A．把转子的频率先与定子频率进行相等,然后再折算其它参数

）

）

B．矩形波 D．脉冲波

）

B．矩形波 D．脉冲波

2、直流电机电枢反应分析时,我们知道一个元件所产生的磁场波形一般为（ B

）

B．把转动的转子看作不动的转子，然后进行其它参数的折算

C．其实就是先进行S=1时的讨论，然后进行其它参数的折算 D．不管进行什么样的折算，能量平衡不能变 （二）1．单相交流异步电动机中的定子部分有

A．电枢

（ABCD）

B．铁心 C．外壳 D．端盖

2．单相交流异步电动机的运行状态分别为 （ ABC ）

A．电动机状态 B．电磁制动状态

C．发电机状态 D．反接制动状态

3．单相交流异步电动机的运行状态分别为 （ BCD ）

A．电动机反接制动状态 B．电磁制动状态 C．发电机状态 D．电动机状态 4．在讨论同步电动机的工作原理中谈到

（ABCD）

A．理想空载时，定子与转子磁场轴线重合

B．额定负载以下运行时，定子与转子磁场轴线夹角小于90° C．严重超载时，定子与转子磁场轴线开始大于90° D．严重超载时，电机转子的速度最后为0 五、判断题

（一）1、开关磁阻电动机的转子是永磁体（ 2、开关磁阻电动机的转子是硅钢片叠成的（ 3、开关磁阻电动机的转子是永磁体（ × ） 4、开关磁阻电动机的转子是硅钢片叠成的（

× ）

× ） （ √ ） ）

5、相交流感应电动机中电枢与直流电机中一样指的是定子。 （ 6、单相交流异步电机中电枢与直流电机中一样指的转子。（ × 2、单相交流异步电动机，在结构上是单相绕组。 4．交流电机不需要象直流电机那样也用电刷。 5．单相电机中的旋转磁场速度n1=60f/p。 六、问答题

（一）1、试分析同步电机的过励方式。 当同步电机增大励磁电流为If2 (If2

（二）1、单相交流异步电动机，从结构上看，实质上是两相电机。 3、单相交流感应电动机，从结构上看实质上是两相绕组。

× ） √ ）

（ × ）

（ √ ）

（ × ） （ √ ）

?If1)时，对应的感应电动势为E02，电枢相电流I12

超前定子相电压U1的相位角，电动机的功率因数角φ<0，这时电动机除从电网吸收有功功率外，同时也从电网吸收超前的无功功率，电动机对电网呈容性负载，这种励磁方式称为过励，这种运行方式能提高电网的功率因数。

2、试分析同步电机的欠励方式。 当同步电机减小励磁电流为If3 (If3对应的感应电动势为E03，电枢相电流I13滞?If1)，

后定子相电压U1，电动机的功率因数cosφ<1，这时电动机不仅消耗有功功率，还要从电网吸收滞后的无功功率，电动机对电网呈感性负载，这种励磁方式称为欠励，它加重了电网的负担，一般不采用这种运行方式。

3、试述单相交流异步电动机的工作原理是什么？

单相交流异步电动机定子在结构上为两相绕组，供电为单相电，通过裂相技术在两相绕组内产生两相电，气隙内产生旋转磁场，切割转子导体，产生电动势，而使转子内具有电流，受旋转磁场的作用，而产生电磁转矩拖动负载进行旋转工作，因转子的速度小于旋转磁场的速度，所以称三相交流异步电动机，另外由于转子内的电流，不是通入的，是感应而来的，所以也称为感应电动机。

4、单相交流感应电动机的结构特点及工作原理是什么。

单相交流异步电动机定子在结构上为两相绕组，供电为单相电，通过裂相技术在两相绕组内产生两相电，气隙内产生旋转磁场，切割转子导体，产生电动势，而使转子内具有电流，受旋转磁场的作用，而产生电磁转矩拖动负载进行旋转工作，因转子的速度小于旋转磁场的速度，所以称三相交流异步电动机，另外由于转子内的电流，不是通入的，是感应而来的，所以也称为感应电动机。

5、在单相交流电动机的等效电路中（1—S）r2/S代表什么？能不能不用电阻，而用电感代替？为什么？

代表机械负载，可以用电阻代替，因电阻上消耗元件，是有功消耗器件，不能用电感代替，因电感是不消耗元件， 是无功消耗器件。

6、在单相交流异步电动机的等效电路中（1—S）r2?/S代表什么？能不能不用电阻，而用电感代替？为什么？

代表机械负载，可以用电阻代替，因电阻上消耗元件，是有功消耗器件，不能用电感代替，因电感是不消耗元件， 是无功消耗器件。

7、在单相交流感应电动机的等效电路中（1—S）r2/S代表什么？能不能不用电阻，而用电容代替？为什么？

代表机械负载，可以用电阻代替，因电阻上消耗元件，是有功消耗器件，不能用电容代替，因电容是不消耗元件， 是无功消耗器件。

?，电源电压（二）1、某单相交流电机定子电阻r1，电抗X1，转子折算电阻r2?，电抗x2?。 U1，励磁电阻rm，电抗Xm，试绘出“T”形等值电路图，并计算出Im、I1、I2??设Z1?R1?jX1，Zm?Rm?jXm，Z2?R2? ?jX2s??ZmZ2U?则Z?Z1?，定子电流I1?1；

?ZZm?Z2励磁电流

??Im?Z2?；转子折算电流 I?1Zm?Z2???I2Zm? I?1Zm?Z2七、故障分析题

（一）1、在单相交流感应电动机中，过高的电源电压，或过低的电源电压都会烧毁电机，试利用等值电路分析其烧毁的理论原因。

U单相交流异步电动机，严重超载转速很低或堵转损坏的原因。因I≈低或堵转时s=1，I→∞，所以绕组易烧毁

1sr2?，转速很s2、在单相异步电动机的使用中，由于机械装置卡死电机堵转会烧毁电机，试利用等效电路分析其烧毁的理论原因。

3、用等效电路图分析单相交流异步电动机，低压引起堵转损坏的原因。 八、计算题

1、一台单相交流异步电动机，额定转速为1450转/分，试计算其极数、极对数、旋转磁场速度、转差率同步速度各是多少？

2、一台单相交流感应电动机，额定转速为1470转/分，试计算其极数、极对数、旋转磁场速度、转差率同步速度各是多少？

n1=60fp ， n1≈nN p?60fn160?50≈n1730≈4

750

n1?60fp?750 s?(n1-n)?(750-730)极对数为4，极数为8，同步速度与旋转磁场的速度一样为750转/每分钟

第十章 控制电机

二、填空

1．控制电机一般有伺服电机、测速发电机、自整角机、旋转变压器、直线电机、步进电机、感应同步器。

2．控制电机一般有伺服电机、测速发电机、自整角机、旋转变压器、直线电机、步进电机、感应同步器。

3．控制电机一般有伺服电机、测速发电机、自整角机、旋转变压器、直线电机、步进电机、感应同步器。

4．控制电机一般有伺服电机、测速发电机、自整角机、旋转变压器、直线电机、步进电机、感应同步器。

5．控制电机一般有伺服电机、测速发电机、自整角机、旋转变压器、直线电机、步进电机、感应同步器。

6．控制电机一般有伺服电机、测速发电机、自整角机、旋转变压器、直线电机、步进电机、感应同步器。

三、单项选择题

1、下面不属于交流伺服电机的控制方法的是（ A ） A．变频控制：就是改变电源频率，进行速度控制。

C．相位控制：保持控制电压的幅值不变，仅改变其相位来进行控制。 B．幅—相控制：同时改变控制电压的幅值大小与相位来进行控制。 D．幅值控制：保持控制电压的相位不变，仅改变其幅值来进行控制。

2、在控制电机中的自整角机有电轴之称，在应用中不正确的为 （ B ） A．自整角机可以三台以上同时应用。 B．自整角机单独使用时要注意电压的稳定。 C．单相自整角机可以两台以上同时应用。

D．三相自整角机可以两台以上同时应用。

3、下列直流测速发电机要求的性能中，不正确的是： （ D ） A．输出电压与转速成正比，基本上不受温度以及外界的影响。 B．在一定的转速下，输出的电压比较大。 C．不灵敏区一般要较小。

D．测速发电机的电流也必须与转速成正比，基本上不受温度以及外界的影响。 四、多项选择题

1、步进电动机的运行方式一般有下列运行方式

A．三相单三拍

C．三相单、双六拍 A．变极数 C．相位控制 五、判断题

（一）1、控制电机与普通电机都是以能量传递为主要目的。 （ √ ） 2、普通电机主要是调节、放大、传递一些信号。

（

× ）

3、一般交流的电动机主要是调节、放大、传递一些信号。（ × ） （二）1、步进电机与同步电机在工作原理上是完全一样的。（ √ ） 2、步进电动机是把电信号转变成角位移的控制电机。 （三）1、自整角机不能单独一台使用。 √）

2、自整角机一般都是两台同时不能使用。 （ × ） （四）1、测速发电机测出的电压主要和电源电压呈正比。 （×）

（五）1．旋转变压器主要是引起二次侧的电压无级变化而得到需要的能量较小的电压（√） 2．旋转变压器主要是引起二次侧的电压无级变化而得到需要的能量较大的电压（ × ） 3．旋转变压器主要是引起产生感生电动势的磁通发生变化的装置。（

2．交流伺服电动机可控性很好，没有惯性。（ √ ） 3．直流伺服电动机可控性很好，没有惯性。（ √ ）

√ ）

√ ）

（六）1．伺服电动机的转子一般都是采用空心杯转子以减小惯性。（

（ √ ）

2、测速电机的转子结构及工作原理与步进电机的转子结构及工作原理基本上是一样 。

（ √ ）

（ ABC ） B．三相双三拍 D．三相单、双九拍

（

BCD ）

2、控制电机中交流伺服电动机的调速方式一般有下列方法

B．幅—相控制

D．幅值控制

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