《电机与电气控制》期末统考模拟试卷一

《电机与电气控制》期末统考模拟试卷一

题号 得分

一、判断题（10×1=10分）

1、一台额定电压为220V的交流接触器在交流220V和直流220V的电源上均可使用。（ 错 ）

2、三相笼型异步电动机的电气控制线路，如果使用热继电器作过载保护，就不必再装设熔断器作短路保护。（ 错 ）

3、交流电动机由于通入的是交流电，因此它的转速也是不断变化的，而直流电动机则其转速是恒定不变的。 （ 错 ）

4、转差率S是分析异步电动机运行性能的一个重要参数，当电动机转速越快时，则对应的转差率也就越大。（ 错 ）

5、三相异步电动机不管其转速如何改变，定子绕组上的电压、电流的频率及转子绕组中电势、电流的频率总是固定不变的。 （ 对 ）

6、使用并励电动机时，发现转向不对，应将接到电源的两根线对调一下即可。（ 错 ） 7、电流、电压互感器属于特殊变压器。电压互感器二次侧禁止开路，电流互感器二次侧禁止短路。（ 错 ）

8、刀开关安装时，手柄要向上装。接线时，电源线接在上端，下端接用电器。 （ 对 ） 9.热继电器的作用是用于过载保护或短路保护。（ 错 ）

10、三相异步电动机在运行时，由于某种原因，定子的一相绕组断路，电动机还能继续运行，但是电动机处于很危险的状态，电动机很容易烧坏。（ 对 ） 二、填空题（30×1=30分）

1．变频调速中，为保持磁通不变，在改变频率的同时，要保持 U/f 等于常值。

2、直流电动机的调速方法有：1）改变 电枢串电阻 调速、2）改变 降低电枢电压 调速、3） 弱磁 调速等三种。

3、同一结构直流电机因外部条件不同，即可当做 发电机 用，也可当做 电动机 用，这称为直流电机的可逆性。

一 二 三 四 五 六 七 八 总分 4、用Y-△降压起动时,起动电流为直接用△接法起动时的 1/3 ,所以对降低起动电流很有效。但启动转矩也只有直接用△接法启动时 1/3 ，因此只适用于 对转矩要求不高 启动。 5、反接制动时，当电机转速接近于零时，应及时 断掉电源 防止 反转启动 。 6、自动开关即能通断电路，又能进行 短路 、 过载 等保护作用。 7、电磁式低压电器的基本结构是 电磁机构 、 触点系统 、 灭弧装置 。 8、熔断器又叫保险丝，用于电路的 短路 保护，使用时应 串联 接在电路中。 9、绕线式交流电机的调速方法有（指出三种）： 转子串电阻调速 、 变级调速 、 变频调速 。 10、交流电机的制动方法有： 反接制动 、 回馈制动 、 能耗制动 。 11．改变三相异步电机的转向的方法有： 改变电机的电源相序 。 12．直流电机反转的方法有： 改变电枢绕组电压极性，保持励磁绕组极性不变 改变励磁绕组电压极性，保持电枢绕组极性不变 、 改变励磁绕组电压极性，保持电枢绕组极性不变 。 13．短路环的作用是： 减少交流线圈的震动 。 14．变压器的铁心用 硅钢片 制作。 15．直流电机中换向器和电刷作用是： 电动机：把外界的直流电转换为电枢中的交变电压，产生可以使电机恒定转动的转矩 发电机：把电枢中的交变电压转换为恒定输出的直流电 。 三、简答题（8×4=32分） 1、交流接触器的主要作用是什么？交流电磁铁与直流电磁铁有哪些区别？ 2．热继电器主要用于什么保护？在电路中如何连接？电机起动时，电流增大，热继电器会不会动作？为什么？ 3、使用电流互感器和电压互感器应注意什么？（6分） 4．直流电机的调速性能指标是什么？他励直流电机有几种调速方法？它们的特点如何？ 5、三相变压器并联有什么条件？如果不满足并联条件时，会有什么后果？ 6变压器带负载时，二次侧电流加大，为什么一次侧电流也加大？ 7、简述三相异步电动机的主要结构、各部分的任用及工作原理。

8、三相异步电动机直接起动有何特点？有何危害？三相异步电动机有哪几种降压起动方法？各有何特点？ 四、分析与计算（3×6=18分）

1、交流异步电动机的转子转速和磁场转速能否相等。为什么？交流异步电动机的频率、极对数和同步转速之间有什么关系？试求额定转速为1460r/min的异步电机的极数和转差率。

2、画出三相异步电动机的固有机械特性曲线和转子回路串电阻、降压调速的人工机械特性曲线（在同一个坐标中）。并在固有机械特性曲线上标出起动转矩、最大转矩、临界转差率、额定工作点。结合曲线简要说明三相异步电动机的调速方法。 3、分析下图控制线路的工作原理。 （1）指出属于什么控制电路？ （2）指出电路保护环节。

（3）指出电阻R、速度继电器KS、直流电源VC的作用。 （4）工作原理。

《电机与电气控制》期末统考模拟试卷一

一、判断题（10×1=10分）

1．× 2．×3．×4．× 5．√6．× 7．×8．√ 9．× 10．√ 二、填空题（30×1=30分） 1、u/f

2、电枢串电阻、降低电枢电压、弱磁调速 3、发电机、电动机 4、1/3，1/3

5、去掉电源，反响启动 6、短路、过载

7、电磁机构、触点系统、灭弧装置

8、短路、串联

9、变极调速、变频调速、转子串电阻调速 10、能耗制动、反接制动、回馈制动 11、改变电机的电源相序

12、改变电枢绕组电压极性，保持励磁绕组极性不变

改变励磁绕组电压极性，保持电枢绕组极性不变 13、减少交流线圈的震动 14、硅钢片

15、电动机：把外界的直流电转换为电枢中的交变电压，产生可以使电机恒定转动的转矩 发电机：把电枢中的交变电压转换为恒定输出的直流电 三、简答题（8×4=32分）

1、交流接触器的主要作用是什么？交流电磁铁与直流电磁铁有哪些区别？

答：交流接触器的主要作用：用来频繁通断交流主电路及大容量控制电路的自动切换，具备低压释放功能。 交流电磁铁：铁心由硅钢片叠成，线圈制成粗短形，由线圈骨架把它和体铁心隔开，在铁心柱面有短路环。 直流电磁铁：铁心由整钢或工程纯铁制成，线圈制成细长形，无骨架。

2．热继电器主要用于什么保护？在电路中如何连接？电机起动时，电流增大，热继电器会不会动作？为什么？

答：热继电器主要用于过载保护，它串联在主电路中，其常闭触点串联在控制电路中。电机起动时，电流增大，热继电器不会动作，因为热效应有累积性，有延时，短时的电流增大，不会产生很大的热量。 3、使用电流互感器和电压互感器应注意什么？（6分）

答：电压互感器使用注意：应注意将其外壳及二次绕组可靠接地。防止因高压方绝缘击穿时，将高压引入低压方，对仪表造成损坏和危及人身安全。不可以短路。

电流互感器使用注意：使用时将它的外壳与二次绕组必须可靠接地，在二次绕组电路中装卸仪表时，必须先将二次绕组短路。不可以开路。

4．直流电机的调速性能指标是什么？他励直流电机有几种调速方法？它们的特点如何？

答：直流电机的调速性能指标是：调速范围，静差率，调速的平滑性，调速的经济性以及调速时电动机的容许输出。

他励直流电机的调速方法：电枢串电阻调速，降低电枢电压调速，减弱磁通调速。

电枢串电阻调速：串入电阻后机械特性变软，转速稳定性差，电阻上的功率损耗较大，适合中小电机。 降低电枢电压调速：控制方便，可实现无级调速，平滑性好，电机的工作效率高，但成本贵，适合对调速性能要求较高的设备。

减弱磁通调速：需要的设备少，控制方便，可实现无级调速，平滑性好，但转速只能上调，特性软，减磁通多时，运行不稳定。

5、三相变压器并联有什么条件？如果不满足并联条件时，会有什么后果？ 答：三相变压器并联条件：

并联三相变压器的变压比要相等，否则变压器绕组间会产生环流。

并联三相变压器的连接组别要相同，否则一二次侧绕组仍产生极大的环流。 并联三相变压器的阻抗电压相等，否则变压器承载不同。 并联三相变压器的短路阻抗比值相等。

6变压器带负载时，二次侧电流加大，为什么一次侧电流也加大？ 答：变压器的一二次侧绕组间有一个磁势平衡方程式：I1N1+I2N2=I0N1

也就是I1=I0+I1F所以当二次侧电流加大时相当于I1F加大，在I0不变的前提下，从而I1增大，也就是二次侧电流加大。

7、简述三相异步电动机的主要结构、各部分的任用及工作原理。 答：三相异步电动机的主要结构及各部分的作用有： 定子：机座、定子铁心、定子绕组。

机座:支撑固定定子铁心，同时作为电机磁路的一部分。 定子铁心: 电机磁路的一部分，放置定子绕组。 定子绕组:通入交流电时，产生旋转磁场。

原理：定子绕组通三相交流电后，产生同步旋转磁场，切割转子绕组并在转子绕组内感应出转子电流，该电流与磁场相互作用，产生电磁转矩，带动转子旋转。只有转子转速与磁场转速不一致时，才能产生转矩，转子才能转动。

8、三相异步电动机直接起动有何特点？有何危害？三相异步电动机有哪几种降压起动方法？各有何特点？ 答：三相异步电动机直接起动特点有：一方面在电源和线路上产生很大的压降，影响其它用户的使用；另外电流过大会引起电机发热，减少电机的使用寿命。

三相异步电动机降压起动方法有：定子串电抗器降压启动，星形——三角启动，自耦变压器启动，延边三角形启动。

定子串电抗器降压启动：能耗较大。

星形——三角启动：启动转矩小，适合轻载或空载启动。 自耦变压器启动：设备体积重，投资大。

延边三角形启动：节省金属，重量轻，接线复杂。 四、分析与计算（3×6=18分）

1、交流异步电动机的转子转速和磁场转速能否相等。为什么？交流异步电动机的频率、极对数和同步转速之间有什么关系？试求额定转速为1460r/min的异步电机的极数和转差率。 解：不能，因为转差率是磁场平衡的基本条件。

交流异步电动机的频率、极对数和同步转速之间关系是：n1=60f1/p。 额定转速为1460r/min的异步电机的极数为2对极。 转差率为s=(n1-n)/n1

所以有s=(1500-1460)/1500=0.0267

A nN

a

Sm b B （2） （1）

TN TQ C Tm T

2、画出三相异步电动机的固有机械特性曲线和转子回路串电阻、降压调速的人工机械特性曲线（在同一个坐标中）。并在固有机械特性曲线上标出起动转矩、最大转矩、临界转差率、额定工作点。结合曲线简要说明三相异步电动机的调速方法。

答：变极调速、变频调速、变转差率调速——改变定子电压调速、转子串电阻调速、串级调速。 3、分析下图控制线路的工作原理。 （1）指出属于什么控制电路？ （2）指出电路保护环节。

（3）指出电阻R、速度继电器KS、直流电源VC的作用。 （4）工作原理。 答：

（1）指出属于什么控制电路？ 能耗制动按速度原则的控制电路 （2）指出电路保护环节。

短路保护、过载保护、失压欠压保护

（3）指出电阻R、速度继电器KS、直流电源VC的作用。 电阻R：减小制动电流

速度继电器KS：确定能耗制动投切时间 直流电源VC：把交流整流成直流电 （4）工作原理。

详见书上173页中间按速度原则的控制电路

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