1、1电机与拖动基础复习题第一章 直流电机一、单项选择题1.直流电动机的电刷的功用是( B) 。a.清除污垢 b.引入直流电压、电流 c.引出直流电压、电流 d.引出交流电压2.发电机的用途是将( A )转换为( B ) ，电动机的用途是将( B )转换为( A )。a.机械能 b.电能3.直流电动机的机械特性是指电动机( C ) 与( E ) 的关系。a.转差率 S b.主磁通 c.电机转速 n d.电枢电流 Ia e.电磁转矩 Tem 4.直流电动机的铁损是指电枢铁心的(D ) 损耗和( C) 损耗。a.电枢绕组 b.摩擦损耗 c.涡流 d.磁滞 e.电压损耗 f.杂散损耗5.直流发电机的理论
2、基础是(C ) 定律。a.基尔霍夫 b.全电流 c.电磁感应 d.欧姆6.直流电机作发电机运行时才(C )a. EaU，T em 与 n 方向相反 d. EaU，T em 与 n 方向相同7. 直流电机由主磁通感应的电动势存在于( B )a. 励磁绕组 b. 电枢绕组 c. 换向极绕组 d. 励磁绕组和换向极绕组8要改变并励直流电动机的转向，可以(C )a增大励磁 b改变电源极性 c改接励磁绕组与电枢的联接 d减小励磁9.直流并励电动机起动时，起动电阻应置于( C)a.零位置 b.中间位置 c.最大位置 d.任意位置10.直流电动机的额定功率是指直流电动机在额定运行时，其轴上(B )a.输入的
3、机械功率 b.输出的机械功率 c.输入的电磁功率 d.输出的电磁功率 11.直流发电机电枢导体中的电流是(C )a.直流 b.脉动直流 c.交流 d.无法确定12并励直流发电机是指：(A )a. 励磁绕组和电枢绕组并联 b.励磁绕组和换向极绕组并联 c.换向极绕组和电枢绕组并联 d.励磁绕组和起动电阻并联13. 和交流电机相比，直流电机的优点是：(B ) ：a.直流电机的结构比交流电机简单 b.直流电机便于调速c.直流电机维护比交流电机简单 d.直流电机的输出功率比交流电机大14直流发电机的电刷装置的作用是(C ) 2a. 将励磁电源引出励磁绕组 b.将励磁电源送入电枢绕组c. 整流并将电枢绕
4、组的感应电势引出 d.以上均不对 16直流发电机的工作原理基于(B )a.基尔霍夫定律 b.电磁感应定律 c.电磁力定律 d.欧姆定律17.左手定则用于判定(C )a.正在做切割磁力线运动的导体产生感应电势的方向 b. 通电线圈的磁力线方向c. 处在磁场中的载流导体受力方向 d.以上三点都不是 二、判断题1.直流电动机的换向极的作用是为了改变电动机的旋转方向.(X )2.直流发电机和交流发电机都是将机械能转换为电能的装置.( )3.直流电动机机械特性的斜率与电枢电阻成正比，电枢电阻大，其机械特性的斜率也大，机械特性就软。()三、填空题1.直流发电机的工作是基于_电磁感应_定律。 2.在其他条件
5、不变的情况下，降低电源电压可以使直流电动机的转速_下降_。3.要改变直流电动机的转向，必须改变电磁转矩的方向。根据左手定则可知，改变电磁转 矩的方向有改变磁通方向或改变_电流_方向两种。 4.在电源电压不变前提下，降低直流电动机起动电流的方法是_电枢回路串电阻_。5. 直流电机主磁极的作用是用来产生 气隙磁场 ，它由 主磁极铁心 和 励磁绕组 组成。6、直流电机的励磁绕组与电枢绕组并接在同一电源上，称为 并励 励磁方式。四、计算题1. 一台直流电动机的数据为：额定功率 ,额定电压 ,额定转速kW25PNV20UN，额定效率 ,求：min/r150nN%.86N(1)额定电流 (2)额定负载时的
6、输入功率I 1解：(1)由直流电动机功率式 PN=UNINN 得IN=PN/UNN=(25000/(220*0.862)A=131.83A(2) =PN/N=(25/0.862)kW=29.00kW1P2一台直流并励发电机，励磁回路电阻 Rf=44，负载电阻为 4，电枢回路总电阻Ra=0.25，端电压 U=220V3试求：电磁功率解：由直流发电机的电压平衡方程:U=E a-IaRa (1)负载特性方程 U=ILRL (2)基尔霍夫电流定律 Ia=IL+If (3)励磁回路欧姆定律 If=U/Rf (4)电磁功率：P M=IaEa (5)联立(2)(3)(4)得Ia=U/RL+U/Rf=(220
7、/4+220/44)A=60A(6)将(6)代入(1)得Ea=U+IaRa=(220+60*0.25)V=235V (7)将(7)代入(5)得PM=IaEa(60*235)W=14.1kW3.一台他励直流电动机，P N=7.5kW,UN=110V, N=0.83 额定运行时 nN=980r/min，电枢回路总电阻(含电刷接触电阻)R a=0.15,若电机负载转矩减为额定转矩的一半，问电机转速和电枢电流。解：直流他励电动机 IaN=IN由直流电动机功率式 PN=UNINN 得IaN= IN =PN/UNN=(7500/(110*0.83)A=82.147A (1) 由直流电动机电压平衡方程 Ea
8、N=U-IaNRa (2)将(1)代入(2)得EaN=(110-82.147*0.15)V=97.678V (3)由转矩特性方程 T= CTIa (4) 可得当 T=1/2TN 时 Ia=1/2IaN (5)将(1)代入(5)得Ia=(1/2*82.147)A=41.074A (6)由电压二次平衡方程 Ea=U-IaRa (7)将(6)代入(7)得Ea=(110-41.074*0.15)V=103.839V (8)由电势特性方程 Ea=Cen (9)可得比例式4Ea/n=EaN/nN (10)故 n=Ea/EaNnN=(103.839/97.678*980)r/min=1041.813r/mi
9、n4.某直流他励发电机的铭牌数据为：P N=12kW，U N=230V，n N=1000r/min，R a=0.4，试求：发电机的电磁功率 Pem 和电磁转矩 Tem？ 解：直流他励发电机 IN=IaN由直流他励发电机功率式 PN=UNIN (1)得IaN INP N/UN=(12000/230)A=52.174A (2)由发电机电压平衡方程 Ea=UN+IaNRa (3)将(2)代入(3)得Ea(230+52.147*0.4)V250.859V (4)由电磁功率定义方程 Pem=EaIaN (5)将(2)(4)代入(5) 得Pem (250.859*52.147)W13.082kW (6)由
10、电磁转矩定义方程 Tem= Pem/ (7)得Tem(13082/(2n N/60)Nm=124.924Nm5一台并励直流发电机，P N=55KW，U N=115V，n N=1450r/min,2p=4，电枢回路电阻Ra=0.0243，一对电刷压降 2u b=2V,并励回路电阻 Rf=20.1试求：额定运行时的电枢电动势。解：由直流发电机功率式 PN =UN IN 得IN=PN/ UN=(55000/115)A=478.261A (1)由 2p=4 可得电刷对数 N2 故直流发电机电压平衡方程 EaN=UN+IaNRa+4u b (2)基尔霍夫电流定律 IaN=IN+If (3)励磁回路欧姆定
11、律 UN=IfRf (4)联立(1)(2)(3)(4)可得EaN=(115+(478.261+115/20.1)*0.0243+4)V=130.761V6.一台额定功率为 的并励直流发电机，它的额定电压kW20 aEMfIaIfRU+ _5,额定转述 ，电枢回路电阻 ，励磁回路电阻V230UNmin/r150nN156.0Ra。求：.7Rf（1） 额定电流 、额定励磁电流 。IfNI（2） 额定情况下的电枢回路和励磁回路的铜损 及电磁功率 。2CU1P,MP解：由直流发电机功率式 PN=UNIN(1)得IN=PN/UN=(20000/230)A=86.957A(2)由励磁回路欧姆定律 UN=I
12、fNRf (3)得IfN=UN/Rf=(230/73.3)V=3.138A (4)由基尔霍夫电流定律 IaN=IN+IfN (5)将(2)(4)代入(5) 可得IaN=(86.957+3.138)A=90.095A (6)由电枢回路功率式 PCu1=IaN2Ra (7)将(6)代入(7)可得PCu1=(90.0952*0.156)W=1.266kW (8)由励磁回路功率式 PCu2=IfN2Rf (9)将(4)代入(9)可得PCu2 =(3.1382*73.3)W=0.722kW (10)由直流发电机电压平衡方程 Ea=UN+IaNRa (11)将(6)代入(11)可得Ea=(230+90.0
13、95*0.156)V=244.055V (12)由电磁功率定义方程 PM=EaIa (13)将(6)(12)代入(13) 可得PM=(244.055*90.095)W=21.988kW第二章变压器一、单选题1.一台变压器原设计的频率为 50Hz，现将它接到 60Hz 的电网上运行，当额定电压不变时，铁芯中的磁通将 CA.增大 B.不变 C.减小 D.为零不能运行2.联接组别号不同的变压器不能并联运行是因为 B6A.电压变化率太大 B.空载环流太大 C.负载时激磁电流太大 D.不同联接组别号的变压器变比不同3Yd 接线的三相变压器，U IN、U 2N 分别为一、二次侧额定电压，则变压器变比为(
14、A )A B1N2 1N2C D12N31N4变压器等值电路中 Xm 代表( C )A原边漏电抗 B副边漏电抗C励磁电抗 D短路电抗5.变压器的额定容量用(A )表示,单位为(D )a.SN b.PN c.QN d.VA 或 Kva e.var 或 kvar f.W 或 kW6.我国规定的标准工业用电频率为(B ) Hz.a.40 b.50 c.60 d.1007. 不同容量且短路阻抗标么值不等的变压器并联运行时，各台变压器所分配的负载(即负载系数)的大小按 ( D )A. 容量大小 B. 与短路阻抗标么值成正比C. 一样大小 D. 与短路阻抗标么值成反比8双绕组降压变压器，一、二次侧额定值的
15、关系是( B )AS 1N=S2N，U 1NU 2N，I 1NI 2N BS 1N=S2N，U 1NU 2N，I 1NI 2NCS 1N S2N，U 1NU 2N，I 1NI 2N DS 1NS 2N，U 1NU 2N，I 1NI 2N9三相变压器二次侧的额定电压是指一次侧加额定电压时二次侧的(A )A空载线电压 B空载相电压C额定负载时的相电压 D额定负载时的线电压10. 变压器做短路试验所测得的短路功率可以认为(C )。A. 主要是铜损耗 B.主要为铁损耗 C. 全部为铜损耗 D.全部为铁损耗11. 实验室中的自耦调压器是一种常见的电气设备，其特点是( C )。(A)输出电压比输入电压高
16、(B)输出电流比较大 (C)可以连续调节电压 (D)可以连续调整电流12. 某变压器一次侧额定电流为 ,而此变压器的一次电流实际值为 90A，则用标A180IN么值表示的一次侧电流为 为(D )。(A) 180 (B) 2 (C) 90 (D) 0.513. 在远距离输电时，常常利用变压器将电压升高；而在用电方，需要再利用变压器将电压降低。这样做的目的是为了( C )。7(A)提高电压，安全送电。 (B)提高送电方输送的电功率。(C)减小输电线路的功率损耗。 (D) 变换阻抗，提高功率因数。14. 变压器二次侧输出的有功功率不仅与输出端的电压电流有关，也与( B )。(A) 负载的功率因数有关
17、 (B)负载的大小有关 (C)变压器的接线组别有关 (D)变压器的主磁通有关二、填空题1.变压器负载电流越大，二次侧端电压越高，则变压器负载性质应为_容性_(外特性上翘)_。2.变压器做空载试验可以测得_励磁_阻抗。3.变压器铁芯导磁性能越好，其励磁电抗就_小_。4.电力变压器油箱中充有变压器油，其作用有两个，分别是_ 绝缘和 降温(冷却) 。5.变压器二次额定电压 U2N指的是变压器一次侧加额定电压，二次侧_空载_时的端电压。6.变压器并联运行必须绝对满足的条件是_联结组标号相同_。7.当变压器运行效率最高时，其不变损耗_等于_可变损耗。8.油箱内的变压器油起绝缘和_冷却_作用。9.从变压器
18、运行角度来看，希望其空载电流越_小_越好。10.变压器负载运行时，若负载增大，其铜损耗将_增大_。11.电力变压器绝缘套管的作用是 把线圈引线从油箱中引出，并使引线与油箱绝缘。三、判断题 1.有人说自耦变压器的绕组容量小于变压器的额定容量，对吗?(错 )2.电流互感器运行时，其二次侧绕组可以开路。(错 )3.电压互感器二次侧必须接地，对吗?( 对 )4.电流互感器和电压互感器统称为仪用互感器( 对) 。 四、简答题(每小题 4 分，共 20 分)1.电流互感器(CT)和电压互感器(PT) 的功能是什么?解：用来测量高电压，大电流2.为达到电力变压器的理想并联状态，各台变压器都应满足哪些条件？解
19、：各一次侧额定电压、各二次测电压分别相等，即变比相同8联结组标号相同短路阻抗标么值相等五、计算题1一台 500kVA，U 1N/U2N=10000V/400V，D ，yn 接线的电力变压器，试求：(1)一、二次侧的额定电流；(2)如一次侧为 960 匝，问二次侧绕组的匝数为多少？解：由变压器的设计特性可得(1)NNNUIIS213将数据代入(1)可得 AIN87.0511USI 69.214.322 (2)由变压器变比式K=UN1/UN2=N1/N2 可得N2=UN1/UN2N1=400*960/10000=38.42.一台单相变压器，S N=50kVA，U 1N/U2N=10/0.23kV
20、试求一、二次侧的额定电流。解：由变压器设计特性 SN U 1NI1NU 2NI2NI1N S N/U1N(50/10) A=5AI2NS N/U2N(50/0.23) A=217.39A3三相变压器 SN=3200KVA,U1N/U2N=35/10.5KV,Y,d 接线，空载试验：U 0=UN,I0=4.5%IN,P0=11.5KW，短路试验：I K=IN,UK=7%UN,PKN=37KW，试求：(1)变压器励磁参数和短路参数标么值。(2)75%负载及 cos 2=0.8（滞后) 时的电压变化率。解：9(1)根据变压器设计特性：可以解得NNUIS3A7.5211SIN9.322计算一相的数据
21、3.510/21NUKkV.31N5.02AI71N58.032每相空载损耗 P10=P0/3=11.5/3=3.83kW故励磁阻抗为 kIUZm3.2%5.4励磁电阻为 3.18)5.4(210IPRm励磁电抗为 kXZmm 29.022折算到高压侧的励磁阻抗为 K5.3.22 kRm18X4.9.22 360/5.703/32NIUZ1071.2463.1052*NmZ.9.2*mR74.2536.102*NZX81.26.3/*%/kkIU9.7.52/103/11NIZ4./232kIPR.26.816ZX07.93.21*Nk1.841*kZR069.3.21*NkX(2) %93.210356.0427.84.752%10sincos1221 NkkNUXIRIu4. 一台 SN=5000kVA，U 1N/U2N=10/6.3kV，Y,d 连接的三相变压器。 试求：(1)变压器的额定线电流；(2)变压器一、二次绕组的额定相电压和额定相电流。解：(1)由变压器的设计特性可得
