1、电机与拖动基础试题库及答案第一部分 直流电机 一、填空题： 1、并励直流发电机自励建压的条件是_;_;_。(主磁路存在剩磁；并联在电枢两端的励磁绕组极性要正确，使励磁电流产生的补充磁通方向与剩磁磁通方向相同；励磁回路的总电阻必须小于临界电阻) 2、可用下列关系来判断直流电机的运行状态，当_时为电动机状态，当_时为发电机状态。 （E aU；E aU）3、直流发电机的绕组常用的有_和_两种形式，若要产生大电流，绕组常采用_绕组。（叠绕组；波绕组；叠） 4、直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_，直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_。 （相反；相同）5、单迭和单波绕组，极对数均为 p 时，并联
2、支路数分别是_，_。（2p；2） 6、直流电机的电磁转矩是由_和_共同作用产生的。（每极气隙磁通量；电枢电流）7、直流电机电枢反应的定义是_，当电刷在几何中线时，电动机产生_性质的电枢反应，其结果使_和_，物理中性线朝_方向偏移。（电枢磁动势对励磁磁动势的作用；交磁；气隙磁场产生畸变；对主磁场起附加去磁作用）二、判断题 1、一台并励直流发电机，正转能自励，若反转也能自励。（ ）（F） 2、一台直流发电机，若把电枢固定，而电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端仍能得到直流电压。（ ） （T）3、一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变。（F） 4、直流电动机的电磁转矩是驱动性质的，因此稳定
3、运行时，大的电磁转矩对应的转速就高。（ ） （F）三、选择题 1、直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于（ ）中。 （1）（1）电枢绕组；（2）励磁绕组；（3）电枢绕组和励磁绕组 2、直流发电机电刷在几何中线上，如果磁路不饱和，这时电械反应是（ ） （3）（1）去磁；（2）助磁；（3）不去磁也不助磁。 3、如果并励直流发电机的转速上升 20%，则空载时发电机的端电压 U0升高（ ）。（2） （1）20%；（2）大于 20%；（3）小于 20%。 四、简答题 1、直流发电机的励磁方式有哪几种？（他励；自励（包括并励，串励和复励）2、如何确定换向极的极性，换向极绕组为什么要与电枢绕组相串联？ （
4、使换向极产生的磁通与电枢反应磁通方向相反。对于直流发电机而言，换向极性和电枢要进入的主磁极性相同；而对于直流电动机，则换向极极性和电枢要进入的主磁极极性相反。换向极绕组与电枢组相串联的原因是：使随着电枢磁场的变化，换向极磁场也随之变化，即任何负载情况下都能抵消电枢反应的影响。）3、试比较他励和并励直流发电机的外特性有何不同？并说明影响曲线形状的因素。 （并励直流发电机的外特性比他励的软。他励：影响因素有两个(1)随着 Ia 增加，IaRa 增加，使 U 下降；(2) 随着 Ia 增加，电枢反应附加去磁作用增强，使磁通 减少，电枢电动势 Ea 减少，最后使 U 下降。并励：影响因素有三个(1)
5、随着 Ia 增加，IaRa 增加，使 U 下降；(2) 随着 Ia 增加，电枢反应附加去磁作用增强，使磁通 减少，电枢电动势 Ea 减少，最后使端电压 U 下降。(3) 两端电压下降，磁通 下降，电枢电动势 Ea 进一步减少，端电压 U 进一步下降。）4、一台并励直流发电机并联于电网上，若原动机停止供给机械能，将发电机过渡到电动机状态工作，此时电磁转矩方向是否变？旋转方向是否改变？ （电磁转矩方向改变，电机旋转方向不变。）五、计算题 1、一台并励直流电动机,铭牌数据如下:P N=3.5kW，U N=220V，I N=20A，n N=1000r/min,电枢电阻 Ra=1，U b=1V，励磁回路
6、电阻 R1=440，空载实验：当 U=220V,n=1000r/min时，I 0=2A，试计算当电枢电流 I a=10A 时,电机的效率（不计杂散损耗）。 解：励磁电流： 20.54ffUIA励磁损耗：2210fCuffPRW空载时：输入功率： 104I励磁功率： f电枢铜损耗： 220().5CuaafPRI电刷接触损耗： 130bU附加损耗： 0ad则： 1 24.7CuaubmecFf adPW当 时，aIA.5fIA输入功率： 120310PU2CuaRI10fPW2102CubbaUIW输出功率： 1 ()175.2CuafCubmecFPPW效率： 210%75.98P2、一台并励
7、直流发电机，铭牌数据如下：PN=6kW，U N=230V，n N=1450r/min，R a=0.57（包括电刷接触电阻），励磁回路总电阻Rf=177，额定负载时的电枢铁损 PFe=234W，机械损耗为 Pmec=61W，求：（1）额定负载时的电磁功率和电磁转矩。（2）额定负载时的效率。 解：（1） 26NkW201.37ffIAR29ffP60.13NIU27.4afA.9CuaPRIW所以 26emf7.4.3150eTNm（2） 12.9emcFePW210%85.43、一台并励直流发电机，铭牌数据如下：P N=23kW，U N=230V，n N=1500r/min，励磁回路电阻 Rf=
8、57.5，电枢电阻 Ra=0.1,不计电枢反应磁路饱和。现将这台电机改为并励直流电动机运行，把电枢两端和励磁绕组两端都接到 220V 的直流电源：运行时维持电枢电流为原额定值。求（1）转速 n；（2）电磁功率；(3)电磁转矩。 解： 30457.NffUIA3210NPIAU4afI2108.6CuaPRW（1） .NaEIV0.163en电动机运行： 209.6aNaURI 130.53eeC167/minaeEnr（2） 2.98emaPIkW（3）31.70152.76/eTN第二部分 直流电动机的电力拖动 一、填空题： 1、他励直流电动机的固有机械特性是指在_条件下，_和_的关系。（U
9、=UN、=N，电枢回路不串电阻；n；Tem 2、直流电动机的起动方法有_ _。（降压起动、电枢回路串电阻起动） 3、如果不串联制动电阻，反接制动瞬间的电枢电流大约是电动状态运行时电枢电流的_倍。 （2）4、当电动机的转速超过_时，出现回馈制动。（理想空载转速） 5、拖动恒转转负载进行调速时，应采_调速方法，而拖动恒功率负载时应采用_调速方法。（降压或电枢回路串电阻；弱磁） 二、判断题 1、直流电动机的人为特性都比固有特性软。（ ）（F） 2、直流电动机串多级电阻起动。在起动过程中，每切除一级起动电阻，电枢电流都将突变。（ ） （T）3、提升位能负载时的工作点在第一象限内，而下放位能负载时的工作
10、点在第四象限内。（ ） （T）4、他励直流电动机的降压调速属于恒转矩调速方式，因此只能拖动恒转矩负载运行。（ ） （F）5、他励直流电动机降压或串电阻调速时，最大静差率数值越大，调速范围也越大。（ ） （T）三、选择题 1、电力拖动系统运动方程式中的 GD2 反映了：（2）（1）旋转体的重量与旋转体直径平方的乘积，它没有任何物理意见；（2）系统机械惯性的大小，它是一个整体物理量；（3）系统储能的大小，但它不是一个整体物理量。 2、他励直流电动机的人为特性与固有特性相比，其理想空载转速和斜率均发生了变化，那么这条人为特性一定是：（3）（1）串电阻的人为特性；（2）降压的人为特性；（3）弱磁的人为
11、特性。 3、直流电动机采用降低电源电压的方法起动，其目的是：（2）（1）为了使起动过程平稳；（2）为了减小起动电流；（3）为了减小起动转矩。 4、当电动机的电枢回路铜损耗比电磁功率或轴机械功率都大时，这时电动机处于：（2）（1）能耗制动状态；（2）反接制动状态；（3）回馈制动状态。5、他励直流电动机拖动恒转矩负载进行串电阻调速，设调速前、后的电枢电流分别为 I1和 I2，那么：（2）（1）I 1I2。 四、简答题： 1、电力拖动系统稳定运行的条件是什么？（电动机的机械特性与负载的转矩特性必须有交点，且在交点处，满足） emLdTn2、何谓电动机的充分利用？(所谓电动机的充分利用是指电动机无论在
12、额定转速下运行,还是调速过程中处于不同转速下运行,其电枢电流都等于额定值。) 五、计算题： 一台他励直流电动机数据为：P N=7.5kW，U N=110V，I N=79.84A，n N=1500r/min，电枢回路电阻 Ra=0.1014，求：（1）U=U N，= N条件下，电枢电流 Ia=60A 时转速是多少？（2） U=U N条件下，主磁通减少 15%，负载转矩为 TN不变时，电动机电枢电流与转速是多少？（3）U=U N，= N条件下，负载转矩为 0.8TN，转速为（800）r/min，电枢回路应串入多大电阻？ 解：（1） 0.68aNeURICn152/minNaeIr（2） 不变时，
13、不变，即TTNTaCII93.0.85NaI A1738/minNaeURInrC（3）不计空载转矩时， ，故：eLT0.8.9538.2NemNPTn2aBeNeTNURnC解得： .69B第三部分 变压器 一、填空题： 1、一台接到电源频率固定的变压器，在忽略漏阻抗压降条件下，其主磁通的大小决定于_的大小，而与磁路的_基本无关，其主磁通与励磁电流成_关系。（外加电压；材质和几何尺寸；非线性） 2、变压器铁心导磁性能越好，其励磁电抗越_，励磁电流越_。 （越大；越小）3、变压器带负载运行时，若负载增大，其铁损耗将_，铜损耗将_（忽略漏阻抗压降的影响）。 （不变；增加）4、当变压器负载（20）
14、一定，电源电压下降，则空载电流 I0_，铁损耗PFe_。（ 减小；减小）5、一台 2kVA,400/100V 的单相变压器，低压侧加 100V，高压侧开路测得I0=2A；P 0=20W；当高压侧加 400V，低压侧开路，测得I0=_A，P 0=_W。（0.5；20） 6、变压器短路阻抗越大，其电压变化率就_，短路电流就_。（大；小） 7、变压器等效电路中的 xm是对应于_电抗，r m是表示_电阻。 （主磁通的；铁心损耗的等效）8、两台变压器并联运行，第一台先达满载，说明第一台变压器短路阻抗标么值比第二台_。 （小）9、三相变压器的联结组别不仅与绕组的_和_有关，而且还与三相绕组的_有关。 （绕
15、向；首末端标记；联结方式）10、变压器空载运行时功率因数很低，这是由于_ _。（空载时建立主、漏磁场所需无功远大于供给铁损耗和空载时铜损耗所需的有功功率） 二、判断题 1、一台变压器原边电压 U1不变，副边接电阻性负载或接电感性负载，如负载电流相等，则两种情况下，副边电压也相等（ ）。 （F）2、变压器在原边外加额定电压不变的条件下，副边电流大，导致原边电流也大，因此变压器的主要磁通也大（ ）。（F） 3、变压器的漏抗是个常数，而其励磁电抗却随磁路的饱和而减少（ ）。（T） 4、自耦变压器由于存在传导功率，因此其设计容量小于铭牌的额定容量（ ）。 （T）5、使用电压互感器时其二次侧不允许短路，
16、而使用电流互感器时二次侧则不允许开路（ ）。 （T）三、单项选择题 1、变压器空载电流小的原因是：一次绕组匝数多，电阻很大；一次绕组的漏抗很大；变压器的励磁阻抗很大；变压器铁心的电阻很大。 2、变压器空载损耗： 全部为铜损耗；全部为铁损耗； 主要为铜损耗；主要为铁损耗 3、一台变压器原边接在额定电压的电源上，当副边带纯电组负载时，则从原边输入的功率： 只包含有功功率；只包含无功功率； 既有有功功率，又有无功功率；为零。 4、变压器中，不考虑漏阻抗压降和饱和的影响，若原边电压不变，铁心不变，而将匝数增加，则励磁电流： 增加；减少；不变；基本不变。 5、一台变压器在（ ）时效率最高。=1；P 0/
17、PS=常数；P Cu=PFe；S=S N四、简答题 1、为什么变压器的空载损耗可近似看成铁损耗，而短路损耗可近似看成为铜损耗？ （变压器铁损耗的大小决定于铁心中磁通密度的大小，铜损耗的大小决定决定于绕组中电流的大小。变压器空载和短路时，输出功率都为零。输入功率全部变为变压器的损耗。即铜损耗与铁损耗之和。空载时，电源电压为额定值，铁心中磁通密度达到正常运行的数值，铁损耗也为正常运行时的数值。而此时二次绕组中的电流为零，没有铜损耗，一次绕组中电流仅为励磁电流，远小于正常运行的数值，它产生的铜损耗相对于这时的铁损耗可以忽略不计，因而空载损耗可近似看成为铁损耗。短路试验时，输入功率为短路损耗。此时一次
18、、二次绕组电流均为额定值，铜损耗也达到正常运行时的数值，而电压大大低于额定电压，铁心中磁通密度也大大低于正常运行时的数值，此时铁损耗与铜损耗相比可忽略不计。因此短路损耗可近似看成铜损耗。）2、电源频率降低，其他各量不变，试分析变压器铁心饱和程度、励磁电流、励磁电抗、漏抗的变化情况。 （据 可知，当 降低时，114.mUfNf 增加，铁()mB心饱和程度增加，励磁电流增加，励磁电抗减小。 ）3、变压器的原、副边额定电压都是如何定义的？ （原边额定电压是指规定加在一次侧的电压。 副边额定电压是指当一次侧加上额定电压时，二次侧的开路电压。 ）4、变压器并联运行的条件是什么？哪一个条件要 求绝对严格？
19、（ 变压器并联运行的条件是：（1）各变压器一、 二次侧的额定电压U1 V1 W1u1 v1 w1aU1 V1 W1u1 v1 w1b分别相等，即变比相同；（2）各变压器的联结组别必须相同；（3）各变压器的短路阻抗（或短路电压）标幺值相等，且短路阻抗角也相等。五、作图题 1、画相量图判定组别：如右图（a）所示 (图略,组别 Y,y4)2、画相量图判定组别： 如右图（b）所示(图略,组别 Y,d11)六、计算题 1、三相变压器额定容量为 20kVA，额定电压为 10/0.4 kV，额定频率为50HZ，Y，y0 联结，高压绕组匝数为 3300。试求：（1）变压器高压侧和低压侧的额定电流；（2）高压和
20、低压绕组的额定电压；（3）绘出变压器 Y，y0 的接线图。 解：（1） 11.63NSIAU228.7NI（2） 15.43PkV20.NPU2、一台 SN=100kVA，U 1N /U2N=6/0.4 kV，Y，y0 联结的三相变压器，I0%=6.5%，P 0=600W，u s=5%，P SN=1800W，试求：（1）近似等效电路参数标么值；（2）满载及 cos 2=0.8（滞后）时的二次端电压和效率；（3）产生最大效率时的负载电流及cos 2=0.8( 20)时的最大效率。 解：（1）由空载试验数据求励磁参数*015.8mZI*20.4PRI*215.3mmXZ由短路试验数据求短路参数*0
21、.SU*.18SNSPR*2*0.467SSXZR（2） 22(cosin)10%4.2UX1)38NV20( )1097.cosSNP（3） 0.57mSN2283.NmI AU0max2(1)1%97.5cosNPS第四部分 交流电机的绕组、电动势和磁动势 一、填空题： 1、一个三相对称交流绕组，2p=2，通入 f=50Hz 的三相对称交流电流，其合成磁通势为_磁通势。(圆形旋转)2、采用_绕组和_绕组可以有效地削弱谐波分量，同时使基波分量_（增加、减小）。 (叠;波;增加)3、一个脉振磁通势可以分解为两个_和_相同，而_相反的旋转磁通势。 (幅值;转速;转向)4、三相对称绕组的构成原则是
22、_ _;_ _;_ _ _。(各相绕组的结构相同;阻抗相等;空间位置对称（互差 120 度电角度）)二、是非题 1、两相对称绕组，通入两相对称交流电流，其合成磁通势为旋转磁通势。（ ） (T)2、改变电流相序，可以改变三相旋转磁通势的转向。（ ） (T)第五部分 异步电动机 一、填空题： 1、当 s 在_范围内，三相异步电机运行于电动机状态，此时电磁转矩性质为_；在_范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为_。（0；反电动势；制动转矩） 2、三相异步电动机根据转子结构不同可分为_ _和_ _两类。（笼型异步电动机和绕线型异步电动机） 3、一台 6 极三相异步电动机接于 50HZ的三相对称电源
23、；其 s=0.05，则此时转子转速为_r/min，定子旋转磁势相对于转子的转速为_r/min。（950；50；0） 4、三相异步电动机的电磁转矩是由_和_共同作用产生的。（主磁通；转子电流的有功分量 ）5、一台三相异步电动机带恒转矩负载运行，若电源电压下降，则电动机的转速_，定子电流_，最大转矩_，临界转差率_。（减小；增大；减小；不变） 6、三相异步电动机电源电压一定，当负载转矩增加，则转速_，定子电流_。（减小； 增加）7、三相异步电动机等效电路中的附加电阻是模拟_的等值电阻。（总机械功率）8、三相异步电动机在额定负载运行时，其转差率 s 一般在_范围内。 （0.010.06）9、对于绕线
24、转子三相异步电动机，如果电源电压一定，转子回路电阻适当增大，则起动转矩_，最大转矩_。（增大；不变） 二、判断题 1、不管异步电机转子是旋转还是静止，定、转子磁通势都是相对静止的（ ）。（T） 2、三相异步电动机转子不动时，经由空气隙传递到转子侧的电磁功率全部转化为转子铜损耗（ ）。 （T）3、三相异步电动机的最大电磁转矩 Tm的大小与转子电阻 r2阻值无关（ ）。（T） 4、通常三相笼型异步电动机定子绕组和转子绕组的相数不相等，而三相绕线转子异步电动机的定、转子相数则相等。（ ） （T）5、三相异步电机当转子不动时，转子绕组电流的频率与定子电流的频率相同（ ）。（T） 三、选择题 1、三相异
25、步电动机带恒转矩负载运行，如果电源电压下降，当电动机稳定运行后，此时电动机的电磁转矩：下降；增大；不变；不定。 2、三相异步电动机的空载电流比同容量变压器大的原因：异步电动机是旋转的；异步电动机的损耗大；异步电动机有气隙；异步电动机有漏抗。 3、三相异步电动机空载时，气隙磁通的大小主要取决于：电源电压；气隙大小；定、转子铁心材质；定子绕组的漏阻抗。 4、三相异步电动机能画出像变压器那样的等效电路是由于： 它们的定子或原边电流都滞后于电源电压；气隙磁场在定、转子或主磁通在原、副边都感应电动势；它们都有主磁通和漏磁通；它们都由电网取得励磁电流。 5、三相异步电动机在运行中，把定子两相反接，则转子的转速会：升高；下降一直到停转；下降至零后再反向旋转；下降到某一稳定转速。 四、简答题 1、三相异步电动机空载运行时，电动机的功率因数为什么很低？ （空载时， ，而 ，其中， 为有功分量电流，用来供给空载损10I0arII0aI耗； 为无功分量电流，用来建立磁场。由于 ，所以空载电流基本上是一无功0rI r性质的电流，因而电动机的功率因数很低。）
