1、电机与拖动试题及答案直流电机 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，并联支路数分别是_，
2、_。（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，因此稳定运行时，大的电磁转矩对应
3、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？ （使换向极产生的磁通与电枢
4、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) 随着 Ia 增加，IaR
5、a 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，励磁回路电阻 R1=440，空载
6、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： 2.54ffUIAR励磁损耗：2201fCuffPIW空载时：输入功率： 10240UI励磁功率： fPW电枢铜损耗： 220().5CuaafRIIW电刷接触损耗： 1.3.0bU附加损耗： 0adP则： 1 324.75CuaubmecFf adPW当 时，10aIA10.5afIA输入功率： 12.23PUIW2210CuaRIfP2102CubbaUIW输出功率： 211()175.2CuafCubmecFPPPW效率： 210%75.9
7、82、一台并励直流发电机，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） 26NPkW201.37ffUIAR29ffPIW60.123NIAU7.4aNfII247.9CuaPRIW所以 26.emuaf7.94.31506ePTNm（2） 172.9emcFeW210%85.4P3、一台并励直流发电机，铭牌数据如下：PN=23kW，U N=230V，
8、n N=1500r/min，励磁回路电阻 Rf=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.NffIAR3210NPIU4aNfIIA2108.6CuaPRIW（1） 24.aNaEUIV0.163aeNCn电动机运行： 209.6aNaEURIV .130.53eeC167/minaeEnr（2） 2.98emaPIkW（3）31.70152.726/emTNm第二部分 直流电动机的电力拖动 一
9、、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=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
10、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
11、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）
12、 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？
13、解：（1） 0.68NaeURICn152/minNaeIr（2） 不变时， 不变，即NTemTNTaCII93.0.85NaIIA17/minNaeURInrC（3）不计空载转矩时， ，故：emLT0.8.9538.2NemNPTn2NaBeeTNURnC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
14、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）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_。 （
15、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
16、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，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/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？
