1、重庆理工大学电机及拖动基础练习题答案一、填空： 1、把_能变换为_能的电机称为电动机。答案：电能；机械能；2、直流电机定子部分的主要作用是_，答案：产生磁场；3、变压器具有变换_的功能。答案：电流、电压、阻抗； 4、三相笼型感应电动机降压起动常用的方法有_；_；_。答案：定子串电阻或电抗器降压启动；Y/降压起动；自耦变压器降压起动；5、变频调速是改变电源频率从而使电动机的_变化达到调速的目的。答案：同步转速；6、从工作原理看，中、小型电力变压器的主要组成部分是和 。 答案：绕组、铁心7、直流发电机是把_能变换为_能输出。答案：机械能； 电能8电力拖动系统稳定运行的条件是 。答案：在交点处 dn
2、Tem210、三相感应电动机旋转磁场的方向由 决定。答案：流入定子电流的相序11、Y- 起动适用于定子绕组正常接法为 的三相鼠笼式异步电动机。答案：三角形12、当变压器把低电压变成高电压时，其电流 。答案：减小13、三相鼠笼式异步电动机主要由 和 组成。答案：定子；转子14、三相鼠笼式异步电动机三相对称绕组通以对称电流时，将产生 磁场。答案：旋转15、三相异步电动机的额定电压是指加在 绕组上的 电压。答案：定子；线16、三相感应电动机在额定负载下运行时，降低电源电压，电动机的转速将 。答案：降低17、三相异步电动机的电磁制动状态有 ； 和 三种。答案：回馈制动 反接制动； 能耗制动18、三相异
3、步电动机的电磁转矩 Tem 与电源电压 U1 的关系是 。答案：Tem V1219.直流发电机的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 。 答案：相反，相同20 .当 时直流电机的运行状态为电动机状态，当 时直流电机的运行状态为发电机状态。答案： Ea U，E a U21 .直流电机的电枢反应的定义是 .。答案：电枢磁场对励磁（主）磁场的作用。22 .他励直流电动机的固有机械特性指在 的条件下， 和 的关系。答案： U=UN,=N,电枢回路不串电阻；n；T em23 .直流电动机的起动方法有 。答案：降压起动，电枢回路串电阻起动，直接起动。24 .当直流电动机转
4、速超过 时，出现回馈制动。 答案： 理想空载转速。25 .变压器铁心导磁性能越好，其励磁电抗 励磁电流 。答案：越大，越小26 .变压器的功能是将一种电压等级的交流电变为 的另一种电压等级的交流电。答案：同频率。27 .单相双绕组变压器的联结组别的标号有 个，分别是 、 。答案：两、I/I-12 .I/I-628.仪用互感器中用于测量电流的是 ，在工作中它的二次绕组必须 ，并不允许 。用于测量电压的是 ，在工作中它的二次绕组必须 ，并不允许 。答案：电流互感器、接地、开路电压互感器、接地、短路29.三相异步电动机根据转子结构不同可分为 和 两类。答案：笼型异步电动机，绕线型异步电动机。30.三
5、相异步电动机的过载能力是指 。答案：T m /TN。31.拖动恒转矩负载运行的三相异步电动机，其转差率 S 在 范围内时，电动机都能稳定运行。答案：0S m。32.单相异步电动机若无起动绕组，通电起动时，起动转矩 ，并 起动。答案： 为零,不能自行。33.交流伺服电动机有 、 和 三种控制转速的方法。答案：幅值控制，相位控制，幅相控制35.三相对称电流在异步电动机的三相定子绕组中建立的磁场是 旋转磁场 ， 36.有一台 JO2824 型鼠笼式异步电动机，额定功率为 40KW，额定转速为 1470 转/分，则它的旋转磁场磁极对数是 2 对，同步转速为 1500 转/分 ，额定转差为 0.02 ，
6、额定转矩为 259.9 牛/米 。37一台 Y132S4 的国产三相异步电动机，电源频率为 50Hz，当转差率s=0.03 时，转子转速为 1455 r / min ，则转子电流的频率为 1.5HZ 。38电磁转矩对直流发电机来说是 制动转矩 ，对直流电动机来说是 拖动转矩 。电枢电动势在直流电动机中称 反电势 ，与电源电压相平衡。39改变直流电动机运转方向的方法有 励磁绕组换接 和 电枢绕组换接 两种。41在运行中的三相异步电动机如发生某一相电路断开，则电动机一般仍能 继续运行 ，但工作绕组中的电流将 增大 ，从而导致 电机容易烧毁 。43.三相异步电动机主要由定子和转子两大部分组成。定子是
7、固定部分，用来产生 旋转磁场 ；转子是转动部分，又分 鼠笼式 和 绕线式 两种，用来 产生电磁转矩 。44.三相对称电流在异步电动机的三相定子绕组中建立的合成磁场是一个 旋转磁场 ，它的旋转方向是与 三相对称电流的相序 一致的。一台三相交流电动机欲改变运行转向应对调任意两根电源线，欲改变同步转速应 改变绕组接法以改变磁极对数 。45.三相异步电动机定子绕组 A-X，B-Y，C-Z 在空间以顺时针排列互差 120，若通以电流 iA=Imsit A，iB=Imsin(t+120)A ，i C=Imsin(t+240) A ， 则旋转磁场以 逆时针 方向旋转。46.直流电机按励磁绕组的连接方式可分为
8、：他励直流电机 、 串励直流电机 、并励直流电机 和 复励直流电机 4 种。48三相异步电机的极对数 、同步转速 、转子转速 、定子频率 、转子p1nn1f频率 、转差率 及转子磁动势 相对于转子的转速 之间的相互关系如何？2fs2F2试填写下表中的空格。 p11min/r1in/rHzf/zf/2s12min/r1 50 0.032 1000 501800 60 35 600 -5004 50 150变压器等效电路 Xm 中是对应于主磁通的电抗，R m 是表示铁心损耗的等效电阻。51变压器在一次侧外施额定电压不变时，若二次侧电流增大，则一次侧电流增大，主磁通不变。52三相异步电动机正常运行时
9、，负载转矩增大时，则转差率将增大, 电流将增大； 53 当 s 在 0n1 且同向 (C) nXq B、 XdXQ C、 Xd=Xq D Xd=67. 凸极同步发电机附加电磁功率产生的原因是（ ）： （ 正确答案是:B）A、 交轴励磁绕组 B、 交轴上的磁阻比直轴上的磁阻大C、 直轴上的磁阻比交磁阻大 D 交轴上的磁阻等于直轴上的磁阻68. 变压器铁芯中的主磁通 按正弦规律变化，绕组中的感应电动势： （ 正确答案是:C ）A、 正弦变化、相位一致 B、 正弦变化、相位相反C、 正弦变化、相位滞后 90 D 正弦变化、相位与规定的正方向无关70. 多台变压器在并联运行时： （ 正确答案是:D ）
10、A、 容量较大的变压器首先满载 B、 容量较小的变压器首先满载C、 短路阻抗百分数大的变压器首先满载 D 短路阻抗百分数小的变压器首先满载 71. 若将变压器一次侧接到电压大小与铭牌相同的直流电源上，变压器的电流比额定电流( ) ： （ 正确答案是:D ）A、 小一些 B、 不变 C、 大一些 D 大几十倍甚至上百倍 72. 变压器铁心在叠装时由于装配工艺不良，铁心间隙较大，空载电流将( )。： （ 正确答案是:B ）A、 减小 B、 增大 C、 不变 D 无法确定73. 影响变压器铁损耗大小的因素是( )。： （ 正确答案是:B ）A、 励磁电流大小 B、 磁通密度和频率 C、 负载大小 D
11、 输出电压高低74. 单迭绕组的电刷数目应( )主磁极的数目。： （ 正确答案是:A ）A、 等于 B、 小于 C、 大于 D A 和 B75. 并励直流发电机正转时不能自励，反转可以自励，是因为： （ 正确答案是:C ）A、 电机的剩磁太弱 B、 励磁回路中的总电阻太大C、 励磁绕组与电枢绕组的接法及电机的转向配合不当 D 电机的转速过低76. 变压器原边供电电压因故降低 5%时,为使副边电压不变,应将（B ）A.原绕组匝数增加 5% B.原绕组匝数减少 5% C.副绕组匝数减少 5%77. 一台三相变压器的额定电压 U1N/U2N=10000/400V,绕组为 Y/11 接法，则其变比为（
12、A ）A.14.43 B.25 C.43.378. 一台三相电力变压器:SN=500kVA,U1N/ U2N =10/0.4kV,Y,Y0 连接,下面数据中有一个是励磁电流的数值，它应该是（ A ）A.28.87A B.50A C.2A D.10A 79. 并励直流电动机的额定电流 IN,额定电枢电流 IaN 和励磁电流 IfN 三者的关系为（ A )A.IN=IaN+IfN B.IN=IaN=IfN C.IN=IaN-IfN D.IfN=IaN+IN三、判断1、直流电动机的电磁转矩与电枢电流成正比。 （ ）错 直流电动机的电磁转矩与电枢电流在磁场恒定时成正比2、负载时电枢磁动势对主磁场的影响
13、称为电枢反应，电枢反应对电动机的影响不大。 （ ）错 电枢反应对电动机有影响，电枢反应使主磁场削弱。3.绕线式三相异步电动机，转子串电阻调速属于变极调速（ ）错 绕线式三相异步电动机，转子串电阻调速属于改变转差调速。4、三相感应电动机变极调速的平滑性差。 （ ）对5、三相感应电动机可在转子回路中串接电阻调速。 （ ）错 三相感应绕线型电动机可在转子回路中串接电阻调速。6、负载的变化引起直流电动机转速的变化称为调速 （ ）错 负载的变化引起直流电动机转速的变化称为转速波动7、变压器的特点是一、二次绕组之间只有磁的耦合，没有电的联系。 （ ） 对 8.单相异步电动机是只有一相绕组和由单相电源供电的
14、电动机。 （ ）错 单相异步电动机是有两相绕组和由单相电源供电的电动机9、三相绕线转子异步电动机转子回路串电阻调速，其最大转矩增大。 （ ）错 三相绕线转子异步电动机转子回路串电阻调速，其最大转矩不变。 10、三相异步电动机有鼠笼式转子和绕线转子之分。 ( )对11.他励直流电动机的人为特性都比固有特性软（）答案：（错） ，他励直流电动机串电阻和弱磁的人为特性比固有特性软。12.直流电动机在轴上的输出功率是电动机额定功率（）答案（）13.三相变压器的绕组不论是星形还是三角形连接，其额定容量的表达式均为sN= IN1UN1= IN2UN23答案：（）14.改变电流相序，可以改变三相异步电动机旋转
15、磁场的旋转方向（）答案（）15.他励直流电动机负载转矩不变，若电枢回路串电阻调速，其电枢电流变小（）答案（X）他励直流电动机负载转矩不变，若电枢回路串电阻调速，其电枢电流不变16.异步电机只有转子转速和磁场转速存在差异时，才能运行。 （ ）答案（）17三相异步电动机断了一根相线仍然能起动。 （ ）18在直流电机工作过程中，电磁转矩的方向总是和电机的旋转方向一致。 （ ）19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。 （ ）20三相异步电动机铭牌上标注的额定功率是指电动机输出的机械功率。 （ ）21在串励电动机中流过励磁绕组和电枢绕组的电流相等。
16、 （ ）22直流发电机在电枢绕组元件中产生的交流电动势，只是由于加装了换向器和电刷装置才能输出直流电动势。 （ ）23实现单相异步电动机的正反转，只要电源的首、末两端对调即可。 （ ）24.若改变三相异步电动机的旋转方向，可改变输入电动机三相定子绕组的相序。（ ）25.三相异步电动机旋转磁场的转速 n1 与磁极对数 p 成反比，与电源频率成正比。 （ ）26.三相异步电动机，在任何工作状态下其电磁转矩方向始终与旋转方向一致。（ ）27.转子的转速越高，电枢中的电流越大。 （ ）28.额定转速为 740 转/分钟的三相异步电动机，其同步转速为 750 转/ 分钟。 （ ）29.单相异步电动机启动
17、后，去掉启动绕组将会停止。 （ ）30.三相异步电动机正常运行时，负载转矩增大时，则转差率将增大。 （ ）.31若要改变单相电容式异步电动机的转向，必须同时将工作绕组的起动绕组各自与电源相联的两根端线对调后再接入电源( )32三相异步电动机在正常运行时，如果转子突然卡住不动，则转差率 S=0( )33三相异步电动机输出功率相同时，若转速高，则转矩大，反之亦成立( )34若对变压器同名端不清楚，那么错误的串、并联将可能导致两个绕组磁动势互相抵消，铁芯中无磁通，绕组中无感应电动势，导致绕组中电流增大，从而烧毁变压器。 （ ）35不管异步电机转子是静止还是旋转的，定子旋转磁势和转子旋转磁势之间都是相
18、对静止的。 （ ）36.一台并励直流发电机，正转能自励，反转也能自励。( )37. 若对变压器同名端不清楚，那么错误的串、并联将可能导致两个绕组磁动势互相抵消，铁芯中无磁通，绕组中无感应电动势，导致绕组中电流增大，从而烧毁变压器。 （ ）38.通常同步电动机多在过励状态下运行，以便从电网吸收超前电流（即向电网输出滞后电流） ，改善电网的功率因数。( )39. 汽轮发电机多采用隐极式结构，水轮发电机多采用凸极式结构。（回答: ）40. 同步电动机的功率因数可以调整到 1。（回答: ）42. 直流电机电枢元件中的电势和电流都是直流的。（回答: ）43. 直流电动机降压调速适用于恒转矩负载。（回答:
19、 ）44. 负载的变化引起直流电动机转速的变化称为调速。（回答: ）45. 并励发电机没有剩磁也可以建立电压。（回答: ）46. 变压器的电压分接开关一般装在高压侧。（回答: ）47. 变比相等、额定电压相等的变压器都可以并联运行。（回答: ）48. 直流电动机在负载运行时，励磁回路不能断开。（回答: ）49. 三相异步电动机的转子旋转方向与定子旋转磁场的方向相同。（回答: ）50. 三相异步电动机正常运行时，负载转矩增大时，则转差率将增大。（回答: ）51. 三相异步电动机在满载运行时，若电源电压突然降低时，三相异步电动机转速下降，三相电流同时减小。（回答: ）52. 异步电机若转差率在 0
20、1 之间，一定运行在电动机状态。（回答: ）53. 槽距角 是电机相邻两个槽之间的角度。（回答: ）54. 三相异步电动机在运行中一相断路，电动机停止运行。（回答: ）55. 单相异步电动机是只有一相绕组和由单相电源供电的电动机。（回答: ）四、简答题1、 他励直流电动机为什么不能直接起动？常用的起动方法有哪些？答：直接启动时启动电流很大， （2 分）常用电枢回路串电阻启动；（1.5 分）降低电枢电压启动 （1.5 分）2、什么是生产机械的负载转矩特性？生产机械的负载转矩特性分为哪几类？答案：生产机械的转速 n 与负载转矩 TL之间的关系n=f(TL)叫生产机械的负载转矩特性。 （1 分）负载
21、转矩特性包括反抗性恒转矩负载 （1 分）位能性恒转矩负载 （1 分）恒功率负载 （1 分）通风机负载 （1 分）3、三相感应电动机电磁制动的方法有哪几种？答案：三相异步电动机电磁制动的方法有回馈制动 、 （1 分）反接制动、 （2 分）能耗制动（2 分）4、.他励直流电动机的调速方法有哪几种? 答案：他励直流电动机的的调速方法有A、降压调速 （2 分）B、电枢回路串电阻调速 （2 分）C、改变励磁电流调速 （1 分）5、什么是直流电动机的电枢反应? 电枢反应对主磁场有什么影响?答：电枢磁场对主磁场的影响叫电枢反应。 （2 分）电枢反应使合成磁场的波形畸变。 （1 分）电枢反应使主磁场削弱。 （
22、2 分）6、三相笼型感应电动机降压启动的方法有哪些？各有什么特点？答案：三相笼型感应电动机降压启动的方法有 定子串电阻或电抗器降压启动； （2 分）Y/降压起动； （2 分）定子串自耦变压器降压起动； （1 分）7、什么是三相异步电动机的同步转速？它的大小与哪些因素有关？答：旋转磁场的转速称为同步转速。 （2 分）它与电源频率和电动机的极对数有关，n 1=60f1/p （3 分）8.什么是静差率？它与那些因素有关？答案：静差率是指电动机由理想空载到额定负载时的转速降落与理想空载转速nO 之比，即 s=n0-nn/n0它的大小与机械特性的斜率及理想空载转速 nO 的大小有关。9.变压器一次绕组若
23、接在直流电源上，二次侧会有稳定的直流电压吗？为什么？答案：不会。因为直流电源加在变压器一次绕组上，将产生直流电流，在铁心中建立恒定磁通，恒定磁通不会在二次绕组中产生稳定的感应电动势。10.一台 220V/110V 的单相变压器，变比 K=2,能否一次绕组用 2 匝，二次绕组用一匝，为什么？答案；不能。因为产生一定主磁通所需要的磁动势 N1 I0 是一定的，当一次绕组匝数太少时（N 1=2）则导致 I0 很大，变压器将被烧坏。11.一台 380/220V 的单相变压器，如不慎将 380V 加在低压绕组上，会产生什么现象？答案：此时一次、二次绕组电压都超过额定电压的 倍，即低压电压为3380V，而
24、高压侧电压为 660V，将损坏变压器的绝缘。12. 感应电机等效电路中 代表什么意义？能不能不用电阻而用21Rs一个电感或电容来表示？为什么？13. 为什么异步电动机最初起动电流很大，而最初起动转矩却并不太大？15.同步发电机投入并联运行的条件是什么？答： 双方应有一致的相序； 双方应有相等的电压； 双方应有同样或者十分接近的频率和相位。 五、计算1、直流他励电动机的铭牌数据为PN=13KW，VN=220V ，nN=1500r/min ，IN=68.6A，Ra=0.225，用该电动机拖动起重机，当其轴上的负载转矩为额定转矩的一半即 I= IN 时，要求21电动机在能耗制动状态中以 800r/m
25、in 的稳定低速下放重物，试求电枢回路中应串入电阻的数值。解： (3 分)136.0152.6820NaenRIVC(6 分)Inesa(3 分)6.8213.058sR(3 分)9s2、一台他励直流电动机，其额定数据为=100KW, IN=511A,UN=220V,nN=1500r/min，电枢电阻总电阻 Ra=0.O4，电动机带额定负载运行。用串电阻法将转速降至 600 r/min，应在电枢电路串多大的电阻？ （10 分）解： （3 分）13.0154.20NaenRIVC（5 分）Iese（5 分）513.041.260sR（2 分）.sR3、一台三相感应电动机的铭牌数据为 PN=125
26、KW，nN=2960r/min ， （K T）m=2.2，求额定转矩,最大转矩 , 额定转差,临界转差率和机械特性的实用表达式。额定转矩 TN=9550PN / nN=9550 =403、3（Nm） （3 分）296015最大转矩 T m=mTN=2.2 403.3=887.26 （Nm） （3 分）额定转差 SN=n1-nN/ n1= =00133 （3 分）3临界转差 S m=SN（m+ ）=00133（ ）=0053 （3 分）2m12.实用表达式 T= Nm （3 分）s0536874、一台三相绕线式感应电动机 PN=70KW,nN=725r/min,m=2.4，求额定转矩,最大转矩,
27、 额定转差率,临界转差率，同步转速和机械特性的实用表达式。解：额定转矩 TN=9550PN / nN=922Nm （3 分）最大转矩 T m=mTN=2212、9 Nm （3 分）同步转速 n1=60f1/ P=3000 / 4=750 转/分 （3 分）额定转差 SN=n1-nN/ n1=0033 （2 分）临界转差 S m=SN（m+m 2-1）=015 （ 2 分）实用表达式 T= Nm （2 分）s15.0.95、他励直流电动机的 Un=220V,In=207.5A,Ra=0.067.试问(1) 直接起动时的起动电流是额定电流的多少倍？（2）如限制起动电流为 1.5IN,电枢回路应串多
28、大的电阻？答案：I st=UN/Ra=220/0.067=3283.6AIst/IN=3283.6/207.5=15.8 倍Rs=UN/1.5IN-Ra=(220/1.5207.5 -0.067)=0.64 欧6.一台他励直流电机Pn=10KW、Vn=110V、In=112A 、Nn=750r/min、Ra=0.1，设电机带反抗性恒转矩负载额定运行于额定状态，求：采用电压反接制动，使最大制动电流为2.2IN，电枢电路应串入多大电阻？答案：应串入电阻 RS=(UN+Ea)/2.2IN RaEa=UN-INRa=110-0.1*112=98.8VRS=110+98.8/2.2*112 0.1=0.
29、747 欧7某三相变压器的额定容量为 500KVA，Y、Yn 连接，电压为 6300/400V，现将电源电压由 6300V 改为 10000V，若保持低压绕组匝数每相 40 匝不变，试求原来高压绕组匝数及新的高压绕组匝数？答案：(1)原来高压绕组匝数U1NP/U2NP=N1/N2 N1=630 匝1630/4(2) 新的高压绕组匝数N/=1000 匝/10/3408、一台三相绕线式异步电动机的数据为Pn=22KW、Nn=1460r/min、R 2=0.138、 T=2、要使电动机满载时的转速调到1050r/min，转子每相应串接多大的电阻？答案： SN=n1-nN/n1=(1500-1460)
30、/1500=0.027S=n1-n/n1=(1500-1050)/1500=0.3转子每相应串的电阻 RS=(S/SN-1)R2=(0.3/0.027 -1)*0.138=1.4 欧9. 一台单相变压器，S N=5000kVA，U 1N/U2N=10/6.3kV，试求原、副方的额定电流。解： AUIN50105311 SI 6.79.632210. 一台三相变压器，S N=5000kVA，U 1N/U2N=35/10.5kV，Y ，d 接法，求原、副方的额定电流。解： AUINN 48.210353311 SI 9.7.32211. 根据题图的接线图，确定其联结组别。1） 2） 3）解： 1）
31、Y，d11 2）Y，y8 3) Y，d5 12. 一台三相六极异步电动机，额定数据为：，KWPHzfVUNN 5.7,50,3811 ，定子绕组 D 接。定子铜损耗 470W，82cosmin9621rn铁损耗 234W,机械损耗 45W，附加损耗 80W。计算在额定负载时的转差率、转子电流频率、转子铜损耗、效率及定子电流。解： 038.10961nsNN Hzff .538.2由 ，得admMNadmcuNM pPsppP 2 WsNad 7926)038.1/()84570()1/()( WPspMNcu 31926038.2 %9.8623470511 FecuNp AUINNN 5.1
32、869.2.0387cos3111 13. 一台他励直流电动机， ， KWPN40， ，VN20AIN5.207。67.aR1) 若电枢回路不串电阻直接起动，则起动电流为额定电流的几倍？2) 若将起动电流限制为 ，求电枢回路应串入的电阻大小。NI5.1解：（1） NaNst IARUI 82.156.328067.22) 4.07.)51(5.aNpIR14 一台并励直流电动机的额定数据如下：PN17kw，U N220V，n3000r/m，IN 88.9A，电枢回路电阻 ra=0.0896 欧，励磁回路电阻 Rf181.5 欧，若忽略电枢反应的影响，试求：（1）电动机的额定输出转矩；（2）在额
33、定负载时的电磁转矩；（3）额定负载时的效率；（4）在理想空载（I a0）时的转速；（5）当电枢回路串入电阻 R0.15 欧时，在额定转矩时的转速。解（1） Nm1.54302617NT（2） 2.8IffA68.71.9fNaNV14.20920RIUEaw34.PaNemNNm2.5926138nTNee（3） Nm1.4.0emNw2.6031.5PcufcaemN1RIf2218602.13+87.688 20.0896+1.2122181.519557.7 w %9.8610N（4） mrEnUCaNe /2.314.200 （5）因为调速前后 不变，所以 不变TemIaVRIUEaNa 19)5.0896.(.720)( mrna /.814914.230
