1、电机及拖动（A 卷）一、填空题（每空 1 分，总计 20 分） 1异步电动机不同运行状态对应转差率范围有所不同，电动机运行时转差率范围为（0s1 ） ；发电机运行时转差率范围为（s0） 。 2四极交流电机电枢 36 槽，相邻两个线圈电动势相位差（20 ） 。若线圈两个边分别在第 1、第 9 槽中，绕组短距系数等于（0.9848） ，绕组分布系数等于（0.9598） ，绕组系数等于（0.9452） 。 3异步电动机的铁损主要位于（定子铁芯）中，分析时用（激磁电阻）来表征。 4异步电动机定转子之间没有电的直接联系，通过（频率归算）和（绕组归算）可以获得等效电路图。 5异步电动机的转子铜损也称为（转
2、差）功率，该损耗为（电磁）功率与（总机械）功率之间的差值。 6三相异步电动机的电磁制动状态分为（回馈制动） 、 （反接制动）和能耗制动。 7双笼式三相异步电动机的上笼也称为（起动笼） 。 8同步电机的运行状态包括发电机、电动机和（补偿机/调相机） 。与异步电机不同的是，同步电机的转子存在（励磁） 。 9汽轮发电机采用（隐极）式转子同步电机，相对于水轮发电机，一般极对数比较（少） 。 二、选择题（每题 2 分，总计 14 分） 1下列电机中，气隙最小的是（B） A 直流电机 B 异步电机 C 同步电机 D 不能确定 2一台三角形接法的交流电机接到三相电源时，有一相绕组断线，则电机内部产生的磁通势
3、为（D） A 静止磁通势 B 脉振磁通势 C 圆形旋转磁势 D 椭圆形旋转磁通势 3三相异步电动机参数的测定过程中，需要根据曲线进行损耗分离，对应损耗为（B） A 铜损和铁损 B 铁损和机械损耗 C 机械损耗和附加损耗 D 附加损耗和铜损 4三相异步电动机由单相电源供电时，下面说法正确的是（D） A 转速出现飞车 B 旋转速度大约为三相供电时的一半 C 电磁转矩为零 D 起动转矩为零 5针对三相异步电动机变频调速，下面说法正确的是（ C ） A 属于恒转矩调速 B 属于恒功率调速 C 频率低时需电压补偿 D 转速正比于频率 6同步发电机电枢反应电抗对应了同步发电机的（A ）磁场。 A 电枢主磁
4、场 B 电枢漏磁场 C 电枢磁场 D 激磁磁场 7. 两台相同型号的同步发电机的短路比不同，短路比较大的同步发电机（ B ） A：同步电抗也较大 B：静态稳定极限较高 C：短路电流较小 D：负载电流引起端电压波动幅度较大 三、简答题（每题 6 分，总计 24 分） 1单相绕组通入交流电流后产生脉振磁动势，该磁动势可以分解成两个旋转磁动势，从转速、转向和幅值角度分析两个旋转磁动势的特点与区别。 答：都是旋转磁动势，转速相同，为同步转速（2 分） ；转向相反（2 分） ；行波磁动势幅值是原脉振基波磁动势幅值的一半（2 分） 。 2一台三相异步电动机额定电压为 380V，定子绕组为星形接法，现改为三
5、角形接法，仍接在 380V 电源上，会出现什么情况？ 答：定子绕组由 Y 接法改为 接法，则定子绕组相电压增加为原值的 3 倍，主磁通也将增加为原值的 3 倍，铁心饱和程度增加，励磁电流会有较大增加（4 分） 。励磁电流为无功电流，功率因数降低，且负载运行时定子电流视在值过大.3例举 6 种可以实现三相绕线式异步电动机调速的方法。 答：变频调速、变压调速、定子串电阻调速、转子串电阻调速、串级调速、滑差离合器调速、定子串电抗调速。4. 大亚湾核电站采用三机无刷励磁系统，请首先说明三机和无刷的含义，并简要说明是如何实现无刷的。 答：三机：主发电机、主励磁机、副励磁机（2 分） ；无刷：没有电刷滑环
6、装置（1 分） 。采用旋转整流器励磁，主励磁机采用旋转电枢式同步发电机，副励磁机采用永磁同步发电机（3 分） 。 四、计算题1.某台三相异步电动机，额定功率 75kW，额定转速 975r/min，额定电压 3000V，额定电流 18.5A，额定功率因数0.87，额定频率 50Hz，试求：（1）极数；（2）额定转差率；（ 3）额定效率；（4）额定转矩。解：（1）根据额定转速略小于同步转速，频率 50Hz 时，同步转速为 1000r/min。 ，所以 2p=6。16053fpn（2） 1970.25Ns（3） 2 89.7%cos31.NPUI（4） 7595034.69NNPTNmn2绕线式三相
7、四极异步电动机，额定电压 380 伏，频率 50 赫兹，额定功率 10 千瓦，定子绕组为三角形连接，额定负载时，定子电流 19.8 安，转子电流 9.97 安，功率因数为 0.87，额定效率 88.26%，定子相电阻 1.33 欧，转子相电阻1.12 欧，激磁电阻 7 欧。试计算功率图中所示传递过程中的各种损耗和传递功率，以及转矩方程中的三个转矩值。另外已知机械损耗为 100 瓦，附加损耗 50 瓦。解： 110501()mechmechPpPW2239.7.34()CuIR105108emchup1os9.71326()NPUI22113.41.350()cupRW68423()Fecmup
8、2 16500. 1/min1485uNe fs nrPp()(32)5/in r1.496.780emeTNm221505.9Pn26.78.em3某三相四极笼型异步电动机，Y 连接，额定功率 11kW，额定电压 380V，额定转速 1430r/min，过载系数 2.2，拖动 80%额定恒转矩负载。求（1）电动机转速；（2）电压变为 80%额定电压时的转速。 解：（1） 150143.67Nns2 2().76()0.1945mNrrsK,即0.8rmTs.0.8019452ss所以：s=0.0366 ， （s=1.0318 ，不合理，舍去） n=(1-s) nN =(1-0.0366)15
9、00=1445r/min（2） 220.8.1.408mTNNNKT ,即/.Nms925ss所以：s /=0.0605， （s /=0.6232，不合理，舍去） n/=(1-s/)nN=(1-0.0605)1500=1410r/min 电机与拖动试题 B一、填空题（每空 1 分，共 25 分） 1 某起重机的提升机构，所吊重物的重力为 3400N，以 0.42 m/s 的速度等速上升，此时电动机的转速为 975r/min。忽略传动损耗，那么折算到电动机轴上的负载转矩为 N.m，折算到电动机轴上的重物的飞轮力矩为 N.m2。 2 一台 Z2 型他励直流电动机的铭牌数据为：P N=4kW，U N
10、=220V，I N=22.7A，n N=1500r/min。已知铜损占总损耗的 1/2。则电枢电阻 Ra= ，电势系数 Ce N= V/( r/min)，转矩系数Ce N= N.m/A，理想空载转速 n0= r/min，额定转矩 TN N.m。 3 直流调速系统采用改变电源电压调速，已知电动机的额定转速 nN=900r/min，高速机械特性的理想空载转速n0= 1000r/min；低速机械特性的理想空载转速 n0min=200r/min，在额定负载下低速机械特性的转速 n=100r/min，那么电动机在额定负载下运行的调速范围 D= ，静差率 = 。4 他励直流电动机降低电枢端电压调速可以实现
11、恒 调速； 而在弱磁调速时可以实现恒 调速。 5 已知直流电动机的转动惯量为 J，理想空载转速为 0，那么在空载起动过程中的能量损耗为 ；在空载能耗制动转速从 0 减为 0 的过程中能量损耗为 ；在空载电枢反接制动转速从 0 减为 0 的过程中能量损耗为 。6 三相异步电动机的电磁转矩与 和 的乘积成正比。异步电机接电源时，s=1 时地电磁转矩称为 ，当电动机各参数及电源频率不变时，它与 的平方成正比。 7 异步电动机的能耗制动过程中，改变 和 的大小均可调节制动转矩的数值。 8 三相笼型异步电动机减压起动的方法有： 、 、 等；绕线转子异步电动机可有 、两种起动方法。 二、简答题（共 35
12、分） 1 他励直流电动机的制动方法有哪几种？画出各自对应的人为机械特性图，并简述其特点。 （11 分） 2 试列举出三种以上异步电动机的调速方法，简述其调速原理和特点。 （9 分） 3 电气同步旋转系统通常又称为什么系统？主要有哪三种类型？试从负载的平衡能力、效率、调速性能和动态稳定性四个方面来比较这三种系统。 （8 分） 4 电动机发出的热量去向是怎样的？对同样尺寸的电动机，欲使其额定功率提高，可采取那些措施？电动机按发热的不同情况有哪三种工作制？列出电动机在连续工作方式、变化负载下选择功率时发热校验的几种方法。 （7 分） 三、计算题（共 40 分） 1 某他励直流电动机的铭牌数据为：PN
13、=1.75kW，UN=110V，IN=20.1A，nN=1450r/min，测得电枢电阻 Ra=0.57。此电机用于起吊和下放重物的起重机上，试求： （1）额定负载时，电枢回路串有 8.205 电阻时，电动机稳定运行转速为多少？处于何种运转状态？ （2）当额定负载时，若电枢无外加电压，电枢并联电阻为 2.735，电动机稳定转速为多少？电动机处于何种运转状态？（13 分） 2 某三相绕线转子异步电动机的技术数据为：PN=75kW，I1N=148A，nN=720r/min，E2N= 213V ，I2N= 220A，KT =2.4。用该电动机带动位能负载，如果下放负载时要求转速 n= -300r/min，负载转矩 Tz=0.8TN 时转子每相应该串接多大电阻？ （12 分） 3 某三相四极笼型异步电动机，其定子绕组 Y 联结，该电动机的部分技术数据为：U1N= 380V，nN=1430r/min，KT =2.2，用它来拖动 Tz=0.9TN 的恒转矩负载运行。求： （1） 电动机的转速。 （2） 电源电压降低到 0.9UN 时电动机的转速。 （3） 频率降低到 0.8fN、保持 E1/f1 不变时电动机的转速。 （15 分
