1、西南交通大学 20092010 学年第 1 学期试卷题库一、填空：1. 使三相异步电动机的转向改变的方法是 将联接于三相电源的三相绕组的任意两项对调位置 ( 3 分)2. 三相异步电动机变频调速的是保持 每级磁通不变，以便充分利用 铁心 。(3 分)3. 三相异步电动机的转子电流随转差率 s 的增加而 增加 ，功率因素随差率 s 的增加而 变小 （4 分）4. 三相异步电机的最大转矩 TMAX 与其他参数的关系是：与输入电压 U1 的平方成正比 ，与转子内阻 R2 无关 ，与转子漏抗 X 20 成反比 。 （3 分）5. 三相异步电机的起动转矩 TSt 与输入电压 U1 的平方成正比 。 （2
2、 分）6. 三相异步电机的效率 在 空载或轻负载时 很低，在 额定负载或接近额定负载时较大。 （2分）7. 三相异步电机起动方式主要有 直接启动 ， 降压启动 ；绕线异步电机的起动主要采用 可以既减少起动电流，又达到较大的起动转矩。 （3 分）8. 三相异步电机制动方式主要有 能耗制动 ， 反接制动 和 发点反馈制动 。 （3 分）9. 三相异步电机开环调速方式主要有 改变刺激对数 p ， 改变转差率 s 和 改变电源频率 f 。 （3 分）10. 三相异步电机闭环调速方式主要有 交流变压调速 和 交流变压变频调速 。 （2 分）11. 改变直流电动机的转速的方法有 电枢串电阻调速 ， 降压调
3、速 ， 弱磁调速 。(3 分)12. 直流电动机的电气制动方式有 能耗制动 ， 反接制动 ， 回馈制动 。(3 分)13. 直流电机电刷间的感应电动势 E 与 电机转速 和 每级磁通 成正比。 （2 分）14. 直流电动机电磁转矩与 电枢电流 和 每级磁通 成正比。 （2 分）15. 自励直流发电机主要分成 并励发电机 ， 串励发电机 和 复励发电机 。 （3 分）16. 变压器铁心损耗分为 磁滞耗损 和 涡流耗损 。 （3 分）17. 变压器空载实验可以测得变压器的 励磁电导、励磁电纳 和 空载电流 。 （3 分）18. 在单相半波可控整流电路中，负载为大电感负载时，加续流二极管可以使负载电
4、压不出现 负电压 ，同时使负载电流 （3 分）TDdii二、 简答题1. 三相异步电机变频调速系统的主要特点是什么？（5 分）仍然采用电流源变频器，使控制对象具有较好的动态响应，便于实现回馈制动；系统采用双环反馈，外环为转速环，内环为电流环；转差率 的控制信号分为两路，分别作用于可控整流S器 UR 和逆变器 UI 上；当转速信号 反向时， 、 、 均反向；该系统的频率控UsU1制环节的输入信号是转差信号 s2. 三相交流异步电动机的电磁转矩与什么变量有关，分别是什么关系？（5 分），其中 ，称为异步电动机的转矩常数，她决定于电2cosIKT 2/4.NkpmKT动机的构造。与每级磁通 ，转子电
5、流 ,转子电路的功率因数 有关。I 2cos3. 和复励发电机主要有什么优点？主要应用于哪种场合？（5 分）复励发电机在任何负载下，其端电压 U 可以几乎保持不变，也就是它的外特性曲线较并励发点机的外特性更为平直和复励发电机主要应用于负载变动激烈，或负载距发电机较远，而又需要保持端电压相当平稳的场合4. 直流电动机的损耗主要包括哪几部分？（5 分）机械耗损；铁心耗损；铜耗；附加耗损（又称杂散耗损）5. 他励直流电动机的有哪几种方式可以实现反转？（5 分）改变励磁电流的方向；改变电枢电压极性6. 他励直流电动机的起动方式有哪些？各有何特点？（5 分）直接启动 特点：启动开始瞬间，由于机械惯性，电
6、动机转速 n=0，反电动势 0aE降压启动 特点：启动瞬间，把加于电枢两端的电源电压降低，减少了启动电流 Ist电枢回路串电阻启动 特点：限制了启动电流7. 他励直流电动机的调速方式有哪些？各有何特点？（5 分）电枢串电阻 R 调速 特点：R=0 时，电机运行于固有机械特征的“基速”上，随 R 增大，转速降低，串电阻调速永远不会超过基速；串电阻调速时，若负载为恒转矩，电动机运行于不同转速时电枢电流不变；串电阻调速时，由于 R 上流过很大的电枢电流，R 上将有较大耗损，转速 n 越低，耗损越大；电机低速运行时稳定性变差。降低电源电压调速 特点：同电枢串电阻，另外，调速的平滑性比电枢串电阻好得多改
7、变励磁磁通的弱磁调速 特点：正常情况下，励磁电流 If 远小于电枢电流 Ia，因此，励磁回路所串的调节电阻损耗小的多，可连续调节 Rf，实现无级调速；弱磁升速的转速调节，电动机转速最大值受换向能力和机械强度限制，转速不能过高；同电枢电阻调速特点8. 对他励、串励、复励直流电动机，磁场分别由什么绕组建立？（5 分）直流电机的励磁绕组的供电方式称为励磁方式。按直流电机励磁绕组与电枢绕组联接方式的不同分为他励直流电机、并励直流电机、串励直流电机与复励直流电机等四种。他励直流电机：励磁绕组与电枢绕组分别用两个独立的直流电源供电；并励直流电机：励磁绕组与电枢绕组并联，由同一直流电源供电；串励直流电机：励
8、磁绕组与电枢绕组串联；复励直流电机，既有并励绕组，又有串励绕组。9. 一台额定电压为 220V 的变压器能否接到 380V 的电网上使用，为什么？（5 分）不能。 （V ）8104.SNBfUm10. 电流互感器和电压互感器在电路中一般起什么作用？他们的使用中一般应注意什么？（5 分）作用：电流互感器和电压互感器，统称互感器。互感器的主要作用是实现仪表、继电器与强电主电路隔离，这可以避免主电路的高电压和大电流直接引入测量仪表和继电器，同时也防止仪表、继电器等故障时影响主电路，提高主电路的测量及控制电路两方面工作的安全、可靠性。互感器还可以扩大仪表和继电器的测量和控制范围电流互感器使用注意：按照
9、电路的额定电压、一次电流、二次电流及准确度要求选用使用类型的电流互感器按照已选择的电流互感器二次额定负荷 S2N 应大于、等于互感器二次负载回流的总实际负荷 S2电流互感器选择了型号并计算出二次负荷后，应进行短路动稳定度和热稳定度的校验电流互感器在工作室，其二次侧不得开路电流互感器二次侧绕组有一端需接地，并注意连接的端子极性要正确电压互感器使用注意：工作时二次侧不得短路；电压互感器二次侧也必须有一端接地；电压互感器在安装施工中要注意其端子的连接极性11. 如果变压器的二次绕组匝数增加 1 倍，一次所加的电压不变，二次绕组得到的感应电动势如何变化？，当 N2 增加一倍， U1 不变，U 2 增大
10、一倍12U12. 请画出变压器的等效电路图？（5 分）1U 2I21E 2ULZ1R 2R1X 2X1I fRfX0I 1UshRshX1I LZ2U图 1-9 变 压 器 等 效 电 路 的 简 化a)“T”形 等 效 电 路 b) 简 化 等 效 电 路a) b)13. 晶闸管的开通条件：除了阳极加正向电压外，还必须同时在控制极与阴极之间家一定的正向电压 Ug，有足够的控制极电流 Ig 流入三、 问答题：1. 他励直流电机的调速措施有那几种（4 分）？为什么一般采用改变电机电枢电压的方式调节电机转速？（5 分）当采用什么调速方式时属于恒转矩调速，采用什么调速方式时属于恒功率调速，为什么？（
11、6 分） （共 15 分答：（1）改变电枢回路中的串联电阻 R；降低电枢电压 U，减弱励磁磁通 （2）降低电源电压，电动机的机械特征斜率不变，即硬度不变。与串电阻调速比较，降低电源电压调速在低速范围运行时转速稳定性要好得多。降低电源电压调速时，对于恒转矩负载，电动机运行于不同转速时，电动机的电枢电流 Ia 仍是不变的。另外，当电源电压连续变化是，转速也连续变化，是属于无级调速的情况，与电枢串电阻调速比较，调速的平滑性要好得多，因此，一般采用改变电机电枢电压的方式调节电机转速（3）降低电枢电压属于恒转矩调速方式，因为在降低电枢电压调速时，磁通 不变，N因此电机允许输出转矩为 。常 数NT1aIK
12、减弱励磁磁通属于恒功率调速方式。因为在弱磁调速时， ，则磁通aNI,U与转速 n 的关系为 ，将 带入nCIRaE/UnT/，所以为恒功率调速常 数5.9.CTP2. 他励直流电机的人为机械特性有哪几种？（5 分）分别画出转速 n 与转矩 T 的关系图，并说明其特点。 （10 分） （共 15 分）答：（1）电枢回路串联电阻时的人为机械特征,特点：TKRUnNEaNE2理想空载 n0保持不变；机械特征斜率 随 R 的增大而增大；当时， ，电动有 R 增大，NTN机械特性变软。（2）改变电枢电压的人为机械特征,特点：TKUnNEaNE2理想空载 与电枢电压成正比；特性斜率 与固有特性相同，是一簇
13、低NEKUn0 于固有机械特性并与之平等的直线；当负载转矩保持不变，降低电枢电压时，电动机的稳定转速随之降低（3）减少励磁磁通的人为机械特性 ,特点： 减少时，理想空TKRnNEaN2载转速 n0增大； 减少时，特性斜率 增大3. 试画出三相异步电机的正、反、停主电路及控制电路，说明电路中各元件的作用。 （15 分）答：主电路见下一题，其中熔断器 FU:短路保护；热继电器 FR：过载保护；接触器 KM：零压保护正-反- 停控制原理：SB2 与 SB3 两个启动按钮是动合动断触电联动按钮，当压下 SB2 是，KM1 得点吸合，电动机接通电源正转。当压下 SB3时，KM2 得电吸合，电动机反转，由
14、于 SB2 和 SB3 的动合与动断触电联动，避免了 KM1,KM2同时吸合而造成电源短路事故。4. 试画出三相异步电机的正、停、反主电路及控制电路，说明电路中各元件的作用。 （15 分）答：正-停- 反控制原理：合闸 QS，引入三相电源，压下 SB2,KM1 得电，其主触点接通电动机做正序转动，其一对动合辅助触点自锁，保证电动机正向转动运行，一堆辅助动断触点与 KM2 互锁，确保 KM2 不得电。压下 SB1，是 KM1 释放，电动机停转，然后压下 SB3，使 KM2 得点，其主触点闭合，是主电路按电源反相序接通，电动机反向启动并运行，KM2 辅助动合触点自锁，同时其辅助动断触点互锁与 KM1 原理相同5. 对中间抽头式单相全波可控整流电路电感性负载，不加续流二极管，请画出其电路原理图。其控制角的移相范围是多少？当控制角 等于 30 度时，请画出输出电压的波形。 （15 分）答：0-90见左边两图6. 对三相半控桥式整流电路，带电组性负载，请画出其电路原理图。其控制角的移相范围是多少？当控制角 等于 120 度时，请画出输出电压的波形。 （15 分）答：0-180见下图及左下图
