第一篇：電機與拖動試題庫
試題一
一、填空題（每空1分，共20分）
1、直流電動機的起動方法有(串電阻)和(降電壓)。
2、直流電機的電磁轉矩是由(電樞電流)和(氣隙磁通)共同作用產生的。
3、三相旋轉磁勢的轉速與(頻率)成正比，與(極對數)成反比。
4、變壓器額定電壓下負載運行時，負載電流增大，銅損耗會(增大)；鐵損耗會(不變)。
5、電壓互感器使用時副邊不允許(短路)電流互感器使用時副邊不允許(開路)。
6、一臺6極三相異步電動機接于50HZ的三相對稱電源；其s=0.05，則此時轉子轉速為(950)r/min，定子旋轉磁勢相對于轉子的轉速為(50)r/min。
7、變壓器鐵心導磁性能越好，其勵磁電流越(小)。
8、當s在（）范圍內異步電機處于電動機狀態，此時電磁轉矩為（）性質。
9、變極調速只適用于(籠形異步電動機)電動機，變極的方法是(改變定子接線方式)。
10、直流電動機拖動恒轉負載進行調速時，應采用(串電阻啟動)和(降壓啟動)調速方法，而拖動恒功率負載時應采用(弱磁)調速方法。
二、選擇題（每題2分，共10分）
1、他勵直流電動機的人為特性與固有特性相比，其理想空載轉速和斜率均發生了變化，那么這條人為特性一定是：（）A、串電阻的人為特性； B、降壓的人為特性； C、弱磁的人為特性。D、以上都不是
2、三相異步電動機帶恒轉矩負載運行，如果電源電壓下降，當電動機穩定運行后，此時電動機的電磁轉矩： A.下降； B.增大； C.不變； D.都有可能
3、變壓器并聯運行，哪一項必須是嚴格滿足的（）A、變壓器的一、二次的額定電壓相同 B、變壓器的聯結組別相同
C、變壓器的短路阻抗的標么值相同 D、變壓器的額定容量相同
4、三相感應電動機等效電路中的附加電阻 A、輸出功率B、輸入功率C、電磁功率D、總機械功率； ； 。
上所消耗的電功率應等于（）：
5、電動機的選擇主要是指電機（）的選擇。A.電壓 B.種類 C.容量 D.轉速
三、判斷題（每題2分，共20分）
1、直流發電機中的電刷間感應電勢和導體中的感應電勢均為直流電勢。（）
2、變壓器的工作原理是依據電磁感應原理，一、二次側繞組匝數不等是變壓的關鍵。（）
3、一臺并勵直流電動機，若改變電源極性，則電機轉向也改變。（）
4、繞線式三相異步電動機可在轉子回路開路后繼續運行。（）
5、當E 6、一臺直流發電機，若把電樞固定，而電刷與磁極同時旋轉，則在電刷兩端仍可得到直流電壓。（） 7、三相繞線轉子異步電動機轉子回路串入電阻可以增大起動轉矩，串入電阻值越大，起動轉矩也越大。（） 8、電源電壓的改變不僅會引起異步電動機最大電磁轉矩的改變，還會引起臨界轉差率的改變。（） 9、變壓器并聯運行時，額定容量大的變壓器所承擔的負載一定也大些。（） 10、在額定電壓運行下的變壓器其鐵芯中的主磁通將隨著負載電流的大小而變化。（） 四、簡答題（每題5分，共15分） 1、怎樣改變他勵直流電動機的旋轉方向？ 2、一臺籠式異步電動機，其銘牌上額定電壓為220/380V，當電源電壓為380V時，可否采用Y-△降壓起動，為什么？ 3、異步電動機的轉速能否達到同步轉速？為什么？ 五、畫出向量圖并判定聯結組別（每題5分，共10分） 六、計算題（共25分） 1、一臺三相鼠籠式異步電動機的數據為 連接，，降壓起求：（１）若保證滿載起動，電網電壓不得低于多少伏？（２）如用動，起動電流為多少？能否半載起動？（３）如用自耦變壓器在半載下起動，試選擇抽頭比。并求起動電流為多少？。（15分） 2、有一臺三相變壓器的額定容量為16000KVA，額定電壓為110KV/11KV，高壓繞組為Y0，低壓繞組為△聯結，試求高、低壓邊的額定線電流、相電流和相電壓各是多少？（10分） 04《電機與拖動》試卷A答案 一、填空題 1、串電阻起動 降壓起動 2、電樞電流 氣隙磁通 3、頻率 極對數 4、增大 不變 5、短路 開路 6、950 50 7、小 8、0 9、鼠籠型異步電動機改變定子接線方式 10、串電阻調速 降壓調速 弱磁調速 二、選擇題 1、C 2、C 3、B 4、D 5、C 三、判斷題 1、× 2、√ 3、× 4、× 5、× 6、√ 7、× 8、× 9、× 10、× 四、簡答題 1、一是保持電動機勵磁電流方向（磁場方向）不變而改變電樞電流方向，即改變電樞電壓極性。二是保持電樞電壓極性不變而改變勵磁電流方向。 2、不可以。當電源電壓為380V時候。定子繞組必須接成星型，而Y-△降壓起動僅適用于正常運行時定子繞組作三角形連接的異步電動機，所以不行。 3、異步電動機的轉速不能達到同步轉速。因為若兩者速度相等，就沒有相對運動，不能在異步電動機轉子繞組產生感應電動勢和電流，也產生不了電磁轉矩使轉子轉動，所以電機轉速不能等于同步轉速。 五、畫出向量圖并判定聯結組別 1、Y/y-6 Y/d-7 六、計算題 1、（1）若采用降壓起動,設電壓降為 T'st=kstTN=1.4TN≥TN ≥0.845 UK=UN=0.845×380=321V 起動（2）若采用IstY=Ist=kiIN =×20×7=46.67A TstY=Tst=kStTN=×1.4×TN=0.47 TN TstY 起動 （3）若采用自耦變壓器起動,設變壓器抽頭比為K Tsta=kTst=kkStTN= k×1.4×TN≥1.1×0.5Tl K=0.63 變壓器抽頭比為64% Ista= kIst= kkiIN =0.64×7×20=57.34A 2222 試題二 一填空題（每空1分，共20分） 1、變壓器鐵心導磁性能越好，其勵磁電抗越（），勵磁電流越（）。 2、直流電動機的起動方法有（）和（）。 3、異步電動機運行時的轉差率為S，則電磁功率與轉子銅耗之比為（），電磁功率與總機械功率之比為（）。 4、變壓器短路阻抗越大，其短路電流就（），其電壓變化率就（）。 5、一臺三相變壓器，SN=20000KVA，U1N/U2N=110/10.5 KV、Y，d接法，該變壓器原方額定電流為（）安，副方額定電流為（）安。 6、直流發電機若要產生大電流用（）繞組，若要產生大電壓用（）繞組。 7、單相繞組流過單相交流時,產生的磁勢是（）磁勢,三相對稱繞組流過三相對稱交流電流時,產生的磁勢是（）磁勢。 8、三相異步電動機的電磁轉矩是由（）和（）共同作用產生的。 9、一臺6極三相異步電動機接于50HZ的三相對稱電源；其s=0.05，則此時轉子轉速為（）r/min，定子旋轉磁勢相對于轉子的轉速為（）r/min。 10、當E 二、選擇題（每題2分，共10分） 1、一臺變壓器在（）情況下，效率最達到高 A、β=1 B、P0/Pcu=常數 C、PCu=PFe D、S=SN時效率最高 2、一臺變壓器若采用△/Y聯結,有可能的聯結組別是（）A、△/Y–5 △/Y—8 B、△/Y—4△/Y—10 C、△/Y—3 △/Y—7 D、以上都有可能 3、下列關于直流電動機的調速說法正確的是（）A、弱磁調速屬于恒轉矩調速 B、降壓調速屬于恒功率調速 C、恒功率負載只能采用串電阻調速 D、恒轉矩負載最好采用降壓調速 4、國產額定轉速為A、2； B、4； C、6； D、8。 5、當直流電機處于發電狀態時，電磁轉矩的方向和電機轉向（），為（）轉矩，電樞電勢為（）電勢。 A、相同 制動 反 B、相反 驅動 正 C、相同 驅動 反 D、相反 制動 正 三、判斷題（每題2分，共20分） 1、直流電動機的人為機械特性都比固有機械特性軟。（） 2、變壓器組各相磁路彼此有關，三相心式變壓器各相磁路彼此無關。（） 3、一臺直流發電機，若把電樞固定，而電刷與磁極同時旋轉，則在電刷兩端仍可得到直流電壓。（） 4、電壓互感器其二次側的額定電壓為100V。（） 5、變壓器的漏抗是個常數，而其勵磁電抗卻隨磁路的飽和而減少。（） 6、深槽式與雙籠型三相異步電動機，起動時由于集膚效應而增大了轉子電阻，因此具有較高的起動轉矩倍數。（） 7、直流電動機的電磁轉矩是驅動性質的，因此穩定運行時，大的電磁轉矩對應的轉速就高。（） 8、隱極式同步電機的氣隙是均勻的，而凸極式電機的氣隙是不均勻的。（）的三相感應電動機為（）極電機。 9、感應電動機等效電路中附加電阻 可用等值的電容或電抗代替（） 10、三相異步電動機變極調速適用于籠型轉子異步電動機。（） 四、簡答題（每題5分，共15分） 1、為什么鼠籠式異步電動機直接起動時起動電流大，而起動轉矩卻不大？ 2、直流電動機全壓起動存在什么問題？如何解決？ 3、一臺籠式異步電動機，其銘牌上額定電壓為220/380V，當電源電壓為380V時，可否采用Y—△降壓起動，為什么？ 五、畫出向量圖并判定聯結組別（每題5分，共10分） 六、計算題（共25分） 1、三相變壓器的額定電壓為U1N/U2N=6.3/0.4KV，Y/△聯結，今因工作需要。電源電壓由6.3KV變為10KV，若保持低壓繞組的匝數為40匝不變，需要將高壓繞組的匝數改為多少？（10分） 2、一臺三相異步電動機，為加損耗，額定電壓，鐵耗為，定子 接法，頻率，附。額定負載運行時，定子銅耗為，已知，機械損耗，試計算轉子電流頻率、轉子銅耗、定子電流和電機效率。（15分） 試題二 答案 一、填空題 1、大、小 2、串電阻起動、降壓起動 3、1：S 1：（1-S） 4、越小、越大 5、181.8 1904.8 6、迭繞組 波繞組 7、脈振圓形旋轉 8、轉子電流的有功分量 氣隙磁通 9、950 50 10、電動、發電 二、選擇題 1、C、2、C、3、D 4、B 5、D 三、判斷題 1、× 2、× 3、√ 4、√ 5、√ 6、√ 7、× 8、√ 9、× 10、√ 四、簡答題 1、異步電動機起動時，起動電流很大，但起動轉矩卻不大。因為起動時，s＝１，, 轉子漏抗很大，,轉子功率因數角=tg-1接近９０°功率因數很低；同時，起動電流大，定子繞組漏阻抗壓降大，由定子電動勢平衡方程可知，定子繞組感應電動勢這兩方面因素，根據電磁轉矩公式的起動轉矩并不大。 減小，使電機主磁通有所減小。由于 可知盡管 很大，異步電動機 2、直流電動機在額定電壓下直接起動時，起動瞬間n=0，電樞電流為電樞電阻，由于很小，所以直接起動電流將達到額定電流的10~20倍。可采取電樞回路串電阻起動和降低電源電壓起動。 3、不可以。當電源電壓為380V時候。定子繞組必須接成星型，而Y-△降壓起動僅適用于正常運行時定子繞組作三角形連接的異步電動機，所以不行。 五、畫出向量圖并判定聯結組別 1、Y/d-11 Y/y-8 六、計算題 1、==14.4 N1=KN2=14.4×40=576（匝） 2、解 轉差率 轉子電流頻率 全機械功率 電磁功率 轉子銅耗 定子輸入功率 定子線電流 電動機效率 試題三 一、填空題（每空1分，共20分） 1、為試驗安全和儀表選擇便利，空載試驗一般在(低壓)側做，而短路試驗一般在 高壓側做。 2、直流電動機調速時，在勵磁回路中增加調節電阻，可使轉速（增大），而在電樞回路中增加調節電阻，可使轉速（減小）。 3、直流電機繞組常用（疊）和（波）形式，若要產生大電流用（疊）繞組，若要產生大電壓用（波）繞組。 4、變壓器在額定電壓下負載運行時，負載電流增大，銅損耗會（增大）；鐵損耗會（不變）。 5、電壓互感器使用時副邊不允許短路 ,電流互感器使用時副邊不允許（開路）。 6、變壓器油既是（絕緣）介質又是（冷卻）介質。 7、變壓器中接電源的繞組稱為（一次）繞組，接負載的繞組稱為（二次）繞組。 8、我們把電樞磁場對主磁場的影響稱為（電樞反應）。 9、當直流電動機的轉速超過（理想空載轉速）時，出現回饋制動。 10、直流發電機電磁轉矩的方向和電樞旋轉方向（相反），直流電動機電磁轉矩的方向和電樞旋轉方向（相同）。 二、選擇題（每題2分，共10分） 1、三相變壓器的變比是指（A）之比。A、原副邊相電勢 B、原副邊線電勢 C、原副邊線電壓 2、直流電動機的額定功率是指（B）。A、額定運行時電機輸入的電功率 B、額定運行時電動機軸上輸出的機械功率 C、額定運行時的電磁功率 3：起動直流電動機時，勵磁回路應（B）電源。A、與電樞回路同時接入 B、比電樞回路先接入 C、比電樞回路后接入 4、變壓器空載損耗（B）。A、主要為銅損耗； B、主要為鐵損耗； C、變壓器空載損耗為零 5、一臺變壓器在（C）情況下，效率最達到高 A、β=1 B、P0/Pcu=常數 C、PCu=PFe D、S=SN時效率最高 三、判斷題（每題2分，共20分） 1、直流發電機中的電刷間感應電勢和導體中的感應電勢均為直流電勢。（×） 2、同一臺直流電機，只要改變外部條件既可作發電機運行，也可作電動機運行。（√） 3、一臺并勵直流電動機，若改變電源極性，則電機轉向也改變。（×） 4、變壓器的主磁通和漏磁通都起能量傳遞作用，只是二者傳遞能量的大小不一樣。（×） 5、變壓器不僅可以變壓、變流還可以變頻。（×） 6、一臺直流發電機，若把電樞固定，而電刷與磁極同時旋轉，則在電刷兩端仍可得到直流電壓。（√） 7、自耦變壓器由于存在傳導功率，因此其設計容量小于銘牌的額定容量。（×） 8、當E 9、變壓器并聯運行時，額定容量大的變壓器所承擔的負載一定也大些。（×） 10、在額定電壓運行下的變壓器其鐵芯中的主磁通將隨著負載電流的大小而變化。（×） 四、簡答題（每題5分，共15分） 1、怎樣改變他勵直流電動機的旋轉方向？ 答： （1）保持電樞電壓極性不變，改變勵磁電壓極性。（2）保持勵磁電壓極性不變，改變電樞電壓極性。 2、直流電機的勵磁方式是哪四種？請畫出每種勵磁方式的接線圖？ 答：（1）他勵（2）并勵（3）串勵（4）復勵 a）他勵 b）并勵 c）串勵 d）復勵 3、變壓器并聯運行的理想條件是什么？哪一條必須嚴格滿足？ 答：變壓器并聯運行的理想條件： （1）各變壓器一、二次側的額定電壓應分別相等，即變比相同。（2）各變壓器的聯結組別必須相同。 （3）各變壓器的短路阻抗（或短路電壓）的標么值要相等，且短路阻抗角也相等。其中必須嚴格滿足的是第二條，即各變壓器的聯結組別必須相同。 五、畫出向量圖并判定變壓器聯結組別（每題5分，共10分）答：（1）Y，y6（1分） （4分） （2）Y，d7（1分） （4分） 六、計算題（共25分） 1、某直流電機，、、和輸入功率；、。 （1）若該機是直流發電機，試計算額定電流（2）若該機是直流電動機，再計算 和輸入功率。（8分） 解：（1）（2分） （2分） （2）（2分） （2分） 2、有一臺三相變壓器的額定容量為16000KVA，額定電壓為110KV/11KV，YN，d聯結，試求：（1）高、低壓邊的額定電流；（2）高、低壓邊的額定相電流；（3）高、低壓邊的額定相電壓。（8分）解：（1）（2分） （2分） （2） （1分） （1分） （3） （1分） 3、他勵直流電動機的數據為：，（1分），。求：（1）理想空載轉速（2）半載時的轉速（3）時的電樞電流。（9分） 解：（2分） （1）（2分） （2）（1分） （2分） （3）（2分） 試題四 一、填空題（每空1分，共20分） 1、直流電動機的轉速超過（理想空載轉速）時，出現回饋制動。 2、單疊和單波繞組，極對數均為p時，并聯支路數分別是（2p）、（2）。 3、他勵直流電動機調速的技術指標主要有(1)（調速范圍）(2)（靜差率）(3)（平滑性）（4）（調速的經濟性）。 4、直流電機裝設換向極的作用是（改善換向）；換向極磁極的極性必須與電樞磁勢的方向（相反）（相同、相反）。 5、變壓器油既是（絕緣）介質又是（冷卻）介質。 6、直流發電機若要產生大電流用（疊）繞組，若要產生大電壓用（波）繞組。 7、變壓器的工作原理是建立（電磁感應）定律的基礎上的。 8、變壓器等效電路中的是對應于（主磁通）的電抗，是表示（鐵耗）的電阻。 9、他勵直流電動機帶額定負載轉矩運行時,若要將轉速調低,可用的調速方法是:(1)（電樞回路串電阻調速）(2)（降壓調速）；若要將轉速調高,則可用的調速方法是（弱磁調速）。 10、當E 二、選擇題（每題2分，共10分） 1、直流發電機的電磁轉矩與轉速的方向（B）A、相同 B、相反 C、無關 2、一臺變壓器在（C）情況下，效率最達到高 A、S=SN時效率最高 B、P0/Pcu=常數 C、PCu=PFe 3、一臺變比為k＝10的變壓器，從低壓側作空載實驗，求得副邊的勵磁阻抗標幺值為16，那么原邊的勵磁阻抗標幺值是（A）。A、16 B、1600 C、0.16 4、如果并勵直流發電機的轉速上升20%，則空載時發電機的端電壓U0升高（A）。A、20% B、大于20% C、小于20%。 5、電壓互感器副邊的額定電壓都統一設計為（B）V。A、50 B、100 C、10 三、判斷題（每題2分，共20分） 1、直流電動機的人為機械特性都比固有機械特性軟。（×） 2、三相組式變壓器的各相磁路彼此相關，三相芯式變壓器各相磁路彼此無關。（×） 3、一臺直流發電機，若把電樞固定，而電刷與磁極同時旋轉，則在電刷兩端仍可得到直流電壓。（√） 4、變壓器的工作原理是依據電磁感應原理，一、二次側繞組匝數不等是變壓的關鍵。（√） 5、變壓器的漏抗是個常數，而其勵磁電抗卻隨磁路的飽和而減少。（√） 6、直流電機能量損耗最大的制動方法是能耗制動。（×） 7、直流電動機的電磁轉矩是驅動性質的，因此穩定運行時，大的電磁轉矩對應的轉速就高。（×） 8、反抗性負載的特點是負載轉矩大小、方向不隨轉速而發生變化。（×） 9、直流電動中起動電阻和調速電阻可以互相代替。（×） 10、一臺并勵直流電動機，若改變電源極性，則電機轉向也改變。（×） 四、簡答題（每題5分，共15分） 1、直流電動機全壓起動存在什么問題？如何解決？ 答：存在的問題：起動瞬間的電樞電流將達到額定電流的10～20倍。過大的起動電流會使電動機換向困難，甚至產生環火燒壞電機；此外過大的起動電流還會引起電網電壓下降，影響電網上其他用戶的正常用電。 解決辦法：必須把起動電流限制在一定的范圍內，因此采取的起動方法有：（1）電樞電路串電阻起動；（2）降壓起動。 2、三相變壓器并聯運行的理想條件是什么？哪一條必須嚴格滿足？ 答：變壓器并聯運行的理想條件： （1）各變壓器一、二次側的額定電壓應分別相等，即變比相同。（2）各變壓器的聯結組別必須相同。 （3）各變壓器的短路阻抗（或短路電壓）的標么值要相等，且短路阻抗角也相等。其中必須嚴格滿足的是第二條，即各變壓器的聯結組別必須相同。 3、畫出變壓器的“T”型、近似和簡化等效電路。答：（1）T形等效電路 （2）近似等效電路 （3）簡化等效電路 五、畫出相量圖并判定變壓器聯結組別（每題5分，共10分）答：（1）Y，d11（1分） （2）Y，y8（1分） 4分）（（4分） 六、計算題（共25分） 1、一臺單疊繞組的直流發電機，額定轉速及電磁功率。（10分） 氣隙每極磁通，求：額定運行時的電樞電動勢、電磁轉矩解： （2分） V （2分） （2分） （2分） W （2分） 2、三相變壓器的額定電壓為，Y，d聯結。今因工作需要，電源電壓由6.3KV變為10KV，若保持低壓繞組的匝數為40匝不變，需要將高壓繞組的匝數改為多少？（7分） 解：電源電壓變為10KV時： （2分） （2分） （1分） （匝） （2分） 3、他勵直流電動機的數據為，，。求：（1）電動機的轉速；（2）電樞回路串入0.5歐電阻時的穩態轉速（8分） 解： （2分） （2分） （1）（2分） （2）（2分） 試題五 一、填空題（每空1分，共20分） 1、三相旋轉磁勢的轉速與（電源頻率）成正比，與（極對數）成反比。 2、三相異步電動機根據轉子結構不同可為（鼠籠異步電動機）和（繞線異步電動機）兩類。 3、三相異步電動機等效電路中的附加電阻的等值電阻。 4、異步電動機的調速方法有（變頻調速）、（變極調速）和（變轉差率調速）三種。 5、當拖動大功率且不需要調速的負載時，一般采用（同步）電動機來拖動，對調速性能要求很高的系統，一般采用（直流）電動機來拖動。 6、同步發電機正常情況下并車采用 準同期法，事故狀態下并車采用（自同期法）。 7、若電動機工作時間和停歇時間都很短，該電機的工作制為（斷續周期）工作制。 8、采用（短矩）繞組和（分布）繞組可削弱高次諧波。 9、調節 勵磁電流 以調節同步電機的無功電流和功率因數，是同步電機最可貴的特點。 10、當s在（0 是模擬（總機械功率） 二、選擇題（每題2分，共10分） 1、三相異步電動機空載時，氣隙磁通的大小主要取決于：（A）A、電源電壓； B、氣隙大小； C、定、轉子鐵心材質； D、定子張組的漏阻抗。 2、與固有機械特性相比，人為機械特性上的最大電磁轉矩減小，臨界轉差率沒變，則該人為機械特性是異步電動機的（C）。A、定子串接電阻的人為機械特性； B、轉子串接電阻的人為機械特性； C、降低電壓的人為機械特性； D、定子串接電抗的人為機械特性； 3：同步補償機的作用是（B）。A、補償電網電力不足； B、改善電網功率因數； C、作為用戶的備用電源； D、作為同步發電機的勵磁電源。 4、繞線式異步電動機，定子繞組通入三相交流電流，旋轉磁場正轉，轉子繞組開路，此時電動機會（C）。A、正向旋轉 B、反向旋轉 C、不會旋轉 D、不定。 5、電動機的選擇主要是指電機（D）的選擇。A、電壓 B、種類 C、轉速 D、容量 三、判斷題（每題2分，共20分） 1、改變電流相序，可以改變三相旋轉磁通勢的轉向。（√） 2、異步電動機轉速下降時，轉子電流產生的轉子基波磁動勢相對于定子繞組的轉速也會隨之下降。（×） 3、同步電機工作時勵磁繞組中應通入交流電勵磁。（×） 4、三相異步電動機的變極調速只能用在籠型轉子電動機上。（√） 5、三相繞線轉子異步電動機轉子回路串入電阻可以增大起動轉矩，串入電阻值越大，起動轉矩也越大。（×） 6、隱極式同步電機的氣隙是均勻的，而凸極式電機的氣隙是不均勻的。（√） 7、當電壓為額定電壓時，異步電動機的效率最大。（×） 8、一并聯在無窮大電網上的同步電機，要想增加發電機的輸出功率，必須增加原動機的輸入功率，因此原動機輸入功率越大越好。（×） 9、電動機的允許溫升和電機絕緣材料有關，而穩態溫升與電機所帶的負載大小有關。（√） 10、三相異步電動機的最大電磁轉矩Tm的大小與轉子電阻r2阻值無關（√）。 四、簡答題（每題5分，共15分） 1、異步電動機的轉速能否達到同步轉速？為什么？ 答：異步電動機的轉速不能達到同步轉速。若達到同步轉速，轉子繞組和旋轉磁場之間沒有相對運動，轉子繞組就不產生感應電動勢和電流，也就不產生電磁轉矩，電動機就不轉了，所以異步電動機的轉速不能達到同步轉速。 2、異步電動機的銘牌為 接線，當電源電壓為220V時應采用什么接線方式？若電源電壓為380V時又應采用什么接線方式，此時可否采用Y-Δ起動？為什么？ 答：當電源電壓為220V時應采用△接線；當電源電壓為380V時應采用Y接線，此時不能采用Y-Δ起動，因為Y-Δ起動只適用于正常工作時定子繞組為△接線的異步電動機。 3、同步發電機投入并聯運行的理想條件是什么？ 答： （1）發電機電壓和電網電壓大小相等且波形相同；（2）發電機電壓相位和電網電壓相位相同；（3）發電機的頻率和電網頻率相等；（4）發電機和電網的相序要相同。 五、畫出異步電動機的T型等效電路圖并說明各參數的意義。（共5分） 代表定子繞組電阻；鐵耗的等效電阻； 代表定子繞組漏電抗，對應定子的漏磁通；勵磁電阻，是 折 勵磁電抗，對應主磁通；折算到定子側的轉子繞組電阻；算到定子側的轉子繞組漏抗；電阻。 六、計算題（共30分） 1、一臺kW、Y/ 代表與轉子所產生的總的機械功率相對應的等效 聯結、380/220V，、=1450r/min 的三相異步電動機，試求：（１）接成Ｙ連接及速及定子磁極對數 連接時的額定電流；（２）同步轉 ？（10分） ；（３）帶額定負載時的轉差率解：（１）當接成Ｙ連接時 10.68A 當接成連接時 18.45A（２） （３） 2、一臺55ＫＷ鼠籠式異步電動機，＝380Ｖ，接法，1450r/min，額定運行時效 ＝5.6，＝1.4。時，率為0.9，功率因數為0.88。當在額定電壓下起動時，那么，采用起動時起動電流，起動轉矩為多少？當負載轉矩為0.5起動方法能否采用？（10分） 解： 采用起動時起動電流為 采用起動時起動轉矩為 當負載轉矩為0.5時，不能采用 起動方法。 3、有一臺40極的水輪發電機，PN=100MW，UN=13.8KV，功率因數為0.8，f=50HZ，求（1）發電機的額定電流；（2）額定運行時能發多少有功和無功功率？（3）轉速是多少？（10分） 解（1）發電機的額定電流：（2）額定運行時能發的有功功率：額定運行時能發的無功功率： 5229.8A （3）轉速 試題六 一、填空題（每空1分，共20分） 1、同步調相機是一臺（空載）運行的同步動機，通常工作在（過勵）狀態。 2、單相繞組流過單相交流時,產生的磁勢是（脈振）磁勢,三相對稱繞組流過三相對稱交流電流時,產生的磁勢是（圓形旋轉）磁勢。 3、一臺三相異步電動機帶恒轉矩負載運行，若電源電壓下降，則電動機的轉速（變小），定子電流（變大），最大轉矩（變小），臨界轉差率（不變）（變大、變小、不變）。 4、采用（短矩）繞組和（分布）繞組可削弱高次諧波。 5、調節（勵磁電流）以調節同步電機的無功電流和功率因數，是同步電機最可貴的特點。 6、一臺三相八極感應電動機的電網頻率，空載運行時轉速為735轉/分，此時轉差率為（0.02），轉子電勢的頻率為（1Hz）。 7、對于繞線轉子三相異步電動機，如果電源電壓一定，轉子回路電阻適當增大，則起動轉矩（變大），最大轉矩（不變）、（變大、變小、不變）。 8、同步電機的一個主要特點是（頻率）和（極對數）之比為恒定。 9、當起動轉矩等于最大轉矩時，臨界轉差率等于（1）。 10、若電動機的工作時間短而停歇時間長，該電機的工作制為（短時）工作制。 二、選擇題（每題2分，共10分） 1、電動機的選擇主要是指電機（C）的選擇。A、電壓 B、種類 C、容量 D、轉速 2、三相異步電動機的串級調速指的是轉子回路中串（A）。A、電勢 B、電阻 C、電容 D、頻敏電阻 3、三相異步電動機空載時，氣隙磁通的大小主要取決于（A）。A、電源電壓； B、氣隙大小； C、定、轉子鐵心材質； D、定子張組的漏阻抗。 4、一臺三相籠型異步電動機的數據為PN = 20kW，UN = 380V，λT=1.15，ki=6,定子繞組為三角形聯結。當拖動額定負載轉矩起動時，若供電變壓器允許起動電流不超過12IN，最好的起動方法是（B）A、Y—D降壓起動； B、直接起動； C、定子串接電抗起動； D、自耦變壓器降壓起動。 5、同步發電機的額定功率指（D）。A、轉軸上輸入的機械功率； B、轉軸上輸出的機械功率； C、電樞端口輸入的電功率； D、電樞端口輸出的電功率 三、判斷題（每題2分，共20分）√× 1、不管異步電機轉子是旋轉，還是靜止，定、轉子磁通勢都是相至靜止的（√）。 2、由公式Tem=CTΦmI’2cosΦ2可知，電磁轉矩與轉子電流成正比，因為直接起動時的起動電流很大，所以起動轉矩也很大。（×） 3、異步電動機的轉子繞組必須是閉合短路的。（√） 4、三相異步電動機的最大電磁轉矩Tm的大小與轉子電阻r2阻值無關。（√） 5、電機漏磁通參與機電能量的轉換，對電機的電磁性能有一定的影響。（×） 6、同步電機正常工作時，勵磁繞組中也產生感應電動勢。（×） 7、電動機的發熱時間常數是表示電動機溫度變化快慢的物理量。（√） 8、改變電流相序，可以改變三相旋轉磁通勢的轉向。（√） 9、電源電壓改變會引起異步電機最大電磁轉矩改變，還會引起臨界轉差率的改變。（×） 10、同步電機和異步電機一樣功率因數總是滯后的。（×） 四、簡答題（每題5分，共15分） 1、同步發電機投入并聯運行的理想條件是什么？投入并聯運行的方法有哪些？ 答：（1）發電機電壓和電網電壓大小相等且波形相同； （2）發電機電壓相位和電網電壓相位相同；（3）發電機的頻率和電網頻率相等；（4）發電機和電網的相序要相同。投入并聯運行的方法有準同期法和自同期法。 2、異步電動機的常用調速方法有哪些？ 答：變頻調速、變極調速和變轉差率調速三種 3、異步電動機等效電路中附加電阻代表什么意義？能否用電感或電容代替？ 答：代表與轉子所產生的機械功率相對應的等效電阻，消耗在此電阻中的功率將代表實際電機中所產生的全（總）機械功率；不能用電感或電容代替；因為電抗、電容消耗無功功率，而電機轉子所產生的全（總）機械功率為有功功率。 五、畫出異步電動機的T型等效電路圖，并說明各參數的意義。（共5分） 代表定子繞組電阻；是鐵耗的等效電阻； 代表定子繞組漏電抗，對應定子的漏磁通； 勵磁電阻，勵磁電抗，對應主磁通；折算到定子側的轉子繞組電阻；折算到定子側的轉子繞組漏抗；等效電阻。 六、計算題（共30分） 代表與轉子所產生的總的機械功率相對應的1、有一臺40極的水輪發電機，PN=100MW，UN=13.8KV，功率因數為0.8，f=50HZ，求（1）發電機的額定電流；（2）額定運行時能發多少有功和無功功率？（3）轉速是多少？（10分） 解：（1）發電機的額定電流：（2）額定運行時能發的有功功率：額定運行時能發的無功功率： 5229.8A （3）轉速 2、一臺四極異步電動機，該電動機的電磁功率解：、轉子銅耗，及電磁轉矩 求 。（10分）、總機械功率 3、一臺三相異步電動機，（1）全壓起動時的起動電流值（2）Y—，接線，試求： 起動時的起動電流和起動轉矩。 （3）額定電流 全壓時起動電流 （4）Y—起動時的起動電流 額定轉矩 Y—起動時的起動轉矩 《電機與電力拖動》復習題 備注：1.請考生自帶計算器； 2.計算題只有答案以零分計。 一． 試說明他勵直流電動機的起動方法及其特點。二． 試說明變壓器并聯運行的條件。 三． 電壓變化率ΔU%和阻抗電壓UK有什么聯系？UK的大小決定于哪些因素？ UK的大小對變壓器運行的影響如何？ 四． 一臺三相異步電動機，如果把轉子抽掉，而在定子繞組上加三相額定電壓，會產生什么后果？ 五． 一臺八極異步電動機電源頻率?=50Hz，額定轉差率SN=0.04，試求額定轉速nN。 六． 一臺單相變壓器，額定容量SN=1000kVA ,額定電壓U1N／U2N=60／6.3kV , 額定頻率?=50Hz，歸算至高壓側的ZK=61＋j205Ω，P0=5000W，PKN=16950W。求：（1）阻抗電壓UK； （2）額定負載且cosψ2=0.8（滯后）時的電壓調整率；（3）cosψ2=0.8（滯后）時的最高效率。 七． 如果一對自整角機定子繞組的一根連接線接觸不良或脫開，試問是否能同步轉動？ 八． 一臺直流發電機的額定數據為：PN=100kW，UN=230V，nN=2850r/min，ηN=85%，試求該發電機的額定電流IN及額定輸入功率P1N。 九． 如果一臺并勵發電機不能建立電壓時，檢查的方法是什么？ 十． 試說明變壓器的效率在什么樣的情況下達到最大值，這個最大值是如何得到的？ 十一． 三相異步電動機能在低于額定電壓下長期運行嗎？為什么？ 十二． 三相異步電動機的定、轉子鐵芯如用非磁性材料制成，會產生什么后果？ 十三． 拆換異步電動機的定子繞組時，若把每相的匝數減少，則氣隙中的每極磁通與磁密數值將怎樣變化？ 十四． 異步電動機為什么又稱為感應電動機？ 十五． 一臺六極直流電機，1200r/min，74槽，每槽4個元件邊，單匝元件，單疊繞組，每極磁通為1.38×10-2Wb，電樞電流為120A，求其電磁轉矩及電樞電動勢。 十六． 一臺直流電動機的額定數據為：PN=17kW，UN=220V，nN=1500r/min，ηN=83%，試求該電動機的額定電流IN及額定輸入功率P1N。 十七． 一臺他勵直流電機并聯于U=220V電網上運行，單波繞組，已知p=2，N=372(電樞總導線數)，n=1500r/min，每極磁通為φ=1.1×10-2Wb，電樞回路總電阻Ra=0.208Ω，PFe=362W，PΩ=204W，忽略附加損耗。試求： a)b)此直流電機是發電機還是電動機？ 電磁轉矩、輸入功率和效率各為多少？ 十八． 一臺他勵直流電動機的額定數據為：PN=7.5kW，UN=220V，IN=39.8A，nN=1500r/min，試計算并繪制其固有機械特性。十九． 一臺四極直流發電機是單疊繞組，每極磁通為3.79×10-2Wb，電樞總導線數為152根，轉速為n=1200r/min，求電機的空載電動勢。若改為單波繞組，其他條件不變，問空載電動勢為230V時，電機的轉速應是多少？ 二十． 一臺三相異步電動機PN=60kW，nN=577 r/min，cosψN=0.77，ηN=88.5%，試求在額定線電壓為 380V時的額定電流IN。 二十一． 一臺三相異步電動機的輸入功率8.6kW，定子銅耗為425W，鐵耗為210W，轉差率為S=0.034，試計算電動機的電磁功率、轉子銅耗及機械損耗。 二十二． 某臺直流發電機的額定數據為：PN=90kW，UN=230V，nN=1450r/min，ηN=89.6%，試求該發電機的額定電流IN。二十三． 一臺四極直流電動機，單疊繞組，額定轉速nN=1460r/min，36槽，每槽6個元件邊，每極磁通為2.2×10-2Wb，問電樞電流為800A時，求其電磁轉矩。 二十四． 電動機的電磁轉矩是驅動性質的轉矩，電磁轉矩增大時，轉速似乎應該上升，但從直流電動機的轉矩及轉速特性來看，電磁轉矩增大時，轉速反而下降，這是什么原因？ 二十五． 并勵直流電動機在運行時若勵磁繞組斷線，會出現什么后果？ 二十六． 三相異步電動機，額定功率PN=55kW，額定電壓UN=380V，額定電流IN=119A，額定轉速nN=570r/min，額定功率因素 cosψN=0.89，求同步轉速、極對數、額定負載時的效率和轉差率。已知電網頻率為50Hz。 二十七． 某臺直流電動機的額定數據為：PN=10kW,UN=220V, nN=1500r/min,ηN=88.6%,試求該電動機額定運行時的輸入功率P1及額定電流IN。 二十八． 有一臺三相變壓器，額定容量SN=50kVA , 高壓側額定電壓U1N=10kV , 低壓側額定電壓U2N=400V , 高低壓繞組都接成星形，試求高低壓側的額定電流I1N和I2N。 二十九． 某臺直流發電機為單疊繞組，每極磁通為3.5×10-2Wb，電樞總導線為152根，轉速為1200 r/min，求電機的空載電動勢。若改為單波繞組，其他條件不變，問空載電動勢為210V時，電機的轉速是多少？ 三十． 為什么說交流異步測速發電機是交流侍服電動機的一種逆運行方式？ 填空題 1.電力拖動系統是采用以電機為原動機拖動生產機械完成加工任務。2.電力拖動系統的基本拖動方程式：T-Tfz=GD2 dn/375 dt.3.直流電機的基本結構由：定子、轉子和附屬構件三部分組成。4.直流電動機按勵磁方式分為：他勵電動機和自勵電動機。5.通過改變它勵直流電動機的電壓、定子所串電阻和減小磁通量可以改變他的人為機械特性。 6.他勵直流電動機的啟動方法：減壓啟動和電樞回路串電阻兩種。7.變壓器的主要部分是：繞組和鐵心，它們組成變壓器的器身。8.交流電機包括交流發電機和交流電動機兩類。 9.三相交流異步電動機的定子槽有三種形式：開口槽、半開口槽和半閉口槽。 10.同步電機的轉子轉速與定子旋轉磁場的轉速相同。選擇題 1.電力拖動系統中傳動機構的作用是將（B）轉化成所需要的運動形式，并進行傳遞與分配。 A電能 B機械能 C旋轉運動 D直線運動 2.直流電動機的定子包括機座、主磁極、（B）、端蓋、電刷和軸承。 A換向器 B換向磁極 C電樞鐵心 D風扇 3.他勵直流電動機固有機械特性的表達式是(A).A.n=Un/CeΦN – RaT/CeCTΦ2N B.n=Un/CeΦN –(Ra+R)T/CeCTΦ2N C.n=Un/CeΦN – RaT/CeCTΦD.n=U/CeΦN – RaT/CeCTΦ2N 4.變壓器的額定容量用（C）表示。 A有功功率 B無功功率 C視在功率 D機械功率 5.變壓器的運行特性有（A）和效率特性。 A外特性 B輸入特性 C輸出特性 D負載特性 6.三相單層繞組按繞組端接部分的形狀分有同心式、交叉式和（C）繞組。 A波 B疊 C交叉式鏈形 D雙層 7.三相異步電動機旋轉磁場的轉速與（B）有關。 A電壓、頻率 B頻率、磁極數 C電流、電壓 D匝數、結構 8.三相異步電動機機械特性反應的是（A） A.n=f(T) B.U2=f(I2) C.U1=f(I2) D.η=f(I2)9.同步電動機按用途分為（A）調相機。 A發電機、電動機 B隱極式、凸機式 C高壓、低壓 D開啟式、防護式 10．直流電動機的額定電壓等級一般為（A） A110v、220v、440v、660v B220v、380v、3000v、6000v C220v、440v、660v、3600v D180v、220v、380v、3000v 判斷題 1.直流電動機換向繞組的作用是改善直流電機的換向。 對 2.直流電動機的直軸電樞反應不影響主磁通的大小。 錯 3.恒功率調速方法最適合帶動恒功率負載。 錯 4.他勵直流電動機的機械特性具有硬特性。 對 5.變壓器工作時主磁通基本上保持不變。 對 6.電流互感器用于大功率測量場合。 錯 7.三相異步電動機的功率因素較高。 錯 8.三相異步電動機又稱為三相感應電動機。 對 9.同步電機的轉子轉速與同步轉速相等。 對 10.同步電機本身沒有啟動轉矩，必須采用一定的啟動方法。 對 11.恒轉矩調速方法最適合帶動恒功率負載。 對 簡答題 1.直流電動機的電樞鐵芯為什么要用硅鋼片制 造？能否用鑄鋼件代替？直流電動機的主磁 極能否用整塊的鋼加工而成？為什么？ 答：直流電動即的電樞鐵心采用硅鋼片制造 可以有效的較少渦流損耗。不能用鑄鋼代替 直流電動機的電樞鐵芯。也不能采用整塊的鋼作為直流電動機的主磁極，因為整塊鋼作 為電動機主磁極時有交流分量，會產生交流 諧波并且會產生一定的渦流損耗，所以不能。2.他勵直流電動機穩定運行時，電樞電流的大小與什么量有關？改變電樞回路電阻，能否改變電樞電流的穩態值？ 答：當他勵直流電動機穩定運行時，電樞電流的大小與電樞電阻有關，改變電樞回路電阻是不能改變電樞電流的穩態值。 3.變壓器的主要用途是什么？為什么要高壓輸電？ 答：變壓器的主要用途就是升高或降低電壓，采用高壓輸電是為了減少電網遠距離送電途中電能的損耗。 4.什么叫異步電動機的轉差率？電動機的轉 速增大時轉差率怎樣變化？ 答：轉差率為：同步轉速與轉速之差跟同步轉速的比值。當電動機得轉速增大時根據轉差率的計算公式易知轉差率將減小。 5.什么叫三相異步電動機的減壓啟動？有哪幾種常用的方法？ 答：三相 異步電動機的減壓啟動指改變加于定子繞組上電壓的啟動方式，常用的方法有：Y—Δ啟動、自耦變壓器啟動、延邊三角形啟動。6.同步發電機的“同步”是什么意思？ 答：同步發電機的“同步”指轉子轉速與定子轉速相同。計算題 1.并勵直流電動機額定數據為P2=10Kw，Un=110v，nn=1100r/min，η=0.909。電樞電阻Ra=0.02Ω,勵磁回路電阻RL=55Ω。求：a.額定電流In，電樞電流Ia，勵磁電流IL；b.銅損耗△Pcu及空載損耗△P0；c.反電動勢。解： a.額定電流為： 勵磁電流為： 電樞電流為： b.銅損耗為: 所以空載損耗為： c.反電動勢： 5.一臺四級異步電動機，電源電壓頻率為50Hz，轉子電路參數為R2=0.02，X2=0.08，定子和 轉子電路每相電動勢的變化比為E1/E2=10，當 E1=200v時，求：a.轉子不動時，轉子繞組每 相E2、I2和cosφ2s；b.額定轉速n=1425r/min時，轉子繞組每相的E2s、I2s、和cosΦ2s。 解： a.轉子不動時 轉子感應電動勢： 轉子電流： 轉子功率因數： b.在額定轉速時 同步轉速： 額定轉差率： 轉子電動勢： 轉子電抗： 轉子電流： 功率因數： 6.一臺繞線式轉子異步電動機：PN=75Kw，nN=1460r/min，U1N=380v，I1N=144A，E1N=399v，I2N=116A，λ=2.8。求：a.轉子回路串入0.5Ω電阻，電動機運行的轉速為多少？b.額定負載轉矩不變，要求把轉速降至500r/min，轉子每相電阻相應串多大電阻。解： a.額定轉差率： 轉子每相電阻： 當串入電阻后，電機轉差率為： 轉速: b.轉子串電阻后轉差率為： 轉子每相所串電阻： 電機與電力拖動【出現的是單選題，出現的是多選題。請注意區分！】 一、單選題(共20題，100.0分) 1、一臺他勵電動機，裝拆不慎，以致負載增大時轉速越來越高，其原因是（）。 1.2.3.4.電刷從幾何中性線逆著電樞轉向移動了β角 電刷從幾何中性線順著電樞轉向移動了β角 勵磁回路電阻太大 源電壓越來越高 標準答案 ：A 2、有兩個尺寸相同的鐵芯線圈，導線粗細和匝數也相同，一個用硅鋼片做鐵芯，另一個用鑄鐵做鐵芯，接到同一個交流電源上時，兩個鐵芯中磁通的大小關系為（） 1.2.3.4.Ф硅 >Ф鐵 Ф硅=Ф鐵 Ф硅 <Ф鐵 不能確定 標準答案 ：B 3、直流電機中主磁極的作用是（）。1.2.3.4.改善換向 產生主磁場 產生感應電動勢 減少損耗 標準答案 ：B 4、在直流發電機中，將交流電動勢變換成直流電動勢的部件是（） 1.2.3.4.電樞繞組 換向器與電刷 換向極 主磁極繞組 標準答案 ：B 5、在電力系統中我們常常采用的變壓器的等效電路為（）。 1.2.3.4.T型等值電路 г型等值電路 一字型等值電路 任意選擇 標準答案 ：B 6、變壓器帶容性載運行時，電壓調整率為下列各選項的（）。 1.2.3.4.一定為負值 一定為正值 一定為零 有可能為零 標準答案 ：A 7、同步電動機的功角θ=0表示它處于（） 1.2.3.4.調相機狀態 發電機狀態 電動機狀態 停止工作 標準答案 ：A 8、直流電機在電刷處于幾何中性線位置時，由于磁路飽和的緣故，電樞反應對直流電機的每極磁通量的影響是（）。 1.2.3.4.保持不變 略有增加 略有減少 減少很多 標準答案 ：C 9、異步電動機外施三相交流電，空載運行時，氣隙中每極磁通的大小主要取決于（） 1.氣隙的大小 2.電源電壓的大小 3.磁路的飽和程度 4.定子漏阻抗的大小 標準答案 ：B 10、對于自耦變壓器，其實際繞組的個數為（）1.0 2.1 3.4 4.不確定 標準答案 ：B 11、下列變壓器的部件是由硅鋼片疊壓而成的是（1.鐵心 2.繞組 3.散熱器）4.油箱 標準答案 ：A 12、同步電機主要用作（）。 1.2.3.4.變壓器 發電機 電動機 調相機 標準答案 ：B 13、對于三相異步電動機在反接制動狀態下，其轉差率S為（） 1.2.3.4.S= 1 S >1 S < 1 S= 0 標準答案 ：B 14、短距繞組指的是（）。 1.2.y1（節距）= τ（極距）y1 >τ 3.4.y1 <τ 與y1、τ的大小無關 標準答案 ：C 15、頻率為f1的三相對稱正弦電流通入三相對稱定子繞組中產生的v次空間諧波磁通，在定子繞組中感應電動勢的頻率為（） 1.2.3.f1 v f1 f3/v 標準答案 ：A 16、一臺異步電機的轉差率S=0表示該電機處于（） 1.2.3.4.電磁制動狀態 發電機狀態 電動機的空載運行狀態 電動機的額定運行狀態 標準答案 ：C 17、下列不需要外電源供電的發電機是（） 1.并勵發電機 2.3.4.串勵發電機 他勵發電機 復勵發電機 標準答案 ：A 18、在變壓器的折算中，折算后的二次電流為實際二次電流的（） 1.2.3.4.K倍 1 / K倍 K2倍 1 / K2倍 標準答案 ：B 19、直流發電機的外特性指的是：（） 1.2.3.4.端電壓與勵磁電流的關系 端電壓與負載電流的關系 輸出功率與電磁轉矩的關系 輸出功率與轉速的關系 標準答案 ：B 20、下列哪種直流電機裝有兩套勵磁繞組。（）1.2.3.4.并勵直流電機 串勵直流電機 他勵直流電機 復勵直流電機 標準答案 ：D 一、單選題(共20題，100.0分) 1、下列不需要外電源供電的發電機是（） 1.2.3.4.并勵發電機 串勵發電機 他勵發電機 復勵發電機 標準答案 ：A 2、變壓器帶容性載運行時，電壓調整率為下列各選項的（）。 1.2.3.4.一定為負值 一定為正值 一定為零 有可能為零 標準答案 ：A 3、同步電動機的功角θ=0表示它處于（） 1.2.3.4.調相機狀態 發電機狀態 電動機狀態 停止工作 標準答案 ：A 4、在直流發電機中，將交流電動勢變換成直流電動勢的部件是（） 1.2.3.4.電樞繞組 換向器與電刷 換向極 主磁極繞組 標準答案 ：B 5、同步電機主要用作（）。 1.2.3.變壓器 發電機 電動機 4.調相機 標準答案 ：B 6、直流電機中主磁極的作用是（）。 1.2.3.4.改善換向 產生主磁場 產生感應電動勢 減少損耗 標準答案 ：B 7、下列變壓器的部件是由硅鋼片疊壓而成的是（） 1.2.3.4.鐵心 繞組 散熱器 油箱 標準答案 ：A 8、在電力系統中我們常常采用的變壓器的等效電路為（）。 1.2.T型等值電路 г型等值電路 3.4.一字型等值電路 任意選擇 標準答案 ：B 9、對于三相異步電動機在反接制動狀態下，其轉差率S為（） 1.2.3.4.S= 1 S >1 S < 1 S= 0 標準答案 ：B 10、異步電動機外施三相交流電，空載運行時，氣隙中每極磁通的大小主要取決于（） 1.2.3.4.氣隙的大小 電源電壓的大小 磁路的飽和程度 定子漏阻抗的大小 標準答案 ：B 11、對于自耦變壓器，其實際繞組的個數為（） 1.0 2.3.4.1 4 不確定 標準答案 ：B 12、直流電機在電刷處于幾何中性線位置時，由于磁路飽和的緣故，電樞反應對直流電機的每極磁通量的影響是（）。 1.2.3.4.保持不變 略有增加 略有減少 減少很多 標準答案 ：C 13、短距繞組指的是（）。 1.2.3.4.y1（節距）= τ（極距）y1 >τ y1 <τ 與y1、τ的大小無關 標準答案 ：C 14、一臺他勵電動機，裝拆不慎，以致負載增大時轉速越來越高，其原因是（）。 1.2.3.4.電刷從幾何中性線逆著電樞轉向移動了β角 電刷從幾何中性線順著電樞轉向移動了β角 勵磁回路電阻太大 源電壓越來越高 標準答案 ：A 15、頻率為f1的三相對稱正弦電流通入三相對稱定子繞組中產生的v次空間諧波磁通，在定子繞組中感應電動勢的頻率為（） 1.2.3.f1 v f1 f3/v 標準答案 ：A 16、直流發電機的外特性指的是：（） 1.2.3.4.端電壓與勵磁電流的關系 端電壓與負載電流的關系 輸出功率與電磁轉矩的關系 輸出功率與轉速的關系 標準答案 ：B 17、在變壓器的折算中，折算后的二次電流為實際二次電流的（） 1.2.3.4.K倍 1 / K倍 K2倍 1 / K2倍 標準答案 ：B 18、有兩個尺寸相同的鐵芯線圈，導線粗細和匝數也相同，一個用硅鋼片做鐵芯，另一個用鑄鐵做鐵芯，接到同一個交流電源上時，兩個鐵芯中磁通的大小關系為（） 1.2.3.4.Ф硅 >Ф鐵 Ф硅=Ф鐵 Ф硅 <Ф鐵 不能確定 標準答案 ：B 19、下列哪種直流電機裝有兩套勵磁繞組。（） 1.2.3.4.并勵直流電機 串勵直流電機 他勵直流電機 復勵直流電機 標準答案 ：D 20、一臺異步電機的轉差率S=0表示該電機處于（） 1.2.3.4.電磁制動狀態 發電機狀態 電動機的空載運行狀態 電動機的額定運行狀態 標準答案 ：C 電機概述 電機的定義 電機是一種能實現機電能量轉換的電磁裝置，是電動機和發電機的統稱。將電能轉換為機械能的電機稱為電動機。將機械能轉換為電能的電機稱為發電機；將機械能轉換為電能的電機稱為發電機。 工作原理 電磁感應定律、電磁力定律及電流的磁效應。 構造的一般原則 用適當的導磁和導電材料構成能互相進行電磁感應的電路和磁路，以產生電磁功率和電磁轉矩，達到能量轉換的目的。 電機分類 旋轉電機：動力電機：交流電機 感應電機：感應發電機 感應電動機 同步電機：同步電動機 同步發電機 同步補償機 直流電機 直流發電機 直流電動機 微特電機：伺服電動機、步進電動機、測速發電機 變壓器：電力變壓器 升壓變壓器、降壓變壓器 特種變壓器 自耦、三繞組、互感器 第一章 直流電機 直流電機優缺點： 優點：啟動性能和調速性能好，過載能力大。 缺點：存在電流換向問題，結構工藝復雜，使用有色金屬多，價格昂貴，運行可靠性差 直流電機發展形勢 隨著近年來電力電子學和微電子學的迅速發展，將逐步被交流調速電動機取代，直流發電機則正在被電力電子器件整流裝置取代。但在今后一個相當長的時期內，直流電機仍將在許多場合繼續發揮作用 一、直流電機的工作原理 直流發電機的工作原理：簡單分析 一臺電機原則上既可以作為發電機運行，也可以作為電動機運行，只是外界的條件不同而已。如用原動機拖動直流電機的電樞，而電刷上不加直流電壓，則電刷端可以引出直流電動勢作 為直流電源，可輸送電能，電動機將機械能變換成電能而成為發電機；如在直流電機的兩電刷端上，加上直流電壓，將電能輸入，電機即可拖動生產機械，將電能變換成機械能而成為電動機。一臺電機，即可作為發電機運行，又可作為電動機運行，這是直流電機的可逆原理 二、直流電機的結構 由兩個主要部分組成：靜止部分（稱為定子），主要用來產生磁場 轉動部分（稱為轉子）是機電能量轉換的樞紐 在定轉子之間，有一定的氣隙稱為氣隙 三、直流電機的銘牌：額定值 四、直流電機的磁場 1、直流電機的空載磁場 2、直流電機負載時的磁場及電樞反應 3、直流電機的換向 五、直流電機的感應電勢和電磁轉矩 1、感應電勢 Ea=Ce Φn 電機的電樞電動勢Ea與每級磁通Φ成正比，與電樞轉速n成正比 2、電磁轉矩 T=CTΦIa 電磁轉矩與每級磁通和電樞電流的乘積成正比 六、直流電機的工作特性 1、電壓平衡方程式 2、轉矩平衡方程式 3、功率平衡方程式 第二章、直流電動機的電力拖動 一、電力拖動系統的運動方程 T-TL=GD2/375 dn/dt 可確定系統的狀態 方程式中各量正負號確定的規則 二、生產機械的負載轉矩特性 恒轉矩負載特性 ：TL的大小不變 恒功率負載特性： TL與轉速n成反比 風機泵類負載特性： TL與轉速的平方成正比 三、他勵直流電動機的機械特性 1、機械特性的一般表達式 2、固有機械特性 條件：當U=UN，Φ=ΦN, R=0時的機械特性 特點：硬特性 3、人為機械特性 電樞串電阻的人為特性 特點：1）n0不變 2）β變大，穩定性能變差 降低電壓的人為特性 特點：1）n0與電源電壓成正比 2）β不變 弱磁的人為特性 特點：1）n0變大 2）β變大 四、他勵直流電動機的啟動 電動機的啟動要求：啟動轉矩足夠大 啟動電流不可太大 他勵直流電動機的啟動主要是設法減小啟動電流 電動機的啟動方式分為直接啟動、降壓啟動、電樞回路串電阻啟動 直流電動機一般不能直接啟動 他勵直流電動機的啟動方法有電樞串電阻啟動和降低電壓啟動 五、他勵直流電動機的調速 1、調速的基本概念 2、調速指標 3、他勵直流電動機的調速方法 1）電樞串電阻調速 特點：向下調速，有級調速，穩定性能變差，損耗大 2）降低電樞電壓調速 特點：向下調速、無級調速，穩定性能不變，效率高 3）弱磁調速 特點：向上調速，有級調速，穩定性能變差，損耗大，受換向限制 六、他勵直流電動機的制動 制動的特征是電磁轉矩T與轉速n的方向相反 制動的作用： 1、減速 2、勻速下放重物 他勵直流電動機的制動方法有：能耗制動、反接制動、回饋制動 第三章 變壓器 一、變壓器的構造 變壓器是一種利用電磁感應工作的靜止的裝置，其主要功能是將交變電壓變為同一頻率的另一種或幾種交流電壓。 1、鐵芯：提供磁路 1）鐵芯結構：分為心式結構和殼式結構兩種 2）疊片形式：硅鋼片裁成條狀，采用交錯疊片的方式疊裝而成，接縫互相錯開，為了減小氣隙和磁阻 2、繞組：建立磁場 按高低壓繞組在鐵芯上放置方式的不同，繞組有同心式和交疊式 按電壓高低分為一次繞組，二次繞組 3、附件 油箱：散熱，絕緣，保護鐵芯和繞組不受外力和潮氣侵蝕 油枕：儲油，減少油箱內油和空氣的接觸 氣體繼電器：瓦斯保護 絕緣套管：引出線 分接開關：調整變壓比 二、變壓器的基本工作原理 1、相關名稱： 一次繞組，匝數N1：二次繞組，匝數N2 2、工作條件： 一次側要加交變電壓 3、磁場分布： 主磁通：大部分經過磁阻很小的鐵芯閉合，與一次，二次繞組同時交鏈 漏磁通 很少一部分磁通經過磁阻很大的油或空氣閉合 4、工作原理： 一次繞組通電，產生變化磁通，交鏈到二次側，在二次側感應出電勢 4、特點： A、變壓器只能傳遞交流電能，而不能產生電能； B、它只能改變交流電壓或電流的大小，不改變頻率； C、而在傳遞過程中幾乎不改變電壓和電流大小的乘積（功率） 三、變壓器的銘牌數據 四、變壓器的運行原理 1、變壓器的空載運行 空載運行時的物理情況 （1）二次側空載，所以I2=0，U2=E2 （2）一次側電流I0叫空載電流（或勵磁電流） （3）輸出功率P2=0，所以輸入功率P1幾乎為0，P1=U1*I0,所以I0很小 空載運行時的電磁關系和平衡方程 磁場由勵磁電流I0建立 經推導得 E1=4.44N1fΦm E2=4.44N2fΦm 所以E1/E2=N1/N2=K（匝數比） 因為空載電流很小，所以I0Z1比E1小的多，數值上近似為 U1=E1 二次：U2=E2 所以 U1/U2=E1/E2=N1/N2=K 2、變壓器的負載運行 一次側： U1=-E1+I1Z1 二次側： U2=E2+I2Z2 負載上的電壓： U2=ILZL 3、變壓器參數的測定（1）空載試驗 試驗目的： 測定空載電流I0，空載損耗（鐵損）P0，計算勵磁阻抗，變壓比K 試驗方法： 將低壓側繞組接額定電源，高壓側開路 計算變壓器參數： （2）短路試驗 試驗目的：測定短路阻抗ZK，銅損 試驗方法： 計算變壓器參數 五、變壓器的運行特性 1、電壓變化率 電壓變化率： 反映二次側端電壓隨負載變化的程度 電壓變化率與三個因素有關： 變壓器負載電流大小 負載的性質 變壓器的阻抗參數 2、變壓器的外特性 變壓器的外特性：當一次側端電壓與功率因素均為常數，變壓器二次側繞組的端電壓隨負載電流的變化關系，即U2=f(I2) 3、變壓器的效率和效率特性 變壓器的效率：輸出功率與輸入功率之比的百分數 效率特性： 效率開始時隨負載的增加而增加，在PCU=PFE時，效率最大，當負載過大時，效率開始下降 六、三相變壓器 1、三相變壓器的磁路 三相變壓器組 三相變壓器組可以看成是由三個相同的單項變壓器組成的 磁路系統：若外加電壓時三相對稱的，則三相磁通一定是對稱的 電路系統：高低壓繞組分離，高低壓繞組按要求連接（如△/△, Y/y連接） 三相心式變壓器 結構： 優點：用材量少，重量輕，價格便宜 缺點：任何一相發生故障時，整個變壓器都要拆換，備用容量是三相變壓器的三倍，因此適用于中、小容量的電力系統 2、變壓器的聯結組 繞組的標記和極性： 三相變壓器的連接組： 時鐘法 3、變壓器的并聯運行（1）為什么要并聯運行？ 檢修時備用，增加供電的可靠性 負載變化時刻調整臺數 并聯可滿足大容量變壓器的需求（2）并聯的基本要求是什么？ 空載時每一臺變壓器二次電流都為0，與單獨空載運行一樣，個變壓器間無環流 負載運行時各變壓器分擔的負載電流應與它們的容量成正比 各變壓器電流同相位，保證承擔電流最大 （4）并聯條件的技術條件有哪些？ 各變壓器的電壓比相等（防止形成環流） 各變壓器的聯結組別應相同 （防止相位不同形成環流） 各變壓器的短路阻抗角相等 （保證承擔電流最大） 短路電壓相等（保證負載電流應與容量成正比） 七、特殊變壓器 1、自耦變壓器 基本關系：電壓關系 U1/U2=K 電流關系 I1=I2/K 自耦變壓器的功率 S2=U2I2=U1I1 特點： 一、二次共用一個繞組 一、二次繞組既有磁耦合，又有電聯系 二次功率部分通過磁耦合關系得到，一部分直接從電源得到 2、儀用互感器 電流互感器： 使用場合：測量大電流 基本結構：利用變壓器原理，一次側與被測電路串聯，二次側接安培表，相當于二次側短路 注意幾點：A為了降低被測電流，一次側的匝數N1少，二次側的匝數N2多 B二次側電流決定于一次側電流，因此可以短路，但絕不能開路。否則二次側會產生很高的電壓帶來危險 C 二次側繞組的一端和鐵芯必須牢固接地，以免當互感器絕緣損壞時一次高壓進入二次側發生危險 電壓互感器 使用場合：測量高電壓 基本結構：利用變壓器原理，一次側與被測電路并聯，二次側接伏特表，相當于二次側斷路 注意事項：A 為了降低被測電壓，一次側的匝數N1多，二次側的匝數N2少（相當于降壓變壓器） B 二次側絕不能短路 C二次側繞組的一端和鐵芯必須牢固接地，以保證安全 第四章 異步電動機 一、三相異步電動機的工作原理 1、旋轉磁場的產生 產生的條件：一是空間對稱的三相定子繞組，二是通入三相對稱電流 2、旋轉磁場的轉向 3、旋轉磁場的轉速 4、工作原理 異步電動機是通過載流的轉子繞組在磁場中受力而使電動機旋轉的，而轉子繞組中的電流由電磁感應產生，并非外部輸入，故異步電動機又叫感應電動機 5、轉差率 轉差率S是異步電動機運行時的一個基本變量，負載變化時，S隨之改變。空載時，S《0.005，滿載時，S《0.06 二、三相異步電動機的基本結構 1、三相異步電動機的結構 （1）定子 定子鐵芯：嵌放繞組，提供磁路 定子繞組：產生旋轉磁場 （2）轉子 轉子鐵芯：嵌放繞組，提供磁路 轉子繞組：感應出電勢、電流 （籠型和繞線型）（3）機殼氣隙等 三、三相異步電動機的銘牌數據 1、額定容量 PN(單位：千瓦)：指轉軸上輸出的機械功率 2、額定電壓UN（單位：V）：加在定子繞組上的線電壓 3、額定電流IN （單位：A）：輸入定子繞組的線電流 4、接線方式：定子繞組有Y和△兩種接法 四、三相異步電動機的定子繞組 1、定子繞組的基本知識2、3、定子繞組的磁勢和電勢 單相繞組的磁勢 空間上：呈矩形波分布 時間上：矩形波的幅值隨時間做正弦規律變化 其軸線在空間上保持固定位置的磁勢----------脈振磁勢 三相交流繞組的磁勢 空間上：呈正弦波分布 性質：旋轉磁勢 繞組的電勢 定子繞組電動勢 E1=4.44N1F1Φm 轉子繞組電動勢 E2=4.44N2F2Φm 轉子繞組電動勢與切割速度，即相對轉速成正比（頻率與轉差率正比）這一點與直流電動機不同 五、三相異步電動機的運行分析 （一）關系情況 1、空載 n≈n1, s很小，I2、E2s很小，定子I0產生磁勢，稱勵磁電流或空載電流 2、負載 N 3、啟動時 （n≈0）s最大，I2、E2s很大 所以負載通過轉速變化影響電磁平衡關系 （二）電壓平衡關系 1、方程 定子電壓平衡方程式： U1=-E1+I0Z1≈-E1 代數式：U1=E1=4.44F1NIΦm 轉子電壓平衡方程式 F2=sf1 E2s=SE20 2、磁勢 F1+F2=F0 說明：三相異步電動機帶負載時定子繞組的磁勢和轉子磁勢的合成等于勵磁磁勢 六、異步電動機的功率和轉矩 1、功率平衡關系 2、轉矩平衡關系（與直流電動機相同） 七、異步電動機參數的測定 第五章、三相異步電動機的電力拖動 作為機電設備和電器元件的使用者，內部原理你可以簡單了解但其外特性你必須掌握，否則你將無法正確選擇和使用這些設備和元件，三相電動機的機械特性和直流電機的定義是一致的，但是其特性方程和特性曲線有著較大的差別 一、三相異步電動機的機械特性 （一）機械特性方程 1）物理表達式：T=CTΦmI2COSΦ2 (T是電磁作用的結果)2）參數表達式： 3）、工程表達式： U1-----------外施電源電壓 F1-----------電源頻率 R1,X1-------電機定子繞組參數 （二）固有機械特性曲線 1、形狀（根據工程表達式來說明） AB段（S較大）：為雙曲線，T與S成反比 BO段（S很小）：為執行，T與S成正比 2、啟動點A，n=0.s=1 啟動轉矩倍數KT=TS/TN 一般取0.8～1.8 3、臨界點B，s=sm，T=TM 過載能力λT=Tm/TN 4、同步點C，n=n1，s=0，T=0 （三）人為機械特性 1、降低定子電壓的人為機械特性 2、轉子回路串接對稱電阻時的人為機械特性 二、三相異步電動機的啟動 啟動電流大而啟動轉矩小，是普通三相異步電動機固有機械特性的一對矛盾 對鼠籠異步電動機而言，主要是用降低定子端電壓的方法來限制啟動電流；而對繞線式異步電動機而言，主要使用轉子回路串電阻啟動，既可以限制啟動電流，又可以增大啟動轉矩 籠型異步電動機： 1、電網容量允許，應盡量采用全壓啟動，使啟動轉矩不受損失而能滿載啟動 2、電網容量不夠大時，應采用減壓啟動，以減小啟動電流。 方法有定子回路串電阻或電抗、采用自藕變壓器、星-三角換接等減壓啟動 但減壓啟動后，啟動轉矩與電壓平方成比例下降，一般適用于輕載啟動 繞線式異步電動機：有轉子串電阻和串頻敏變阻器兩種方法啟動 啟動時，啟動電阻最大，限制了啟動電流并增大了啟動轉矩，改善了啟動性能 三、三相異步電動機的調速 異步電動機有三種基本調速方法： 1、變電源頻率f1調速 2、變定子磁極對數p調速 3、變轉差率s調速 其中：變頻調速是電力電子變流技術在電力拖動系統中的應用，代表現代交流調速技術的發展方向，可實現無級調速，適用于恒轉矩和恒功率負載 變級調速是通過改變定子繞組接線方式來改變電機級數，從而實現電機轉速的變化。變級調速屬于有級調速 變轉差率調速包括繞線式異步電動機的轉子串電阻調速、串級調速和定子減壓調速 四、三相異步電動機的制動 異步電動機的制動和他勵直流電動機十分相似，在學習中應加以對照 異步電動機有三種制動方式：能耗制動、反接制動和回饋制動第二篇：電機與電力拖動
第三篇：電機與電力拖動
第四篇：電機與電力拖動
第五篇：電機與拖動教案（定稿）
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