《电机原理与拖动》07本参考答案

学院2008-2009 学年第 2 学期

《电机原理与拖动》期末考试参考答案及评分标准

一、填空题（每空1分，共22分）

1.直流电机的电磁转矩是由（电枢电流）和（气隙磁通）共同作用产生的。

2.他励直流电动机带额定负载转矩运行时,若降低电源电压,则电动机的转速将（减少）,稳定运行时电枢电流将（不变），稳定运行时电磁转矩将（不变）。（填增加、减少或不变）

3.倒拉反接制动的实现方法是（在电枢回路中串入大电阻）。

4.单相变压器额定电压为380V/220V，额定频率为50HZ，如果误将低压侧接到380V上，则此时励磁电流I m（增加），励磁电抗x m（减少）。（填增加，减少或不变）

5.变压器空载试验一般在（低压）侧做；短路试验一般在（高压）侧做。

6. 一台六极三相异步电动机接于50H Z的三相对称电源；其s=，则此时转子转速为（950）r/min，定子旋转磁势相对于转子的转速为（50）r/min，定子旋转磁势相对转子磁势的转速为（0）r/min，转子电势的频率为（）Hz。

7．一三相六极双层短距叠绕组，定子槽数Z=36，节距y=8，则其短距系数k y1=（），分布系数k q1=（或1/(4sin15°)）。

8．对于绕线转子三相异步电动机，如果电源电压一定，转子回路电阻适当增大，则起动转矩（变大），最大转矩（不变），起动电流将（变小）。（变大、变小、不变）9．同步电动机通过调节（励磁电流）可调节向电网输出的无功功率。

10．伺服电动机的功能是（将输入的电压信号转变为转轴的角位移或角速度输出）。

11．在（断续周期）工作制中，工作时间和停歇时间轮流交替，两段时间都较短。

二、单项选择题（在每个小题的备选答案中选出一个正确答案，填在题中的括号内）（每题2分，共24分）

12．位能性负载的机械特性位于( B )象限。

A、第2和第4

B、第1和第4

C、第1和第3

D、第2和第3

13．一台直流发电机，磁极固定，电枢和电刷以同一速度、同一方向旋转，则两刷间的电动势是（ C ）。

A、直流

B、脉动电流

C、交流

14．把直流发电机的转速升高20%，他励方式运行空载电压为U01，并励方式空载电压为Array U02，则( B )。

A、U01 = U02

B、U01 < U02

C、U01 > U02

15．起动直流电动机时，磁路回路应（ B ）电源。

A、与电枢回路同时接入

B、比电枢回路先接入

C、比电枢回路后接入

16．并励直流电动机的额定电流I N, 额定电枢电流I aN和励磁电流I fN三者的关系为

（ A ）。

A、I N=I aN+I fN

B、I N=I aN=I fN

C、I N=I aN—I fN

17．三相变压器，S N=100kVA，U1N/U2N=10000/400V，D，y接线，其变比为（ C ）。

A、 B、2 C、 D、25

18. 一台变比为k＝10的变压器，从低压侧作空载实验，求得副边的励磁阻抗标幺值为

16，那末原边的励磁阻抗标幺值是（ A ）。

A、16

B、1600

C、

19. 异步电动机等效电路中的电阻（1-s）r2′/s上消耗的功率为（ B ）。

A、轴端输出的机械功率

B、总机械功率

C、电磁功率

D、输入功率

20. 三相绕组的相带应按（ A ）的分布规律排列。

A、A—Z—B—X—C—Y

B、A—B—C—X—Y—Z

C、A—X—B—Y—C—Z

D、A—C—B—X—Z—Y

21.与固有机械特性相比，人为机械特性上的最大电磁转矩减小，临界转差率没变，则

该人为机械特性是异步电动机的（C）。

A、定子串接电阻的人为机械特性

B、转子串接电阻的人为机械特性

C、降低电压的人为机械特性

D、定子串接电抗的人为机械特性

22. 一台三角形联接的三相异步电动机在额定电压下起动时的起动电流为300A，现采

用Y-△换接降压起动，其起动电流I st为（ A ）。

A、100A

B、173A

C、212A

D、150A

23. 单相异步电动机的主、辅绕组在空间位置上应互差（ D ）电角度。

A、180°

B、120°

C、60°

D、90°

三、判断题（在你认为对的括号内打“√”，你认为错的括号内打“×”）（每题1分，共10分）

24. 负载转矩大小不变、方向和转速方向相反，该负载为反抗性负载。（√）

25. 一台并励直流电动机，若改变电枢电源极性，则电机转向也改变。（×）

26. 他励直流电动机能耗制动时，电枢电压U=0。（√）

27. 直流电动机正常工作时，如电磁转矩增大，则电动机转速下降。（×）

28. 变压器外加电源电压及频率不变时，其主磁通大小基本不变。（√）

29. 电压互感器的付边不许开路。（ × ）

30. 当电压为额定电压时，异步电动机的效率最大。（ × ）

31. 在异步电动机带恒转矩负载调速过程中，调压调频应同时进行，并保持两者比值不变。（ √ ）

32. 三相异步电动机的回馈制动适用于高速匀速下放重物。（ √ ）

33.一台连续工作制的三相异步电动机，当满载运行时，运行的时间愈长，三相异步电动机的温升就愈高。（ × ）

四、问答题（共15分）

34. 变压器空载运行时，是否要从电网中取得功率，起什么作用变压器励磁电抗大好，还是小好，为什么（3分）

答：变压器空载运行时，尽管没有有功输出，但它仍需从电网中取得功率，这些功率中既有有功功率，又有无功功率，前者供空载时的损耗（主要是铁损耗），后者供励磁磁通（亦称励磁功率）。……………………分

励磁电抗大好，因为

，

故x m 大其空载电流就小。……………………3分

35. 异步电动机的铭牌为220/380V,△/Y 接线，当电源电压为220V 时应采用什么接线方式若电源电压为380V 时又应采用什么接线方式，此时可否采用Y-Δ起动为什么（4分）

答：当电源电压为220V 时应采用三角形接线方式；当电源电压为380V 时，定子绕组必须采用星型接线方式。……………………2分

若电源电压为380V 时不可否采用Y-Δ起动。因为Y-△降压起动仅适用于正常运行时定子绕组作三角形连接的异步电动机，所以不行。……………………4分

36. 异步电动机的常用调速方法有哪些（4分）答：根据n =(1-s )60f 1/p ，……………………1分

异步电动机的常用调速方法有变频调速、变极调速和变转差率调速三种。…………4分

37.判定图示三相变压器的联结组别，并画相量图。（4分）

处顺时针转位于因为150E E AB

ab …………………2分

五、计算题（共29分）

37．三相变压器额定容量为20KVA ，额定电压为10/，Y 、y0联结，高压绕组匝数为3300匝，试求：（1）变压器高压侧和低压侧的额定电流；（2）高压和低压侧的额定相电压，（3）低压绕组的匝数。(5分)

解：（1）求电流

高压侧额定电流：

低压侧额定电流：

（2）求电压

高压侧额定相电压：

低压侧额定相电压：

（3）求匝数

低压侧绕组的匝数：

因为

所以

38．一台他励直流电动机数据为：P N =，U N =110V ，I N =79.84A ，n N =1500r/min ，R a =Ω,求：

（1）额定负载时的输出转矩及电磁转矩是多少（2）U = U N 条件下，主磁通减少15%，负载

…………………4分

A U

S I N

N N 16.110320311=?==

A U S I N

N N

87.284.0320322=?==

kV kV U U N NP

774.5310311===N N U

U U

U N

NP 2

212133==kV

kV U U

231.03

4.0322===匝匝1321033004.01222

=?==U U N N N

N (1)

(2)

(3)

(4)

(5)

转矩为T N 时，电动机电枢电流与转速是多少（3）U = U N ，额定励磁不变条件下，负载转矩为，转速为（-800 r/min ），电枢回路应串入多大电阻（10分）

解：（1）额定负载时的输出转矩

m N n P T N N N

?=??==75.471500

105.755.955.93

84.79==N a I I A

068.01500

1014

.084.79110=?-=-=

ΦN a a N N e n R I U C

6494.0068.055.955.9=?=Φ=ΦN e N T C C

额定时的电磁转矩 m N I C T a N T ?=?=Φ=848.5184.796494.0 （2）0578.0068.0%85%)151('

=?=-=N e e ΦC ΦC

A 93.930578

.084.79068.055.955.9=?='='=''ΦC I ΦC ΦC I ΦC I e N N e T N N T a

min /33.17380578.01014.093.931100578.0'

'r R I U ΦC E n a a N e

=?-=''-='=

（3）倒拉反接制动（电动势反接制动）

U = U N ，额定励磁不变，负载转矩为，所以A 87.6384.798.0=?='''a I 转速为（-800 r/min ），电枢回路应串电阻

min /800068

.0)1014.0(87.63110)(r R C R R I U n N e a a

N -=+?-=Φ+'''-=

'''ΩΩ

所以：Ω=Ω473.2R

39．一台三相6极绕线型异步电动机额定数据为：P N =40kW ，n N =980r/min ， U N =380V ，

I N =73A ，f N =50Hz ，转子每相电阻r 2=，过载能力m =2。该电动机用于起重机起吊重物。当负

载转矩T L =，电动机以500r/min 恒速下放重物时，转子回路每相应串入多

大电阻（7分）

解： 500r/min<1000r/min ，倒拉反接制动...........1分

5.11000

)

500(1000017.01000

980

100085.085.085.01111=--=-=

=-?=-?

==n n n s n n n s s N N g

所以：Ω=?-=-=134.1013.0)1017

.05

.1()1(2r s s R g

(1)

(3)

(4)

(6)

(7)

(9)

(1)

(5)

(7)

40. 一台三相异步电动机的输入功率P1=，定子铜耗p cu1=425W，铁耗p Fe=210W，转差率s=，求：

（1）电磁功率P M；（2）转子铜耗p cu2；（3）总机械功率P m。（7分）

解：输入功率

（1）电磁功率P M

（2）转子铜耗p cu2（3）总机械功率P m (1)

(3)

………………