电机与拖动基础试题库及答案

电机与拖动基础试题库及答案《电机与拖动基础》试题库及答案第一部分直流电机一、填空题：1、直流电动机的工作原理是把能转化为能。

直流发电机的工作原理是把能转化为能。

（直流电；机械；机械；直流电）2、直流发电机的工作原理用定则判断感应电动势的方向。

直流电动机的工作原理用定则判断电磁力的方向。

（右手；左手）3、并励直流发电机自励建压的条件是_______;_______;_______。

(主磁路存在剩磁；并联在电枢两端的励磁绕组极性要正确，使励磁电流产生的补充磁通方向与剩磁磁通方向相同；励磁回路的总电阻必须小于临界电阻)4、可用下列关系来判断直流电机的运行状态，当_______时为电动机状态，当_______时为发电机状态。

（Ea 〈U；Ea〉U）5、直流发电机的绕组常用的有_______和_______两种形式。

（叠绕组；波绕组）6、直流发电机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_______。

（相反；相同）7、电动势常数C与转矩常数T C之间的关系为e______。

（C=9.55e C）T二、选择题1、电机的电流小于额定电流，称为（）运行。

（1）（1）欠载（2）过载（3）额定2、电机的电流大于额定电流，称为（）运行。

（2）（1）欠载（2）过载（3）额定3、某直流电机它的电枢与二个励磁绕组串联和并联，那么该电机为( )电机。

（3）（1）他励（2）并励（3）复励（4）串励4、直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于（）中。

（1）（1）电枢绕组；（2）励磁绕组；（3）电枢绕组和励磁绕组5、直流发电机电刷在几何中线上，如果磁路不饱和，这时电械反应是（ ） （3）（1）去磁；（2）助磁；（3）不去磁也不助磁。

三、计算题1、一台并励直流电动机,铭牌数据如下:P N =3.5kW ，U N =220V ，I N =20A ，n N =1000r/min,电枢电阻R a =1Ω，△U b =1V ，励磁回路电阻R 1=440Ω，空载实验：当U=220V,n=1000r/min 时，I 0=2A ，试计算当电枢电流I a =10A 时,电机的效率（不计杂散损耗）。

解：励磁电流：2200.5440fffU I A A R === 励磁损耗：222220110440fCuff ff U PR I WR ====空载时：输入功率：12202440P UI W W ==⨯= 励磁功率：110fP W =电枢铜损耗：220() 2.25Cuaa aa fP R I R I I W ==-= 电刷接触损耗：2221 1.5 3.0CubaP UbI W W =∆=⨯⨯= 附加损耗：0adP =则：'1324.75Cua Cubmec Fe fadP P P P P P P W +=----=当10aIA=时，10.5af I II A=+=输入功率：122010.52310P UI W W ==⨯= 22110100Cuaa aP R I W W ==⨯=110fP W=2211020Cubb a PU I W W=∆=⨯⨯=输出功率：211()1755.25Cua f Cub mec Fe P P P P P P P P P W=-∑=----+=效率：21100%75.98%PPη=⨯= 2、一台并励直流发电机，铭牌数据如下：P N =6kW ，U N =230V ，n N =1450r/min ，R a =0.57Ω（包括电刷接触电阻），励磁回路总电阻R f =177Ω，额定负载时的电枢铁损P Fe =234W ，机械损耗为P mec =61W ，求：（1）额定负载时的电磁功率和电磁转矩。

（2）额定负载时的效率。

解：（1）26NP PkW==2201.3177f ffU IA A R ===2299ff f P R I W==600026.1230N NN P I A A U ===27.4aN f II I A=+= 2427.9Cuaa a PR I W==所以 26726.9emCuafP P P P W =++= 6726.944.32145060ememP T N m N m π==⋅=⋅⨯Ω（2）17021.9emmec Fe P PP P W=++=21100%85.45%P P η=⨯=3、一台并励直流发电机，铭牌数据如下：P N =23kW ，U N =230V ，n N =1500r/min ，励磁回路电阻Rf=57.5Ω，电枢电阻R a =0.1Ω,不计电枢反应磁路饱和。

现将这台电机改为并励直流电动机运行，把电枢两端和励磁绕组两端都接到220V 的直流电源：运行时维持电枢电流为原额定值。

求（1）转速n ；（2）电磁功率；(3)电磁转矩。

解：230457.7N ff U IA A R ===32310100230N N N P I A AU ⨯===104a N f I I I A=+= 21081.6Cua a a P R I W==（1）240.4aN a a EU R I V=+= 0.1603aeNE C nΦ==电动机运行：209.6aN a a EU R I V=-=220220'0.16030.1533230230e e C C Φ=Φ=⨯=1367/min 'ae E n r C ==Φ（2）21.798ema a P E I kW==（3）321.79810152.2721367/60em em P T N m N mπ⨯==⋅=⋅Ω⨯第二部分直流电动机的电力拖动一、填空题：1、他励直流电动机的固有机械特性是指在_______条件下，_______和_______的关系。

（U=UN、φ=ΦN，电枢回路不串电阻；n；Tem2、直流电动机的起动方法有____ ___。

（降压起动、电枢回路串电阻起动）3、当电动机的转速超过_______时，出现回馈制动。

（理想空载转速）4、拖动恒转转负载进行调速时，应采_______调速方法，而拖动恒功率负载时应采用_______调速方法。

（降压或电枢回路串电阻；弱磁）二、选择题1、他励直流电动机的人为特性与固有特性相比，其理想空载转速和斜率均发生了变化，那么这条人为特性一定是：（3）（1）串电阻的人为特性；（2）降压的人为特性；（3）弱磁的人为特性。

2、直流电动机采用降低电源电压的方法起动，其目的是：（2）（1）为了使起动过程平稳；（2）为了减小起动电流；（3）为了减小起动转矩。

3、当电动机的电枢回路铜损耗比电磁功率或轴机械功率都大时，这时电动机处于：（2）（1）能耗制动状态；（2）反接制动状态；（3）回馈制动状态。

4、他励直流电动机拖动恒转矩负载进行串电阻调速，设调速前、后的电枢电流分别为I1和I2，那么：（2）（1）I1<I2；（2）I1=I2；(3)I1>I2。

三、简答题：1、电力拖动系统稳定运行的条件是什么？判断下图是否稳定？还有P79图3-13和P121 3-5.（电动机的机械特性与负载的转矩特性必须有交点，且在交点处，满足em LdT dTdn dn）（a）稳定（b）稳定（c）稳定（d）不稳定（e）不稳定（f）稳定2．电力拖动运动方程的实用形式为由电动机的电磁转矩T e 与生产机械的负载转矩T L 的关系：1）当T e = T L 时， d n /d t = 0，表示电动机以恒定转速旋转或静止不动，电力拖动系统的这种运动状态被称为静态或稳态；2）若T e ＞T L 时， d n /d t ＞0，系统处于正向加速或反向减速状态；3）若T e ＜T L 时， d n /d t ＜0，系统处于正向减速或反向加速状态。

也就是一旦 d n /d t ≠ 0 ，则转速将发生变化，我们把这种运动状态称为动态或过渡状态。

TeTacbTdeTfTtn GD T T d d 3752Le=-四、计算题：1、一台他励直流电动机数据为：P N =7.5kW ，U N =110V ，I N =79.84A ，n N =1500r/min ，电枢回路电阻R a =0.1014Ω，求：（1）U=U N ，Φ=ΦN 条件下，电枢电流I a =60A 时转速是多少？（2） U=UN条件下，主磁通减少15%，负载转矩为T N 不变时，电动机电枢电流与转速是多少？（3）U=U N ，Φ=ΦN 条件下，负载转矩为0.8T N ，转速为（—800）r/min ，电枢回路应串入多大电阻？解：（1）0.068N a NeNNU R I C n -Φ== 1528/minN a aeNU R In r C -==Φ（2）NT 不变时，emT 不变，即TN NT aC I C I Φ=Φ93.930.85N NaN N NII I A ΦΦ===ΦΦ1738/minNa aeU R In r C -==Φ（3）不计空载转矩时，emLT T =，故：0.80.80.95538.2NemN NP TT N m n ==⨯=⋅2N a B eNe T NU R R n C C C +=-ΦΦ解得： 2.69BR=Ω2、一台他励直流电动机数据为：P N =30kW ，U N =440V ，I N =100A ，n N =1000r/min ，电枢回路电阻R a =0.4Ω，求：（1）电动机拖动位能性负载（T L =0.8T N ），采用能耗制动，要确保最大制动电流不超过2I N ，制动电阻应选多大？最后下放的稳定转速为多少？（2）若串联同（1）一样的电阻，电动机拖动反抗性负载（T L =0.8T N ）采用电压反接制动，最后下放的稳定转速为多少？（3）电动机拖动一位能性负载（T L =0.8T N ），在电压反接时作回馈制动下放，下放转速为1200r/min ，问电枢回路应串联多大的电阻？ 解：（1）0.4N a N e N N U R I C n -Φ==0.80.880L N a N T T I I A =⇒==440800.41020/min 0.4N a a A e N U I R n r C --⨯===Φ 0.410200.4 1.6422100e N A a N C n R R I ΩΦ⨯≥-=-=Ω⨯⨯1.640.480408/min 0.4a a e N R R n I r C Ω++=-⨯=-⨯=Φ（2）()440 2.04801508/min 0.4N a a e N U I R R n r C Ω+++⨯=-=-=-Φ（3）04401100/min 0.4N e N U nr C ===Φ 0n n > 11()0.1N a a e NU I R R n R C ΩΩ++=⇒=ΩΦ 第三部分 变压器一、填空题：1、变压器带负载运行时，若负载增大，其铁损耗将_______，铜损耗将_______（忽略漏阻抗压降的影响）。