电机与拖动试题(参考答案)

学年度第一学期自动化系《电机与电力拖动基础》期末考试试卷（）题号-一一 二二二-三四五、■ 六总分评阅人 签名得 分一、选择题（每小题 2分，共20分）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. 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 12,那么：（2）（1 ） l 1<l 2；（ 2） l 1=l 2； （3）I 1>l 2。

4. 三相异步电动机带恒转矩负载运行，如果电源电压下降，当电动机稳定运行后，此时电 动机的电磁转矩：①①下降；②增大；③不变；④不定。

5. 三相异步电动机的空载电流比同容量变压器大的原因：③①异步电动机是旋转的；②异步电动机的损耗大；③异步电动机有气隙；④异步电动机 有漏抗。

6. 三相异步电动机空载时，气隙磁通的大小主要取决于：①①电源电压；②气隙大小；③定、转子铁心材质；④定子绕组的漏阻抗。

7. 三相异步电动机在运行中，把定子两相反接，则转子的转速会：②①升高；②下降一直到停转；③②下降至零后再反向旋转；④下降到某一稳定转速。

&三相异步电动机能画出像变压器那样的等效电路是由于：②①它们的定子或原边电流都滞后于电源电压；②气隙磁场在定、转子或主磁通在原、副边都 感应电动势；③它们都有主磁通和漏磁通；④它们都由电网取得励磁电流。

9 .三相异步电动机的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：（3）专业 自动化班级 年级注：1、共120分钟，总分100分2、此试卷适用自动化专业本科学号 姓名得分定疋.（1）定子串接电阻的人为机械特性；（ 2）转子串接电阻的人为机械特性；（ 3）降低电压的人为机械特性。

10. —台三相异步电动机拖动额定转矩负载运行时，若电源电压下降 磁转矩：（1）（1 ） T em =T N ；（2） T em =0.81 T N ；（3） T em =0.9T N 。

二、填空题：（共20 分）1. _____________________________________________ （ 4分）他励直流电动机的固有机械特性是指在 _____________________________________ 条件下， 系。

（U=UN 0 =O N,电枢回路不串电阻； n ; Tem ）2. ___________________________________________ （2分）三相变压器的联结组别不仅与绕组的 ____________________ 和 _______ 的有关。

（绕向；首末端标记；联结方式） 3. 当s 在 ______ 范围内，三相异步电机运行于电动机状态，此时电磁转矩性质为_____在 _______ 范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为 __________ 。

（0〜1;反电动势;〜0;制动转矩）4. 三相异步电动机根据转子结构不同可分为 异步电动机和绕线型异步电动机）5. 一台6极三相异步电动机接于 50H Z 的三相对称电源；其 s=0.05，则此时转子转速为_______ r/min ，定子旋转磁势相对于转子的转速为 __________ r/min 。

（ 950 ； 50） 6. 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 _______ ，最大转矩 _______ 。

（增大；不变）定运行。

（0 s m ）9. 三相异步电动机拖动恒转矩负载进行变频调速时，为了保证过载能力和主磁通不变，则 U 应随f 1按 _______ 规律调节。

（正比）10. 三相异步电动机采用星形一三角形降压起动时，的 _______ 倍。

（3）三、（10分）是非题：1.直流电动机的人为特性都比固有特性软。

（ ）（F ）10%这时电动机的电得分的关有关，而且还与三相绕组有关。

两类。

（笼型7.三相异步电动机的过载能力是指。

(Tm /TN)8.拖动恒转矩负载运行的三相异步电动机，其转差率范围内时，电动机都能稳起动电流和起动转矩各降为直接起动时得分2.直流电动机串多级电阻起动。

在起动过程中，每切除一级起动电阻，电枢电流都将突变。

（）（T）3. 提升位能负载时的工作点在第一象限内，而下放位能负载时的工作点在第四象限内。

（（T ） ）4. 他励直流电动机的降压调速属于恒转矩调速方式， （F ）5.改变电流相序，可以改变三相旋转磁通势的转向。

（）（T ）6•不管异步电机转子是旋转还是静止，定、转子磁通势都是相对静止的（ 7•三相异步电动机的最大电磁转矩 T m 的大小与转子电阻「2阻值无关（&三相异步电机当转子不动时，转子绕组电流的频率与定子电流的频率相同9. 由公式T em =Cr ①m l ' 2C0S ①2可知，电磁转矩与转子电流成正比，因为直接起动时的起动电流很大，所以起动转矩也很大。

（）（F ）10. 三相异步电动机的变极调速只能用在笼型转子电动机上。

（四、简答题：（共20分）1、（ 4分）电力拖动系统稳定运行的条件是什么？（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d^em d TL ） dn dn2、（ 4分）变压器的原、副边额定电压都是如何定义的？（原边额定电压是指规定加在一次侧的电压。

副边额定电压是指当一次侧加上额定电压 时，二次侧的开路电压。

）3、（ 6分）变压器并联运行的条件是什么？（变压器并联运行的条件是：（1）各变压器一、二次侧的额定电压分别相等，即变 比相同；（2）各变压器的联结组别必须相同；（ 3）各变压器的短路阻抗（或短路电压）标 幺值相等，且短路阻抗角也相等。

容代替这个附加电阻？为什么？（异步电动机等效电路中的附加电阻代表总机械功率的一个虚拟电阻,1—s 氏 I ' 2所消耗的功率 s 2来代替总机械功率（包括轴上输出的机械功率和机械损耗、附加损因此只能拖动恒转矩负载运行。

（）)。

(T ) )。

(T ) ()。

(T ))(T)4、（6分）异步电动机等效电路中的附加电阻Is R2 的物理意义是什么？能否用电抗或电用转子电流在该电阻得分耗等）。

因输出的机械功率和机械损耗等均属有功性质。

因此,从电路角度来模拟的话，只能用有功元件电阻，而不能用无功元件电抗或电容代替这个附加电阻。

五、（10分）作图题：用相量图判定下图所示变压器的连接组别。

-TH?该三相变压器的连接组别为D-y9 ；a A(Y)*ax该三相变压器的连接组别为D-y1得分2204）磁通减弱到①= 0.8①N 时电动机的稳定转速?T L 0.8T N.8 NC T I L 0. 8C T N I N0.1计算题（20分）1）一台他励直流电机， PN=30kW, UN=220V , IN=158.5A, nN=1000r/min,Ra=0.1 ? , TL=0.8TN 试求1） 固有机械特性上的稳态转速；2） 电枢回路串入0.3?的电阻时电动机的稳定转速？ 3） 电枢外加电压降为 4） 磁通减弱到①=180V 时电动机的稳定转速？ 0.8①N 时电动机的稳定转速?解:UN I N Ra220 158.5 0.10.204nN1000T N C T9.55C e N I N9.55 0.204 158.5 309N mT L 0.8T N 0.8 309247.2NU NC e NR a C e C T NT220 I 20.204 9.55 0.20420.1247.2 1016r/min电枢回路串入0.3?的电阻时电动机的稳定转速?C e UNR a R saCT0.8I INC e NN0.2040204 雲0.8 158.5 830r/min3）电枢外加电压降为 180V 时电动机的稳定转速?U R an ------ ----- C e N C e180 0.1 -I ------- ------- 0.8 N 0.204 0.204 158.5 820r/min(2)当s = 0.02时的电磁转矩由机械特性的实用表达式求得:if Tg羔72麗2305NS S m 0.02 0.1232) 一台三相绕线式异步电动机，已知： PN=75KW, U1N=380V , nN=720r/min, I1N=148A,n N=90.5%, cos 0 N=0.85,过载能力入 M=2.4 , E2N=213V, I2N=220A, 试求 (1)用该电机带位能性负载，如下放负载时要求n=300r/min , TL=TN 时转子每相应该串多大电阻?(2)电动机在额定状态下运转,为停车采用反接制动，如要求在起动时制动转矩为 2TN ,求每相应串接的电阻值?(1)由电机铭牌参数可知TMMT N2.13TN 9550芸 9550芻3415.4N m T MM TN 2.13 3415.47275N m产生最大转矩Tm 时的转差率sm ： 八极电机，2P=8,同步转速为Sm SNM A /M1750r / min额定运行时的转差率为n i0.0307750将sN,入M 代入式S mS NMM 21S m 0.0307(2.13 J2.1321) 0.123。