山东理工大学 电拖、电机学计算分析题
电机与电力拖动试题以及答案
一、填空题（每空1分，共20分）1、他励直流电动机的机械特性是指在的条件下和的关系。
2、直流电动机的起动方法有：和。
3、一台接到电源频率固定的变压器，在忽略漏磁阻抗压降的条件下，其主磁通的大小决定于的大小，而与磁路的基本无关，其主磁通与励磁电流成关系。
456。
78二、123都会突变。
（）4、一台变压器原边电压U1不变，副边接电阻性负载或接电感性负载，如负载电流相等，则两种情况下，副边电压也相等。
（）5、变压器在原边外加额定电压不变的情况下，副边电流大，导致原边电流也大，因此变压器的主磁通也大。
（）6、交流发电机正常发电以后可以断掉直流励磁电源。
（）7、改变电流相序可以改变三相旋转磁通势的转向。
（）8、不管异步电动机转子是旋转，还是静止，定、转子磁通势都是相对静止的（）9、三相异步电动机的最大磁通势T m的大小与转子电阻r m阻值无关。
（）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。
（）三、简答题（每题5分，共20分）1234四、12N=380V，YλT=2.2，2）中的电3、一台三相异步电动机接到50H Z的交流电源上，其额定转速n N=1455r/min，试求：（1）该电动机的极对数p；（2）额定转差S N；（3）额定转速运行时，转子电动势的频率。
电机与电力拖动答案一1.电动机处于稳态运行转速电磁转矩2.电枢回路串电阻降压起动3.输入电压正比4.不变增大5.减小减小6.短矩绕组分布绕组减小7.0~1驱动性质小于1制动性质8.笼型绕线二1.对2.错3.对4.错5.错6.错7.对8.错9.对10.对三 1.答：由于加工、装配过程中存在机械上的不对称及定子磁性材料性能的不一致性，使得测速发电机转速为零时，实际输出电压并不为零，此时的输出的电压叫剩余电压。
剩余电压的存在引起的测量误差称为剩余电压误差。
减小剩余电压误差的方法是选择高质量各方向性一致的磁性材料，在机加工和装配过程中提高2.方向相反，3.x m4.四1.I st/I N（22.st i N所以不能采用直接起动。
电机拖动习题解答.
1.6 图1.10为龙门刨床主传动机构图。
齿轮1与电动机轴直接联接，各齿轮有下列数据：齿轮6与工作台齿条啮合其节距为20mm ，工作台质量m 1=1500kg ，工件质量m 2=1000kg ，电动机飞轮惯量GD 2=200 N·m 2，切削力F =10000N ，切削速度v =40m/min ，总机械拖动效率η=0.8，工作台导轨与床身之间的摩擦系数f =0.1。
试计算：（1）折算到电动机轴上的系统总飞轮惯量及负载转矩； （2）切削时电动机应输出的功率。
解：（1）齿轮折算到电动机轴上的飞轮转矩为： 2462222235221222123()()()M GD GD GD GD GD GD GD j j j ++++++ 22(4020)(7050)130(20010)99(12)()2++=++++ 2223.5Nm =⋅齿轮6的转速：640min25min 800.02m n r m==⨯则电机的转速为：2512300min n r =⨯= 则平移部件折算到电动机轴上的转动惯量为：222406091.291.2(15001000)3001.1L v J m n kg m ⎛⎫⎛⎫⎪==⨯⨯+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=⋅ 图1.10 龙门刨床主传动机构图工作台折算成飞轮矩为：22443.1L L GD gJ N m ==⋅折算到电动机轴上总的飞轮矩为266.6N·m 2折算到电动机轴上负载转矩为：40(100002500)609.559.550.8300330.3L gf FvT n N mη+⨯'==⨯⨯=⋅（2）切削时电动机应输出的功率为：300330.310.49.55L P T kw '=Ω=⨯≈ 1.7 如图1.4所示的电机拖动系统，已知提升重物的质量为2kg ，提升速度为0.4m/s,拖动齿轮的效率η1=η2=0.98，卷筒的效率ηL =0.96,卷筒直径D L =0.4m 。
电机原理及拖动试题及答案
电机原理及拖动试题及答案一、填空(每空1分，共25分)1. 单相异步电动机可分为________、________两大类型。
2. 6极异步电动机电源频率f=50Hz，额定转差率SN=0.04，则额定转速为nN=_____、额定工作时，将电源相序改变，则反接瞬时的转差率S=_____。
3. 同步补偿机实际上是一台_________的同步电动机，它接到电网上的目的就是为了___________。
4. 直流电机的励磁方式可分为＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿。
＝＿＿＿、每极每相槽数ｑ＝＿＿＿、槽距角＝＿＿＿。
5. 有一台极数2P＝4，槽数Z＝24的三相单层链式绕组电机，它的极距6、变压器空载运行时功率因数很______。
7．________型三相异步电动机可以把外接电阻串联到转子绕组回路中去。
8. 直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向________。
9. 直流电动机的起动方法有____________；______________。
10. 当电动机的转速超过_______时，出现回馈制动。
11. 三相异步电动机的过载能力是指_______________。
12 . 星形—三角形降压起动时，起动电流和起动转矩各降为直接起动时的______倍。
13. 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U1应随f1按______规律调节。
14、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。
15、单迭绕组极对数为P时，则并联支路数为_______。
二、判断正误 (对在括号里打√、错则打×，每小题1分，共15分)1.( ) 电动机的额定功率是指额定运行时从电源输入的电功率。
2.( ) 一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变3.( ) 三相异步电动机的旋转方向决定于定子绕组入的三相电流的相序。
4.( ) 与同容量的变压器相比较，异步电动机的空载电流小。
山东理工大学电工习题
B
28. 图示正弦电路中，电源电压相量 U S 100V ; R X L 10; 电源供出的平均功率P为( c )。 (a) 10 W (b) 2.5 W (c) 5 W
+ . US R j XL
－
29. 在图示电路中，SB是按钮，KM是接触器，KM1和KM2均已 通电动作，此时若按动SB4，则( c )。
+ － + US 2 － US 3 － C + B + U S4 － A
US1
-2v
-9v
4v
-4v
(-11V)
2. 试用戴维南定理电流I。
16Ω
24Ω
+ 32V 16Ω 2A 8Ω
I
+ 16v
I 24Ω
_
8Ω
Uab 32 2 8 16V
R0 8
34. 把一个30Ω的电阻和80µ F的电容串联后，接在交流电源 上，电容的容抗为40Ω，该电路功率因数为（ A ） A.0.6 B.0.8 C.0.5 35. 某正弦RC串联电路的电压与电流为关联参考方向， 则相位关系为（ B ） A.电流超前电压90O B.电流超前电压某一小于900的角 C.电流滞后电压某一小于900的角 D.电流滞后电压90O
13. 在R、L、C并联正弦交流电路中，各支路电流有效值 I1＝I2＝I3＝10A，当电压频率增加一倍而保持其有值 不变时，各电流有效值应变为( c )。 (a) I1＝20 A I2＝20 A I3＝20 A (b) I1＝10 A I2＝20 A I3 ＝5 A (c) I1＝10 A I2 ＝5 A I3＝20 A 14. 变压器的铁损耗与负载的关系是( C )。 (a）随负载增加而增大 （b）随负载增加而减小 （c)与负载无关，保持不变
电机与电力拖动(第三版)习题参考答案
《电机与电力拖动》（第三版）习题参考答案第1章思考题和习题一、填空题1．直流电动机主磁极的作用是产生，它由和两大部分组成。
气隙磁场、主磁极铁心和主磁极绕组2．直流电动机的电刷装置主要由、、、和等部件组成。
电刷、刷握、刷杆、刷杆架、弹簧、铜辫3．电枢绕组的作用是产生或流过而产生电磁转矩实现机电能量转换。
感应电动势、电枢电流4．电动机按励磁方式分类，有、、和等。
他励、并励、串励、复励5．在直流电动机中产生的电枢电动势Ea方向与外加电源电压及电流方向，称为，用来与外加电压相平衡。
相反、反电势6．直流电动机吸取电能在电动机内部产生的电磁转矩，一小部分用来克服摩擦及铁耗所引起的转矩，主要部分就是轴上的有效转矩，它们之间的平衡关系可用表示。
输出、电磁转矩=损耗转矩+输出转矩二、判断题(在括号内打“√”或打“×”)1．直流发电机和直流电动机作用不同，所以其基本结构也不同。
（×）2．直流电动机励磁绕组和电枢绕组中流过的都是直流电流。
（×）3．串励直流电动机和并励直流电动机都具有很大的启动转矩，所以它们具有相似的机械特性曲线。
（×）4．电枢反应不仅使合成磁场发生畸变，还使得合成磁场减小。
（√）5．直流电机的电枢电动势的大小与电机结构、磁场强弱、转速有关。
（×）6．直流电动机的换向是指电枢绕组中电流方向的改变。
（√）三、选择题(将正确答案的序号填入括号内)1．直流电动机在旋转一周的过程中，某一个绕组元件(线圈)中通过的电流是( B )。
A．直流电流B．交流电流C．互相抵消，正好为零2．在并励直流电动机中，为改善电动机换向而装设的换向极，其换向绕组( B )。
A．应与主极绕组串联B．应与电枢绕组串联C．应由两组绕组组成，一组与电枢绕组串联，另一组与电枢绕组并联3．直流电动机的额定功率P N是指电动机在额定工况下长期运行所允许的( A )。
A．从转轴上输出的机械功率B．输入电功率C．电磁功率4．直流电动机铭牌上的额定电流是。
电拖习题解答资料
第一章 直流电机1-3 直流发电机和直流电动机中的电磁转矩T 有何区别？它们是怎样产生的？而直流发电机和直流电动机中的电枢电动势，a E 又有何区别？它们又是怎样产生的？解：直流发电机的电磁转矩T 是制动性质的，直流电动机的电磁转矩T 是驱（拖）动性质的，它们都是由载流导体在磁场中受到的电磁力，形成了电磁转矩；直流发电机的电枢电动势E a 大于电枢端电压U ，直流电动机的电枢电动势E a 小于电枢端电压U ，电枢电动势E a 都是运动导体切割磁场感应产生的。
1-4 直流电机有哪些主要部件？各起什么作用？解：直流电机的主要部件有定子：主磁极（产生主极磁场）、机座（机械支撑和导磁作用）、换向极（改善换向）、电刷（导入或导出电量）；转子：电枢铁心（磁路的一部分，外圆槽中安放电枢绕组）、电枢绕组（感应电动势，流过电流，产生电磁转矩，实现机电能量转换）、换向器（与电刷一起，整流或逆变）1-5 直流电机里的换向器在发电机和电动机中各起什么作用？解：换向器与电刷滑动接触，在直流发电机中起整流作用，即把线圈（元件）内的交变电整流成为电刷间方向不变的直流电。
在直流电动机中起逆变作用，即把电刷间的直流电逆变成线圈（元件）内的交变电，以保证电动机能向一个方向旋转。
1-6 一台Z2型直流发电机，min,/1450,230,145r n V U kW P N N N ==-求该发电机额定电流。
解： A U P I N N N 43.630230101453=⨯== 1-7 一台Z2型直流电动机，min,/1500%,90,220,160r n V U kW P N N N N===-η求该额定电流是多少？解： A U P I N N N N 08.8089.022*******=⨯⨯==η 1-12 如何判断直流电机是发电机运行还是电动机运行？它们的电磁转矩、电枢电动势、电枢电流、端电压的方向有何不同？解：用E a 与U 的关系来判断：直流发电机的E a >U ，电枢电流I a 与电枢电动势E a 同方向，电磁转矩T 是制动性质的(方向与转向n 相反)，电流是流到电压U 的正端；直流电动机的U > E a ，电枢电流I a 与电枢电动势E a 反方向，电磁转矩T 是驱动性质的(方向与转向n 相同)，电流是从电压U 的正端流出的。
电拖习题答案
电拖习题答案电拖习题答案，这是一个让许多学生头疼的问题。
电拖作为一门理论与实践相结合的学科，需要学生掌握一定的基础知识和解题技巧。
然而，由于电拖习题的复杂性和难度，很多学生在解题过程中遇到了困难。
本文将从几个常见的电拖习题出发，为大家提供一些解题思路和答案。
首先，我们来看一个较为简单的电路图。
假设有一个由电源、电阻和电流表组成的电路，要求计算电阻上的电压和电流。
这是一个基础的电路问题，解题思路如下：1. 根据欧姆定律，电压和电流之间的关系为U=IR，其中U表示电压，I表示电流，R表示电阻。
2. 根据电路图，确定电源的电压和电流表的量程。
3. 根据电流表的量程，确定电路中的总电流。
4. 根据总电流和电阻的关系，计算电阻上的电压。
5. 得出最终答案。
这个问题比较简单，但是在实际解题过程中，可能会遇到一些细节问题。
比如，电路中的电源是否为直流电源，电流表的量程是否合适等等。
因此，在解题过程中，需要注意这些细节问题，以确保答案的准确性。
接下来，我们来看一个稍微复杂一些的电路问题。
假设有一个由电源、电阻、电容和开关组成的电路，要求计算电容器充电的时间。
这是一个涉及到电容器充电过程的问题，解题思路如下：1. 根据电路图，确定电源的电压和电容器的电容量。
2. 根据电路图，确定电路中的电阻。
3. 根据电路中的电阻和电容器的电容量，计算电路的时间常数。
4. 根据电路的时间常数，计算电容器充电的时间。
5. 得出最终答案。
这个问题相对较难，需要学生对电容器充电过程有一定的了解。
在解题过程中，需要注意电路中的时间常数计算和充电过程的特点。
最后，我们来看一个更加复杂的电路问题。
假设有一个由电源、电阻、电感和开关组成的电路，要求计算电感器中的电流。
这是一个涉及到电感器的问题，解题思路如下：1. 根据电路图，确定电源的电压和电感器的电感。
2. 根据电路图，确定电路中的电阻。
3. 根据电路中的电阻、电感器的电感和电源的电压，计算电路的时间常数。
电力系统分析习题2011
ShanDong University of Technology
15
电力系统分析习题
2-19. 已知图2-19所示电力网络，发电机G的容量为171MVA，xd″ (%)=24，变压器T容量为180MVA，Uk%=14，线路L长度为 150kM，r1=0.08Ω/kM，x1=0.406Ω/kM，b1=2.81 S/kM，试按
d=23.7mm，现已知受端的负荷功率为：120+j80MVA，问：
① 若受端母线电压UB=220kV，则送端母线电压UA=？，若 UA=230kV，则UB=？ ② 当UA=230kV且无功负荷不变时，线路受端有功负荷增加 10MW，问UB为多少？
当线路始端电压为225kV，求线路空载时的末端电压；
19:24:28
ShanDong University of Technology 17
电力系统分析习题
当线路始端电压为225kV，末端功率为S2=20+j30MVA时，
求线路末端电压；
当线路末端功率为S2=20+j30MVA时，末端电压为209KV， 求线路首端的电压和功率。
r
1-17. 三绕组变压器的分接头一般设置在（ ）侧；
(a) 高、中侧 (b) 中、低侧 (c) 三侧都有
1-18. 有两台变压器并列运行。 ⑴ 试分析在什么条件下，可以认为并列运行的变压器负 荷分配与他们的容量成正比？ ⑵ 当他们的变比不同时，会出现什么情况？有什么坏处？
19:24:28
ShanDong University of Technology 6
%=14.47，Uk(1-3)%=25.9，
Uk(2-3)%=9.09，试计算变压器的参数，并作出等值电路图（参
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= 1 × (0.01 × 0.8 + 0.046 × 0.6) = 0.035 = 3.5%
η = (1 −
P0 + β 2 PK ) × 100% β ⋅ S N cos ϕ 2 + P0 + β 2 PK 18 + 56 = (1 − ) × 100% = 98.4% 5600 × 0.8 + 18 + 56
∴ tgϕ 2 = −
rk* 0.009 =− = −0.1216 * 0.074 xk
ϕ 2 = −6.93°
cos ϕ 2 = 0.993 （容性负载） 5 、 两 台 变 压 器 并 联 运 行 ， 均 为 Y ， d11 接 法 ， U 1N / U 2 N = 35 / 10.5 KV , S NΙ = 1250 KVA ，
n′ = 0.915 × 1500 = 1372.2 r / min
′ =U′ Ea N − I N Ra = 220 − 100 × 0.1 = 210 V ′ = Ea ′ I N = 210 × 100 = 21 KW PM ′ = 9550 TM ′ PM 21 = 9550 × = 146.2 N ⋅ m n′ 1372.2
故 S ΙΙ = 0.857 × 2000 = 1714.3 KVA 总输出容量： S = S Ι + S ΙΙ = 1250 + 1714.3 = 2964.3 KVA 利用率：
S 2964.3 = = 91.21% S N 1250 + 2000
直 流 电 机
四、计算题 1、一台他励直流电动机额定数据为： PN = 96 KW , U N = 440 V , I N = 255 A, I f = 5 A ，
n N = 1550 r / min ，电枢回路总电阻 Ra = 0.078 Ω 。试求：①额定负载时电枢电势和电磁转矩。②额
定输出转矩和空载转矩。③理想空载转速和实际空载转速。
E aN = U N − I aN Ra = 440 − 255 × 0.078 = 420.11 V 解：① PM = E aN I aN = 420.11 × 255 = 107128 W P 107.128 TM = 9500 M = 9550 × = 660 N ⋅ m nN 1550 PN 96 = 9550 × = 591.5 N ⋅ m nN 1550 ② T0 = TM − TN = 660 − 591.5 = 68.5 N ⋅ m TN = 9550 C eφ N =
rK 2.074 = = 0.009 Z 1N 218.93
* xK =
2 2 xK = Z K − rK = 16.326 2 − 2.074 2 = 16.194
xK 16.194 = = 0.074 Z 1N 218.93
* （2） ∆U * = β ⋅ (rK cos ϕ 2 + x * K sin ϕ 2 ) = 0
ZK =
U K 280 / 3 = = 0.3 Ω I1N 538.86
* ZK =
ZK = 0.047 Z1N x* K = xK = 0.046 Z 1N
2 2 xK = Z K − rK = 0.3 2 − 0.064 2 = 0.293
（2）
* ∆U * = β ⋅ (rK cos ϕ 2 + x * K sin ϕ 2 )
3、设有两台变压器并联运行，第一台的容量为 1000KVA，第二台的容量为 2000KVA，在不允许任何 一台变压器过载的情况下，试就下列两种情况求变压器组可能供给的最大负载？（ 1）当第一台变 压器的短路电压为第二台变压器短路电压的 90%时，即设 u kΙ = 0.9u kΙΙ ； （2）当第二台变压器的短路 电压为第一台变压器短路电压的 90%时，即设 u kΙΙ = 0.9u kΙ 。 解： （1）
I 1NP = I 1N = 92.3 A
ZK =
U KP 2610 = = 16.326 Ω I KP 3 × 92.3
* rK =
* ZK =
Z K 16.326 = = 0.075 Z 1N 218.93
rK =
PKP 53 × 10 3 = = 2.074 Ω 2 I KP 3 × 92.3 2
* 令 I ΙΙ =1 ，
则 I Ι* = 0.9
故最大输出容量： S = S Ι + S ΙΙ = 0.9 × 1000 + 1 × 2000 = 2900 KVA 4、一台三相变压器 S N = 5600 KVA , U 1 N / U 2 N = 35 / 6.3 KV , Y , d11 连接，在高压侧做短路试验，所 测数据为： U K = 2610 V , I K = 92.3 A , p K = 53 KW 。当电源电压为额定值时，副方满载，测得副边 电压恰好为额定值，求： （1）短路参数的标么值； （2）此时负载的性质及功率因数角的大小（不计 温度影响） 。 SN 5600 I1N = = = 92.3 A 3U 1 N 3 × 35 解： （1） U 1 Nϕ 35 × 10 3 Z 1N = = = 218.93 Ω I 1 Nϕ 3 × 92.3
③ n0 =
E aN 420.11 = = 0.2715 nN 1550
UN 440 = = 1620.8 r / min C eφ N 0.2715 Ra 0.078 ′ = n0 − n0 ⋅ T0 = 1620.8 − × 68.5 = 1613 r / min 2 C e CT φ N 9.55 × (0.2715) 2
x* K = 0.0549
（2）
* ∆U * = β ⋅ (rK cos ϕ 2 + x * K sin ϕ 2 )
= 1 × (0.0032 × 0.8 − 0.0549 × 0.6) = −0.03 = −3%
P0 + β 2 PKN η = (1 − ) × 100% β ⋅ S N cos ϕ 2 + P0 + β 2 PKN 6800 + 18000 = (1 − ) × 100% = 99.45% 5600 × 10 3 × 0.8 + 6800 + 18000
I1N =
解： （1）
SN
3U 1 N
=
5600 × 10 3 3 × 6000
= 538.86 A
Z 1N = rK =
U 1 Nϕ I 1 Nϕ
=
6000 / 3 = 6.43 Ω 538.86
* rK =
PK 56 × 10 3 = = 0.064 Ω I 12N 3 × 538.86 2
rK = 0.01 Z 1N
* I Ι* Z k u 1 ΙΙ = = kΙΙ = * * u kΙ 0.9 I ΙΙ Z kΙ
令 I Ι* = 1 ，
* 则 I ΙΙ = 0.9
故最大输出容量： S = S Ι + S ΙΙ = 1 × 1000 + 0.9 × 2000 = 2800 KVA
I Ι* u kΙΙ （2） * = = 0.9 I ΙΙ u kΙ
* * （1）总输出为 3250 KVA 时，每台变压器的负载是 ZK Ι = 0.06 ; S NΙΙ = 2000 KVA , Z KΙΙ = 0.07 。试求：
多少？（2）在两台变压器均不过载的情况下，并联组的最大输出为多少？利用率是多少？ 解： （1）每相总负载电流： I P = 3250 × 10 3 = 103.17 A 3 × 10.5 × 10 3 1250 × 10 3 = 39.68 A 3 × 10.5 × 10 3 2000 × 10 3 = 63.49 A 3 × 10.5 × 10 3 即有，
每相副方额定电流： I N 1 =
I N2 =
* * * 并联时： I 1* ⋅ Z K Ι = I 2 ⋅ Z KΙΙ
I ⎧ I P1 * * ⋅ Z KΙ = P 2 ⋅ Z K ⎪ ΙΙ IN2 ⎨ I N1 ⎪I = I + I ⎩ P P1 P2
解方程得： I P1 = 43.5 A
I P 2 = 59.67 A
S Ι = β 1 S NΙ = S ΙΙ = β 2 S NΙΙ
* （2）当 I 1* = 1 时， I 2 =
43.5 × 1250 = 1370.3 KVA 39.68 59.67 = × 2000 = 1879.7 KVA 63.49
* ZK 0.06 1 ⋅ I 1* = × 1 = 0.857 * 0.07 ZK2
PN 23 × 10 3 解： （1）作发电机运行时： I N = = = 100 A UN 230
（2）作电动机运行时： ′ (U ′ U ′ − I N Ra U N n′ N − I N R a ) /(C eφ ) = = N ⋅ ′ n N (U N + I N Ra ) /(C eφ N ) U N + I N Ra U N 220 − 100 × 0.1 230 = × = 0.915 230 + 100 × 0.1 220
（3） β max =
P0 6800 = = 0.615 PKN 18000
2、某三相变压器的技术数据为： S N = 5600 KVA , U 1 N / U 2 N = 6000 / 400 V , Y , d11 接法，在原边做短 路试验，当短路电流为额定值时，测得 U K = 280 V , p K = 56 KW ，空载试验测得 p 0 = 18 KW 。试 求：①短路电阻、短路电抗和短路阻抗的标么值。②额定负载且 cos ϕ 2 = 0.8 （滞后）时的电压调整 率和效率。
PN 7.2 × 10 3 解： I N = = = 77 A η N U N 0.85 × 110 C eφ N =