14电力《电机及拖动基础》重点复习提纲解析

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1、第1页，共6页（壹）参考答案:一、填空题1 1、直流电机是电能和机械能相互转换的旋转电机之一。将机械能转换为电能的 是直流发电机，将电能转换为机械能的是 直流电动机 。2 2、 直流发电机的工作原理是基于电磁感应原理；直流电动机的工作原理是基于电磁力定律的。3 3、 直流电机的结构可分为定子、转子两部分。定子主要用于建立磁场，转子主要通过电枢绕组作能量转换。4 4、除容量很小的直流电动机可全压起动外，通常直流电动机的起动方法有：降 压和电枢回路串电阻起动。5 5、 在自动控制中，他励直流电动机的反转实施方法有两种：（1 1）改变励磁电流方向 ，（2 2） 改变电枢电压极性 。6 6 台接到电源

2、频率固定的变压器，忽略漏磁阻抗压降的条件下，其主磁通的大小决定于输入电压的大小,而与磁路基本无关。其主磁通与励磁电流成 正 比关系。7 7、变压器在能量传递的过程中会产生损耗，由于它是静止的电器，因此变压器的损耗仅有铜耗 和铁耗 P PFe两类。其中铜耗 P PCu是 可变损耗：铁耗 P PFe是 不变损耗_ 。8 8、 电压变化率U %是变压器主要性能指标之一，一般电力变压器中，当coscos2接近 1 1 时，额定负载时的电压变化率约为 2%3%2%3%，而当 coscos 笃=0.80.8 （感性） 时，额定负载时的电压变化率约为4%7%4%7%。9 9、 三相异步电动机根据转子不同可分

3、为鼠笼型 和绕线型 两类。1010、 三相异步电动机的定子绕组每相的基波感应电动势公式为E4.4fNE4.4fN!k kN! !， 其基波绕组因素KNL：1,它是以基波电动势略有 减小 为代价使高次谐波第2页，共6页大为削弱。进而使感应电动势尽可能接近正弦波。1111、 从三相异步电动机的 T-sT-s 曲线可知，在 O Ov S Sv 1 1,三相异步电动机运行于电动状态；在 S Sv0 0,运行于发电状态，此时电磁转矩性质为制动 性质。1212、单相变压器的变压比为 K K，将二次绕组折算到一次绕组时，电流的折算值等于实际值 除以 K K，而电阻、漏电抗及阻抗的折算值等于实际值 乘以 K

4、K21313 单相异步电动机常用的起动方法有 分相式起动 和 罩极式起动。1414、三相同步电动机是在转子励磁绕组中通以直流，产生极性和大小都不变 的磁场，其 磁极数 与定子的相同。二、单项选择题1 1、 变压器空载损耗：_D_D_ _A.A.全部为铜损耗；B.B.全部为铁损耗；C.C.主要为铜损耗；D.D.主要为铁损耗。2 2、 直流电机换向极绕组是B B 。A A .流过电枢电流，磁通势方向与电枢磁通势方向相同;B B .流过电枢电流，磁通势方向与电枢磁通势方向相反;C C.流过励磁电流，磁通势方向与电枢磁通势方向相反;D D .流过励磁电流，磁通势方向与电枢磁通势方向相同。3 3、 三相

5、异步电动机在运行中提高其供电频率，该电动机的转速将_B_B。A A、基本不变 B B、增加C C、降低D D、无法确定4 4、为了使异步电动机能采用丫-降压起动，电动机在正常运行时必须是_BA A、丫接法B B、接法C C、丫/接法5 5、 三相鼠笼异步电动机要保持稳定运行，则其转差率 S S 应该A。A A、小于临界转差率B B、等于临界转差率C C、大于临界转差率6 6 绕线式电动机转子串电阻调速属B B 。A A、变极调速B B、改变转差率调速C C、变频调速第3页，共6页7 7、一台他励直流电动机由额定运行状态转速下降到原来的6060%，而励磁电流和第4页，共6页电枢电流都不变，则A。

6、A A、EaEa 下降到原来的 6060%B B、T T 下降到原来的 6060%C C、EaEa 和 T T 都下降到原来的 6060%8 8、三相异步电动机的主磁通大小由_C_的大小决定。A A、负载电流B B、空载电流C C、电源电压9 9、 三相笼型异步电动机的丫/减压起动时，其起动电压是 _B_B_。1 1A A、U UNB B、UNC C、-UN气隙中将建立脉振磁场（或称脉动磁场），其可以分解为B B三、问答题1 1、直流电机有几中励磁方式？各自有什么的特点?答：直流电机励磁方式：他励、并励、串励、复励；他励电机的励磁绕组与 电枢绕组电源各自独立。并励电机的励磁绕组并接在电枢绕组两

7、端， 共用一个电 源；串励电机的励磁绕组串接在电枢绕组中， 共用一个电源；复励电机有两套励 磁绕组，一个并接在电枢绕组中，一个串接在电枢绕组中，共用一个电源，两部 分励磁绕组的磁通势方向相同时称为积复励，方向相反则称为差复励。2 2、三相笼型异步电机的减压起动一般有哪些方法？且各有什么特点？答：（1 1）定子串电阻或电抗减压起动；其优点是起动较平稳，运行可靠，设 备简单。缺点是能耗较大，起动转矩随电压的二次方降低，只适合轻载起动。（2 2） 星形/三角形（丫/）减压起动；其优点是设备比较简单，成本低，运行比较可 靠，缺点是只适用于正常运行时定子绕组是 联结的电动机，并只有一种固定的 降压比，适

8、合小型三相笼型异步电机。（3 3）自耦变压器（起动补偿器）减压起动； 其优点是自耦变压器的二次绕组一般有三个抽头，用户可根据电网允许的起动电 流和机械负载所需的起动转矩进行选配， 缺点是设备体积大，成本高，不允许频 繁起动。适合于容量较大的设备。1010、 单相异步电动机的工作绕组通以单相交流电源时,A A、旋转磁场B B、两个正、反向的旋转磁场C C、两个幅值相等的磁场第5页，共6页3 3、对变压器进行空载试验可测取哪些参数？、短路试验又可测取哪些参数?答：变压器的空载试验是在变压器空载运行的情况下进行的，其目的是测定变压器的电压比 K K，空载电流| |0,空载损耗Po,和励磁参数rm、X

9、 Xm、Z Zm等。空载试 验通常在低压侧进行。变压器的短路试验是在二次绕组短路的情况下进行的，其目的是测定变压器的短路损耗（铜损耗）P Pk、短路电压 U Uk和短路参数rk、X Xk、Z Zk等。短路试验一般在高压侧实验，低压侧短路。4 4、自动控制系统对伺服电动机的性能有何要求？答：（1 1），无自转现象一在控制信号来到之前，伺服电动机转子静止不动；（2 2），空载始动电压低一始动电压越小，表示电动机的灵敏度越高；（3 3），机械特性和 调节特性的线性度好；（4 4）,快速响应性好一即机电时间常数小。四、分析题1 1、如下图所示为三相异步电动机功率流程图，试分析：（1 1），从输入电功率

10、 P P 开始，逐一扣除各种损耗至输出机械功率 B B；（2 2），其效率表达式耳=?三相异步电动机功率流程图定子铜耗&叽=坷厶2 2冷 定子铁耗島孑叭Orm电磁功率Pem=P1_PCu1-PFe机械负载+第6页，共6页P2P1_Pcu1_PF_Pcu2_Pm_Ps- P（*u1+PF+PCU2十 Pm + P 一巴补二总损耗11= P/Pl亠2 2、如下图所示，在电力拖动系统中，电动机的机械特性与负载转矩特性有交占八、）即 T T =人处是系统稳定运行的必要条件；试分析:（1 1） ,在“稳定运行”图中，A A 点为什么能稳定运行；（2 2） ,在“不稳定运行”图中，A A 点为什么不能稳定

11、运行。解：（1 1），在“稳定运行”图中,dT_/dn=OdT_/dn=O dTdT / / a a :： 0 0（单调递减函数），詈詈充分必要条件具备，所以能稳定运行 （2 2），在“不稳定运行”图中，dT_/dn=0dT_/dn=0 dT/ddT/d 0 0（单调递增函数），讣屮充分必要条件不具备，所以不能稳定运行稳定运行旳5第7页，共6页1 1、一台 Z2-61Z2-61 他励直流电动机，UN=220/ ,& & =0.286=0.286，设电动机限制起动 电流不超过 100A100A，求：（1 1）,采用减压起动，起动电压是多少？（2 2）,采用电枢回路串电阻起动，则起动开始时应串入多

12、大电阻？U220(2)，只或=Ra=(0.286)0=1.9140Ist1002 2、有一台丫联结的 6 6 极三相异步电动机，PN=145kW,U=145kW,UN=380V,=380V, f fN=50=50 出，额定运行时 F FCu2=3000W,=3000W, P Pm巳=2000W,F=2000W,FCu1PF500CW，coscos 】 = =0.80.8 试 求：（1 1） 、额定运行时的电磁功率 Rm、额定转差率 S SN、额定效率口N和额定电流 I IN（2 2），额定运行时的电磁转矩 T T、额定转矩TN和空载制动转矩 T T）计算题解:（ 1 1），U Us护0V第8页

13、，共6页解：（1 1），R R iPiP P P P P Q Q = =25 5（235235 W WSN=PC30. 0 2Em 150R R = = P Pem+ + F%u1F%u1 + + P PFe= = (150+(150+ 5)kw5)kw = = 155kw155kw卄PN145NN*100%*100% -93.5%P155第9页，共6页IN一,3UNCOS1一3*380*0.83*380*0.8n nN= = n(1n(1 - - s)s) = = 1 1 000000 *41*41 Or,Or, 0 0 2)2) y y m m irnirn 980980 / / m m

14、ininT =9.55勺=9.55*15000N.m =1432.5N.m1000T T0二 T-TT-T 11 432.432. 5 51 1 4N3)4N3)二. N N 9m9m 5 5（贰）参考答案：一、填空题1 1、 他励直流电动机的机械特性是指在电动机处于稳态运行的条件下， 转速 和电磁转矩的关系。2 2、直流电动机的起动方法有：电枢回路 串电阻和降压起动。3 3、 三相变压器的联结组别不仅与绕组的绕向 和首末端标记有关,而且还与三相绕组的联结方式有关。4 4、变压器带负载运行时，忽略漏磁阻抗压降的影响，若负载增大，其铁损耗基本不变，铜损耗增大。5 5、 当变压器负载（屉0?0?

15、定，电源电压下降，贝 U U 空载电流 1 10减小，铁损耗 P PFe减小。& &采用 短矩 绕组和分布绕组可以有效的 削弱 谐波分量,同时使基波分量减 小。7 7、当 s s 在 0101 范围内，三相异步电动机运行于电动状态，此时电磁转矩性质为 驱动 性质：在小于 0 0 范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为制动性质155000A A = = 294.5A294.5A（2 2）,由于是 6 6 极电动机,P=3P=3,n1二f壬5000r0 /minTN=9.55RNnN=9.55*145000N.m =1413N.m980ni第10页，共6页8 8、三相异步电动机根据转子不同可分

16、为 笼型和 绕线型两类。9 9、 三相异步电动机电源电压一定，当负载转矩增加，则转速减小，定子电流增加。二、判断题1 1、一台直流发电机若把电枢固定，而电刷与磁极同时旋转，贝U在电刷两端仍能得到直流电压。 22 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时，电枢电流都会突变。23 3、一台变压器原边电压 U Ui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。_x_4 4、变压器在原边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。X5 5、 改变三相异步电动机的电源相序可以改变三相旋转磁通势的转向。丄6 6

17、 三相异步电动机最大转矩 T Tm的大小与转子电阻 r rm阻值无关。7 7、 三相异步电动机的变极调速只能用在笼型转子电动机上。28 8、他励直流电动机降压或串电阻调速时，最大静差率数值越大，调速范围也越大。X9 9、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。 2三、选择题1 1、 直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于A中。A.A.电枢绕组；B.B.励磁绕组；C.C.电枢绕组和励磁绕组2 2、一台拖动提升机构的电动机，已知重物的负载转矩为 100N?m,100N?m,传动损耗转矩为 100N?m100N?m 当恒速提升和下降重物时，电机电磁转矩应为C C

18、N?mN?m0 0A A 提升时为 200N?m,200N?m,下降时为 200N?m200N?mB B 提升时为 200N?m200N?m 下降时为 100N?m100N?m第11页，共6页C C.提升时为 200N?m200N?m 下降时为 0 0D D 提升时为 100N?m,100N?m,下降时为 0 03 3、 一台十六极直流电机电枢为单波绕组，其并联支路数为D D 。A A. 1616B B. 8 8C C. 4 4D D. 2 24 4、 电动机的额定功率是指：C CA A、电动机的电磁功率B B、电源输入电动机的功率C C、电动机的转轴上输出的机械功率D D、负载的功率5 5、

19、 三相异步电动机在运行中提高其供电频率，该电动机的转速将B BA A、基本不变B B、增加C C、降低D D、无法确定& &三相绕线式异步电动机转子上的三个滑环和三个电刷的功用是_C。A A、连接三相电源给转子绕组通入电流B B、通入励磁电流C C、 外部接三相电阻器，用来调节转子电路的电阻D D、以上均不对D.D. 不能确定7 7、厶接法的三相异步电动机，若误接为丫接法使用，那么在拖动的负载转矩不变的情况下，其铜损耗和温升将会B BA.A.减小B.B.增加C.C.基本不变8 8、 把运行中的异步电动机三相定子绕组出线端的任意两相与电源接线对调，电动机的运行状态变为C CA.A.反接制动B.B

20、.反接运行C.C.先是反接制动随后是反转运行9 9、三相异步电动机负载转矩不变，当电源电压下降时，电动机各量的变化是_ _B B_A. n nT l lj TmaxTmax JB.B. n nJ I ITTmaxTmaxJC.C. n n T I I J TmaxTmax TD.D. n n J I I TTmaxTmax T1010、 一台八极绕线式三相异步电动机拖动起重机主勾， 当提升重物时，负载转矩 为额定转矩，电机转速为额定转速。忽略传动机构损耗，现要以相同速度把该重 物下放，可以采用的方法是 U。A A 降低电动机电源电压B B 定子任意两相对调第12页，共6页C C 转子绕组串入三

21、相对称电阻1111、 在直流电机中，发电机的额定功率是指C CA A 输入的功率B B 输出的机械功率C C. IaIaN UaUaND D .电磁功率1212、单相异步电动机的工作绕组通以单相交流电源时，气隙中将建立脉振磁场（或称脉动磁场），其可以分解为B B oA A、旋转磁场 B B、两个正、反向的旋转磁场C C、两个幅值不相等的磁场四、问答题1 1、什么是直流电动机的工作特性和机械特性？答：是指在端电压，励磁电流，电枢回路不串附加电阻时的条件下，电动机的转速、电磁转矩和效率分别随输出功率而变化的关系。机械特性是指电动机的 转速与其转矩（电磁转矩）之间的关系。2 2、他励直流电动机起动时

22、，为什么要先加励磁电压，如果未加励磁电压（或因励磁线圈断线），而将电枢通电源，在空载起动或负载起动会有什么后果？答：根据直流电动机的机械特性公式 n n=UIaRa可知，他励直流电动机Ce*起动时，若先将电枢通电源，后加励磁电压（或因励磁线圈断线），此时，则理想空载转速很大，严重会产生 飞车”负载时，会出现 闷车”而烧毁电机。3 3、直流电动机调速方法有几种？各有什么特点？答：根据直流电动机的机械特性公式 n n= U U，有三种方法：（1 1）Ce电枢回路串接电阻，方法简单，硬度下降，大容量设备不允许，电阻损耗大；（2 2） 改变电源电压，此方法节能，硬度较大，目前经常应用，但变压技术含量高

23、，成 本大。（3 3）改变电动机主磁通，此方法硬度小，但能高于额定转速，电动机为专 用，体积较大成本高。五、画图题 1 1、试绘出负载情况下变压器的 T T 型等效电路图。解：设负载阻抗为 Z L L,变压器的 T T 型等效电路图如下图所示:第13页，共6页2 2、试绘出三相变压器 YD3YD3 的原、畐他绕组接线图。解：YD3YD3 的原、畐 I I边绕组接线图有二个解，如下图（a a）、（b b）所示:（a a）（ b b）六、应用题得分某厂的电源容量为 560KV.A560KV.A，采用三相笼型异步电动机拖动一台皮带运输机，其 技术数据为：PN=40KW=40KW , 联结，全压起动电

24、流为额定电流的 7 7 倍，起动转矩为 额定转矩的 1.81.8 倍，要求带 0.80.8TN的负载起动，试问：（1 1），是否可用全压起动？（2 2），是否可用定子串电抗器减压起动？第14页，共6页（3 3），是否可用Y/A减压起动？第15页，共6页解曲题息，/Sl/N=7, G/ 7=1.81）试川仝压池劲山经验公式1-电源也群用3( (560 x 1()*|“”了4 x itLJj 机碎；t：4 4 x 40 x IO1因 IL网存许的屆动 U Mt 倍数 6 用起动 Hi Mt 倍圾 故不傩全压屆动*2）试用电抗踹减出起动 旭別 IL流需 I 跻低的朋数血=71 sc J1 申电抗器JM的屆劝转対-九-p-=|C= Ef 二皿口呵见起动转矩 无沐满足费欢. 故不俺采用申电打匚閤起动3）试川 Y初划也屆功屮 I 电创机FF；亍运行时 圧咲结+对DU论匕 n ij 也 i.5 宗上于=工=2334 25/v巴叮1今皿严-gg 虽起动电 MHL网容 rrfjn 们起动转炬不罚 合 农R不能 宋用/啓=7?Z= 1.64754.25x/第13页，共6页