电机与拖动试题库

1、直流电动机改变线圈中电流方向是转向器和电刷完成的。1、直流发电机把机械能转换成直流电能。1、直流电动机的起动方法有：电枢回路串电阻和降压起动1、直流电机具有可逆性，既可作发电机运行，又可作电动机运行。作发电机运行时，将机械能变成直流电能输出，作电动机运行时，则将电能变成机械能输出。1、直流电动机根据励磁方式的不同可分为串励电动机、并励电动机、他励电动机和复励电动机。1、直流电动机的机械特性是指电磁转矩与转速之间的关系。1、他励直流电动机的调速方法有电阻串电阻调速，降低电源电压调速，减弱磁通调速。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，转速和电磁转矩的关系。1．按电机供电电源的不同，可以分为直流电机和交流电机两大类。1．电力拖动系统一般由电动机、生产机械的传动机构、工作机构、控制设备和电源组成，通常又把传动机构和工作机构称为电动机的机械负载。1．直流电动机主要由定子、转子、电刷装置、端盖、轴承、通风冷却系统等部件组成。定子由机座、主磁极、换向极、电刷装置等组成。转子（又称电枢）由电枢铁心、电枢绕组、换向器、转轴和风扇等组成。1．直流电机的绕组有五种形式：单叠绕组、单波绕组、复叠绕组、复波绕组和蛙绕组（叠绕和波绕混合绕组）。2、三相变压器的原、副绕组都可以接成星形或三角形。2、三相变压器组是由三台单相变压器按一定的方式联接起来组成的。2、国际上规定标志三相变压器高、低压绕组线电势的相位关系用时钟表示法。2、变压器的三大作用是改变电压、改变电流和变换阻抗。2、变压器带负载运行时，若负载增大，其铁损耗将不变，铜损耗增大（忽略漏磁阻抗压降的影响）。2、当变压器负载（φ20˚）一定，电源电压下降，则空载电流I0减小，铁损耗PFe减小2、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输入电压的大小，而与磁路的基本无关，其主磁通与励磁电流成正比关系。3、交流异步电动机的转子绕组有鼠笼型和绕线型两种。3、当s在0~1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1范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为制动性质。3、三相异步电动机根据转子不同可分为笼型和绕线两类。3、异步电动机的调速有变极变频改变转差率4、定子三相绕组中通过三相对称交流电时在空间会产生旋转磁场。4、通常采用平均损耗法等效电流法等效转矩法等效功率法等方法来校验电动机的发热。4、主磁极的作用是产生主磁通。它由主磁极铁心和励磁绕组组成。4、初始值，稳态值和机电时间常数是决定机械过渡过程的三要素。4、空间电角度是空间几何角度的p倍，p是磁极对数。4、电压互感器在运行时副绕组绝对不允许短路。而电流互感器在运行时副边绝对不允许开路4、定子三相绕组中通过三相对称交流电时在空间会产生旋转磁场。4、鼠笼型电动机的起动方法有直接起动、减压起动两种。4、采用短矩绕组绕组和分布绕组绕组可以有效的削弱谐波分量，同时使基波分量减小（增大和减小）。变压器简单题1.从物理意义上说明变压器为什么能变电压，而不能变频率？答：变压器原副绕组套在同一个铁芯上,原边接上电源后，流过励磁电流i0，产生励磁磁通势F0，在铁芯中产生交变主磁通φm,其频率与电源电压的频率相同，根据电磁感应定律，原副边因交变主磁通φm而分别产生同频率的感应电动势e1和e2，且有dtdNem11、dtdNem22显然，由于原副边匝数不等，即N1≠N2，原副边的感应电动势也就不等，即e1≠e2，而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U1≈E1、U2≈E2，故原副边电压不等，即U1≠U2,但频率相等。2.若减少变压器一次侧线圈匝数（二次线圈匝数不变）二次线圈的电压将如何变化？答：由dtdNe11、dtdNe22可知2211NeNe，所以变压器原、副两边每匝感应电动势相等。又U1E1,U2≈E2，因此2211NUNU，当U1不变时，若N1减少,则每匝电压11NU增大，所以1222NUNU将增大。或者根据mfNEU11144.4，若N1减小，则m增大，又mfNU2244.4，故U2增大。3.变压器的空载电流的作用和性质如何？它与哪些因素有关？答：变压器的空载电流的作用：变压器空载电流的绝大部分用来供励磁，即产生主磁通，另有很小一部分用来供给变压器铁心损耗，前者属无功性质，称为空载电流的无功分量，后者属有功性质，称为空载电流的有功分量。变压器的空载电流的性质：由于变压器空载电流的无功分量总是远远大于有功分量，故空载电流属感性无功性质，它使电网的功率因数降低，输送有功功率减小。大小：由磁路欧姆定律00100RINRFm，和磁化曲线可知，0I的大小与主磁通m,绕组匝数1N及磁路磁阻0R有关。就变压器来说，根据mfNEU11144.4，可知，1144.4fNUm，因此，m由电源电压1U的大小和频率f以及绕组匝数1N来决定。根据磁阻表达式mlRA可知，mR与磁路结构尺寸l，A有关，还与导磁材料的磁导率有关。变压器铁芯是铁磁材料，随磁路饱和程度的增加而减小，因此mR随磁路饱和程度的增加而增大。综上，变压器空载电流的大小与电源电压的大小和频率，绕组匝数，铁心尺寸及磁路的饱和程度有关。3.变压器空载运行时，原线圈加额定电压，这时原线圈电阻r1很小，为什么空载电流I0不大？如将它接在同电压（仍为额定值）的直流电源上，会如何？答：因为存在感应电动势E1,根据电动势方程：)()(11001010010111jXRIZIRIXIjjXRIRIEEUmmm可知，尽管1R很小，但由于励磁阻抗mZ很大，所以0I不大.如果接直流电源，由于磁通恒定不变，绕组中不感应电动势，即01E，01E，因此电压全部降在电阻上，即有11/RUI，因为1R很小，所以电流很大。4.变压器负载时，一、二次线圈中各有哪些电动势或电压降，它们产生的原因是什么？写出它们的表达式，并写出电动势平衡方程？答：一次绕组有主电动势1E，漏感电动势1E，一次绕组电阻压降11RI，主电动势1E由主磁通m交变产生，漏感电动势1E由一次绕组漏磁通1交变产生。一次绕组电动势平衡方程为)(11111jXRIEU；二次绕组有主电动势2E，漏感电动势2E，二次绕组电阻压降22RI，主电动势2E由主磁通m交变产生，漏感电动势2E由二次绕组漏磁通2交变产生,二次绕组电动势平衡方程为)(22222jXRIEU。5.为什么可以把变压器的空载损耗近似看成是铁耗，而把短路损耗看成是铜耗？变压器实际负载时实际的铁耗和铜耗与空载损耗和短路损耗有无区别？为什么？答：因为空载时电流很小，在空载损耗中铁耗占绝大多数，所以空载损耗近似看成铁耗。而短路时，短路电压很低，因而磁通很小，铁耗也很小，短路损耗中铜耗占绝大多数，所以近似把短路损耗看成铜耗。实际负载时铁耗和铜耗与空载时的铁耗和铜耗有差别，因为后一个是包含有其它损耗。直接电机简单题直流电机电刷内的电枢绕组中所流过的电流是交流还是直流若是交流其交变频率是多少？答：直流电机电刷内的电枢绕组中所流过的电流是交流，而电刷外部为直流。电刷与换向器组合实现了外部直流与内部交流的转换（或换流）。内部电枢绕组所感应电势或电流的频率为：，即内部电流的方向每转交变p次（p为电机的极对数）。1.为什么直流电动机必须采用电刷和换向器把外加直流电源转变交流然后再给电枢绕组供电，而不是直接采用直流电源供电？答：对于直流电动机，若不采用电刷或换向器将直流转换为内部交流，而是直接采用直流供电，则当电枢绕组的某一导体边转至极下时，假定电流为流入的，电磁转矩沿顺时针方向。则当该导体边转至极下时，电流仍为流入的，则所产生的电磁转矩必为逆时针方向。这样，在一个周期内，电机的转子（或电枢）不可能产生有效的电磁转矩。故此，必须采用机械式换流器完成直流到交流的转换。2.在直流电机中换向器-电刷的作用是什么？答在直流电机中，电枢电路是旋转的，经换向器-电刷作用转换成静止电路，即构成每条支路的元件在不停地变换，但每个支路内的元件数及其所在位置不变，因而支路电动势为直流，支路电流产生的磁动势在空间的位置不动。3.直流电机的励磁方式有哪几种？每种励磁方式的励磁电流或励磁电压与电枢电流或电枢电压有怎样的关系？答直流电机励磁方式四种：①他励——励磁电流fI由独立电源供给，与电枢电流aI无关；②并励——励磁电流并在电枢两端，励磁电压fU等于电枢电压U；③串励——励磁绕组与电枢串联，afII；④复励——既有并励绕组又有串励绕组，按两绕组磁动势方向的异同分成：积复励——串励与并励磁动势同向，差复励——串励与并励磁动势反向。4.并励发电机正转能自励，反转能否自励？答发电机正转时能够自励，表明发电机正转时满足自励条件，即：①有一定的剩磁；②励磁回路的电阻小于与运行转速所对应的临界电阻；③励磁绕组的接线与电机转向的配合是正确的。这里的正确配合就是说当电机以某一方向旋转时，励磁绕组只有一个正确的接法与之相对应。如果转向改变了，励磁绕组的接线也应随之改变，这样才能保证励磁电流所产生的磁场方向与剩磁方向相同，从而实现电机的自励。当电机的转向改变了，而励绕组的接线未改变，这样剩磁电动势及其产生的励磁电流的方向必然改变，励磁电流产生的磁场方向必将与剩磁的方向相反。电机内磁场被削弱，电压不能建立，所以并励发电机正转时能自励；反转时，不改变励磁绕组的两个端头的接线，是不能自励的。5.一台并励直流电动机原运行于某一aI、n、E和T值下，设负载转矩2T增大，试分析电机将发生怎样的过渡过程，并将最后稳定的aI、n、E和T的数值和原值进行比较。答直流电动机稳定运行时，02TTT，2T增大后，02TTT，从而使得n下降。由nCEe知，E下降，而aaREUI，因此，aI上升。aTICT，故T上升。这个过程一直持续到02TTT为止，电动机在新的状态下稳定运行。与原值相比，aI增大，n减小，E减小，T增大。6.对于一台并励直流电动机，如果电源电压和励磁电流保持不变，制动转矩为恒定值。试分析在电枢回路串入电阻1R后，对电动机的电枢电流、转速、输入功率、铜耗、铁耗及效率有何影响？为什么？答:由转矩平衡方程式20TTTe可知，制动转矩不变时电磁转矩是不变的。当电动机的励磁电流保持不变，在不考虑电枢反应的影响或电枢反应保持不变时，气隙磁通=常数，因而电枢电流aI是不变的。又由于电压U不变，所以输入功率faIIUP1不变。从ejaaCRRIUn)(可知，当U、aI、不变时，转速将随着1R的增大而减小。而nTP22，所以输出功率随n下降而下降，因此电机的效率将降低。铜耗)(12RRIPaaCua随1R增大而增大，铁耗随n下降而减少。因此电枢回路串电阻后，电机的转速下降，电枢电流不变，输入功率不变，输出功率减少，铁耗减少，铜耗增加，效率降低。1他励直流电动机的机械特性2人为机械特性（1）改变电枢电压一组平行曲线（2）减小每极气隙磁通特性曲线倾斜度增加，电动机的转速较原来有所提高，整个特性曲线均在固有机械特性之上（3）电枢回路串接电阻n0=Const；R越大，曲线越倾斜e0e2Teaeaeaaa)(TnTΦCCRRΦCUΦCRRIUn综合简答题1、改善电机换向有哪些方法?方法有三个，一是选用适当的电刷，更换时要用与原来牌号相同的电刷。二是移动电刷位置，这种方法只适于负载不变的电机。三是装置换向磁极。2、电流互感器在使用时必须注意什么？①为了安全，二次侧应牢固地接地。②二次侧不允许开路。在换接电流表时要先按下短路开关，以防二次绕组开路，否则二次绕组会产生很高的尖峰电动势。③二次绕组回路接入的阻抗不能超过允许值，否则会使电流互感器的精度下降。3、根据什么情况决定异步电动机可以全压起动还是应该采取降压措施?一般对于经常起动的电动机来说，如果它的容量不大于供电变