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（）年级专业自动化班级学号姓名注：1、共120分钟，总分100分2、此试卷适用自动化专业本科题号一二三四五六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I1和I2，那么：（2）（1）I1I2；（2）I1=I2；(3)I1I2。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。8．三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）（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。10．一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10%，这时电动机的电磁转矩：（1）（1）Tem=TN;(2)Tem=0.81TN;(3)Tem=0.9TN。一得分二得分二、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，_______和_______的关系。（U=UN、φ=ΦN，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_______有关，而且还与三相绕组的_______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_______和_______两类。（笼型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50HZ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）7.三相异步电动机的过载能力是指______。(NmTT/)8.拖动恒转矩负载运行的三相异步电动机，其转差率s在_______范围内时，电动机都能稳定运行。(ms0)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U1应随f1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，起动电流和起动转矩各降为直接起动时的_______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）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，因此只能拖动恒转矩负载运行。（??）（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（??）。（T）7．三相异步电动机的最大电磁转矩Tm的大小与转子电阻r2阻值无关（??）。（T）8．三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（??）。（T）9．由公式Tem=CTΦmI’2cosΦ2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。（??）(T)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emLdTdTdndn）2、（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。）三得分四得分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。4、（6分）异步电动机等效电路中的附加电阻'21sRs的物理意义是什么？能否用电抗或电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，用转子电流在该电阻所消耗的功率''2221sRIs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。图（a）该三相变压器的连接组别为D-y9；图（b）五得分AXEABYCZEabaxbycz该三相变压器的连接组别为D-y1六、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180V时电动机的稳定转速？•4）磁通减弱到Φ＝0.8ΦN时电动机的稳定转速？解：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180V时电动机的稳定转速？4）磁通减弱到Φ＝0.8ΦN时电动机的稳定转速？2）一台三相绕线式异步电动机，已知：PN=75KW,U1N=380V,nN=720r/min,I1N=148A,ηN=90.5%,cosφN=0.85,过载能力λM=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产生最大转矩Tm时的转差率sm：八极电机，2P=8,同步转速为六得分EABEBCECAA(Y)B(Z)axbyczEab13.2NMMTT额定运行时的转差率为将sN,λM代入式（2）当s＝0.02时的电磁转矩由机械特性的实用表达式求得：0307.075072775011nnnsNN