电机与电力拖动基础电机与电力拖动基础试卷一答案试卷一答案一、一、填空题（每空填空题（每空 1 1 分，共分，共 2020 分）分）1 1、 他励直流电动机的机械特性是指在他励直流电动机的机械特性是指在 电动机处于稳态运行电动机处于稳态运行 的条件，转速的条件，转速 和电磁转矩和电磁转矩 的关系。的关系。2 2、直流电动机的起动方法有：电枢回路串电阻和、直流电动机的起动方法有：电枢回路串电阻和 降压起动降压起动 3 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、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件下，其主磁通的大小决定于 输入电压的大小，而与磁路的输入电压的大小，而与磁路的 基本无关，其主磁通与励磁电流成基本无关，其主磁通与励磁电流成 正比正比 关系。关系。4 4、变压器带负载运行时，若负载增大，其铁损耗将、变压器带负载运行时，若负载增大，其铁损耗将 不变不变 ，铜损耗铜损耗 增大增大 （忽略漏磁阻抗压降的影响）（忽略漏磁阻抗压降的影响） 。5 5、当变压器负载（、当变压器负载（2 200 ）一定，电源电压下降，则空载电流）一定，电源电压下降，则空载电流I I0 0减小减小 ，铁损耗，铁损耗 P PFeFe 减小减小 。6 6、采用、采用 短矩绕组短矩绕组 绕组和绕组和 分布绕组分布绕组 绕组可以有效的削弱谐波绕组可以有效的削弱谐波分量，同时使基波分量分量，同时使基波分量 减小减小 （增大和减小）（增大和减小） 。7 7、当、当 s s 在在 0101 范围内，三相异步电动机运行于电动状态，此范围内，三相异步电动机运行于电动状态，此时电磁转矩性质为时电磁转矩性质为 驱动性质驱动性质 ；在；在 大于大于 1 1 范围内运行于发电机范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为状态，此时电磁转矩性质为 制动性质制动性质 。8 8、三相异步电动机根据转子不同可分为、三相异步电动机根据转子不同可分为 鼠笼型鼠笼型 和和 绕线型绕线型 两两类。类。二、二、判断题（每题判断题（每题 2 2 分，共分，共 2020 分）分） 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，则在电、一台直流发电机若把电枢固定，而电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端仍能得到直流电压。刷两端仍能得到直流电压。 （ 对对 ） 2 2、直流电动机的人为特性都比固有特性软、直流电动机的人为特性都比固有特性软 （ 错错 ）3 3、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、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。阻时，电枢电流都会突变。 （ 对对 ） 4 4、一台变压器原边电压、一台变压器原边电压 U U1 1不变，副边接电阻性负载或接电感性负不变，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。载，如负载电流相等，则两种情况下，副边电压也相等。 （错（错 ） 5 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、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边电流也大，因此变压器的主磁通也大 。 （ 错错 ）6 6、交流发电机正常发电以后可以断掉直流励磁电源。、交流发电机正常发电以后可以断掉直流励磁电源。 （ 错）错）7 7、改变电流相序可以改变三相旋转磁通势的转向。、改变电流相序可以改变三相旋转磁通势的转向。 （ 对对 ）8 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、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对静止的 （ 错）错）9 9、三相异步电动机的最大磁通势、三相异步电动机的最大磁通势 T Tm m 的大小与转子电阻的大小与转子电阻 r rm m 阻值无关。阻值无关。（ 对对 ）1010、三相异步电动机的变极调速只能用在笼型转子电动机上。、三相异步电动机的变极调速只能用在笼型转子电动机上。 （对（对 ）三、三、简答题（每题简答题（每题 5 5 分，共分，共 2020 分）分）1 1、简述异步测速发电机的剩余电压误差产生原因及解决办法？、简述异步测速发电机的剩余电压误差产生原因及解决办法？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机械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机械精度，也可以通过装配补偿绕组的方法加以补偿。精度，也可以通过装配补偿绕组的方法加以补偿。2 2、为什么采用短矩绕组可以改变电动势波形？、为什么采用短矩绕组可以改变电动势波形？图中实线表示表示整矩绕组情况，这时图中实线表示表示整矩绕组情况，这时五五次谐波磁场在线圈两个有效边中感应电次谐波磁场在线圈两个有效边中感应电动势大小相等，方向相反，沿线圈回路，动势大小相等，方向相反，沿线圈回路，正好相加。如果把节矩缩短正好相加。如果把节矩缩短 1/51/5，如，如图中虚线所示，两个有效边中五次谐波电动势大小、方向都相等，图中虚线所示，两个有效边中五次谐波电动势大小、方向都相等，沿回路正好抵消，合成电动势为零。沿回路正好抵消，合成电动势为零。 3 3、试绘出单相变压器、试绘出单相变压器“T”“T”型等效电路图。型等效电路图。r r1 1 x x1 1 r r2 2 x x2 2r rm m Z Z x xm m4 4、电力拖动系统稳定运行的条件是什么？、电力拖动系统稳定运行的条件是什么？答：必要条件：电动机的机械特性与负载特性必须有交点，即答：必要条件：电动机的机械特性与负载特性必须有交点，即T Temem=T=TL.L.充分条件：在交点的转速以上存在充分条件：在交点的转速以上存在 T TememTTL.L.四、四、计算题（第一题计算题（第一题 1010 分，第二、三题每题分，第二、三题每题 1515 分，共分，共 4040 分）分）1 1、他励直流电动机的他励直流电动机的 U UN N=220V,=220V, I IN N=207.5A,Ra=0.067,=207.5A,Ra=0.067,试问：试问：（1 1）直接起动时的起动电流是额定电流的多少倍）直接起动时的起动电流是额定电流的多少倍? ?（2 2）如）如限制起动电流为限制起动电流为 1.5I1.5IN N，电枢回路应串入多大的电阻？，电枢回路应串入多大的电阻？解：（解：（1） ）I=UN / Ra=220/0.067=3283.6An=I/ IN=15.8倍倍（ （2） ）1.5* IN=311.25A所以所以R=UN /311.25-0.067=0.64欧姆欧姆 by： ：lewpeyee 2010.5.29 21:54解：（解：（1 1）直接起动的电流）直接起动的电流 I Istst= =U UN N/Ra=220/0.067=3283.6A/Ra=220/0.067=3283.6AI Istst/I/IN N=3283.6/207.5=15.8=3283.6/207.5=15.8（2 2）I Ist1st1=1.5I=1.5IN N=1.5207.5=311.25A=U=1.5207.5=311.25A=UN N/(Ra+Rst)/(Ra+Rst)由此可得：由此可得：Rst=0.64Rst=0.642 2、一台三相笼型异步电动机的额定数据为：、一台三相笼型异步电动机的额定数据为：P PN N=125KW=125KW，N Nn n=1460r/min,U=1460r/min,UN N=380V=380V，Y Y 联结，联结，I IN N=230A=230A，起动电流倍，起动电流倍数数 k ki i=5.5=5.5，起动转矩倍数，起动转矩倍数 k kstst=1.1=1.1，过载能力，过载能力 T T=2.2=2.2，设供电变压，设供电变压器限制该电动机的最大起动电流为器限制该电动机的最大起动电流为 900A900A，问：（，问：（1 1）该电动机可否）该电动机可否直接起动？（直接起动？（2 2）采用电抗器降压起动，起动电抗）采用电抗器降压起动，起动电抗 x xstst值应为多少？值应为多少？（3 3）串入（）串入（2 2）中的电抗器时能否半载起动？）中的电抗器时能否半载起动？解：（解：（1 1）直接起动电流为：）直接起动电流为：I Istst=k=ki iI IN N=5.5230A=1265A900A=5.5230A=1265A900A所以不能采用直接起动。所以不能采用直接起动。（2 2）定子串电抗器后，起动电流限制为）定子串电抗器后，起动电流限制为 900A900A则：则：=I=Istst/I/I stst=1265/900=1.4=1265/900=1.4短路阻抗为：短路阻抗为：Zs=rZs=rs s2 2+x+xs s2 2 =U=UN N/3/3 IIstst=380/=380/ 3126531265=0.173=0.173所以所以 r rs s=0.3Z=0.3Zs s=0.30.173=0.052=0.30.173=0.052x xs s=Z=Zs s2 2-r-rs s2 2 =0.173=0.1732 2-0.052-0.0522 2 0.1650.165应串接电抗值：应串接电抗值：x