电机与拖动基础期末复习指导
《电机与拖动基础》期末复习指导
本复习指导分三个部分:其一,重点内容辅导;(由同学们自己复习)其二,重点要求;
其三,相关题型及题目。
考试形式:开卷、笔试;试卷类型:填空题(直接、间接)20%、选择题10%、简答题40%、计算题30%。
其一,重点内容:直流电动机及电力拖动三相异步电动机及电力拖动变压器微控电机
由同学们自己复习:看一遍相关内容的书,看(或做)一遍所布置的相关作业。核心问题:不拘泥于形式主要是要弄懂!
其二,重点要求:直流电动机及电力拖动
1.直流电动机的工作原理。(内部、外部;能归纳)2、直流电动机的结构。(各部件的作用:主磁极、换向极、电刷装置、电枢绕组、换向器等)
3、直流电机的铭牌数据。(意义和计算:如额定功率、额定电压等)4、直流电动机的励磁方式。他励、并励、串励、复励电动机的特性。5、直流电机绕组的基本型式。单叠绕组与单波绕组的特点。6、电枢电动势、电磁转矩的表达式及物理意义。(大小、方向与什么有关)7.直流电动机、直流发电机的基本方程式和功率关系。(功率流程)8、直流电动机的固有机械特性和人为机械特性。
9、直流电动机能否直接起动?直流电动机的起动方法有几种?起动电流、电压、电阻的计算。
10.直流电动机的调速方法有几种?概念、原理、特点以及应用情况的定量计算。(调速前后稳态时各量的特点)
11、直流电动机恒转矩方式和恒功率方式与负载方式的配合问题。(电动机、负载、电动机与负载)
12、直流电动机运行在电动状态或制动状态时,其电磁转矩和转速的关系。
13、直流电动机的制动有几种?各类制动与四象限的关系。14、电力拖动系统稳定运行的充分和必要条件。三相异步电动机及电力拖动1.三相异步电动机的工作原理。(能归纳)
2、三相异步电动机定子旋转磁场的旋转方向及转子旋转方向决定什么?
3、三相异步电动机转子旋转时的电磁关系,转差率,定、转子磁通势及关系。转差率与三相异步电动机运行状态的关系。(S=1、S=0、S>1等)
4.三相异步电动机的功率关系。(一系列公式、功率流程)
5、三相异步电动机机械特性的三个表达式;固有机械特性;人为机械特性。人为机械特性中的一些关系式。
6.三相异步电动机机械特性的实用表达式的计算。(同步转速的确定、转差率的计算、额定转矩、输出转矩等的计算)7、三相异步电动机启动方法有几种。星形三角形启动条件。
8.三相异步电动机调速方法有几种。变频调速的调速方式(调速原理);变极调速的三个注意点:适合、转向、调速方式。
9、绕线式三相异步电动机转子串电阻调速的计算。10、三相异步电动机铭牌数据(包括定子接线)。
变压器
1.变压器的工作原理。(空载、负载)
2、变压器能变什么?不能变什么?工作原理大同小异,材料和工艺有差别。3.变压器的等效电路推导时的折合算法、折合算法的原则、折合算法的公式。4.变压器的连接组别。
5.电压互感器、电流互感器使用时应注意的事项。其三,相关题型及题目。
1、全部书中布置的概念题。2、例题4-1、例题4-2、例题4-7、思考题4-4、习题4-1、习题4-2、习题4-3、习题4-4、
例题5-1、例题5-2、思考题5-7、思考题5-15、习题5-2、习题5-9、习题5-17、例
题7-4、例题7-5、例题7-7、例题7-8、例题7-10、例题7-11、思考题7-18、思考题7-25、习题7-4、习题7-9、例题8-6、习题8.1等。
扩展阅读:电机及拖动基础期末复习题(专)
《电机及拖动基础》期末复习题(201*年12月)
一、填空题:
1、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。
2、直流发电机的绕组常用的有_______和_______两种形式,若要产生大电流,绕组常采用_______绕组。
3、直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_______,直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_______。
4、单迭和单波绕组,极对数均为p时,并联支路数分别是_______,_______。5、直流电机的电磁转矩是由_______和_______共同作用产生的。
6、他励直流电动机的固有机械特性是指在_______条件下,_______和_______的关系。7、直流电动机的起动方法有_______。8、如果不串联制动电阻,反接制动瞬间的电枢电流大约是电动状态运行时电枢电流的_______倍。
9、当电动机的转速超过_______时,出现回馈制动。
10、拖动恒转矩负载进行调速时,应采_______调速方法,而拖动恒功率负载时应采用_______调速方法。
11、一台接到电源频率固定的变压器,在忽略漏阻抗压降条件下,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。12、变压器铁心导磁性能越好,其励磁电抗越_______,励磁电流越_______。13、变压器带负载运行时,若负载增大,其铁损耗将_______,铜损耗将_______
14、当变压器负载(φ2>0°)一定,电源电压下降,则空载电流I0_______,铁损耗PFe_______。15、一台2kVA,400/100V的单相变压器,低压侧加100V,高压侧开路测得I0=2A;P0=20W;当高压侧加400V,低压侧开路,测得I0=_______A,P0=_______W。16、变压器短路阻抗越大,其电压变化率就_______,短路电流就_______。17、变压器等效电路中的xm是对应于_______电抗,rm是表示_______电阻。
18、两台变压器并联运行,第一台先达满载,说明第一台变压器短路阻抗标么值比第二台_______。
19、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。
20、变压器空载运行时功率因数很低,这是由于_______。21、一个三相对称交流绕组,2p=2,通入f=50Hz的三相对称交流电流,其合成磁通势为_______磁通势。
22、采用_______绕组和_______绕组可以有效地削弱谐波分量,同时使基波分量_______(增加、减小)。
23、一个脉振磁通势可以分解为两个_______和_______相同,而_______相反的旋转磁通势。24、三相对称绕组的构成原则是_______;_____;____。25、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_______。
26、三相异步电动机根据转子结构不同可分为_______和_______两类。27、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。28、三相异步电动机的电磁转矩是由_______和_______共同作用产生的。
29、一台三相异步电动机带恒转矩负载运行,若电源电压下降,则电动机的转速_______,定子电流_______,最大转矩_______,临界转差率_______。
30、三相异步电动机电源电压一定,当负载转矩增加,则转速_______,定子电流_______。31、三相异步电动机等效电路中的附加电阻是模拟_______的等值电阻。32、三相异步电动机在额定负载运行时,其转差率s一般在_______范围内。
33、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_______。
34、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。
35、三相异步电动机的过载能力是指______。
36、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。37、三相异步电动机进行能耗制动时,直流励磁电流越大,则补始制动转距越______。38、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。
39、同步发电机的短路特性为一_____线,这是因为在短路时电机的磁路是_____。40、同步发电机正常情况下并车采用_______,事故状态下并车采用_______。
41、同步调相机又称为_______。实际上就是一台_______运行的同步_______,通常工作于_______状态。
42、直流电动机改变线圈中电流方向是和完成的。43、直流发电机把转换成。
44、他励直流电动机的调速方法有、、。45、三相变压器的原、副绕组都可以接成。
46、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。47、同步电动机的结构分有和两种。
48、定子三相绕组中通过三相对称交流电时在空间会产生。49、同步电机可分为、和三类。50、对于同步发电机,按拖动它的原动机来分有和发电机等。
51、通常采用、、和等方法来校验电动机的发热。52、主磁极的作用是产生。它由和组成。53、三相变压器组是由按一定的方式联接起来组成的。54、空间电角度是空间几何角度的倍,p是。
55、电压互感器在运行时副绕组绝对不允许。而电流互感器在运行时副边绝对不允许。
56、同步电动机起动的方法有、、。57、鼠笼型电动机的起动方法有起动、起动两种。58、异步电动机的调速有、、调速。
二、判断题
1、一台并励直流发电机,正转能自励,若反转也能自励。()
2、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。()
3、一台并励直流电动机,若改变电源极性,则电机转向也改变。
4、直流电动机的电磁转矩是驱动性质的,因此稳定运行时,大的电磁转矩对应的转速就高。()
5、直流电动机的人为特性都比固有特性软。()
6、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。()
7、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。()8、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。()9、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。()10、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()。
11、变压器在原边外加额定电压不变的条件下,副边电流大,导致原边电流也大,因此变压器的主要磁通也大()。
12、变压器的漏抗是个常数,而其励磁电抗却随磁路的饱和而减少()。13、自耦变压器由于存在传导功率,因此其设计容量小于铭牌的额定容量()。
14、使用电压互感器时其二次侧不允许短路,而使用电流互感器时二次侧则不允许开路()。15、两相对称绕组,通入两相对称交流电流,其合成磁通势为旋转磁通势。()16、改变电流相序,可以改变三相旋转磁通势的转向。()
17、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()。18、三相异步电动机转子不动时,经由空气隙传递到转子侧的电磁功率全部转化为转子铜损耗()。
19、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()。
20、通常三相笼型异步电动机定子绕组和转子绕组的相数不相等,而三相绕线转子异步电动机的定、转子相数则相等。()
21、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()。22、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。()
23、三相绕线转子异步电动机转子回路串入电阻可以增大起动转矩,串入电阻值越大,起动转矩也越大。()
24、三相绕线转子异步电动机提升位能性恒转矩负载,当转子回路串接适当的电阻值时,重物将停在空中。()
25、三相异步电动机的变极调速只能用在笼型转子电动机上。()
26、凸极同步发电机由于其电磁功率中包括磁阻力功率,即使该电机失去励磁,仍能稳定运行。()
27、采用同步电动机拖动机械负载,可以改善电网的功率因数,为吸收容性无功功率,同步电动机通常用于过励状态。()
28、同步发电机采用准同期法并车,当其他条件已满足,只有频率不同时,调节发电机的转速,使其频率与电网频率相等时,合上并联开关,即可并车成功。()三、选择题
1、直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于()中。
(1)电枢绕组;(2)励磁绕组;(3)电枢绕组和励磁绕组
2、直流发电机电刷在几何中线上,如果磁路不饱和,这时电械反应是()
(1)去磁;(2)助磁;(3)不去磁也不助磁。
3、如果并励直流发电机的转速上升20%,则空载时发电机的端电压U0升高()。
(1)20%;(2)大于20%;(3)小于20%。4、电力拖动系统运动方程式中的GD2反映了:
(1)旋转体的重量与旋转体直径平方的乘积,它没有任何物理意见;(2)系统机械惯性的大小,它是一个整体物理量;(3)系统储能的大小,但它不是一个整体物理量。5、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:
(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。6、直流电动机采用降低电源电压的方法起动,其目的是:
(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。7、当电动机的电枢回路铜损耗比电磁功率或轴机械功率都大时,这时电动机处于:(1)能耗制动状态;(2)反接制动状态;(3)回馈制动状态。
8、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:
(1)I1I2。9、变压器空载电流小的原因是:
①一次绕组匝数多,电阻很大;②一次绕组的漏抗很大;③变压器的励磁阻抗很大;④变压器铁心的电阻很大。10、变压器空载损耗:
①全部为铜损耗;②全部为铁损耗;③主要为铜损耗;④主要为铁损耗
11、一台变压器原边接在额定电压的电源上,当副边带纯电阻负载时,则从原边输入的功率:
①只包含有功功率;②只包含无功功率;③既有有功功率,又有无功功率;④为零。12、变压器中,不考虑漏阻抗压降和饱和的影响,若原边电压不变,铁心不变,而将匝数增加,则励磁电流:①增加;②减少;③不变;④基本不变。
13、一台变压器在()时效率最高。①β=1;②P0/PS=常数;③PCu=PFe;④S=SN14、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:①下降;②增大;③不变;④不定。15、三相异步电动机的空载电流比同容量变压器大的原因:
①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。
16、三相异步电动机空载时,气隙磁通的大小主要取决于:
①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。17、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:
①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。18、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:
(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。
19、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)Tem=TN;(2)Tem=0.81TN;(3)Tem=0.9TN。
20、三相绕线转子异步电动机拖动起重机的主钩,提升重物时电动机运行于正向电动状态,若在转子回路串接三相对称电阻下放重物时,电动机运行状态是:
(1)能耗制动运行;(2)反向回馈制动运行;(3)倒拉反转运行。21、三相异步电动机拖动恒转矩负载,当进行变极调速时,应采用的联结方式为:(1)YYY;(2)△YY;(3)正串Y反串Y。
22、同步发电机带容性负载时,其调整特性是一条_______。
(1)上升的曲线;(2)水平直线;(3)下降的曲线
23、同步发电机的V型曲线在其欠励时有一不稳定区域,而对同步电动机的V形曲线,这一不稳定区应该在_______区域。
(1)I1>If0;(2)I1=If0;(3)I1(1)电枢电势下降50%(2)电磁转矩下降50%(3)电枢电势和电磁转矩都下降50%(4)端电压下降50%
26、一台四极直流电机电枢绕组为单叠绕组,其并联支路数和电枢电流分别为()(1)并联支路数为4,电枢电流等于每条支路电流(2)并联支路数为4,电枢电流等于各支路电流之和(3)并联支路数为2,电枢电流等于每条支路电流(4)并联支路数为2,电枢电流等于各支路电流之和
27、直流电动机在串电阻调速过程中,若负载转矩不变,则()(1)输入功率不变(2)输出功率不变(3)总损耗功率不变(4)电磁功率不变
28、接在运行线路中,但暂时未使用的电流互感器,其二次侧线圈应()(1)开路(2)一端接地,另一端不接地(3)两端短路(4)两端短路而且其中一端还要接地
29、三相异步电动机铭牌上标明:“额定电压380/220V,接法丫/△”。当电网电压为380V时,这台三相异步电动机应采用()
(1)△接法(2)丫接法(3)△、丫都可以(4)△、丫都不可以
30、某直流电机它的电枢与二个励磁绕组串联和并联,那么该电机为()电机(1)他励(2)并励(3)复励(4)串励
31、某台三相变压器,容量是3000千伏安,如原边电压为10千伏,则原边电流约为()安(1)300(2)86.6(3)173.2(4)6032、变压器的变比与原、副边的()
(1)电压成反比(2)电流成正比(3)匝数成反比(4)电压成正比
33、如果某三相异步电动机的极数为4级,同步转速为1800转/分,那么三相电流的频率为()
(1)50赫兹(2)60赫兹(3)45赫兹(4)30赫兹
34、一台他励直流电动机拖动恒转矩负载,当电枢电压降低时,电枢电流和转速将()(1)电枢电流减小、转速减小(2)电枢电流减小、转速不变(3)电枢电流不变、转速减小(4)电枢电流不变、转速不变
35、有一电力拖动系统拖动恒转矩负载运行,已知负载转矩为150Nm,系统损耗转矩为30Nm,当系统匀速上升和下降时,电机的输出转矩为:()(1)上升时转矩为180Nm,下降时转矩为150Nm
(2)上升时转矩为180Nm,下降时转矩为120Nm(3)上升时转矩为150Nm,下降时转矩为150Nm(4)上升时转矩为150Nm,下降时转矩为120Nm36、一台直流电动机起动时,励磁回路应该()
(1)与电枢回路同时接入(2)比电枢回路后接入(3)比电枢回路先接入(4)无先后次序
37、一台变压器在工作时,有可能使额定电压变化率为零,这时的负载性质可能是()(1电阻性负载(2电容性负载(3电阻电容性负载(4电阻电感性负载
38、一台额定运行的三相异步电动机,当电网电压降低10%时,电动机的转速将()(1)上升(2)降低(3)不变(4)停止转动39、当直流电机定子与电枢之间的空气隙增大时,直流电机的()(1)磁阻减少(2)磁阻增大(3)磁阻不变(4)电流减少,转矩增大40、某直流电机2P=4,S=K=Z=17,那么它的合成节距Y=()
(1)4(2)2(3)6(4)8
41、一台单相变压器,如果它的变压比为20,当它正常工作时,副边电流为100A,那么它的原边绕组中的电流应为()安
(1)5(2)0.2(3)50(4)2.542、改变三相异步电动机转向的方法是()
(1)改变电源频率(2)改变电源电压(3)改变定子绕组中电流的相序(4)改变电机的工作方式四、简答题
1、直流发电机的励磁方式有哪几种?
2、如何确定换向极的极性,换向极绕组为什么要与电枢绕组相串联?
3、电力拖动系统稳定运行的条件是什么?
4、何谓电动机的充分利用?
5、为什么变压器的空载损耗可近似看成铁损耗,而短路损耗可近似看成为铜损耗?
6、电源频率降低,其他各量不变,试分析变压器铁心饱和程度、励磁电流、励磁电抗、漏抗的变化情况。
7、变压器的原、副边额定电压都是如何定义的?
8、变压器并联运行的条件是什么?
9、三相异步电动机空载运行时,电动机的功率因数为什么很低?
10、异步电动机中的空气隙为什么做得很小?
11、容量为几个千瓦时,为什么直流电动机不能直接起动而三相笼型异步电动机却可以直接起动?
12、交流伺服电机有哪几种控制方式?并分别加以说明。
13、简要说明步进电动机动稳定区的概念。
14、电动机的温升、温度以及环境温度三者之间有什么关系?电机铭牌上的温升值的含义是
什么?
15、电动机在使用中,电流、功率和温升能否超过额定值?为什么?
16、电动机的允许温升取决于什么?若两台电动机的通风冷却条件不同,而其他条件完全相同,它们的允许温升是否相等?
17、电动机的三种工作制是如何划分的?负载持续率FC%表示什么意义?
18、改善电机换向有哪些方法?
19、电流互感器在使用时必须注意什么?
20、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?
21、什么是电枢反应?电枢反应的性质与哪些因素有关?
22、如何使他励直流电动机反转?
23、自耦变压器有什么特点?应用时要注意什么问题?
24、三相异步电动机的起动电流为什么很大?有什么危害?
五、计算题:
1、一台他励直流电动机数据为:PN=7.5kW,UN=110V,IN=79.84A,nN=1500r/min,电枢回路电阻Ra=0.1014Ω,求:(1)U=UN,Φ=ΦN条件下,电枢电流Ia=60A时转速是多少?(2)U=U
N
条件下,主磁通减少15%,负载转矩为TN不变时,电动机电枢电流与转速是多少?(3)U=U,Φ=ΦN条件下,负载转矩为0.8TN,转速为(800)r/min,电枢回路应串入多大电阻?
N2、三相变压器额定容量为20kVA,额定电压为10/0.4kV,额定频率为50HZ,Y,y0联结,高压绕组匝数为3300。试求:(1)变压器高压侧和低压侧的额定电流;(2)高压和低压绕组的额定电压;(3)绘出变压器Y,y0的接线图。
3、已知一台三相四极异步电动机的额定数据为:PN=10kW,UN=380V,IN=11.6A,定子为Y联结,额定运行时,定子铜损耗PCu1=560W,转子铜损耗PCu2=310W,机械损耗Pmec=70W,附加损耗
Pad=200W,试计算该电动机在额定负载时的:(1)额定转速;(2)空载转矩;(3)转轴上的输出转矩;(4)电磁转矩。
4、一台三相笼型异步电动机的数据为PN=40kW,UN=380V,nN=2930r/min,ηN=0.9,cosΦN=0.85,ki=5.5,kst=1.2,定子绕组为三角形联结,供电变压器允许起动电流为150A,能否在下列情况下用Y△降压起动?
(1)负载转矩为0.25TN;(2)负载转矩为0.5TN。
5、一台他励直流电动机,额定数据为,PN1.1KW,UN110V,IN13A,nN1500r/min,
电枢回路电阻Ra1。计算:(1)额定电磁转矩;(2)额定输出转矩;(3)空载转矩;(4)理想空载转矩;(5)实际空载转矩。
6、一台他励直流电动机,铭牌数据如下:PN13kW,UN220V,IN68.7A,该电动机拖动额定负载运行,要求把转速降低到1000r/min,nN1500r/min,Ra0.224。不计电动机的空载转矩T0,试计算:采用电枢串电阻调速时需串入的电阻值。
7、一台电力三相变压器,SN750KVA,U1N/U2N10000/400V,原、副边绕组为Y,y0接法。
在低压边做空载试验,数据为:U20400(1)变压器的变V,I2060A,p03800W。求:比;(2)励磁电阻和励磁电抗。
8、一台他励直流电动机,铭牌数据如下:PN60kW,UN220V,IN305A,(1)固有机械特性。(2)RC0.5的人为机械特性。nN1000r/min。试求:
六、作图题
1、画相量图判定组别:如右图(a)所示(图略,组别Y,y4)
2、画相量图判定组别:如右图(b)所示(图略,组别Y,d11)
15u1v1w1U1V1W1U1V1W1u1v1w1ab3、一台三相交流单层叠绕组电机,极数2p=4,槽数Z=24,支路数2a=1,画出B相绕组展开图。
4、一台三相交流双层叠绕组电机,q=2,y1=5/6τ,支路数2a=1,画出A相绕组展开图。
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