电机拖动期末试卷

电机拖动期末试卷

试卷序号：班级：学号：姓名：

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一、

阅卷教师得分选择题（本大题共10小题，每题2分，共20分。）

1.磁路中磁阻的单位是____________。

A、安培（A）B、欧姆（Ω）C、安培/韦伯（A/Wb）D、伏（V）

-42

2.有一闭合铁心磁路，铁心的截面积A=9×10m，磁路的平均长度L=0.3m，铁心的磁导率μ产生1T的磁通密度时，所需的励磁磁动势____________。

A、47.7B、57.7C、0D、45

3.磁化曲线分为四段，其中电机一般工作的点是____________。

A、直线段B、膝点C、曲线段D、没有明确的定义4.在变压器中，电流的比与线圈的匝数成____________。

A、正比B、反比C、有时候正比，有时候反比D、没有对应关系

5.已知在直流电机绕组中，2P=6,S=K=QU=36,选用全节距绕组的形式，则第一节距为____________。A、3B、5C、6D、126.在电机双层绕组中，单叠绕组和单波绕组的不同在于____________。

A、第一节距B、元件个数C、合成节距D、换向片数目

7.为了消除感生电动势中的5次谐波，可采用短节距绕组的形式，其第一节距应为____________。A、τB、

131517Fe=5000μ0（μ0=4π

×10（H/m），则在铁心中

-7

τC、τD、τ

8.有一台50Hz、三相、四极的感应电动机，正常运行时转子的转差率为5%，则转子的转速为（同步速度为1500r/min）____________。

A、1500r/minB、1420r/minC、75r/minD、1425r/min9.有一台50Hz、三相感应电机，同步转速为1500r/min，则磁极对数P为____________。A、2B、1C、3D、4

10.三相六极异步电动机，接到频率为50Hz的电网上额定运行时，其转差率SN=0.04，额定转速为（）A、1000转/分B、960转/分C、40转/分D、0转/分二、

阅卷教师填空题（本大题共5小题，每题3分，共15分。）

1.在变压器测参数时，可以使用开路试验和短路试验，为了试验安全和仪器的选用方便，通常在开路试验中把电压加在________侧。2.在三相变压器中，为了表示高、低压的线电压之间的相位关系，通常采用________表示法。3.一台三相、四级、36槽的感应电机相邻两槽间的电度角为___________。

4.三相感应电机转子绕组是转子电路的部分，它可分为绕线型和_________________。

5.感应电机中转差率在0和1之间的运行状态是_________________。三、

阅卷教师得分判断题，正确的在括号中划√，错误划×。（本大题共10小题，每题1分，共10分。）1.在铁材料中，磁通密度和磁场强度之间呈直线关系。（）

2.软磁材料磁滞回线窄，剩磁和矫顽力都小。（）

3.在所有损耗中，如磁滞损耗、涡流损耗等都与频率无关。（）4.变压器的负载形式一般为容性负载。（）

5.变压器由于原副线圈的匝数不同，因此不能等效到一个电路中进行定量计算。（）

得分

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━━━━━━━━━装━━━━━━━订━━━━━━━线━━━━━━━━━6.标么值是实际值与基值的比值的形式，这种方法在测量变压器的参数时归算到高压侧或者低压侧的值相等，计算起来非常方便。（）7.变压器并联运行，必须保证各个变压器的的链接组号相同。（）8.在直流电机的励磁方式中，并励式发电机的励磁电流由电枢供给。（）9.发电机和电动机是在一定条件下是可以互相转换的。（）

10.感应电机的效率通常发生在（0.8～1.1）额定功率的范围内，额定效率一般为76%～94%之间，容量越大，额定效率越高。（）四、

阅卷教师得分简答题（本大题共2小题，共9+9=18分。）1.在导出变压器的等效电路时，为什么要进行归算？归算是在什么条件下进行的？

2.感应电动机等效电路中的

1ssR2代表什么？能否不用电阻而用一个电抗去代替?为什么?

"

五、

阅卷教师计算题（本大题共4小题，共7+10+10+10=37分。）

得分1.一台四极82kW、230V、970r/min的他励直流发电机，电枢上共有123个元件，每元件为一匝，支路数2a2。如果每极的合成磁通等于空载额定转速下具有额定电压时每极的磁通，试计算当电机输出额定电流时的电磁转矩。

2.计算下列三相、两极、50Hz的同步发电机定子的基波绕组因数和空载相电动势、线电动势。已知定子槽数Q=48，每槽内有两根导体，支路

数a=1，y1=20，绕组为双层、星形联结，基波磁通量φ1=1.11Wb。

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3.有一台1000kVA，10kV/6.3kV的单相变压器，额定电压下的空载损耗为4900W，空载电流为0.05（标幺值），额定电流下75c时的短路损

耗为14000W，短路电压为5.2%（百分值）。设归算后一次和二次绕组的电阻相等，漏抗亦相等，试计算：（1）归算到一次侧时T型等效电路的参数；（2）用标幺值表示时近似等效电路的参数；（3）负载功率因数为0.8（滞后）时，变压器的额定电压调整率和额定效率；（4）变压器的最大效率，发生最大效率时负载的大小（cos20.8）。

4.一台三相异步电动机，额定频率为50Hz，额定转速是576转/分。试求：（1）极数；（2）磁场的同步转速n1；（3）额定转差率SN；（4）转子电流频率f2。

扩展阅读：电机拖动试题和答案

《电机与电力拖动基础》试卷一答案

一、填空题（每空1分，共20分）

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。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、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。

4、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）。5、当变压器负载（φ2>0）一定，电源电压下降，则空载电流I0减小，铁损耗PFe减小。

6、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）。7、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。

8、三相异步电动机根据转子不同可分为笼型和绕线两类。二、判断题（每题2分，共20分）1、一台直流发电机若把电枢固定，而电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端仍能得到直流电压。（对）2、直流电动机的人为特性都比固有特性软（错）

3、直流电动机串多级电阻起动，在起动过程中，每切除一级起动电阻时，电枢电流都会突变。（对）4、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。（错）5、变压器在原边外加额定电压不变的情况下，副边电流大，导致原边电流也大，因此变压器的主磁通也大。（错）6、交流发电机正常发电以后可以断掉直流励磁电源。（错）

7、改变电流相序可以改变三相旋转磁通势的转向。（对）

8、不管异步电动机转子是旋转，还是静止，定、转子磁通势都是相对静止的（错）

9、三相异步电动机的最大磁通势Tm的大小与转子电阻rm阻值无关。（对）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。（对）三、简答题（每题5分，共20分）

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？

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。

2、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，这时五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，

正好相加。如果把节矩缩短1/5τ，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，沿回路正好抵消，合成电动势为零。3、试绘出单相变压器“T”型等效电路图。r1x1r2x2rmZLxm4、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Tem=TL.

充分条件：在交点的转速以上存在TemTL.四、计算题（第一题10分，第二、三题每题15分，共40分）

1、他励直流电动机的UN=220V,IN=207.5A,Ra=0.067Ω,试问：（1）直接起动时的起动电流是额定电流的多少倍?（2）如限制起动电流为1.5IN，电枢回路应串入多大的电阻？解：（1）直接起动的电流Ist=UN/Ra=220/0.067=3283.6AIst/IN=3283.6/207.5=15.8

（2）Ist1=1.5×IN=1.5×207.5=311.25A=UN/(Ra+Rst)由此可得：Rst=0.64Ω

2、一台三相笼型异步电动机的额定数据为：PN=125KW，Nn=1460r/min,UN=380V，Y联结，IN=230A，起动电流倍数ki=5.5，起动转矩倍数kst=1.1，过载能力λT=2.2，设供电变压器限制该电动机的最大起动电流为900A，问：（1）该电动机可否直接起动？（2）采用电抗器降压起动，起动电抗xst值应为多少？（3）串入（2）中的电抗器时能否半载起动？解：（1）直接起动电流为：Ist=kiIN=5.5×230A=1265A>900A所以不能采用直接起动。

（2）定子串电抗器后，起动电流限制为900A则：α=Ist/Ist=1265/900=1.4

22

短路阻抗为：Zs=√rs+xs=UN/√3×Ist=380/√3×1265=0.173Ω

所以rs=0.3Zs=0.3×0.173=0.052Ω

2222

xs=√Zs-rs=√0.173-0.0520.165Ω应串接电抗值：

22222222

xst=√αxs+(α-1)rs-xs=√1.4×0.165+(1.4-1)×0.052－0.165=0.072Ω

（3）串入xst=0.072Ω时的起动转矩为

222

Tst=1/αTst=1/αkstTN1=1.4×1.1×TN=0.56TN因为，Tst=0.56TN>TN=0.5TN所以可以半载起动

3、一台三相异步电动机接到50HZ的交流电源上，其额定转速nN=1455r/min，试求：（1）该电动机的极对数p；（2）额定转差SN；（3）额定转速运行时，转子电动势的频率。解：（1）因异步电动机额定转差率很小，故可根据电动机的额定转速nN=1455r/min,直接判断出最接近nN的气隙旋转磁场的同步转速n1=1500r/min,于是p=60f/n1=(60×50)/1500=2

或p=60f/n1≈60f/n=(60×50)/1455=2.06取p=2

（2）sN=(n1－n)/n1=(1500－1455)/1500=0.03（3）f2=sNf1=0.03×50HZ=1.5HZ

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