電機(jī)拖動(dòng)期末試卷

試卷序號(hào)：班級：學(xué)號(hào)：姓名：

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一、

閱卷教師得分選擇題（本大題共10小題，每題2分，共20分。）

1.磁路中磁阻的單位是____________。

A、安培（A）B、歐姆（Ω）C、安培/韋伯（A/Wb）D、伏（V）

-42

2.有一閉合鐵心磁路，鐵心的截面積A=9×10m，磁路的平均長度L=0.3m，鐵心的磁導(dǎo)率μ產(chǎn)生1T的磁通密度時(shí)，所需的勵(lì)磁磁動(dòng)勢____________。

A、47.7B、57.7C、0D、45

3.磁化曲線分為四段，其中電機(jī)一般工作的點(diǎn)是____________。

A、直線段B、膝點(diǎn)C、曲線段D、沒有明確的定義4.在變壓器中，電流的比與線圈的匝數(shù)成____________。

A、正比B、反比C、有時(shí)候正比，有時(shí)候反比D、沒有對應(yīng)關(guān)系

5.已知在直流電機(jī)繞組中，2P=6,S=K=QU=36,選用全節(jié)距繞組的形式，則第一節(jié)距為____________。A、3B、5C、6D、126.在電機(jī)雙層繞組中，單疊繞組和單波繞組的不同在于____________。

A、第一節(jié)距B、元件個(gè)數(shù)C、合成節(jié)距D、換向片數(shù)目

7.為了消除感生電動(dòng)勢中的5次諧波，可采用短節(jié)距繞組的形式，其第一節(jié)距應(yīng)為____________。A、τB、

131517Fe=5000μ0（μ0=4π

×10（H/m），則在鐵心中

-7

τC、τD、τ

8.有一臺(tái)50Hz、三相、四極的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，正常運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)差率為5%，則轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為（同步速度為1500r/min）____________。

A、1500r/minB、1420r/minC、75r/minD、1425r/min9.有一臺(tái)50Hz、三相感應(yīng)電機(jī)，同步轉(zhuǎn)速為1500r/min，則磁極對數(shù)P為____________。A、2B、1C、3D、4

10.三相六極異步電動(dòng)機(jī)，接到頻率為50Hz的電網(wǎng)上額定運(yùn)行時(shí)，其轉(zhuǎn)差率SN=0.04，額定轉(zhuǎn)速為（）A、1000轉(zhuǎn)/分B、960轉(zhuǎn)/分C、40轉(zhuǎn)/分D、0轉(zhuǎn)/分二、

閱卷教師填空題（本大題共5小題，每題3分，共15分。）

1.在變壓器測參數(shù)時(shí)，可以使用開路試驗(yàn)和短路試驗(yàn)，為了試驗(yàn)安全和儀器的選用方便，通常在開路試驗(yàn)中把電壓加在________側(cè)。2.在三相變壓器中，為了表示高、低壓的線電壓之間的相位關(guān)系，通常采用________表示法。3.一臺(tái)三相、四級、36槽的感應(yīng)電機(jī)相鄰兩槽間的電度角為___________。

4.三相感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組是轉(zhuǎn)子電路的部分，它可分為繞線型和_________________。

5.感應(yīng)電機(jī)中轉(zhuǎn)差率在0和1之間的運(yùn)行狀態(tài)是_________________。三、

閱卷教師得分判斷題，正確的在括號(hào)中劃√，錯(cuò)誤劃×。（本大題共10小題，每題1分，共10分。）1.在鐵材料中，磁通密度和磁場強(qiáng)度之間呈直線關(guān)系。（）

2.軟磁材料磁滯回線窄，剩磁和矯頑力都小。（）

3.在所有損耗中，如磁滯損耗、渦流損耗等都與頻率無關(guān)。（）4.變壓器的負(fù)載形式一般為容性負(fù)載。（）

5.變壓器由于原副線圈的匝數(shù)不同，因此不能等效到一個(gè)電路中進(jìn)行定量計(jì)算。（）

得分

試卷序號(hào)：班級：學(xué)號(hào)：姓名：

━━━━━━━━━裝━━━━━━━訂━━━━━━━線━━━━━━━━━6.標(biāo)么值是實(shí)際值與基值的比值的形式，這種方法在測量變壓器的參數(shù)時(shí)歸算到高壓側(cè)或者低壓側(cè)的值相等，計(jì)算起來非常方便。（）7.變壓器并聯(lián)運(yùn)行，必須保證各個(gè)變壓器的的鏈接組號(hào)相同。（）8.在直流電機(jī)的勵(lì)磁方式中，并勵(lì)式發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流由電樞供給。（）9.發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)是在一定條件下是可以互相轉(zhuǎn)換的。（）

10.感應(yīng)電機(jī)的效率通常發(fā)生在（0.8～1.1）額定功率的范圍內(nèi)，額定效率一般為76%～94%之間，容量越大，額定效率越高。（）四、

閱卷教師得分簡答題（本大題共2小題，共9+9=18分。）1.在導(dǎo)出變壓器的等效電路時(shí)，為什么要進(jìn)行歸算？歸算是在什么條件下進(jìn)行的？

2.感應(yīng)電動(dòng)機(jī)等效電路中的

1ssR2代表什么？能否不用電阻而用一個(gè)電抗去代替?為什么?

"

五、

閱卷教師計(jì)算題（本大題共4小題，共7+10+10+10=37分。）

得分1.一臺(tái)四極82kW、230V、970r/min的他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)，電樞上共有123個(gè)元件，每元件為一匝，支路數(shù)2a2。如果每極的合成磁通等于空載額定轉(zhuǎn)速下具有額定電壓時(shí)每極的磁通，試計(jì)算當(dāng)電機(jī)輸出額定電流時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩。

2.計(jì)算下列三相、兩極、50Hz的同步發(fā)電機(jī)定子的基波繞組因數(shù)和空載相電動(dòng)勢、線電動(dòng)勢。已知定子槽數(shù)Q=48，每槽內(nèi)有兩根導(dǎo)體，支路

數(shù)a=1，y1=20，繞組為雙層、星形聯(lián)結(jié)，基波磁通量φ1=1.11Wb。

試卷序號(hào)：班級：學(xué)號(hào)：姓名：

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3.有一臺(tái)1000kVA，10kV/6.3kV的單相變壓器，額定電壓下的空載損耗為4900W，空載電流為0.05（標(biāo)幺值），額定電流下75c時(shí)的短路損

耗為14000W，短路電壓為5.2%（百分值）。設(shè)歸算后一次和二次繞組的電阻相等，漏抗亦相等，試計(jì)算：（1）歸算到一次側(cè)時(shí)T型等效電路的參數(shù)；（2）用標(biāo)幺值表示時(shí)近似等效電路的參數(shù)；（3）負(fù)載功率因數(shù)為0.8（滯后）時(shí)，變壓器的額定電壓調(diào)整率和額定效率；（4）變壓器的最大效率，發(fā)生最大效率時(shí)負(fù)載的大�。╟os20.8）。

4.一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，額定頻率為50Hz，額定轉(zhuǎn)速是576轉(zhuǎn)/分。試求：（1）極數(shù)；（2）磁場的同步轉(zhuǎn)速n1；（3）額定轉(zhuǎn)差率SN；（4）轉(zhuǎn)子電流頻率f2。

擴(kuò)展閱讀：電機(jī)拖動(dòng)試題和答案

《電機(jī)與電力拖動(dòng)基礎(chǔ)》試卷一答案

一、填空題（每空1分，共20分）

1、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性是指在電動(dòng)機(jī)處于穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的條件，轉(zhuǎn)速和電磁轉(zhuǎn)矩的關(guān)系。2、直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法有：電樞回路串電阻和降壓起動(dòng)3、一臺(tái)接到電源頻率固定的變壓器，在忽略漏磁阻抗壓降的條件下，其主磁通的大小決定于輸入電壓的大小，而與磁路的基本無關(guān)，其主磁通與勵(lì)磁電流成正比關(guān)系。

4、變壓器帶負(fù)載運(yùn)行時(shí)，若負(fù)載增大，其鐵損耗將不變，銅損耗增大（忽略漏磁阻抗壓降的影響）。5、當(dāng)變壓器負(fù)載（φ2>0）一定，電源電壓下降，則空載電流I0減小，鐵損耗PFe減小。

6、采用短矩繞組繞組和分布繞組繞組可以有效的削弱諧波分量，同時(shí)使基波分量減�。ㄔ龃蠛蜏p小）。7、當(dāng)s在0~1范圍內(nèi)，三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于電動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩性質(zhì)為驅(qū)動(dòng)性質(zhì)；在小于1范圍內(nèi)運(yùn)行于發(fā)電機(jī)狀態(tài)，此時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩性質(zhì)為制動(dòng)性質(zhì)。

8、三相異步電動(dòng)機(jī)根據(jù)轉(zhuǎn)子不同可分為籠型和繞線兩類。二、判斷題（每題2分，共20分）1、一臺(tái)直流發(fā)電機(jī)若把電樞固定，而電刷與磁極同時(shí)旋轉(zhuǎn)，則在電刷兩端仍能得到直流電壓。（對）2、直流電動(dòng)機(jī)的人為特性都比固有特性軟（錯(cuò)）

3、直流電動(dòng)機(jī)串多級電阻起動(dòng)，在起動(dòng)過程中，每切除一級起動(dòng)電阻時(shí)，電樞電流都會(huì)突變。（對）4、一臺(tái)變壓器原邊電壓U1不變，副邊接電阻性負(fù)載或接電感性負(fù)載，如負(fù)載電流相等，則兩種情況下，副邊電壓也相等。（錯(cuò)）5、變壓器在原邊外加額定電壓不變的情況下，副邊電流大，導(dǎo)致原邊電流也大，因此變壓器的主磁通也大。（錯(cuò)）6、交流發(fā)電機(jī)正常發(fā)電以后可以斷掉直流勵(lì)磁電源。（錯(cuò)）

7、改變電流相序可以改變?nèi)�相旋轉(zhuǎn)磁通勢的轉(zhuǎn)向。（對）

8、不管異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子是旋轉(zhuǎn)，還是靜止，定、轉(zhuǎn)子磁通勢都是相對靜止的（錯(cuò)）

9、三相異步電動(dòng)機(jī)的最大磁通勢Tm的大小與轉(zhuǎn)子電阻rm阻值無關(guān)。（對）10、三相異步電動(dòng)機(jī)的變極調(diào)速只能用在籠型轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)上。（對）三、簡答題（每題5分，共20分）

1、簡述異步測速發(fā)電機(jī)的剩余電壓誤差產(chǎn)生原因及解決辦法？

答：由于加工、裝配過程中存在機(jī)械上的不對稱及定子磁性材料性能的不一致性，使得測速發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速為零時(shí)，實(shí)際輸出電壓并不為零，此時(shí)的輸出的電壓叫剩余電壓。剩余電壓的存在引起的測量誤差稱為剩余電壓誤差。減小剩余電壓誤差的方法是選擇高質(zhì)量各方向性一致的磁性材料，在機(jī)加工和裝配過程中提高機(jī)械精度，也可以通過裝配補(bǔ)償繞組的方法加以補(bǔ)償。

2、為什么采用短矩繞組可以改變電動(dòng)勢波形？圖中實(shí)線表示表示整矩繞組情況，這時(shí)五次諧波磁場在線圈兩個(gè)有效邊中感應(yīng)電動(dòng)勢大小相等，方向相反，沿線圈回路，

正好相加。如果把節(jié)矩縮短1/5τ，如圖中虛線所示，兩個(gè)有效邊中五次諧波電動(dòng)勢大小、方向都相等，沿回路正好抵消，合成電動(dòng)勢為零。3、試?yán)L出單相變壓器“T”型等效電路圖。r1x1r2x2rmZLxm4、電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件是什么？

答：必要條件：電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性與負(fù)載特性必須有交點(diǎn)，即Tem=TL.

充分條件：在交點(diǎn)的轉(zhuǎn)速以上存在TemTL.四、計(jì)算題（第一題10分，第二、三題每題15分，共40分）

1、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的UN=220V,IN=207.5A,Ra=0.067Ω,試問：（1）直接起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流是額定電流的多少倍?（2）如限制起動(dòng)電流為1.5IN，電樞回路應(yīng)串入多大的電阻？解：（1）直接起動(dòng)的電流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、一臺(tái)三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)為：PN=125KW，Nn=1460r/min,UN=380V，Y聯(lián)結(jié)，IN=230A，起動(dòng)電流倍數(shù)ki=5.5，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)kst=1.1，過載能力λT=2.2，設(shè)供電變壓器限制該電動(dòng)機(jī)的最大起動(dòng)電流為900A，問：（1）該電動(dòng)機(jī)可否直接起動(dòng)？（2）采用電抗器降壓起動(dòng)，起動(dòng)電抗xst值應(yīng)為多少？（3）串入（2）中的電抗器時(shí)能否半載起動(dòng)？解：（1）直接起動(dòng)電流為：Ist=kiIN=5.5×230A=1265A>900A所以不能采用直接起動(dòng)。

（2）定子串電抗器后，起動(dòng)電流限制為900A則：α=Ist/Ist=1265/900=1.4

22

短路阻抗為：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應(yīng)串接電抗值：

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時(shí)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為

222

Tst=1/αTst=1/αkstTN1=1.4×1.1×TN=0.56TN因?yàn)�，Tst=0.56TN>TN=0.5TN所以可以半載起動(dòng)

3、一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)接到50HZ的交流電源上，其額定轉(zhuǎn)速nN=1455r/min，試求：（1）該電動(dòng)機(jī)的極對數(shù)p；（2）額定轉(zhuǎn)差SN；（3）額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢的頻率。解：（1）因異步電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)差率很小，故可根據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速nN=1455r/min,直接判斷出最接近nN的氣隙旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)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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