电机拖动基础试题及答案(3)

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。）

3、异步电动机中的空气隙为什么做得很小？

（异步电动机气隙小的目的是为了减小其励磁电流（空载电流），从而提高电动机功率因数。因异步电动机的励磁电流是由电网供给的，故气隙越小，电网供给的励磁电流就小。

而励磁电流有属于感性无功性质，故减小励磁电流，相应就能提高电机的功率因数。）

五、计算题

1、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。

解：（1）Pem?P2?Pmec?Pad?PCu2?10.58kW sN?PCu2/Pem?0.0293 nN?(1?sN)n1?1456r/min （2） T0? （3）T2?Pmec?Pad??1.77N?m

P2?N?65.59N?m

（4）Tem?T2?T0?67.36N?m

2、已知一台三相异步电动机，额定频率为150kW，额定电压为380V，额定转速为1460r/min，过载倍数为2.4，试求：（1）转矩的实用表达式；（2）问电动机能否带动额定负载起动。

TN?9550PNnN?981.2N?m解：（1）

n1Tm??mTN?2355N?m 根据额定转速为1460r/min，可判断出同步转速

sN?n1?nNn1?0.027=1500 r/min，则额定转差率为

sm?sN(?m??m?1)?0.1242

转子不串电阻的实用表达式为：

T?2Tmssm?sms?4710s0.124?0.124s

（2）电机开始起动时，s=1，T=Ts，代入实用表达式得：

Ts?471010.124?0.1241?575N?m 因为

Ts?TN

，故电动机不能拖动额定负载起动。

第六部分 异步电动机的电力拖动

一、填空题：

1、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。 (0?sm)

2、三相异步电动机的过载能力是指______。 (Tm/TN)

3、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) 4、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______。(大) 5、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)

二、判断题

1、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)

2、深槽式与双笼型三相异步电动机，起动时由于集肤效应而增大了转子电阻，因此具有较高的起动转矩倍数。（ ） (T)

3、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。（ ） (F)

4、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。（ ） (T)

5、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)

三、选择题

1、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。

2、 一台三相笼型异步电动机的数据为PN = 20kW，UN = 380V，λT=1.15，ki=6,定子绕组为三角形联结。当拖动额定负载转矩起动时，若供电变压器允许起动电流不超过12IN，最好的起动方法是：（1）

（1）直接起动；（2）Y—△降压起动；（3）自耦变压器降压起动。

3、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=0.81 TN;(3) Tem=0.9TN。

4、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：（3）

（1）能耗制动运行；（2）反向回馈制动运行；（3）倒拉反转运行。

5、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）（1）Y—YY；（2）△—YY；（3）正串Y—反串Y。

四、简答题

1、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？

(直流电动机的直接起动电流为Ist?UN/Ra，由于UN??Ra,无论功率大小，Ist都将

达到额定电流的十几倍，甚至几十倍，这是电动机本身所不能允许的，所以直流电动机不能直接起动。三相异步电动机在设计时通常允许直接起动电流为额定电流的5-7倍，加上供电变压器容量通常都能满足小功率三相异步电动机直接起动要求，所以几个千瓦的三相异步电动机可以直接起动。)

2、深槽与双笼型异步电动机为什么起动转矩大而效率并不低？

(深槽式与双笼型异步电动机所以起动转矩打，是因为起动时转子电动势、电流频率较

高，出现集肤效应造成了转子电阻增大所致。正常运行时集肤效应不显著，转子电阻减小为正常值。因此运行时效率仍较高。)

五、计算题

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。

IN?PN3UN?Ncos?N?40?1033?380?0.9?0.85A?79.44A解：额定电流直接起动电流

Ist?kIIN?5.5?79.44A?437A

采用Y-Δ降压起动时

??Ist1313Ist?1313?437A?145.7A?150A起动电流：

?kstTN?13?1.2TN?0.4TN起动转矩：

??TstTst?

时，不能起动。

可见：（1）当

TL?0.25TN时，可以起动；（2）当

TL?0.5TN

第七部分 同步电机

一、填空题：

1、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_____。(直; 处于不饱和状态)

2、同步发电机正常情况下并车采用_______，事故状态下并车采用_______。(准同期法; 自同期法)

3、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。(同步补偿机; 空载; 电动机; 过励)

4、同步发电机带负载时，如0°<ψ<90°，则电枢反应磁通势Fad，可分解为Fad=_______，Faq=_______，其中Fad电枢反应的性质_______，Faq电枢反应的性质_______。(

Fasin?;

Facos?;为去磁性质; 为交磁性质)

二、判断题

1、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。（ ） (T)

2、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，同步电动机通常于过励状态。（ ） (T)

3、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。（ ） (F)

三、选择题

1、同步发电机带容性负载时，其调整特性是一条_______。（3）

（1）上升的曲线；（2）水平直线；（3）下降的曲线

2、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。（3）

（1）I1>If0；（2）I1=If0；（3）I1

3、工作于过励状态的同步调相机，其电枢反应主要是_______。 （2） （1）交轴电枢反应；（2）去磁的直轴电枢反应；（3）增磁的直轴电枢反应 四、简答题

试简述功率角的双重物理意义？

?和电压U?间的夹角； (时间相角差：即空载电动势E0空间相角差：即为励磁磁动势Ff与定子等效合成磁动势Fu之间的夹角。当忽略定子漏阻抗压降时，Fu?F?，即等于气隙合成磁动势。)

五、计算题

1、一台隐极三相同步发电机，定子绕组为Y联结，UN=400V，IN=37.5A，cosΦN=0.85（滞后），xt=2.38Ω（不饱和值），不计电阻，当发电机运行在额定情况下时，试求：（1）不饱和的励磁电动势E0；（2）功率角δN；（3）电磁功率Pem；（4）过载能力λ。

解：UNP?UN/3?400/3V?231V

????231?00?j2.38?37.5??31.790?278?j75.86?288.2?15.260VE?U?jXtIOPNPNP（1）E0?3E0P?3?288.2V?499.1V （2）?N?15.260

（3）Pem?P2?m1sin?NE0UNXt1sin?N?3?288.2?2312.38sin15.26kW?22.087kW0

（4）??

?sin15.260?3.8

2、某工厂变电所变压器的容量为2000kV·A，该厂电力设备的平均负载为

1200kW,cosΦ=0.65（滞后）,今欲新装一台500kW，cosΦ=0.8（超前），η=95%的同步电动机，问当电动机满载时，全厂的功率因数是多少？变压器是否过载？

解：该厂电力设备从电源取得的有功、无功及视在功率： P1?1200kW

S1?P1cos?1?12000.65kV?A

Q1?S1sin?1?1846.2?0.76kvar?1402.99kvar

同步电动机从电源取得的功率：

P2?5000.95kW?526.32kW

S2?P2cos?2?526.320.8kV?A?657.9kV?A

Q2?S2sin?2?657.9?0.6kvar?394.74kvar

装设同步电动机后的全厂负荷及功率因数：

P??P1?P2?(1200?526.32)kW?1726.32kW Q??Q1?Q2?(1402.99?394.74)kvar?1008.25kvar

S??P??Q??P?Q?221726.32?1008.25kV?A?1999.19kV?A

22cos????0.864(滞后)

所以，全厂的功率因数为0.864（滞后），变压器不过载。

第八部分 控制电机(选学内容)

一、简答题：

1、什么叫自转现象？两相伺服电机如何防止自转？(P140)

2、为什么异步测速发电机的输出电压大小与电机转速成正比，而与励磁频率无关？

(答：当励磁绕组上外加励磁电压时，转子切割脉动磁动电流

Is?dUf后，产生

Frq?FrqIf，而

?If将建立磁通

?d，当转子转动

，产生切割电动势Er，

FrdEr?Cr?dnq，在Er作用下，产生短路

，

Is产生Fr，Fr可分解为

和，

q产生，交轴磁通与输出绕组交链感应

出频率与励磁频率相同，幅值与交轴磁通

??F?F?E?n成正比的感应电动势E2，

E???nrqrrq因为：q，所以，2，即输出电压大小正比于测速发电机的转速，而频率与转速无关，为励磁电源的频率。)

3、简要说明力矩式自整角机中发送机和接收机整步绕组中合成磁通势的性质。 (提示：合成磁动势的性质为脉动磁动势。)

5、交流伺服电机有哪几种控制方式？并分别加以说明。

(交流伺服电动机有三种控制方式，它们分别是幅值控制、相位控制和幅相控制。 幅值控制：控制电压和励磁电压保持相位差90度，只改变控制电压幅值。 相位控制：相位控制时控制电压和励磁电压均为额定电压，通过改变控制电压和励磁电压相位差，实现对伺服电机的控制。

幅相控制：对幅值和相位都进行控制，通过改变控制电压的幅值及控制电压与励磁电压相位差控制伺服电机的转速。)

6、简要说明步进电动机动稳定区的概念。

(步进电机的动稳定区是指步进电机从一个稳定状态切换到另一个稳定状态二不失步的区域。)

第九部分 电力拖动系统中电动机的选择(选学内容)

一、简答题：

1、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？

(电动机的温升与铜耗,铁耗和机械损耗有关。电动机铭牌上的温升值其含义是电动机绝缘许可的最高温度。电动机的温升、温度以及环境温度三者之间是刚工作时电动机的温度与周围介质的温度之差很小，热量的发散是随温度差递增的，少量被发散法到空气中，大量被空气吸收。因而温度升高的较快，随着电动机温度逐渐升高，被电动机吸收的减少,而发散到空气中的热量增加。)

2、电动机在使用中，电流、功率和温升能否超过额定值？为什么？

（电动机在运行中其电压、电流、功率、温升能超过额定值因为保证电动机长期安全运行的必要条件是按发热条件选择电动机功率的,只要保证θmax≤θa）

3、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？

（电动机的允许温升主要取决于所采用的绝缘材料。电动机的选择与使用都以不以超过额定温升为原则。若两台电动机的通风冷却条件不同，而其他条件完全相同，它们的允许温升相等。）

4、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？ （电动机的三种工作制是根据负载持续时间的不同来划分的，有连续工作制、短时工作制和断续周期工作制三种。在断续周期工作制，额定负载时间与整个周期之比称为负载持续率FC%）

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库电机拖动基础试题及答案(3)在线全文阅读。