《电机与拖动》试题库
第一部分 直流电机
一、填空题：
1、并励直流发电机自励建压的条件是
_______;_______;_______。(主磁路存在剩磁;并联在电枢两端的励磁绕组极性要正确，使励磁电流产生的补充磁通方向与剩磁磁通方向相同;励磁回路的总电阻必须小于临界电阻)
2、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。
(Ea〈U;Ea〉U)
3、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。(叠绕组;波绕组;叠)
4、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_______。 (相反;相同)
5、单迭和单波绕组，极对数均为p时，并联支路数分别是_______，_______。(2p;2)
6、直流电机的电磁转矩是由_______和_______共同作用产生的。(每极气隙磁通量;电枢电流)
7、直流电机电枢反应的定义是_______，当电刷在几何中线时，电动机产生_______性质的电枢反应，其结果使_______和_______，物理中性线朝_______方向偏移。(电枢磁动势对励磁磁动势的作用;交磁;气隙磁
场产生畸变;对主磁场起附加去磁作用)
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。( )(F)
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。( ) (T)
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。(F)
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。( ) (F) 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)
(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( ) (3)
(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( )。(2)
(1)20%;(2)大于20%;(3)小于20%。
四、简答题
1、直流发电机的励磁方式有哪几种
(他励;自励(包括并励，串励和复励))
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
(使换向极产生的磁通与电枢反应磁通方向相反。对于直流发电机而言，换向极性和电枢要进入的主磁极性相同;而对于直流电动机，则换向极极性和电枢要进入的主磁极极性相反。 换向极绕组与电枢组相串联的原因是：使随着电枢磁场的变化，换向极磁场也随之变化，即任何负载情况下都能抵消电枢反应的影响。)
3、试比较他励和并励直流发电机的外特性有何不同并说明影响曲线形状的因素。
(并励直流发电机的外特性比他励的软。 他励：影响因素有两个
(1)随着Ia增加，IaRa增加，使U下降; (2) 随着Ia增加，电枢反应附加去磁作用增强，使磁通φ减少，电枢电动势Ea减少，最后使U下降。
并励：影响因素有三个
(1) 随着Ia增加，IaRa增加，使U下降; (2) 随着Ia增加，电枢反应附加去磁作用增强，使磁通φ减少，电枢电动势Ea减少，最后使端电压U下降。
(3) 两端电压下降，磁通φ下降，电枢电动势Ea进一步减少，端电压U进一步下降。)
4、一台并励直流发电机并联于电网上，若原动机停止供给机械能，将发电机过渡到电动机状态工作，此时电磁转矩方向是否变旋转方向是否改变
(电磁转矩方向改变，电机旋转方向不变。)
五、计算题
1、一台并励直流电动机,铭牌数据如下:PN=3.5kW，UN=220V，I N=20A，nN=1000r/min,电枢电阻Ra=1Ω，△Ub=1V，励磁回路电阻R1=440Ω，空载实验：当U=220V,n=1000r/min时，I0=2A，试计算当电枢电流I a=10A时,电机的效率(不计杂散损耗)。
解：励磁电流：IUff
R
220
f
440
A0.5A 励磁损耗：PR2
U2f
2202
Cuf
fIf
R110W
f440
空载时：
输入功率：P1UI02202W440W
励磁功率：Pf110W
电枢铜损耗：P2CuaRaIaRa(I2
0If)2.25W 电刷接触损耗：
P2UbI2Cuba211.5
W3.0W 附加损耗：Pad0
则：
PPCubPW mecPFeP1PfPad324.75Cua
当Ia10A时，IIaIf10.5A 输入功率：PW2310W 1UI22010.5
22
PRI110W100W Cuaaa
3、一台并励直流发电机，铭牌数据如下：PN=23kW，
UN=230V，nN=1500r/min，励磁回路电阻Rf=57.5Ω，电枢电阻Ra=0.1Ω,不计电枢反应磁路饱和。现将这台电机改为并励直流电动机运行，把电枢两端和励磁绕组两端都接到220V的直流电源：运行时维持电枢电流为原额定值。求(1)转速n;(2)电磁功率;(3)电磁转矩。
解：If
UN230
A4A Rf57.7
Pf110W
PW Cub2UbIa2110W20输出功率：
PN23103
INA100A
UN230
IaINIf104A
2
PW CuaRaIa1081.6
PW2P1PP1PCuaPfPCub(PmecPFe)1755.25
效率：
P2
100%75.98% P1
(1)EaUNRaIa240.4V Ce
2、一台并励直流发电机，铭牌数据如下：PN=6kW，
UN=230V，nN=1450r/min，Ra=0.57Ω(包括电刷接触电阻)，励磁回路总电阻Rf=177Ω，额定负载时的电枢铁损
PFe=234W，机械损耗为Pmec=61W，求：(1)额定负载时的电磁功率和电磁转矩。(2)额定负载时的效率。
Ea
30.160
nN
电动机运行：EaUNRaIa209.6V
Ce
220220
Ce0.16030.1533230230
解：(1)P2PN6kW
If
UfRf
2
220
A1.3A 177
(3)
n
Ea
1367r/min Ce
(2)PemEaIa21.798kW
PfRfIf299W
P6000
INNA26.1A
UN230
IaINIf27.4A
2
PW CuaRaIa427.9
Pem21.798103
TemNm152.27Nm
21367/60
第二部分 直流电动机的电力拖动
一、填空题：
1、他励直流电动机的固有机械特性是指在_______条件下，_______和_______的关系。 (U=UN、φ=ΦN，电枢回路不串电阻;n;Tem
所以 PW emP2PCuaPf6726.9
Tem
Pem6726.9
Nm44.3Nm
60
2、直流电动机的起动方法有____ ___。(降压起动、电枢回路串电阻起动)
3、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。 (2)
4、当电动机的转速超过_______时，出现回馈制动。(理想空载转速)
(2)PW 1PemPmecPFe7021.9
P2
100%85.45% P1
5、拖动恒转转负载进行调速时，应采_______调速方法，而拖动恒功率负载时应采用_______调速方法。(降压或电枢回路串电阻;弱磁)
二、判断题
1、直流电动机的人为特性都比固有特性软。( )(F)
2、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。( ) (T)
3、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。( ) (T)
4、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。( ) (F)
5、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。( ) (T)
三、选择题
1、电力拖动系统运动方程式中的GD2反映了：(2) (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。
2、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：(3)
(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。
3、直流电动机采用降低电源电压的方法起动，其目的是：(2)
(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。
4、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：(2)(1)能耗制动状态;(2)反接制动状态;(3)回馈制动状态。
5、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：(2)
(1)I1I2。
四、简答题：
1、电力拖动系统稳定运行的条件是什么
(电动机的机械特性与负载的转矩特性必须
有交点，且在交点处，满足
dTemdTL
dndn
) 2、何谓电动机的充分利用
(所谓电动机的充分利用是指电动机无论在额定转速下运行,还是调速过程中处于不同转速下运行,其电枢电流都等于额定值。)
五、计算题：
一台他励直流电动机数据为：PN=7.5kW，UN=110V，I N=79.84A，nN=1500r/min，电枢回路电阻Ra=0.1014Ω，求：(1)U=U N，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 N，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
解：(1)CeRaIN
N
UNn0.068
N
n
UNRaIa
C1528r/min
eN
(2)TN不变时，Tem不变，即
CTNINCTIa
INa
IN
N0.85IN93.93A N
n
UNRaIa
C
1738r/min
e (3)不计空载转矩时，TemTL，故：
Tem0.8TN0.80.955
PN
n38.2Nm N
n
UNRCa
RB
C eNCeT2N
解得：RB2.69
第三部分 变压器
一、填空题：
1、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。(外加电压;材质和几何尺寸;非线性)
2、变压器铁心导磁性能越好，其励磁电抗越_______，励磁电流越_______。 (越大;越小)
3、变压器带负载运行时，若负载增大，其铁损耗将_______，铜损耗将_______(忽略漏阻抗压降的影响)。
(不变;增加)
4、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_______。( 减小;
减小)
5、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。(0.5;20)