2015年电机与拖动基础习题第1章闭环控制的直流调速系统1． 确定电磁力的方向用( 左手 )定则,确定感应电势的方向用( 右手 )定则,确定电流产生磁通的方向用( 右手螺旋 )定则.安培定则，也叫右手螺旋定则，是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则。

通电直导线中的安培定则（安培定则一）：用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向；通电螺线管中的安培定则（安培定则二）：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N 极。

2. 直流电机的U ＞E 时运行于( 电动 )状态,U ＜E 时运行在( 制动 )状态.3、直流调速系统常用的可控直流电源有（旋转变流机组（G-M 系统））、（静止可控整流器（V-M 系统））、和（直流斩波器或脉宽调制变换器） 。

4、晶闸管—电动机系统中，抑制电流脉动可采取的措施是：（增加整流电路相数）、（采用多重化技术）、和（设置平波电抗器）。

5、直流电机运行时电磁转矩的大小与（每对磁极下的磁通Φ）和（电枢电流I ）成正比. Z M M I C =Φ6、他励直流电动机带负载运行时,若增大负载转矩,电动机的转速将（下降）.Z M M I C =Φ Φ-=e K IRU n7、欲改变直流电动机的转向,可以（改变供电电压U ）或（改变励磁磁通Φ）.8、 他励直流电动机带额定负载转矩运行时,如果降低电源电压,则此电动机的转速将（降低）,电枢电流将（不变）.9、 直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向（相反），电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向（相同）。

机械能转化成电能，所以相反 在电磁转矩的带动下转动所以相同 10、直流电动机的感应电动势与电枢端电压方向( 相反 )IR n K U +Φ=e11、 直流电机的电磁转矩是由 （每极气隙磁通量）和 （电枢电流） 共同作用产生的。

Z M M I C =Φ12. 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。

（ × ） 13、直流发电机主磁极磁通产生感应电动势存在于（ ① ）中。

① 电枢绕组； ② 励磁绕组； ③ 电枢绕组和励磁绕组。

14、 直流电机公式Ea=CeΦn 和Tem=C T ΦI a 中的磁通是指（ ② ）。

① 空载时每极磁通； ② 负载时每极磁通； ③ 负载时所有磁极的磁通总和。

15、 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。

16、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 ）IR n K U +Φ=e17、直流发电机的理论基础是( C )定律 a.基尔霍夫 b.全电流 c.电磁感应 d.欧姆18、减弱磁通时，他励直流电动机理想空载转速n 0( a )，机械特性斜率β( a )。

a.增加 b.降低 c.不变M C C R C U n M E aE N ⋅Φ-Φ=219、直流发电机是将机械能转换为电能的装置。

(√ )20、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I 1和I 2，则有（ B ）A 、I 1 < I 2B 、I 1 = I 2C 、I 1 > I 2D 、无法确定21、直流电动机的调速方法为：（调节电枢供电电压U ），（ 减弱励磁磁通Φ）， （ 改变电枢回路电阻 R ）。

Φ-=e K IR U n22、控制的直流调速系统，往往以调节电枢供电电压为主。

（√ ） 23、V-M 系统中，设置平波电抗器可以抑制电流脉动。

（√ ）24、在电流断续时，V-M 系统机械特性很软，理想空载转速翘得很高。

（√ ）25、一台它励电动机拖动恒转矩负载若电枢端电压变化或回路所串电阻变化，电动机稳态运行时电枢电流是否变化，为什么？它励电动机拖动恒转矩负载电动机稳态运行时，IC MM Φ=，只与负载有关。

26. 他励直流电动机稳定运行时,电磁转矩的大小、电枢电流的大小由（负载 ）决定.27、他励直流电动机降低电源电压调速与减小磁通调速都可以做到无级调速。

（√）Φ-=e K IRU n28、对于直流调速技术来说，不论是整流电压还是逆变电压都是针对电压平均值而言的。

（√） 29、在晶闸管—电动机可逆调速系统中，“可逆”指的是电动机的 （转速） 方向改变。

30、直流电动机的电磁转矩与电机转动方向一致时，电机处于( C )运行状态。

A.制动B.发电C.电动31、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。

32、直流发电机电枢导体中的电流是（B ）A.直流电B.交流电C.脉动电流33、直流电动机的人为特性都比固有特性软 （ 错 ）34 可用下列关系来判断直流电机的运行状态，当___ Ea 〈U ____时为电动机状态，当___ Ea 〉U ____时为发电机状态。

35.直流电机电枢绕组元件流过的电流是_交流___电流,流过正负电刷的电流是_直流__电流.36. 他励直流电动机带额定负载转矩运行时,如果增大电枢回路串接的电阻, 则此电动机的转速将__降低______,电枢电流将__不变_____.37、电动机处于静止状态称为静态。

(错)所谓稳态，是指电机的平均电磁转矩与负载转矩相平衡的状态，38、直流电机的运行状态是不可逆的，只能运行于电动机状态，或只能处于发电机状态。

（错） 回馈制动 发电机状态 39、直流电机的额定功率P N 对发电机来讲是指输出的电功率，对电动机来讲是指输入的电功率。

（错）N N N N I U P η=40、直流电动机电枢串电阻调速，能使空载转速提高，机械特性变软。

（错） 空载转速不变，机械特性可变软Φ-=e K IRU n41、直流电动机的电磁转矩与生产机械的负载转矩同向。

（错） 反向 42、在一定条件下，励磁电流越小，直流电动机的转速越高。

（对 ）Φ-=e K IRU n 弱磁调速43、直流电动机采用调压调速改变的是（B ）。

A 额定转速n eB 理想空载转速n oC 转速降△nD 电动势EΦ-=e K IRU n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。

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Te<T L .一台直流电动机，其额定据如下：kW P N160=，V U N 220=，%90=N η，min /1500r n N =，求该电动机额定电流N I解：N N N N I U P η=，则A U P I N N N N 1.808)9.0220/(160000)/(=⨯==η直流电动机的额定功率是指输出的机械功率，它等于额定电压和额定电流的乘积，再乘以电动机的效率。

何谓电枢反应？电枢反应对气隙磁场有什么影响？对电机运行有何影响？ 答直流电动机励磁后由励磁磁动势f F 产生气隙磁场，电枢绕组内通有电流a I 产生电枢磁动势a F ，对气隙的影响叫作电枢反应。

电枢反应使得气隙磁场波畸变，并呈去磁性，电枢反应对直流发电机来说是影响其输出端电压。

对直流电动机来说，影响其电磁转矩和转速。

a m eI K T Φ= n K E e Φ=什么因素决定直流电机电磁转矩的大小？电磁转矩的性质和电机运行方式有何关系？ 答从电磁转矩公式可以知道a m e I K T Φ=，当电机的励磁不变时，电磁转矩e T 与电枢电流成正比。

若电机作发电机运行，电磁转矩a m e I K T Φ=是制动性的阻转矩： 若电机作电动机运行，电磁转矩a m eI K T Φ=是驱动性的拖动转矩。

闭环调速系统的静特性表示闭环系统电动机转速与负载电流或转矩间的稳定关系。

（√ ） １－３调速范围和静差率的定义是什么？调速范围、静差速降和最小静差率之间有什么关系？为什么说“脱离了调速范围，要满足给定的静差率也就容易得多了”？答：生产机械要求电动机提供的最高转速和最低转速之比叫做调速范围，用字母Ｄ表示，即minmaxn n D =, 其中，max n 和m in n 一般都指电动机额定负载时的最高和最低转速，对于少数负载很轻的机械，可以用实际负载时的最高和最低转速。

当系统在某一转速下运行时，负载由理想空载增加到额定值时所对应的转速降落，与理想空载转速之比，称作静差率s ，即N n n s ∆=或者%1000N⨯∆=n n s 在直流电动机变压调速系统中，一般以电动机的额定转速N n 作为最高转速Nmin Nmin 0N n n n n n s ∆+∆=∆=m in n 额定负载时的最低转速sn s n s n n NN N min )1(∆-=∆-∆=)1(N N min max s n sn n n D -∆==由上式可看出调速系统的调速范围、静差速降和最小静差率之间的关系。

对于同一个调速系统，N n ∆值一定，如果对静差率要求越严，即要求s 值越小时，系统能够允许的调速范围也越小。

一个调速系统的调速范围，是指在最低速时还能满足所需静差率的转速可调范围。

１－４ 某一调速系统，测得的最高转速特性为m in/15000maxr n =，最低转速特性为m in/1500minr n =，带额定负载时的速度降落m in /15N r n =∆，且在不同转速下额定速降N n ∆不变，试问系统能够达到的调速范围有多大？系统允许的静差率是多少？解 系统能够达到的调速范围为1115150151500min 0max 0min max =--=∆-∆-==N N n n n n n n D 系统允许的静差率%101.0151114851511N N N ==⨯+⨯=∆+∆=n D n n D s )1(N N s n s n D -∆=１－５ 某闭环调速系统的调速范围是1500-150r/min ，要求系统的静差率%2≤s ，那么系统允许的静态速降是多少？如果开环系统的静态速降是100r/min ，则闭环系统的开环放大倍数应有多大？06.3%)21(1501500%21500)1(N N =-⨯=-=∆s D s n n 7.31106.31001c op =-=-∆∆=l n n KKn n l +∆=∆1op c1－6 某闭环调速系统的开环放大倍数为15时，额定负载下电动机的速降为8r/min ， 如果将开环放大倍数提高到30，它的速降为多少？ 在同样静差率要求下，调速范围可以扩大多少倍？闭环系统静特性ll n n K C RI K C U K K n c c 0e de *ns p )1()1(∆-=+-+=min/128)151(8)1()1(c ed e d c r K n C RIK C RI n l l =+⨯=+∆=⇒+=∆min/13.4301128)1(e d c r K C RI n l =+=+=∆或者：min/13.43116*8)1()1(211c 2c r K K n n l l ==++∆=∆（2） 由)1(s n sn D N N -∆=，可知在s 和不变的情况下，D 只与N n ∆有关，则94.113.48)1()1(211212==∆∆=-∆-∆=N N N NN N n n s n s n s n sn D D1－7 某调速系统的调速范围D=20，额定转速min/1500N r n =，开环转速降落min /240Nop r n =∆，若要求系统的静差率由10%减少到5%，则系统的开环增益将如何变化？解: 当s=10%时，m in/33.8)1.01(201.01500)1(r s D s n nN N=-⨯=-=∆)1(s n sn D N N -∆=开闭环均有此式则8.27133.824011=-=-∆∆=⇒+∆=∆clop op cln n K Kn nKn n l +∆=∆1op c当s=5%时，m in/95.3)05.01(2005.01500)1(r s D s n nN N=-⨯=-=∆76.59195.32401=-=-∆∆=clop n n K则若要求系统的静差率由10%减少到5%，则系统的开环增益将变大。