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电机与拖动基础试题库及答案

《电机与拖动基础》试题库及答案第一部分 直流电机一、填空题:1、直流电动机的工作原理是把能转化为能。

直流发电机的工作原理是把能转化为能。

(直流电;机械;机械;直流电)2、直流发电机的工作原理用定则判断感应电动势的方向。

直流电动机的工作原理用定则判断电磁力的方向。

(右手;左手)3、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)4、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。

(E a 〈U ;E a 〉U )5、直流发电机的绕组常用的有_______和_______两种形式。

(叠绕组;波绕组)6、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)7、电动势常数e C 与转矩常数T C 之间的关系为______。

(T C =9.55e C )二、选择题1、电机的电流小于额定电流,称为( )运行。

(1) (1)欠载 (2)过载 (3)额定2、电机的电流大于额定电流,称为( )运行。

(2) (1)欠载 (2)过载 (3)额定3、某直流电机它的电枢与二个励磁绕组串联和并联,那么该电机为( )电机。

(3) (1)他励 (2)并励 (3)复励 (4)串励4、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5、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。

三、计算题1、一台并励直流电动机,铭牌数据如下:P N =3.5kW ,U N =220V ,I N =20A ,n N =1000r/min,电枢电阻R a =1Ω,△U b =1V ,励磁回路电阻R 1=440Ω,空载实验:当U=220V,n=1000r/min 时,I 0=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:2200.5440f f fU I A A R === 励磁损耗:222220110440fCuff ff U P R I W R ====空载时:输入功率:102202440P UI W W ==⨯= 励磁功率:110f P W =电枢铜损耗:220() 2.25Cua a a a f P R I R I I W ==-= 电刷接触损耗:2221 1.5 3.0Cub a P UbI W W =∆=⨯⨯=附加损耗:0ad P =则:'1324.75CuaCub mec Fe f ad P P P P P P P W +=----= 当10a I A =时,10.5a f I I I A =+= 输入功率:122010.52310P UI W W ==⨯=22110100Cua a a P R I W W ==⨯=110f P W =2211020Cub b a P U I W W =∆=⨯⨯=输出功率:211()1755.25Cua f Cub mec Fe P P P P P P P P P W =-∑=----+= 效率:21100%75.98%P P η=⨯= 2、一台并励直流发电机,铭牌数据如下:P N =6kW ,U N =230V ,n N =1450r/min ,R a =0.57Ω(包括电刷接触电阻),励磁回路总电阻R f =177Ω,额定负载时的电枢铁损P Fe =234W ,机械损耗为P mec =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。

解:(1)26N P P kW ==2201.3177f f fU I A A R === 2299f f f P R I W ==600026.1230N N N P I A A U === 27.4a N f I I I A =+=2427.9Cua a a P R I W ==所以 26726.9em Cua f P P P P W =++=6726.944.32145060em em P T N m N m π==⋅=⋅⨯Ω(2)17021.9em mec Fe P P P P W =++=21100%85.45%P P η=⨯=3、一台并励直流发电机,铭牌数据如下:P N =23kW ,U N =230V ,n N =1500r/min ,励磁回路电阻Rf=57.5Ω,电枢电阻R a =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:230457.7N f f U I A A R === 32310100230N N N P I A A U ⨯===104a N f I I I A =+=21081.6Cua a a P R I W ==(1)240.4a N a a E U R I V =+=0.1603ae NE C n Φ== 电动机运行:209.6a N a a E U R I V =-=220220'0.16030.1533230230e e C C Φ=Φ=⨯= 1367/min 'ae E n r C ==Φ (2)21.798em a a P E I kW ==(3)321.79810152.2721367/60em em P T N m N m π⨯==⋅=⋅Ω⨯ 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 ;Tem2、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、当电动机的转速超过_______时,出现回馈制动。

(理想空载转速)4、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、选择题 1、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。

2、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。

3、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。

4、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,那么:(2)(1)I 1<I 2;(2)I 1=I 2;(3)I 1>I 2。

三、简答题: 1、电力拖动系统稳定运行的条件是什么?判断下图是否稳定?还有P79图3-13和P121 3-5.(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em LdT dT dn dn<)(a )稳定 (b )稳定 (c )稳定 (d )不稳定 (e )不稳定 (f )稳定2.电力拖动运动方程的实用形式为由电动机的电磁转矩T e 与生产机械的负载转矩T L 的关系: 1)当T e = T L 时, d n /d t = 0,表示电动机以恒定转速旋转或静止不动,电力拖动系统的这种运动状态被称为静态或稳态;2)若T e >T L 时, d n /d t >0,系统处于正向加速或反向减速状态; 3)若T e <T L 时, d n /d t <0,系统处于正向减速或反向加速状态。

也就是一旦 d n /d t ≠ 0 ,则转速将发生变化,我们把这种运动状态称为动态或过渡状态。

四、计算题:1、一台他励直流电动机数据为:P N =7.5kW ,U N =110V ,I N =79.84A ,n N =1500r/min ,电枢回路电阻R a =0.1014Ω,求:(1)U=U N ,Φ=ΦN 条件下,电枢电流I a =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T N 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0.8T N ,转速为(—800)r/min ,电枢回路应串入多大电阻?TnnTnacbTndeTnfTnt nGD T T d d 3752L e =-解:(1)0.068N a Ne N NU R I C n -Φ==1528/min N a ae NU R I n r C -==Φ(2)N T 不变时,em T 不变,即T N N T a C I C I Φ=Φ93.930.85N Na N N NI I I A ΦΦ===ΦΦ 1738/min N a ae U R I n r C -==Φ(3)不计空载转矩时,em L T T =,故:0.80.80.95538.2Nem N NP T T N m n ==⨯=⋅ 2N a Be N e T NU R R n C C C +=-ΦΦ 解得: 2.69B R =Ω2、一台他励直流电动机数据为:P N =30kW ,U N =440V ,I N =100A ,n N =1000r/min ,电枢回路电阻R a =0.4Ω,求:(1)电动机拖动位能性负载(T L =0.8T N ),采用能耗制动,要确保最大制动电流不超过2I N ,制动电阻应选多大?最后下放的稳定转速为多少?(2)若串联同(1)一样的电阻,电动机拖动反抗性负载(T L =0.8T N )采用电压反接制动,最后下放的稳定转速为多少?(3)电动机拖动一位能性负载(T L =0.8T N ),在电压反接时作回馈制动下放,下放转速为1200r/min ,问电枢回路应串联多大的电阻? 解:(1)0.4N a Ne N NU R I C n -Φ==0.80.880L N a N T T I I A =⇒==440800.41020/min0.4N a a A e N U I R n r C --⨯===Φ0.410200.4 1.6422100e N A a N C n R R I ΩΦ⨯≥-=-=Ω⨯⨯1.640.480408/min 0.4a a e N R R n I r C Ω++=-⨯=-⨯=Φ(2)()440 2.04801508/min 0.4N a a e N U I R R n r C Ω+++⨯=-=-=-Φ(3)04401100/min 0.4N e N U n r C ===Φ0n n >11()0.1N a a e NU I R R n R C ΩΩ++=⇒=ΩΦ第三部分 变压器一、填空题:1、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)。

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