电机与拖动试题(参)

自动化系《电机与电力拖动基础》期末考试试卷（）

年级 专业 自动化 班级 学号 姓名 注：1、共120分钟，总分100分 2、此试卷适用自动化专业本科 题评阅人 一 二 三 四 五 六 总分 号 签名 得分 得分 一

一、选择题（每小题2分，共20分）

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．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。

4．三相异步电动机带恒转矩负载运行，如果电源电压下降，当电动机稳定运行后，此时电动机的电磁转矩：①

①下降；②增大；③不变；④不定。

5．三相异步电动机的空载电流比同容量变压器大的原因：③

①异步电动机是旋转的；②异步电动机的损耗大；③异步电动机有气隙；④异步电动机有漏抗。

6．三相异步电动机空载时，气隙磁通的大小主要取决于：①

①电源电压；②气隙大小；③定、转子铁心材质；④定子绕组的漏阻抗。 7．三相异步电动机在运行中，把定子两相反接，则转子的转速会：②

①升高；②下降一直到停转；③②下降至零后再反向旋转；④下降到某一稳定转速。 8．三相异步电动机能画出像变压器那样的等效电路是由于：②

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①它们的定子或原边电流都滞后于电源电压；②气隙磁场在定、转子或主磁通在原、副边都感应电动势；③它们都有主磁通和漏磁通；④它们都由电网取得励磁电流。

9．三相异步电动机的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。

10．一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。

得分 二

二、填空题：（共20分）

1、（4分）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 ） 2、（2分）三相变压器的联结组别不仅与绕组的_______和_______有关，而且还与三相绕组的_______有关。 （绕向；首末端标记；联结方式）

3.当s在_______范围内，三相异步电机运行于电动机状态，此时电磁转矩性质为_______；在_______范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为_______。（0～１；反电动势；－∞～０；制动转矩）

4.三相异步电动机根据转子结构不同可分为___ ____和__ _____两类。（笼型异步电动机和绕线型异步电动机）

5.一台6极三相异步电动机接于50HZ的三相对称电源；其s=0.05，则此时转子转速为_______r/min，定子旋转磁势相对于转子的转速为_______r/min。（950；50）

6. 对于绕线转子三相异步电动机，如果电源电压一定，转子回路电阻适当增大，则起动转矩_______，最大转矩_______。（增大；不变） 7. 三相异步电动机的过载能力是指______。 (Tm/TN)

8. 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)

9. 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)

10. 三相异步电动机采用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)

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得分 三

三、（10分）是非题：

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．改变电流相序，可以改变三相旋转磁通势的转向。（ ） (T)

6．不管异步电机转子是旋转还是静止，定、转子磁通势都是相对静止的（ ）。（T） 7．三相异步电动机的最大电磁转矩Tm的大小与转子电阻r2阻值无关（ ）。（T） 8．三相异步电机当转子不动时，转子绕组电流的频率与定子电流的频率相同（ ）。（T） 9．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)

10．三相异步电动机的变极调速只能用在笼型转子电动机上。（ ） (T) 得分 四

四、简答题：（共20分） 1、（4分）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、（4分）变压器的原、副边额定电压都是如何定义的？

（原边额定电压是指规定加在一次侧的电压。副边额定电压是指当一次侧加上额定电压时，二次侧的开路电压。） 3、（6分）变压器并联运行的条件是什么？

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（ 变压器并联运行的条件是：（1）各变压器一、二次侧的额定电压分别相等，即变比相同；（2）各变压器的联结组别必须相同；（3）各变压器的短路阻抗（或短路电压）标幺值相等，且短路阻抗角也相等。

1s'R2s4、（6分）异步电动机等效电路中的附加电阻的物理意义是什么？能否用电抗或电

容代替这个附加电阻？为什么？

（异步电动机等效电路中的附加电阻代表总机械功率的一个虚拟电阻，用转子电流在该电阻

1s''2R2I2s所消耗的功率来代替总机械功率（包括轴上输出的机械功率和机械损耗、附加损

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。）

得分 五

五、（10分）作图题：用相量图判定下图所示变压器的连接组别。

图 （a）

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b c

x z X B

Ey ab

Z A EA

a

Y C

该三相变压器的连接组别为D-y9；

图（b）

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B(Z) EAB b EBC Eab y z ECA a x A(Y) c 该三相变压器的连接组别为D-y1

得分 六

六、计算题（20分） • 1）一台他励直流电机， PN=30kW, UN=220V, IN=158.5A, nN=1000r/min, Ra=0.1Ω, TL

＝0.8TN试求

• 1）固有机械特性上的稳态转速；

• 2）电枢回路串入0.3Ω的电阻时电动机的稳定转速？ • 3)电枢外加电压降为180V时电动机的稳定转速？ • 4）磁通减弱到Φ＝0.8ΦN时电动机的稳定转速？ 解：

CUNINRa220158.50.10.204eN

nN1000TNCTNIN9.55CeNIN9.550.204158.5309Nm

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T0.8T0.8309247.2NmLN

n 

UNRa2200.1T247.21016r/min22CeNCeCTN0.2049.550.2042）电枢回路串入0.3Ω的电阻时电动机的稳定转速？

nUNRRsaaICeNCeNI0.8INCeN0.204 n2200.10.30.8158.5830r/min

0.2040.2043)电枢外加电压降为180V时电动机的稳定转速？

4）磁通减弱到Φ＝0.8ΦN时电动机的稳定转速？ T0.8TLN 0.8N

nRaU1800.1I0.8158.5820r/minCeNCeN0.2040.204CTIL0.8CTNINILIN nUNR2200.1aIL158.51250r/minCeNCe0.80.2040.80.204

2）一台三相绕线式异步电动机，已知：PN=75KW, U1N=380V, nN=720r/min, I1N=148A,ηN=90.5%, cosφN=0.85, 过载能力λM=2.4 ，E2N=213V, I2N=220A, 试求

（1）用该电机带位能性负载，如下放负载时要求n=300r/min，TL=TN时转子每相应该串

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多大电阻？

（2）电动机在额定状态下运转，为停车采用反接制动，如要求在起动时制动转矩为2TN，求每相应串接的电阻值？ (1)由电机铭牌参数可知

MTM2.13TNTN9550PN26095503415.4NmnN727

TMMTN2.133415.47275Nm

2SmSNMM1产生最大转矩Tm时的转差率sm：

八极电机，2P=8,同步转速为

60f16050n1750r/min

p4

nn750727额定运行时的转差率为

sN1N0.0307 n1750

2SmSNMM1将sN, λM代入式



2s0.0307(2.132.131)0.123m

（2）当s＝0.02时的电磁转矩

由机械特性的实用表达式求得：

2Tm272752305Nm TSmS0.1230.02

0.020.123SSm

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