电机与电力拖动基础

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1、《电机与电力拖动基础》试卷一答案一、填空题（每空1分，共20分）1、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。2、直流电动机的起动方法有：电枢回路串电阻和降压起动3、一台接到电源频率固定的变压器，在忽略漏磁阻抗压降的条件下，其主磁通的大小决定于输入电压的大小，而与磁路的基本无关，其主磁通与励磁电流成正比关系。4、变压器带负载运行时，若负载增大，其铁损耗将不变，铜损耗增大（忽略漏磁阻抗压降的影响）。5、当变压器负载（φ2>0˚）一定，电源电压下降，则空载电流I0减小，铁损耗PFe减小。6、采用短矩绕组绕组和分布绕组绕组可以有效的削弱谐波分量，同时使基波分量减小

2、（增大和减小）。7、当s在0~1范围内，三相异步电动机运行于电动状态，此时电磁转矩性质为驱动性质；在小于1范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为制动性质。8、三相异步电动机根据转子不同可分为笼型和绕线两类。二、判断题（每题2分，共20分）1、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。（对）2、直流电动机的人为特性都比固有特性软（错）3、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）4、一台变压器原边电压U1不变，副边接电阻性负载或接电感性负载，如负载电流相等，则两种情况下，副边电压也相等。（错）5、变压器在原边外

3、加额定电压不变的情况下，副边电流大，导致原边电流也大，因此变压器的主磁通也大。（错）6、交流发电机正常发电以后可以断掉直流励磁电源。（错）7、改变电流相序可以改变三相旋转磁通势的转向。（对）8、不管异步电动机转子是旋转，还是静止，定、转子磁通势都是相对静止的（错）9、三相异步电动机的最大磁通势Tm的大小与转子电阻rm阻值无关。（对）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。（对）三、简答题（每题5分，共20分）1、简述异步测速发电机的剩余电压误差产生原因及解决办法？答：由于加工、装配过程中存在机械上的不对称及定子磁性材料性能的不一致性，使得测速发电机转速为零时，实际输出电压并不为

4、零，此时的输出的电压叫剩余电压。剩余电压的存在引起的测量误差称为剩余电压误差。减小剩余电压误差的方法是选择高质量各方向性一致的磁性材料，在机加工和装配过程中提高机械精度，也可以通过装配补偿绕组的方法加以补偿。2、为什么采用短矩绕组可以改变电动势波形？图中实线表示表示整矩绕组情况，这时五次谐波磁场在线圈两个有效边中感应电动势大小相等，方向相反，沿线圈回路，正好相加。如果把节矩缩短1/5τ，如图中虚线所示，两个有效边中五次谐波电动势大小、方向都相等，沿回路正好抵消，合成电动势为零。3、试绘出单相变压器“T”型等效电路图。r1x1r2x2rmZLxm4、电力拖动系统稳定运行的条件是什么？答：必要条件

5、：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TemTL.四、计算题（第一题10分，第二、三题每题15分，共40分）1、他励直流电动机的UN=220V,IN=207.5A,Ra=0.067Ω,试问：（1）直接起动时的起动电流是额定电流的多少倍?（2）如限制起动电流为1.5IN，电枢回路应串入多大的电阻？解：（1）直接起动的电流Ist=UN/Ra=220/0.067=3283.6AIst/IN=3283.6/207.5=15.8（2）Ist1=1.5×IN=1.5×207.5=311.25A=UN/(Ra+Rst)由

6、此可得：Rst=0.64Ω2、一台三相笼型异步电动机的额定数据为：PN=125KW，Nn=1460r/min,UN=380V，Y联结，IN=230A，起动电流倍数ki=5.5，起动转矩倍数kst=1.1，过载能力λT=2.2，设供电变压器限制该电动机的最大起动电流为900A，问：（1）该电动机可否直接起动？（2）采用电抗器降压起动，起动电抗xst值应为多少？（3）串入（2）中的电抗器时能否半载起动？解：（1）直接起动电流为：Ist=kiIN=5.5×230A=1265A>900A所以不能采用直接起动。（2）定子串电抗器后，起动电流限制为900A则：α=Ist/I΄st=1265/900=1.4

7、短路阻抗为：Zs=√rs2+xs2=UN/√3×Ist=380/√3×1265=0.173Ω所以rs=0.3Zs=0.3×0.173=0.052Ωxs=√Zs2-rs2=√0.1732-0.05220.165Ω应串接电抗值：xst=√α2xs2+(α2-1)rs2-xs=√1.42×0.1652+(1.42-1)×0.0522－0.165=0.072Ω（3）串入xst=0.072Ω时的起动转矩为T