爱华网《电机与电力拖动基础》
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下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（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 的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。
根据磁滞回线剩磁 的大小，铁磁材料分为硬磁材料和软磁材料。
3. 电力拖动系统是由 电动机 拖动机械机构工作的系统。
4. 直流电动机的励磁方式包括 他励 、并励、串励和复励，其中 他 励直 流电动机更适合于电动机控制的场合。
5. 电机绕组有两种形式，分别为 叠 绕组和 波 绕组。使用于高电压的为 波 绕组，使用于大电流的为 叠 绕组。
6. 直流电机电枢磁场对空载主磁场的影响称为电枢反应。
7. 直流电机在 主磁 极之间常安装换向极改善换向。换向极的位置恰好也是 几何 中性线的位置。
8. 从机械特性上看，第 一 象限为电动机的正向电动状态，第 四 象限为电机的反向制动状态。
9. 他励直流电动机的机械特性为 硬 特性，串励直流电动机的机械特性为 软 特性。（硬、软）
10.励磁绕组断线的他励直流电动机，空载起动时，将出现飞车 10.励磁绕组断线的他励直流电动机，空载起动时，将出现飞车 情况。
情况。
11.一台三相变压器的变比为相 电压之比。
12.额定电压为440V/110V的单相变压器，高压边漏电抗16W，折合到二次侧后大小为1W 。
15.多台三相变压器并联运行时，应该满足的条件是联结组号相同、额定电压和变比相同、
短路阻抗相同和阻抗角相同。
1. 三相交流绕组通入对称的三相交流电流将产生 幅值（或转速） 不变，空间旋转的磁动势。如果想要改变磁场的旋转方向，可以通过改变 电流相序 来实现。
2. 某三相交流绕组，36个元件，2对极，60度相带，若2，3，4号槽属于A相带，则14号槽属于C 相带；若为120度相带，且7号槽也属于A相带，则14号槽属于C 相带。
3. 三相异步电动机根据转子结构的不同，分为笼型异步电动机和 绕线 型异步电动机；同步电动机根据转子结构的不同分为 隐 极同步电动机和凸极同步电动机。
4. 三相异步电动机Y132M-6，50Hz，转差率为-0.2，则转速为1200r/min ，转子侧频率为 10Hz ，该电机处于 发电机（或回馈） 运行状态。
5. 三相异步电动机参数测定实验中，空载实验的损耗包括定子铜损、 铁损耗 和 机械损耗 。实验过程中， 机械 损耗是不变损耗。
6. 异步电动机的转差功率指的是 转子铜损耗 ，定子电压降低时，该功率值 增大 。
7. 根据集肤效应的原理，采用深槽电机可以提高异步电动机的 起动 性能。
8. 异步电动机变频调速中，基速以上的调节属于恒功率调速。
9. 同步电机的运行方式包括发电机、电动机和补偿机。
10. 在同步电机的励磁系统中，无刷励磁系统指的是旋转整流器励磁系统。
11. 如果空载运行的同步发电机气隙增大，而励磁电流不变，端电压将 降低 ；如果异步电动机气隙增大，而电源电压不变，功率因数将 降低 。
1. 单相交流绕组通入单相交流电流将产生 空间位置 不变，幅值变化的磁动势。如果想要获得恒定的磁场，可以在绕组中通入 直流电流 来实现。
2. 某三相交流绕组，24个元件，2对极，60度相带，若3，4号槽属于Z相带，则14号槽属于A 相带；若为120度相带，且1~4号槽属于A相带，则14号槽属于A 相带。
3. 三相异步电动机根据转子结构的不同，分为笼型异步电动机和绕线型异步电动机；同步电动机根据转子结构的不同分为隐极同步电动机和 凸 极同步电动机。
4. 三相异步电动机Y132M-4，60Hz，转差率为0.04，则转速为1728r/min ，转子侧频率为 24Hz ，该电机处于 电动机 运行状态。
5. 三相异步电动机参数测定实验中， 定子绕组电阻 为提前获得的参数，参数测定实验包括空载实验和 堵转 实验。
6. 异步电动机的 转差 功率指的是转子铜损耗，变转差调速中，转差增大，则该损耗 增大 。
7. 根据 集肤效应 的原理，采用深槽电机可以提高异步电动机的起动性能。
8. 异步电动机变频调速中，如果向基速以下调节采用压频恒比方式，则属于恒 转矩 调速。
9. 同步发电机在正常励磁（功率因数为1）的基础上增大励磁电流，将输出滞后 的无功。
10. 在同步电机的励磁系统中，旋转整流器励磁系统又被称为 无 刷励磁系统。
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 ）
二、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。
4、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Tem<TL.,而在交点的转速以下存在Tem>TL.
三、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=3283.6A
Ist/IN=3283.6/207.5=15.8
（2）Ist1=1.5×IN=1.5×207.5=311.25A=UN/(Ra+Rst)
由此可得：Rst=0.64Ω
2、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
短路阻抗为：Zs=√rs2+xs2=UN/×Ist=380/×1265=0.173Ω
所以rs=0.3Zs=0.3×0.173=0.052Ω
xs=√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΄st=1/α2Tst=1/α2kstTN1=1.42×1.1×TN=0.56TN
因为，T΄st=0.56TN> TN=0.5TN
所以可以半载起动
3、一台三相异步电动机接到50HZ的交流电源上，其额定转速nN=1455r/min，试求：（1）该电动机的极对数p；（2）额定转差S
（3）额定转速运行时，转子电动势的频率。
解：（1）因异步电动机额定转差率很小，故可根据电动机的额定转速nN=1455r/min,直接判断出最接近nN的气隙旋转磁场的同步转速n1=1500 r/min,于是
p=60f/n1=(60×50)/1500=2
或p=60f/n1≈60f/n=(60×50)/1455=2.06
取p=2
（2）sN=(n1－n)/n1=(1500－1455)/1500=0.03
（3）f2=sNf1=0.03×50HZ=1.5HZ
1.（本题10分）某他励直流电动机的额定数据为PN=54kW，UN=220V，IN=270A，nN=1150r/min，请估算感应电动势再画出固有机械特性。
2.（本题8分）画图判断变压器的联结组号。如果将副边的首端和尾端调换，又是什么联结组号？
3.（本题7分）画出直流电动机结构原理图，标出感应电动势、励磁电流、电枢电流的方向，确定换向极极性及换向极绕组电流方向。（假设转子逆时针旋转）
