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1、精选优质文档-倾情为你奉上电机与拖动基础练习题及其答案第1章 直流电机一、填空题： 1-1-1、并励直流发电机自励建压的条件是_；_；_。(答：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) 1-1-2、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。 （答：EaU）1-1-3、直流发电机的绕组常用的有_和_两种形式，若要产生大电流，绕组常采用_绕组。（答：叠绕组；波绕组；叠） 1-1-4、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_。 （
2、答：相反；相同）1-1-5、单叠和单波绕组，极对数均为p时，并联支路数分别是_，_。（2p；2） 1-1-6、直流电机的电磁转矩是由_和_共同作用产生的。（答：每极气隙磁通量；电枢电流）二、判断题 1-2-1、一台并励直流发电机，正转能自励，若反转也能自励。（F） 1-2-2、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。（） （T）1-2-3、一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变。（F） 1-2-4、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。（F）三、选择题 1-3-1、直流发电机主磁极磁通产生感应电动势
3、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 1-3-2、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。 1-3-3、如果并励直流发电机的转速上升20%，则空载时发电机的端电压U0升高（2）。（1）20%；（2）大于20%；（3）小于20%。 1-3-4、直流并励电动机起动时，电枢回路的起动电阻阻值应置于（ D ）A 零的位置； B 中间位置； C接近于零的位置； D最大位置1-3-5、串励直流电动机的主要特点是：（ A ）A牛马特性； B恒转矩特性； C恒功率特性1-3-6、直流发电机通过主磁通
4、感应的电势应存在于：（ A ）A电枢绕组； B励磁绕组1-3-7、直流电动机运行于发电状态时，电枢电压和电枢电势关系（ B ）。A ； B ； C 1-3-8、负载运行的直流电机，气隙磁密沿电枢圆周的分布为（ C ）。A随负载变化的平顶波； B始终与电机转向相同； C随负载变化的畸变的尖顶波1-3-9、一台直流电动机，电刷位于几何中性线上，如果考虑磁路饱和的影响，这时电枢反应对磁场的影响是（ A ）：A去磁； B増磁； C不去磁也不増磁四、简答题 1-4-1、直流发电机的励磁方式有哪几种？（答：他励；自励（包括并励，串励和复励） 1-4-2、如何确定换向极的极性，换向极绕组为什么要与电枢绕组相
5、串联？ （答：使换向极产生的磁通与电枢反应磁通方向相反。对于直流发电机而言，换向极性和电枢要进入的主磁极性相同；而对于直流电动机，则换向极极性和电枢要进入的主磁极极性相反。换向极绕组与电枢组相串联的原因是：使随着电枢磁场的变化，换向极磁场也随之变化，即任何负载情况下都能抵消电枢反应的影响。）1-4-3、试比较他励和并励直流发电机的外特性有何不同？并说明影响曲线形状的因素。 （答：并励直流发电机的外特性比他励的软。他励：影响因素有两个：(1)随着Ia增加，IaRa增加，使U下降；(2) 随着Ia增加，电枢反应附加去磁作用增强，使磁通减少，电枢电动势Ea减少，最后使U下降。并励：影响因素有三个：(
6、1) 随着Ia增加，IaRa增加，使U下降；(2) 随着Ia增加，电枢反应附加去磁作用增强，使磁通减少，电枢电动势Ea减少，最后使端电压U下降。(3) 两端电压下降，磁通下降，电枢电动势Ea进一步减少，端电压U进一步下降。）1-4-4、一台并励直流发电机并联于电网上，若原动机停止供给机械能，将发电机过渡到电动机状态工作，此时电磁转矩方向是否变？旋转方向是否改变？ （答：电磁转矩方向改变，电机旋转方向不变。）1-4-5、在直流电机中，换向器和电刷的作用是什么？答：在直流电机中，电枢电路是旋转的，依靠换向器和电刷的作用，使构成每条支路的元件不停地轮流变换，而每条支路的元件数、位置和感应电动势的方向
7、不变，支路电流产生的磁动势的空间位置也始终不变。因此，直流发电机的换向器和电刷起了整流器的作用，将电枢绕组产生的交流感应电动势和电流变换成直流引到外电路；直流电动机的换向器和电刷起了逆变器的作用，将外部直流电流变换成交流电流引入电枢绕组。1-4-6、分析哪些因素影响直流电机的感应电动势；若一台直流发电机额定运行时的电动势为，那么当励磁电流、磁通分别减少10或者转速提高10时的电动势为多少？答：根据直流电机感应电动势的公式可知，电动势正比于磁通与转速的乘积，当磁通为常数时，电动势正比于转速，当转速为常数时，电动势正比于磁通。当励磁电流减少10时，磁通将相应减少，此时的感应电动势将减小，但由于磁路
8、饱和的影响，磁通减少不到10，故。当磁通减少10时，感应电动势也将减小10，即。当转速提高10时，感应电动势也将提高10，即。1-4-7、把他励直流发电机转速升高20，此时空载端电压升高多少？如果是并励直流发电机，电压变化前者大还是后者大？答：根据可知，当他励直流发电机的转速升高20时，也将升高20。如果是并励直流发电机，的升高将大于20。因为并励直流发电机端电压的升高，使励磁电流增大，磁场增强，由此引起端电压进一步升高。1-4-8、简述并励直流发电机自励的条件；若正转时能自励，试问反转能否自励？若在额定转速时能自励，试问降低转速后能否自励？答：并励直流发电机自励有如下3个条件：要有剩磁；由剩
9、磁感应产生的励磁电流所产生的磁通方向与剩磁方向一致；励磁回路的总电阻要小于临界电阻值。若正转时能自励，在不改变任何接线的情况下，反转是不能自励的。因为，如果不改变任何接线，反转时将破坏上述自励的第二个条件。要使反转时也能自励，必须在反转时交换励磁绕组的两端。若在额定转速时能自励，降低转速后可能就不能自励了。因为不同的转速对应不同的空载特性，相应的临界电阻值也就不同。直流发电机转速降低后，临界电阻值减小，当临界电阻值小于励磁回路的总电阻时，并励直流发电机便不能自励。1-4-9、怎样改变并励、串励和积复励直流电动机的旋转方向？答：直流电动机的旋转方向由电磁转矩的方向决定，而电磁转矩的方向由磁通的方
10、向和电枢电流的方向共同决定。改变磁通或者电枢电流的方向就可以改变电磁转矩的方向，从而改变电动机的旋转方向。因此，交换并励直流电动机励磁绕组的两端，或者对调电枢绕组的两端就可以改变其转向；串励直流电动机改变转向的方法与并励直流电动机相同；积复励直流电动机只要对调电枢绕组的两端，既改变了转向又保证了仍然为积复励。1-4-10、试比较串励直流电动机的机械特性与并励直流电动机有何不同；为什么传统电力机车大都采用串励直流电动机？答：并励直流电动机的机械特性是一条略向右下倾斜的直线，随着电磁转矩的增加，转速略有下降，其特性较硬；而串励直流电动机的机械特性是一条像双曲线一样的曲线，随着电磁转矩的增加，转速下
11、降很快，其特性很软。当电力机车重载或上坡时，转矩加大，转速自动降低，既保证了安全，又使其输入、输出功率增加较少，电机不易过载。因此，电力机车均采用串励直流电动机。1-4-11、将一台额定功率为的直流发电机改为电动机运行，其额定功率怎样变化？如果是将额定功率为的电动机改为发电机运行，其额定功率又将怎样变化？答：将额定功率为的直流发电机改为电动机运行时，原发电机的额定功率 (输出功率) 即为该电动机的额定输入功率，故其额定功率 () 将小于。如果将额定功率为电动机改为发电机运行，原电动机的额定输入功率（）即为该发电机的额定功率，故其额定功率将大于。1-4-12、何谓电枢反应？电枢反应对气隙磁场有什
12、么影响？对电机运行有何影响？答：直流电机励磁后，由励磁磁动势产生气隙磁场，电枢绕组内通有电流产生的电枢磁动势对气隙磁场的影响称为电枢反应。电枢反应使气隙磁场波形畸变，并呈去磁性。电枢反应对直流发电机影响其端电压，对直流电动机影响其电磁转矩和转速。1-4-13、直流电动机有哪几种励磁方式？在不同的励磁方式下，线路电流、电枢电流、励磁电流三者之间关系如何？答：直流电动机的励磁方式一般有四种： （1）他励 励磁电流与电枢电流、线路电流无关，且。 （2）并励 线路电流与电枢电流、励磁电流的关系为。 （3）串励 线路电流与电枢电流、励磁电流为同一个电流，即 （4）复励 励磁绕组有两个部分，一个绕组与电枢
13、绕组并联，另一个绕组与电枢绕组串联。以“先并后串”为例，线路电流就是串励绕组中的电流，且等于电枢电流与并励绕组中电流之和，即1-4-14、指出直流电机中以下哪些量方向不变，哪些量是交变的： （1）励磁电流；（2）电枢电流；（3）电枢感应电动势；（4）电枢元件感应电动势；（5）电枢导条中的电流；（6）主磁极中的磁通；（7）电枢铁心中的磁通。答：（1）励磁电流是直流电流，不交变；（2）电枢电流指的是电刷端口处的总电流，为直流电流，不交变；（3）电枢感应电动势指的是电刷端口处的总感应电动势，为直流电动势，不交变；（4）电枢元件有效导体不断交替切割N极磁力线和S极磁力线，产生感应电动势为交流电动势；（
14、5）电枢导条中的电流为交变电流，对发电机而言，导条中的交变感应电动势经换向器、电刷、外电路构成闭合电路，形成电枢导条交流电流；对电动机而言，电枢端电流经电刷、换向器进入电枢导条，形成交变电流；（6）励磁绕组通入直流励磁电流形成主磁通，显然主磁极中的磁通不交变；（7）主磁通本身不交变，但电枢铁心的旋转使得电枢铁心中的任意一点都经历着交变的磁通，所以电枢铁心中的磁通为交变磁通。1-4-15、改变并励直流电动机电源的极性能否改变它的转向？为什么？答：根据并励直流电动机电枢与励磁绕组的连接特点，改变电源的极性使电枢电流反方向，同时也使励磁电流反方向，使主磁场极性改变。根据电磁转矩与主磁通和电枢电流关系
15、为，当和同时改变方向时，电磁转矩仍维持原来的方向不变。因此，改变并励直流电动机电源的极性不能改变电机的旋转方向。1-4-16、改变串励直流电动机电源的极性能否改变它的转向？为什么？答：串励直流电动机的电枢与励磁绕组串联。改变电源极性将使电枢电流和励磁电路同时改变方向，主磁通也改变方向。根据，当和同时改变方向时，的方向仍保持不变。所以改变串励直流电动机电源的极性不能改变电机的旋转方向。1-4-17、并励直流发电机自励发电的原理是什么？答：电机的微弱的剩磁产生较低的剩磁电势，剩磁电势加在励磁绕组上，产生励磁电流、磁场，若此时的磁场和原先的剩磁磁场相同，它们就会加强，产生更大的磁场，进而产生更大的切
16、割电势，电机就会起励，完成自励发电。1-4-18、试分析并励电机的自励建压条件。答：1）必须有剩磁。否则要充磁。2）转向要正确，使产生的电流和原磁场叠加而加强。3）场阻不能太大。4）转速不能太低，转速应该达到额定转速。1-4-19、并励直流电机起动时，电枢回路中的起动电阻R和励磁回路中的调磁电阻r各应处于什么位置？说出原因？答：电机起动时，要求大的起动转矩和小的起动电流。这就要求有强的励磁磁场，因此励磁回路电阻最小，即r处于最小位置。小的电枢电流，即电枢回路中的起动电阻R应该最大位置。五、计算题 1-5-1、一台并励直流电动机，铭牌数据如下：PN=3.5kW，UN=220V，IN=20A，nN
17、=1000r/min，电枢电阻Ra=1，Ub=1V，励磁回路电阻R1=440，空载实验：当U=220V，n=1000r/min时，I0=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：励磁损耗：空载时：输入功率：励磁功率：电枢铜损耗：电刷接触损耗：附加损耗：则：当时，输入功率： 输出功率：效率：1-5-2、一台并励直流发电机，铭牌数据如下：PN=6kW，UN=230V，nN=1450r/min，Ra=0.57（包括电刷接触电阻），励磁回路总电阻Rf=177，额定负载时的电枢铁损PFe=234W，机械损耗为Pmec=61W，求：（1）额定负载时的电磁功率和电磁
18、转矩。（2）额定负载时的效率。 解：（1）；所以； （2）；1-5-3、一台并励直流发电机，铭牌数据如下：PN=23kW，UN=230V，nN=1500r/min，励磁回路电阻Rf=57.5，电枢电阻Ra=0.1,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：；（1）； 电动机运行：；（2）（3）1-5-4、一台并励直流发电机=16kW, =230V，=69.6A，=1600r/min，电枢回路电阻=0.128，励磁回路电阻=150，额定效率=85.
19、5%。试求额定工作状态下的励磁电流、电枢电流、电枢电动势、电枢铜耗、输入功率、电磁功率。解：=1.53A；=+=69.6+1.53=71.13A；=+=230+=239.1V=647.6W；=17kW输出功率=18.7kW1-5-5、并励直流发电机=7.5kW, =220V, =40.6A, =3000r/min，Ra=0.213，额定励磁电流=0.683A，不计附加损耗，求电机工作在额定状态下的电枢电流、额定效率、输出转矩、电枢铜耗、励磁铜耗、空载损耗、电磁功率、电磁转矩及空载转矩。解： =-=40.6-0.683=40A；P1=8932W；=84%；=9550=9550=24Nm=Ra=0
20、.213=341W；=150WWT=9550=9550=27 Nm=27-24=3 Nm1-5-6、某直流电机，、以及。若是直流发电机，试计算额定电流；如果是直流电动机，再计算。解：若是直流发电机；如果是直流电动机，再计算：1-5-7、一台直流发电机额定功率，额定电压，额定转速，极对数，电枢总导体数，气隙每极磁通，单叠绕组。求：（1）额定运行时的电枢感应电势；额定运行时的电磁转矩。解：（1）（2）1-5-8、已知一台并励直流发电机，额定功率，额定电压，额定转速，电枢回路各绕组总电阻，励磁绕组电阻，一对电刷上压降为2V，额定负载时的电枢铁损耗和机械损耗，求：（1）额定负载时的电磁功率和电磁转矩；
21、（2）额定负载时的效率。解：1）2）1-5-9、一台直流电动机，其额定数据如下：，。求该电动机的额定电流。解：直流电动机的额定功率为则其额定电流为： 1-5-10、一台并励直流电动机，已知其额定值为，励磁功率，空载损耗。试求：（1）电动机的额定电流和额定效率；（2）额定运行时的电磁功率和输出转矩；（3）当电枢电流为额定值的50时的电磁转矩、转速和效率。解：（1）额定电枢铜损耗为电动机的额定输入功率为电动机的额定电流和额定效率为 （2）额定运行时的电磁功率和输出转矩为（3）当电枢电流为额定值的50时，由可知电磁转矩也为额定值的50% （因为励磁没有改变），即 电动势为转速为输入功率为电磁功率为或
22、 输出功率为效率为1-5-11、一台并励直流电动机拖动一台他励直流发电机发电，已知电动机的额定值为，；发电机的额定值为，。若忽略空载损耗和电枢反应的影响，试求：（1）当发电机额定运行时，电动机的输入功率；（2） 当发电机空载时，机组的转速和发电机的端电压（设各台电机的励磁始终保持额定励磁不变）。解：（1）发电机的输入功率即为电动机的输出功率，故当发电机额定运行时电动机的输入功率为（2）电动机的额定电枢电流为则电动机的空载转速为发电机的额定电枢电流为则发电机的空载电压为1-5-12、一台他励直流电动机：PN=10kW，UN=220V，=90%，nN=1000r/min，Ra=1，不计电枢反应的影
23、响，试求:（1）IN；EaN ；Ce；（2）负载转矩不变，电压下降至200V时的电机转速n1；（3）负载转矩不变，电枢回路串入电阻R=1时的电机转速n2；解：1）；2）因为转矩不变，所以电枢电流不变。3）因为转矩不变，所以电枢电流不变。第2章 直流电动机的电力拖动一、填空题： 2-1-1、他励直流电动机的固有机械特性是指在_条件下，_和_的关系。（答：U=UN、=N，电枢回路不串电阻；n；Te ）2-1-2、直流电动机的起动方法有_。（答：降压起动、电枢回路串电阻起动） 2-1-3、如果不串制动电阻，反接制动瞬间的电枢电流大约是电动状态运行时电枢电流的_倍。 （答：2）2-1-4、当电动机的转
24、速超过_时，出现回馈制动。（答：理想空载转速） 2-1-5、拖动恒转矩负载进行调速时，应采_调速方法，而拖动恒功率负载时应采用_调速方法。（答：降压或电枢回路串电阻；弱磁） 二、判断题 2-2-1、直流电动机的人为特性都比固有特性软。（F） 2-2-2、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）2-2-3、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）2-2-4、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）2-2-5、他励直流电动机降压或串电阻调速时，最大静差率数值越大，调速范围也越大
25、。（T）三、选择题 2-3-1、电力拖动系统运动方程式中的GD2反映了：（2）（1）旋转体的重量与旋转体直径平方的乘积，它没有任何物理意见；（2）系统机械惯性的大小，它是一个整体物理量；（3）系统储能的大小，但它不是一个整体物理量。 2-3-2、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。 2-3-3、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。 2-3-4、当电动机的电枢回路铜损耗比
26、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。2-3-5、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。 2-3-6、一台直流电动机在额定电压下空载起动，和在额定电压下半载起动，两种情况下的起动电流的关系是（ B ）：A前者小于后者； B两者相等； C后者小于前者2-3-7、他励直流电动机，电源电压及负载转矩不变，如果磁场减弱，电机转速将：（ A ）A升高； B降低； C不变2-3-8、他励直流电动机拖动恒转矩负载额定运行，若励磁电流下降，稳定运行后，其电枢电流将：
27、（ A ）A升高； B降低； C不变2-3-9、他励直流发电机励磁电压不变，转速提高10%时，其空载电压将升高（ A ）：A =10%； B 10%； C 10%2-3-10、他励直流电动机拖动位能性负载运行在额定转速nN上，若要使其转速变为(-nN)，应采用的方法是（ C ）：A减小励磁回路电阻，以增加每极磁通； B改变电源电压的方向； C电枢回路串入适当的电阻四、简答题： 2-4-1、电力拖动系统稳定运行的条件是什么？（答：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） 2-4-2、何谓电动机的充分利用？(答：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
28、中处于不同转速下运行,其电枢电流都等于额定值。) 2-4-3、他励直流电动机保持电枢电压和主磁通为额定值，负载转矩不变，如在电枢回路中串入电阻，对理想空载转速有何影响？对起动电流有何影响？对稳定电流有何影响？答：保持电枢电压和主磁通为额定值时，他励直流电动机的理想空载转速为，故电枢回路串电阻并不影响电机的理想空载转速。由于起动电流，串电阻使起动电流减小。由于稳定运行时故电枢回路串电阻并不影响电机的稳定电流。2-4-4、他励直流电动机起动时，如果励磁绕组断线，在下列两种情况下会有什么后果：（1）空载起动；（2）带额定负载起动。答：如果励磁绕组断线，则直流电机只有很少的剩磁。（1）如果是空载起动，
29、虽然电机可以起动，但起动后电枢电流较大；（2）如果是带额定负载起动，则电机被堵转，电流很大，导致电机损坏。 2-4-5、如果一台电动机处于制动状态，是不是一定会减速停车？电动机在减速过程中，是否一定处于制动状态？答：如果一台电动机处于制动状态，它不一定会减速停车，因为电机在一些制动状态也可以稳定运行，如他励直流电动机采用能耗制动下放重物。如果电动机在减速过程中，也不一定处于制动状态，因为如果电动机的负载转矩大于电磁转矩，电机就会减速。2-4-6、试分析他励直流电动机3种制动状态下的能量转换情况。答：能耗制动是将系统的动能转化为电能消耗在电枢回路；反接制动是将由系统的动能转化来的电能和电源的电能
30、一起消耗在电枢回路；而回馈制动是将系统的动能转化为电能回馈给电网。五、计算题： 2-5-1、一台他励直流电动机数据为：PN=7.5kW，UN=110V，IN=79.84A，nN=1500r/min，电枢回路电阻Ra=0.1014，求：（1）U=U N，=N条件下，电枢电流Ia=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TN不变时，电动机电枢电流与转速是多少？（3）U=U N，=N条件下，负载转矩为0.8TN，转速为（-800）r/min，电枢回路应串入多大电阻？ 解：（1）；（2）不变时，不变，即； （3）不计空载转矩时，故： 解得：2-5-2、一台他励直流电动机
31、，铭牌数据为，试求：（1）固有机械特性并画在坐标纸上。（2）时的转速。（3）转速时的电枢电流。解：（1），。根据（1058，0）和（1000，606）两点可画出机械特性。（2）当时的转速：（3）当时的：。可见当时电动机运行在回馈制动状态。2-5-3、电动机的数据同上题。试计算并画出下列机械特性：（1）电枢回路总电阻为时的人为特性。（2）电枢回路总电阻为的人为机械特性。（3）电源电压为，电枢回路不串入电阻时的人为机械特性。（4）电源电压为,电枢不串入电阻，时的人为机械特性。 解：已知，。（1）电枢回路总电阻为时：，根据（1058，0）和（529.3，606）两点可画出曲线1。（2）电枢回路总电阻
32、为时：，根据（1058，0）和（-1057，606）两点可画出曲线2。（3）电源电压为，时：，根据（529，0）和（473，606）两点可画出曲线3。（4），时：，根据（2115，0）和（2004，606/2）两点可画出曲线4。（图略）2-5-4、型他励直流电动机，采用电枢串电阻分三级起动，最大起动电流为，试计算各级起动电阻值。解：，满足要求。，。2-5-5、一台他励直流电动机， ，。求（1）若电枢回路不串电阻直接起动，则起动电流为额定电流的几倍？（2）若将起动电流限制为，求电枢回路应串入的电阻大小。解：（1）（2） 2-5-6、他励直流电动机，采用降低电源电压及弱磁调速，要求最低理想空载转速
33、，最高理想空载转速，试求：（1）时的最低转速及此时的静差率。（2）拖动恒功率负载时的最高转速。（3）调速范围。解：采用降低电源电压调速时对应于基速以下，基速以上采用弱磁调速。（1），。（2）拖动恒功率负载时应采用弱磁调速。，。（3）调速范围应将两种方法合并考虑。2-5-7、一台他励直流电动机，。电动机拖动额定负载运行，保持励磁电流不变，要把转速降到1000r/min。求： （1）若采用电枢回路串电阻调速，应串入多大电阻？ （2）若采用降压调速，电枢电压应降到多大？ （3）两种方法调速时电动机的效率各是多少？解：（1） 由 得：（2） （3）输出功率 串电阻时的效率：%降压时的效率：%。2-5-
34、8、一台他励直流电动机，电动机原工作在额定电动状态下，已知最大允许电枢电流为，试求：（1）采用能耗制动停车，电枢中应串入多大电阻？（2）采用电压反接制动停车，电枢中应串入多大电阻？（3）两种制动方法在制动到时，电磁转矩各是多大？（4）要使电动机以的转速下放位能负载，采用能耗制动运行时，电枢应串入多大电阻？解：（1），（2）反接制动时：（3）采用能耗制动方法在制动到时，电磁转矩。采用电压反接制动方法在制动到时：（4）当时2-5-9、一台他励直流电动机， ，。电动机允许最大电流，电动机拖动负载电动运行，求：（1）若采用能耗制动停车，电枢回路应串入多大电阻？（2）若采用反接制动停车，电枢回路应串入多
35、大电阻？解：（1）电动运行时，采用能耗制动停车，电枢回路应串入电阻采用反接制动停车，电枢回路应串入电阻2-5-10、一台他励直流电动机，拖动一台起重机的提升机构，已知重物的负载转矩，为了不用机械闸而由电动机的电磁转矩把重物吊在空中不动，问此时电枢回路应串入多大电阻？解：重物吊在空中不动，则，。2-5-11、他励直流电动机的数据为，。系统总飞轮矩，在固有特性上从额定转速开始电压反接制动，制动的起始电流为。试求反抗性负载及位能性负载两种情况，求：（1）反接制动使转速自降到零的制动时间。（2）从制动到反转整个过渡过程的及的解析式，并大致画出过多过程曲线。解：（1），应串入电阻，。（2），位能性负载，
36、。反抗性负载 2-5-12、一台他励直流电动机额定数据为：，电枢电阻。如保持负载转矩为额定值不变，试求下列情况下电枢电流和转速的瞬时值和稳定值，并简要说明转速的变化过程： （1）电枢回路串入的电阻时；（2）电枢电压降为U=400V时。解：（1）电枢回路串入电阻的瞬间，由于机械惯性的影响，电机的转速来不及变化，因此在串入电阻的瞬时，电机的转速为瞬时电流为 电枢回路串入电阻不影响电机的主磁通，因此，如负载转矩为额定值不变，则稳定后电磁转矩保持不变。根据可知，稳定后电枢电流保持为额定值不变，即稳定转速为 串入电阻瞬时，转速来不及变化，使电机的电枢电流减小，电磁转矩随之减小，使，电机减速，电流回升，电
37、磁转矩增大，直到，动态过程结束，电机在新的转速下稳定运行。（2）降低电枢电压的瞬时，电机转速来不及变化，因此，转速的初始值仍然等于额定转速，电枢电动势仍等于额定运行时的电动势，即 此时的电流为 “-”号说明电机处于回馈制动状态，向电网输送电流。由于降低电枢电压不影响他励直流电动机的主磁通，因此，如负载转矩保持为额定值不变，则稳定后电磁转矩保持不变。根据可知，电枢电流保持为额定值不变，即电机的稳定转速为 在电枢电压降低的瞬时，转速来不及变化，使电机的电动势大于电枢电压，电机变成发电机状态，向电网回馈电流，由于电磁转矩变为制动性质，电机的转速和电动势迅速降低，当电动势降低到小于400V之后，电机进
38、入电动机状态，随着转速继续降低，电流回升，电磁转矩逐渐增大，直到动态过程结束，电机在新的转速下稳定运行。2-5-13、他励直流电动机数据同例8-1，如保持负载转矩为额定值不变，试求：（1）使主磁通减弱为后，电枢电流和转速的稳定值； （2）要使电机转速升高到3400r/min，应如何调节励磁？解：（1）因负载转矩保持为额定值不变，稳定后电磁转矩也保持为额定值不变，因此由转矩公式得稳定电流为 稳定转速为（2）调节励磁使电机转速升高到n=3400r/min时，由于负载为恒转矩性质，由转矩平衡方程式可得 即 列出调节励磁后电机的电压平衡方程 将式代入式，并整理得 上式是关于一元二次方程，将已知数字代入
39、并化简，得 解方程并舍去不合理的解，得 将代入得 2-5-14、一台他励直流电动机额定数据为：，。已知，如采用调压和弱磁调速，要求最高理想空载转速，低速区静差率。（1）计算额定负载下的最高转速和最低转速；（2）求高速区静差率。解 ：（1）在低速区，电机是通过降低电枢电压调速的。由于改变电枢电压的机械特性是一组与固有机械特性平行的直线，在降低电枢电压的人为机械特性上，电机从空载到额定负载的转速降与固有机械特性上的转速降相等。 低速区的静差率是最大静差率，由得在高速区，电机通过弱磁升速，由最高理想空载转速求得最低磁通，即由于电机额定负载不变，由得弱磁后高速区电枢电流为 带额定负载的最高转速为 （2
40、）高速区静差率为第3章 变压器一、填空题： 3-1-1、一台接到电源频率固定的变压器，在忽略漏阻抗压降条件下，其主磁通的大小决定于_的大小，而与磁路的_基本无关，其主磁通与励磁电流成_关系。（答：外加电压；材质和几何尺寸；非线性） 3-1-2、变压器铁心导磁性能越好，其励磁电抗越_，励磁电流越_。 （答：越大；越小）3-1-3、变压器带负载运行时，若负载增大，其铁损耗将_，铜损耗将_（答：忽略漏阻抗压降的影响）。 （答：不变；增加）3-1-4、当变压器负载（20）一定，电源电压下降，则空载电流I0_，铁损耗PFe_。（答：减小；减小）3-1-5、一台2kVA,400/100V的单相变压器，低压
41、侧加100V，高压侧开路测得I0=2A；P0=20W；当高压侧加400V，低压侧开路，测得I0=_A，P0=_W。（答：0.5；20） 3-1-6、变压器短路阻抗越大，其电压变化率就_，短路电流就_。（答：大；小） 3-1-7、变压器等效电路中的xm是对应于_电抗，rm是表示_电阻。 （答：主磁通的；铁心损耗的等效）3-1-8、两台变压器并联运行，第一台先达满载，说明第一台变压器短路阻抗标么值比第二台_。 （答：小）3-1-9、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。 （答：绕向；首末端标记；联结方式）3-1-10、变压器空载运行时功率因数很低，这是由于_。（答：
42、空载时建立主、漏磁场所需无功远大于供给铁损耗和空载时铜损耗所需的有功功率） 二、判断题 3-2-1、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（ ）。 （答：F）3-2-2、变压器在原边外加额定电压不变的条件下，副边电流大，导致原边电流也大，因此变压器的主要磁通也大（ ）。（答：F） 3-2-3、变压器的漏抗是个常数，而其励磁电抗却随磁路的饱和而减少（ ）。（答：T） 3-2-4、自耦变压器由于存在传导功率，因此其设计容量小于铭牌的额定容量（ ）。 （答：T）3-2-5、使用电压互感器时其二次侧不允许短路，而使用电流互感器时二次侧则不允许开路（ ）。 （答：T）三、选择题 3-3-1、变压器空载电流小的原因是：（答：）一次绕组匝数多，电阻很大；一次绕组的漏抗很大；变压器的励磁阻抗很大；变压器铁心的电阻很大。 3-3-2、变压器空载损耗：（答：）全部为铜损耗；全部为铁损耗；主要为铜损耗；主要为铁损耗3-3-3、一台变压器原边接在额定电压的电源上，当副边带纯电组负载时，则从原边输入的功率：（答：）只包含有功功率；只包含无功功率；既有有功功率，又有无功功率；为零。3-3-4、变压器中，不考虑漏阻抗压降和饱和的影响，若原边电压不变，铁心不变，而将匝数增加，则励磁电流：（答： ）增加；减