电机与拖动基础试题库及答案(改)

解:他励直流电动机有能耗制动、反接制动、再生制动的三种方法,共同的特点是电磁转矩T与转速n的方向相反,T是制动性质的。能耗制动U=0,机械特性过原点,电枢不从电网吸收电功率,从轴上吸收机械功率;反接制动中的电源反接制动U=-UN,机械特性过-n0点,倒拉反接制动U=UN,机械特性过n0,电枢从电网吸收电功率,也从轴上吸收机械功率;反向再生制动U=-UN,机械特性过-n0,从轴上吸收机械功率,电枢向电网回馈电能。

三、计算题: (1)

1(2、3)、一台他励直流电动机数据为:PN=7.5kW(5.5、6.5),UN=110V,I N=79.84A,nN=1500r/min,电枢回路电阻Ra=0.1014Ω,求:(1)U=U N,Φ=ΦN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,Φ=ΦN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? (改变数字)

解:(1)Ce?N?UN?RaIN?0.068

nN n?UN?RaIa?1528r/min

Ce?N (2)TN不变时,Tem不变,即CT?NIN?CT?Ia Ia??N?NIN?IN?93.93A ?0.85?N n?UN?RaIa?1738r/min

Ce? (3)不计空载转矩时,Tem?TL,故: Tem?0.8TN?0.8?0.955PN?38.2N?m nN n?UNR?RB ?a2Ce?NCeCT?N 解得:RB?2.69?

4、一台直流他励电动机,PN?21kW,UN?220V,nN?980r/min,IN?115A,电枢电阻

Ra?0.1?。计算:

1)全压起动时电流Ist。

2)若限制起动电流不超过200A,采用电枢串电阻起动的最小起动电阻为多少?采用减压起动的最低电压为多少?

解:1)Ist?UN220??2200A Ra0.1 2)Rst?UN220?Ra??0.1?1? Ist200 Ust?IstRa?200?0.1?20V

5、他励直流电动机,PN?18kW,UN?220V,IN?94A,nN?1000r/min,Ra?0.202?, 求在额定负载下:设降速至800r/min稳定运行,外串多大电阻?采用降压方法,电源电压

应降至多少伏?

解: Ce?N?UN?IaRa220?94?0.202??0.201

nN10001)Rpa?U?Ce?N220?0.201?800?Ra??0.202?0.428?

Ia942)U?Ce?N?INRa?0.201?800?94?0.202?179.79V

6、他励直流电动机,PN?5.5kW,UN?220V,IN?30.3A,nN?1000r/min,Ra?0.202?,TL?0.8TN。试求: 1)如果用能耗制动、倒接反接制动以400r/min的速度下放位能负载,则应串入多大的

制动电阻?

2)电动机在反向再生制动运行下放重物,电枢回路不串电阻,求电动机的转速。

3)现用制动电阻Rbk=10Ω,求倒拉反接制动的稳定制动电流和稳定转速。

解: Ce?N?UN?IaRa220?30.3?0.847??0.194

nN1000U?Ce?Nn0?0.194?(?400)?Ra??0.847?2.35?

Ibk0.8?30.3U?Ce?Nn220?0.194?(?400)?Ra??0.847?11.43?

Ibk30.3?0.81) 能耗制动:Rbk?倒拉反接:Rbk?2)n?U?IbkRa?220?30.3?0.8?0.847???1239.85r/min

Ce?N0.1943) 稳定制动电流:Ibk?0.8?30.3A

n?U?Ibk(Ra?Rbk)220?30.3?0.8?(0.847?10)???221.308r/min

Ce?N0.194?6.5kW,UN?220V,IN?30.3A,nN?1100r/min,Ra?0.202?,TL?0.8TN。试

7、他励直流电动机,PN求:

1)如果用能耗制动、倒接反接制动以450r/min的速度下放位能负载,则应串入多大的制动电阻?

2)电动机在反向再生制动运行下放重物,电枢回路不串电阻,求电动机的转速。

3)现用制动电阻Rbk=11Ω,求倒拉反接制动的稳定制动电流和稳定转速。 8、一台他励直流电动机,PN?17kW,UN?110V,IN?185A,nN?1000r/min,Ra?0.065?已知电动机最大允许电流Imax=1.8IN,电动机拖动负载TL=0.8TN电动运行。试求: 1)若采用能耗制动停车,则电枢回路应串多大电阻?

2)若采用反接制动停车,则电枢回路应串多大电阻?

解: Ce?N?UN?IaRa110?185?0.065??0.098

nN1000U?0.8INRa110?0.8?185?0.065 ??1024.29r/minCe?N0.098 0.8TN时的转速 n?1)能耗制动瞬时n?1024.29r/min; U?0 Ibk?-1.8IN Rbk?U?Ce?Nn0?0.098?1024.29?Ra??0.065?0.23?6

Ibk?1.8?1852)反接制动瞬时n?1024.29r/min; U?-UN Ibk?-1.8IN

Rbk?U?Ce?Nn?110?0.098?1024.29?Ra??0.065?0.567?

Ibk?1.8?1859、一台他励直流电动机,PN?17kW,UN?110V,IN?185A,nN?1100r/min,Ra?0.065?已知电

动机最大允许电流Imax=1.8IN,电动机拖动负载TL=0.9TN电动运行。试求: 1)若采用能耗制动停车,则电枢回路应串多大电阻?

2)若采用反接制动停车,则电枢回路应串多大电阻?

10、一台他励直流电动机,PN?17kW,UN?110V,IN?185A,nN?1150r/min,Ra?0.065?已知电动机最大允许电流Imax=1.8IN,电动机拖动负载TL=0.7TN电动运行。试求: 1)若采用能耗制动停车,则电枢回路应串多大电阻?

2)若采用反接制动停车,则电枢回路应串多大电阻?

第三章 变压器 一、填空题: (2)

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非线性关系。(外加电压;材质和几何尺寸;)

2、变压器铁心导磁性能越好,其励磁电抗越_______,励磁电流越_______。 (越大;越小) 3、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)。 (不变;增加)

4、当变压器负载(φ2>0°)一定,电源电压下降,则空载电流I0_______,铁损耗PFe_______。( 减小;减小)

5、一台2kV·A,400/100V的单相变压器,低压侧加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。(0.5;20)

6、变压器短路阻抗越大,其电压变化率就_______,短路电流就_______。(大;小) 7、变压器等效电路中的xm是对应于_______电抗,rm是表示_______电阻。 (主磁通的;铁心损耗的等效)

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_______。 (小)

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。 (绕向;首末端标记;联结方式) 10、变压器空载运行时功率因数很低,这是由于___ 和 ____。(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、简答题

1、为什么变压器的空载损耗可近似看成铁损耗,而短路损耗可近似看成为铜损耗? 答:变压器铁损耗的大小决定于铁心中磁通密度的大小,铜损耗的大小决定决定于绕组中电流的大小。

变压器空载和短路时,输出功率都为零。输入功率全部变为变压器的损耗。即铜损耗与铁损耗之和。空载时,电源电压为额定值,铁心中磁通密度达到正常运行的数值,铁损耗也为正常运行时的数值。而此时二次绕组中的电流为零,没有铜损耗,一次绕组中电流仅为励磁电流,远小于正常运行的数值,它产生的铜损耗相对于这时的铁损耗可以忽略不计,因而空载损耗可近似看成为铁损耗。短路试验时,输入功率为短路损耗。此时一次、二次绕组电流均为额定值,铜损耗也达到正常运行时的数值,而电压大大低于额定电压,铁心中磁通密度也大大低于正常运行时的数值,此时铁损耗与铜损耗相比可忽略不计。因此短路损耗可近似看成铜损耗。

2、电源频率降低,其他各量不变,试分析变压器铁心饱和程度、励磁电流、励磁电抗、漏抗的变化情况。

答:据U1?4.44fN1?m可知,当f降低时,?m(Bm)增加,铁心饱和程度增加,励磁电流增加,励磁电抗减小。

3、变压器的原、副边额定电压都是如何定义的? 答: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。

4、变压器并联运行的条件是什么?哪一个条件要求绝对严格? 答: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)标值相等,且短路阻抗角也相等。

5、变压器的主要组成部分是什么?各部分的作用是什么?

解:变压器的主要组成部分是铁心和绕组。铁心是变压器的磁路,绕组是变压器的电路。 6、变压器与三相异步电动机的本质差别

答:异步电动机的主磁场是旋转磁场,而变压器的主磁场是脉动磁场,异步电动机转子是旋转的,转子频率与定子不同,而变压器原、副边是静止的,感应电动势均是同频率的,变压器只有能量传递,而异步电动机既有能量传递,又有能量转换 7、变压器是根据什么原理工作的?它有哪些主要用途?

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