21秋西电《电机与拖动》课程模拟试卷（三）答案

青青

考试时间：90分钟

一、填空题（每空1分，共30分）
1、电力拖动系统根据电机的数目可以分为      电力拖动系统和      电力拖动系统两大类；根据转轴的数目可以分为      电力拖动系统和      电力拖动系统两大类，前者的运动方程为                                 。
答案：单机、多机、单轴、多轴、T-Tz=J•d/dt(或T-Tz=GD2/375•dn/dt)

2、在直流电动机的电枢回路中串电阻调速，理想空载转速          （填增大、减小或不变），特性的硬度        （填增大、减小或不变）；降电压调速，理想空载转速        （填增大、减小或不变），特性的硬度         （填增大、减小或不变）；减弱磁通调速，理想空载转速         （填增大、减小或不变），特性的硬度          （填增大、减小或不变）。
答案：不变、减小、减小、不变、增大、减小

3、一台他励直流电动机采用电动机惯例，当P1=0，PM<0时，电动机运行于     状态，当|Ea|>|UN|，n<0时，运行于          状态。
答案：能耗制动、反向回馈制动运行

4、测定三相感应电动机的参数可以做的实验有         和            。
答案：空载实验、短路实验

5、某六极三相同步电动机额定工作频率50Hz，带额定负载运行时，其转速为          ，如果负载转矩增加，转速会           （填增大或减小或不变），         会变大。
答案：1500r/min、不变、功率角

7、右图是单相变压器带电感性负载运行的相量图，在图中空白位置填写相量符号。

8、一台直流电动机降压调速，在额定负载时达到的最高转速是1000r/min，最低转速是400r/min，调速范围是       ，最低转速特性的理想空载转速是500r/min，静差度是       。
答案：2.5、0.2

9、下图为他励直流电动机的功率流图，请在其中适当的位置填入：pCua、P1、PM、P2和p0。

答案：pCua、p0、P1、PM、P2（先上排后下排，从左至右）

二、计算题（共30分）
1、（10分）某直流他励电动机额定数据如下：PN=10[kW],UN＝220[V]，nN＝1000[r/min]，IN＝53.2[A]，电枢回路总电阻Ra＝0.393[Ω]，忽略空载转矩T0，且不计电感的影响与电枢反应，电动机带额定负载运行时，
（1）若电枢回路中突然串入R=1.5的电阻，计算串入电阻瞬间的电枢电流以及稳定后的电枢电流与转速；
（2）若仅在励磁回路中串电阻，使磁通减少15%，计算磁通突然减少时瞬间的电枢电流以及稳定后的电枢电流与转速。

答案及解析：（1）当电枢回路中突然接入电阻时，由于惯性，转速来不及变化，主磁通也保持不变，电枢电动势与额定运行时的数值相同，即
              （1分）
此时，电枢电流的瞬时值
              （1分）
稳定后，由于负载转矩保持不变，额定励磁保持不变，电枢电流也保持不变，Ia=IN，电枢电动势
    （1分）
可计算得转速
              （1分）
（2）在励磁回路中突然接入电阻时，由于惯性，转速来不及变化，主磁通减小，电枢电动势随主磁通正比减少，即

    （1分）
此时，电枢电流的瞬时值
              （1分）
稳定后，由于负载转矩保持不变，新的电枢电流值为
              （1分）
新的电枢电动势为
              （1分）
可计算得转速
              （2分）

2、（20分）一台三相电力变压器的额定容量SN=850kVA，额定电压U1N/U2N=10000/500V，Y/Y连接。已知每相短路电阻Rk=1.40，Xk=6.48。该变压器一次绕组接额定电压，二次绕组接三相对称负载运行，负载为Y接法，每相负载阻抗为ZL=0.25+j0.1。计算：
(1)变压器一次、二次侧电流（线值）；
(2)二次绕组电压（线值）；
(3)输入、输出的有功功率和无功功率；
(4)变压器的效率。

答案及解析：（1） 变压器的变比           （2分）
      负载阻抗            （1分）
折算值        。              （1分）
从原边看进去每相总阻抗
   （1分）
那么一次侧电流      （1分）
二次侧电流             （1分）
（2） 二次电压  （1分）
（3） 一次功率因数角 ，                  （1分）
功率因数              （1分）
      输入有功功率
   （1分）
      输入无功功率
                       （1分）
      二次功率因数角 ，                  （1分）
功率因数              （1分）
      输出有功功率
  （1分）
      输出无功功率
                       （1分）
（4） 效率                （1分）
电路图 3分

三、简答题（共40分）
1、一个变压器的联接组形式为Y/Δ-3，画出两种相量图及其连接图（标出12个连接端口）。（10分）
答案：（相量图3分，连接图2分）

图1  Y/D-3相量图1                图2    Y/D-3连接图1

图3  Y/D-3相量图2                 图4    Y/D-3连接图2

2、单相感应电动机的起动方法有哪些?（6分）
答案：单相感应电动机的起动方法有：
       （1）电容分相法
       （2）电阻分相法
       （3）罩极法

3、简述直流电动机的工作原理。（10分）
答案：直流电动机的工作原理：将直流电动机的电刷两端接直流电源U，电动机轴上带生产机械负载。在外施电压U的作用下，有电流I流过电刷A及换向片进入电枢绕组然后经换向片及电刷B返回电源负极。电枢电流与磁场相作用，使电枢线圈受到电磁力f，在此电磁力所产生的电磁转矩T的驱动下，转子带动生产机械负载沿T的方向旋转起来。

4、写出三相感应电动机机械特性的物理表达式、参数表达式、实用表达式和直线表达式，三相感应电动机的人为机械特性有哪几种？（14分）

答案：三相感应电动机机械特性的物理表达式：

三相感应电动机机械特性的参数表达式：

三相感应电动机机械特性的实用表达式：

三相感应电动机机械特性的直线表达式：

三相感应电动机的人为机械特性有：降低定子端电压的人为机械特性，转子回路串三相对称电阻的人为机械特性，定子回路串对称三相电抗的人为机械特性。