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1、;学年度第一学期自动化系电机与电力拖动基础期末考试试卷（）年级专业自动化班级学号姓名注： 1、共 120 分钟，总分100 分2、此试卷适用自动化专业本科题一二三四五六总分评阅人号签名得分得分一一、选择题（每小题2 分，共 20 分）1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。3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
2、的电枢电流分别为I 1 和I 2，那么：（ 2）（ 1） I 1I 2。4三相异步电动机带恒转矩负载运行，如果电源电压下降，当电动机稳定运行后，此时电动机的电磁转矩：下降；增大；不变；不定。5三相异步电动机的空载电流比同容量变压器大的原因：异步电动机是旋转的；异步电动机的损耗大；异步电动机有气隙；异步电动机有漏抗。6三相异步电动机空载时，气隙磁通的大小主要取决于：电源电压；气隙大小；定、转子铁心材质；定子绕组的漏阻抗。7三相异步电动机在运行中，把定子两相反接，则转子的转速会：升高；下降一直到停转；下降至零后再反向旋转；下降到某一稳定转速。8三相异步电动机能画出像变压器那样的等效电路是由于：它们
3、的定子或原边电流都滞后于电源电压；气隙磁场在定、转子或主磁通在原、副边都.;感应电动势；它们都有主磁通和漏磁通；它们都由电网取得励磁电流。9三相异步电动机的与固有机械特性相比，人为机械特性上的最大电磁转矩减小，临界转差率没变，则该人为机械特性是异步电动机的：（3）（1）定子串接电阻的人为机械特性；（2）转子串接电阻的人为机械特性；（3）降低电压的人为机械特性。10一台三相异步电动机拖动额定转矩负载运行时，若电源电压下降10%，这时电动机的电磁转矩：（ 1）（1） Tem=TN;(2) Tem=0.81 TN;(3) Tem=0.9T N。得分二二、填空题：（共 20 分）1、（ 4 分）他励直
4、流电动机的固有机械特性是指在_条件下， _和 _的关系。（U=UN、 = N，电枢回路不串电阻；n； Tem ）2、（2 分）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）3. 当 s 在 _范围内，三相异步电机运行于电动机状态，此时电磁转矩性质为_；在 _范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为 _。 （ 0；反电动势；制动转矩）4. 三相异步电动机根据转子结构不同可分为_和 _两类。（笼型异步电动机和绕线型异步电动机）5. 一台 6 极三相异步电动机接于50HZ 的三相对称电源；其s=0.05 ，则此时转子转速为_r/min ，定子
5、旋转磁势相对于转子的转速为_r/min 。 （ 950；50）6. 对于绕线转子三相异步电动机，如果电源电压一定，转子回路电阻适当增大，则起动转矩 _，最大转矩 _。 （增大；不变）7.三相异步电动机的过载能力是指 _ 。 ( Tm / TN )8.拖动恒转矩负载运行的三相异步电动机，其转差率s 在_ 范围内时，电动机都能稳定运行。 ( 0sm )9. 三相异步电动机拖动恒转矩负载进行变频调速时，为了保证过载能力和主磁通不变，则U1 应随 f 1 按 _规律调节。( 正比 )10.三相异步电动机采用星形一三角形降压起动时，起动电流和起动转矩各降为直接起动时的 _倍。 (3)三得分.;三、（ 1
6、0 分）是非题：1直流电动机的人为特性都比固有特性软。（）（ F）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）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）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）5改变电流相序，可以改变三相旋转磁通势的转向。（） (T)6不管异步电机转子是旋转还是静止，定、转子磁通势都是相对静止的（）。 （ T）7三相异步电动机的最大电磁转矩Tm的大小与转子电阻r 2 阻值无关（）。 （ T）8三相异步电机当转子不动时，转子绕组电流的频率与定子
7、电流的频率相同（）。（ T）9由公式 Tem=CTmI 2cos 2 可知，电磁转矩与转子电流成正比，因为直接起动时的起动电流很大，所以起动转矩也很大。（） (F)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。（） (T)得分四四、简答题：（共 20 分）1、（ 4 分）电力拖动系统稳定运行的条件是什么？（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dTemdTL ）dndn2、（ 4 分）变压器的原、副边额定电压都是如何定义的？（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。）3、（ 6 分）变压器并联运行的条件是什
8、么？.;（ 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）标幺值相等，且短路阻抗角也相等。1sR24、（ 6 分）异步电动机等效电路中的附加电阻s的物理意义是什么？能否用电抗或电容代替这个附加电阻？为什么？（异步电动机等效电路中的附加电阻代表总机械功率的一个虚拟电阻，用转子电流在该电阻1 s R2 I 2 2所消耗的功率s来代替总机械功率（包括轴上输出的机械功率和机械损耗、附加损耗等）。因输出的机械功率和机械损耗等均属有功性质。因此，从电路角 度来模拟的话，只能用有功元件电阻，而不能
9、用无功元件电抗或电容代替这个附加电阻。）得分五五、（10 分）作图题：用相量图判定下图所示变压器的连接组别。图 （a）.;bcxXBz yEabZAEAaY C该三相变压器的连接组别为D-y9；图（ b）.;B(Z)EABEBCbEabya A(Y)x z ECAc该三相变压器的连接组别为D-y1得分六六、计算题（20 分）?1）一台他励直流电机，PN=30kW, UN=220V , IN=158.5A, nN=1000r/min, Ra=0.1? , TL 0.8TN 试求? 1）固有机械特性上的稳态转速；? 2）电枢回路串入 0.3? 的电阻时电动机的稳定转速？? 3)电枢外加电压降为 1
10、80V 时电动机的稳定转速？? 4）磁通减弱到 0.8 N 时电动机的稳定转速？解：Ce NU NI N Ra220158.50.1nN10000.204TNCTN I N9.55Ce N I N9.55 0.204 158.5 309N mTL0.8TN0.8309247.2 Nm.;U NRaT2200.1247.2 1016 r / minn20.2049.55 0.2042Ce NCeCTN2）电枢回路串入0.3? 的电阻时电动机的稳定转速？nU NRa Rsa ICeNCe NI0.8I NCeN0.204n 220 0.1 0.3 0.8 158.5 830r / min0.204
11、 0.2043)电枢外加电压降为180V 时电动机的稳定转速？URa1800.1nC e NI0.8 158.5 820r / minCe N0.2040.2044）磁通减弱到 0.8 N 时电动机的稳定转速？TL0.8TNCTI L0.8CT N I NI LI N0.8NnU NRaI L2200.1158.51250 r / minCe NC e0.80.204 0.8 0.2042）一台三相绕线式异步电动机，已知：PN=75KW,U1N=380V , nN=720r/min,I1N=148A, N=90.5%, cos N=0.85, 过载能力 M=2.4，E2N=213V, I2N=
12、220A,试求（ 1）用该电机带位能性负载，如下放负载时要求n=300r/min ，TL=TN时转子每相应该串多大电阻？（ 2）电动机在额定状态下运转，为停车采用反接制动，如要求在起动时制动转矩为2TN ，.;求每相应串接的电阻值？(1)由电机铭牌参数可知TM2.13MTNTN9550 PN9550 2603415.4NmnN727TMM TN2.133415.4 7275 N m产生最大转矩 Tm 时的转差率 sm：SmSNMM2 1八极电机， 2P=8,同步转速为n160 f16050p4750r / min额定运行时的转差率为sNn1 nN7507270.0307n1750将 sN, M 代入式Sm SN21MMsm0.0307( 2.132.1321)0.123（ 2）当 s 0.02 时的电磁转矩由机械特性的实用表达式求得：2Tm27275TS0.1232305 N mSm0.02Sm0.020.123S.