电力拖动控制复习卷

《电力拖动控制》复习卷

一、填空题

1. 电动机按用电类型可分为 直流 电动机和 交流 电动机。

2. 产生旋转磁场的必要条件是在三相对称定子绕组 中通入 对称三相交流电流 。 19. 需要单相电容启动异步电动机反转时，可把工作绕组或副绕组中任意一组的 首端和末端与电源接线 对调过来即可。

20. 通过改变晶闸管的导通角调速，可以使电风扇实现 无极 调速。

21. 洗衣机中拖动电动机的反转是由定时器开关改变电容器接法，使 工作绕组与启动3. 电动机的转动方向与 旋转磁场 的转动方向相同，它由通入三相定子绕组的交流电流的 相序 决定。

4．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，转速和电磁转矩的关系。

5．直流电动机的起动方法有电枢回路串电阻和降压起动。

6．一台接到电源频率固定的变压器，在忽略漏磁通抗压降的条件下，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。 7. 三相电动机定子绕组的连接方法有 星形 和 三角形 两种。

8. 三相笼型异步电动机常用的启动方法有 自耦变压器 降压启动、 星形-三角形 降压启动、延边三角形降压启动和定子绕组串电阻降压启动。

9. 三相异步电动机通常采用的电气制动方法有 反接制动 、 能耗制动 和 再生制动 三种。

10. 所谓脉动磁场，是说它的磁通大小随电流瞬时值的变化而 变化，但磁场的轴线空间位置 不变 。因此，磁场不会旋转，当然也不会产生 起动转矩 。

11．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）

12. 当变压器负载一定，电源电压下降，则空载电流I 0减小，铁损耗P fe 减小。 13．采用短距绕组和分布绕组绕组可以有效地削弱谐波分量，同时使基波分量增大。 14. 根据获得启动转矩的方法不同，电动机的结构也存在较大差异，主要分为 罩极式 电动机和 分相式 电动机两大类。

15. 单相电容运行电动机的结构 简单 、使用维护方便，堵住电流小，有较高的效率和功率因数；但启动转矩较 小 ，多用于电风扇、吸尘器等。

16. 电容启动电动机具有 较大 的启动转矩（一般为额定转矩的1.5～3.5倍），但启

动电流增大，适用于 重载 启动的机械，如小型空压机、洗衣机、空调器等。 17. 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状态，此时电磁转矩性质为制动性质。 18．三相异步电动机根据转子不同可分为笼型和绕线型两类。

绕组 ，对换来实现正、反交替运转的。

22. 单相异步电动机常用的调速方法有串电抗器调速、绕组内部抽头调速、晶闸管调速三种。

23. 电动机的转矩与电压的平方成正比，若电源电压过低， 将造成启动转矩 过小 而无法启动。

24. 润滑油中的基础油脂挥发，润滑油干涸，致使润滑性能降低，是电动机 过热 的原因之一。

二、选择题(将正确答案的序号填入括号内) 1. 开启式电动机适用于( A )的工作环境。

A. 清洁、干燥

B. 灰尘多、潮湿、易受风雨 C. 有易燃、易爆气体

2. 适用于有易燃、易爆气体工作环境的是( A ) 电动机。

A. 防爆式 B. 防护式 C. 开启式 3. 下列选项中不满足三相异步电动机直接启动条件的是 ( B )。

A. 电动机容量在7.5 kW以下

B ．电动机在启动瞬间造成的电网电压波动小于20% . C ．满足经验公式

4．Y-△降压启动适用于正常运行时为( A)联结的电动机。

A. △ B. Y C. △和Y

5. 功率消耗较大的启动方法是( C ) 。

A. Y-△降压启动

B. 自耦变压器降压启动 C. 定子绕组串电阻降压启动 6. 能实现无级调速的调速方法是( B ) 。

A. 变极调速 B. 变频调速

C. 改变转差率调速 7. 转子串电阻调速适用于( B

) 异步电动机。

A. 笼型 B.绕线式 c.滑差 8. 变电源电压调速只适用于( A )负载。

A. 风机型 B.恒转矩 c.起重机械

9. 下列方法中属于改变转差率调速的是( B ) 调速。

A. 变频 B.变电源电压 c.变磁极对数 10. 单相交流电通入单相绕组产生的磁场是( C ) 。

A. 旋转磁场 B. 恒定磁场 C. 脉动磁场

三、判断题（正确的打“√”，错误的打“×”）

1. （ √ ）三相异步电动机的定子是用来产生旋转磁场的。 2. （ √ ）三相定子绕组在空间上互差120°电角度。 3. （ × ）三相异步电动机没有转差也能转动。

4. 一台直流发电机若把电枢固定，而电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端任能得到直流电压。（√）

5. 直流电动机的人为特性都比固有特性软（×）

6. 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，电枢电流都会突变。(√)

7. （ × ）额定电压是指接到电动机绕组上的相电压。 8. （ × ）气隙磁场为脉动磁场的单相异步电动机能自行启动。

9. 一台变压器原边电压U 1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。（×）

10. 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。（×）

11. 交流发电机正常发电以后可以断掉直流励磁电源。（×）

12. （ × ）单相电容启动异步电动机启动后，当启动绕组开路时，转子转速会减慢。 13. （ √ ）若要单相异步电动机反转，就必须要旋转磁场反转。 14. 改变电流相序可以改变三相旋转磁场的转向。（√）

15. 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。（×） 16. （ √ ）单相变频调速已广泛应用于家用电器。

17. （ √ ）单相异步电动机的维护就是通过听、看、闻、摸等手段随时注意电动机

的运行状态。

18. （ √ ）电动机绕组短路或接地时电动机转动时噪声大或振动大的原因之一。 19. 三相异步电动机的最大磁通势T m 的大小与转子电阻r m 阻值无关。（√） 20. 三相异步电动机的变极调速只能用在笼型转子电动机上。（√）

四、简答题

1. 电动机的型号为YD200L-8/6/4，试说明其含义。 1、Y —异步电动机 D —多速

200—中心高度 200mm L —长机座 8/6/4—磁极数

2. 三相异步电动机有哪几种调速方法? 变极调速、变转差率调速、变频调速

3、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。

4. 为什么采用短距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。如果把节距缩短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。

5. 三相异步电动机Y-Δ降压启动的特点是什么？

启动时Y 接法，启动完毕，正常工作时Δ接法，启动电流、转矩为直接采用Δ启动时的 1/3；启动电压是Δ直接启动的

3

优点：设备简单、价格低 缺点：不适宜重载启动

6. 再生发电制动有什么优点？适用于什么场合？

优点：经济性较好

适用场合：常用于起重机。电力机车和多速电动机中。

7.. 试绘出单相变压器“T ”型等效电路图。（图略）

8.. 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T em =TL, 充分条件：在交点的转速以上存在T em TL

五、计算题

1. 一台三相异步电动机的fN=50Hz， nN=960 r/min，该 电动机的额定转差率是多少? 另有一台4极三相异步电动机，其 转差率sN=0.03，那么它的额定转速是多少?

S N =

n 1-n n =

1000-960

1

1000

=0. 04

n 1=

60f p

=

60⨯502

=1500r /min

n N =n 1(1-S N ) =1500(1-0. 03)

=1455r /min

2. 某三相异步电动机的铭牌数据如下: UN=380 V ， IN= 18 A ， PN=9 kW ， cosφ=0.83，nN=960 r/min，试求电动机的额定效率和额定转矩。

P 1=3U

N

I N cos ϕN

=

3⨯380⨯18⨯0. 83

=9. 83kW

ηP N N =

P ⨯100%=

91

9. 83

⨯100%=91. 56%

T N =9. 55

P N n N

3

=9. 55⨯

9⨯10960

=89. 5N ⋅m

3. 他励直流电动机的U N =220V，I N =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1.5I N ，电抠回路应串入多大的电阻？

解：（1）直接起动的电流I st =UN /Ra=220/0.067=3283.6A Ist /IN =3283.6/207.5=15.8

(2)Istl =1.5×207.5=311.25A=UN /（R a +Rst ） 由此可得：R st =0.64Ω

4. 一台三相笼型异步电动机的额定数据为P N =235KW，N n =1460r/min,UN =380V,Y联结，I N =230A，起动转矩电流倍数K i =1.1,过载能力λT =2.2，设供电变压器限制该机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X st 值应为多少？（3）串入（2）中的电抗器是能否半载起动？

解：(1)直接起动电流为：I st =Ki I N =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：Z S =0.173Ω rs =0.3 ZS =0.052Ω xst =0.072Ω

(3)串入X st =0.072Ω时的起动转矩为

T’2st =1/αT st =1/α2KstTN1=1.42×1.1×T N =0.56TN

因为，T ’st =0.56TN >TN =0.5TN 所以可以半载起动

5. 一台三角形联结的Y132M-4型三相异步电动机的额定数据 如下: PN=9 kW， UN =380 V ，

cos ΦN= 0.83，ηN=88.2%。试求该电动机的额定电流和对应的相电流。

P N =I N =

3U

N

I N cos ϕN ηN P N

3U

N

cos ϕN ηN

3

==18. 68A

9⨯10

3⨯380⨯0. 83⨯0. 882

三角形连接∴I 相=

I N 3=18. 68

3

=10. 8A

6. 一台三相异步电动机接到50H Z 的交流电源上，其额定转速n N =1455r/min，试求“（1）该电动机的极对数P ：（2）额定转差S N ；（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n N =1455r/min，直接判断出最近n N 的气隙旋转磁场的同步转速n 1=1500r/min,于是p=60f/n1=(60×50)/1500=2

(2)sN =(n1-n)/n1=(1500-1455)/1500=0.03 (3)f2=sN f 1=0.03×50H Z =1.5HZ