电机学期末试卷及解答

《电机学》考试题型

(120分钟)

一、判断题：错误的在括号内记“F”;正确的在括号内记“T”。(20分)

(1) 全电流定律(安培环路定律)中的线积分指的是对磁感应强度B的线积分( )

(2) 磁性材料的磁感应强度B可以随着磁场强度H的增加达到任意值( )

(3)直流电动机的固有机械特性指在额定电枢电压下的机械特性 ( )

(4)提高异步电动机定子电源频率可以提高转子转速 ( )

(5)鼠笼式异步电动机通常是在转子上串电阻进行调速 ( )

(6)直流电机的电枢指定子和转子 ( )

(7)他励直流电机的励磁线圈与定子线圈在电路上为并联或串联 ( )

(8)交流电机的电枢指转子和定子 ( )

(9)只要三相异步交流电机的其中一相定子绕组通以交流电就会产生旋转磁场( )

(10)异步电动机的变极调速通常是针对笼型电机而言 ( )

(11)直流电动机的励磁线圈指定子线圈 ( )

(12)直流电动机的转子回路串入电阻以后机械特性变软 ( )

(13)直流电机的主磁路指磁力线经过的转子磁路 ( )

(14)异步电动机要起动必须在转子绕组上加外部电源 ( )

(15)异步电动机转子上串电阻后机械特性不变 ( )

(16) 若他励直流电动机进行降压调速，由于电源电压连续变化时转速也跟着连续变化，所以可以达到无极调速的目的 ( )

(17) 电机的可逆性原理是指直流电机与交流电机可以互相转化( )

(18) 为了维持同步发动机的端电压不变，必须随着无功负载的变化相应地调整转子的励磁电流( )

(19) 直流电机单叠绕组的电刷数与磁极数相同( ) (20) 同步电机只能作为发动机使用( )

二、选择题：只有一个答案正确(20分)

(1) 对于变频调速，以下说法正确的是： ( )

A 当极对数P一定时，转子转速与电源频率成反比 B 当极对数P一定时，转子转速与电源频率成正比 C 转子转速与电源频率无关

(2) 异步电动机起动时定子绕组接成星型，起动后接成三角形，实为： ( )

A 接成三角形时，每相电压小些 B接成星形时，每相电压大些 C 降压起动 D 升压起动

(3) 他励直流电动机的起动转矩ST一般为额定转矩NT的__倍 ( )

A 1 B 0.82 C 2-3 D 1.1—1.2

(4) 对于异步电动机调压调速，以下说法错误的是： ( )

A 改变定子电压时，同步转速不变

B 改变定子电压时，最大转矩对应的转差率s也不变

C 定子电压越低特性越硬

D 最大转矩T和定子电压的平方成正比

(5)以下哪一项不属于直流电动机的调速方法：

( ) A 变极调速 B 调压调速 C 弱磁调速 D电枢串电阻调速

(6)对于他励直流电动机的'起动，以下说法错误的是： ( )

A 在起动中可以采取先星型后三角形 B 通常不直接起动 C 可以降压或升压起动 D 可以串电阻起动

(7)当异步电动机定子通以三相交流电，并使得转子以一定转速旋转(转子绕组回路有交流电流)，以下说法正确的是： ( )

A 转子电流不产生旋转磁场

B 转子电流产生的旋转磁场的转速(相对于定子)小于定子产生的旋转磁场的转速

C 转子电流产生的旋转磁场的转速(相对于定子)可能大于或小于定子产生的旋转磁场的转速

D 转子电流产生的旋转磁场的转速(相对于定子)等于定子产生的旋转磁场的转速

(8) 对于异步电动机的变极调速，以下说法错误的是：

( ) A 通常用于笼式电动机

B 极数有限。

C 只能是改变定子极数，转子极数不变。

D 由于绕线式异步电动机的定子和转子极数必须同时改变 ，所以绕线式电动机很少变极调速。

(9) 变压器的额定容量SN ( )

A 可能包含有功成分与无功成分。 B 是指有功额定容量。 C 是指无功额定容量。 D 最大输出功率。

(10)三相异步电动机的空气气隙中的一个固定点处，其磁场交变频率取决于( )

A 电源频率 B 极对数 C 电源频率和极对数 D 转子转速

(11) 下图为三相异步电机的一相绕组接线图，该电机为____( )

A 8极 B 4极 C 2极 D 6极

(12) 直流电动机改变电枢电压其机械特性变______ ( )

A 硬 B 软 C 不变 D 难以确定

(13) 关于直流电动机的调压调速，以下说法正确的是 ( )

A 绝对值通常应在额定电压范围内 B 不能改变方向 C 绝对值通常应在额定电压范围以外 D 可以任意大小

(14) 对于鼠笼式异步电动机的转子，以下说法错误的是 ( )

A 其转子绕组通常已焊接死 B 通常不采取转子串电阻调速

C其极数通常随定子极数任意改变 D 其极对数不能跟随定子极对数任意改变

(15)对于绕线式异步电动机，以下说法正确的是： ( )

A 转子绕组不能串电阻

B 转子极对数不能自动跟随定子极对数任意改变

C 转子绕组只能接成星型 D 转子绕组只能接成三角形

(16)当异步电动机转子的转速与旋转磁场的转速相同时，以下说法错误的是：

( ) A转子回路没有电流 B 转子回路没有切割电动势 C没有电磁转矩 D 具有最大电磁转矩

(17) 当异步电动机转子绕组回路开路(断开)时，以下说法错误的是：( )

A 没有电流 B 没有电磁转矩 C可能有感应电动势 D 肯定有电磁转矩

(18) 他励直流电动机的起动电流SI一般为额定电流NI的__倍 ( ) A 2—2.5 B 5 C 10 D 4

(19) 同步发动机并网时，以下说法正确的是 ( )

A 对发动机的频率不作要求 B对发动机的电压幅值不作要求 C 只要求发动机的电压相序、电压相角与电网一样 D发动机的电压相序、电压相角、频率与电压幅值都应考虑

(20) 为了维持同步发动机的转速不变，必须随着有功负载的变化调节_____ ( )

A 励磁电流 B 原动机的输入功率 C 原动机的无功功率 D发动机的电压相序和电压相角

三、下图为某他励直流电动机的四条机械特性，曲线„1‟为固有机械特性，其余三条分别为„降压‟、„转子串电阻‟和„既降压转子又串电阻‟所对应的机械特性，试分析„2‟、 „3‟、 „4‟曲线分别是哪种情况的机械特性。(10分)

n

0

nN

U12

3

4

T

参考公式：(1)U=eCNn+aI(aR+R)

，(2)T=TCNaI 四、三相异步电动机，定子通以1f=50Hz的三相交流电，额定转速为nN=1470r/min,转差率S=0.02，试分别计算：

(1)转子转速n的大小;

(2)同步转速n1(磁场旋转速度)的大小; (3)转子电流频率f2的大小;

(4)转子电流产生的旋转磁场相对于定子的转速多大，相对于转子自身转速又是多大。(10分)

五、分析下图所示三相变压器的组别，要求有分析过程(10分)

六、某他励直流电动机额定功率NP=21KW，额定电压NU= 220V，额定电流NI=110A ，额定转速Nn=1500r/min ，电枢回路总电阻aR=0.1欧， 忽略空载转矩0T，电机带动额定负载运行时，要求把转速降到1000r/min ，计算：

(1)采用电枢串电阻调速需串入的电阻值R为多大? (2)采用降低电源电压调速需把电源电压降到多少?

(3)上述两种情况下，电动机输入功率与输出功率各是多少?(输入功率不计励磁回路的功率)

(15分) 参考公式：

(1) NU=e

CNNn+NIaR，NU=eCNn+NI(aRR)，

理想空载转速0n=NU/e

CN，

aaN

RRn

Rn

(R为串入的电阻，n=0n-n， Nn=0n-Nn，此为电压不变而串电阻时的公式)。

(2)01n=n+Nn(01n为降低电源电压后的理想空载转速)，01

10

NnUUn

(1U为降低后的电压)。

(3)输出转矩T=9550NP/Nn，输出功率P=T(为角速度)。

七、从结构及原理方面，说说交流电机与直流电机的区别 (5分)

八、下图为转动三相异步电动机的T型等效电路，请指出各元件的物理意义，并说明各虚框处所代表的功率。(10分)