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
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、后的电枢电流分别为I1和I2，那么：（2）（1）I1I2。
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：①①下降；②增⼤；③不变；④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：③
①异步电动机是旋转的；②异步电动机的损耗⼤；③异步电动机有⽓隙；④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：①
①电源电压；②⽓隙⼤⼩；③定、转⼦铁⼼材质；④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：②
①升⾼；②下降⼀直到停转；③②下降⾄零后再反向旋转；④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：②
①它们的定⼦或原边电流都滞后于电源电压；②⽓隙磁场在定、转⼦或主磁通在原、副边都感应电动势；③它们都有主磁通和漏磁通；④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）T em =T N ;(2) T em =0.81 T N ;(3) T em =0.9T N 。
⼆、填空题：（共20分）
1、（4分）他励直流电动机的固有机械特性是指在_______条件下，_______和_______的关系。 （U=UN 、φ=ΦN ，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_______。（0～１；反电动势；－∞～０；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50H Z 的三相对称电源；其s=0.05，则此时转⼦转速为_______r/min ，定⼦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______。 (N m T T /)
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。 (m s 0)
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U 1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
三、（10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T m的⼤⼩与转⼦电阻r2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电流的频率相同
（）。（T）9．由公式T em=C TΦm I’2cosΦ2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)
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dT dTem L）dn dn
2、（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。4、（6分）异步电动机等效电路中的附加电阻
'21s R 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所消耗的功率''2221s R I 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，⽽不能⽤⽆功元件电抗或电容代替这个附加电阻。）
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 ）五 得分
该三相变压器的连接组别为D-y9；
图（b ） A X E A BY CZ E ab a x byc z
该三相变压器的连接组别为D-y1
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180V 时电动机的稳定转速？ 4）磁通减弱到Φ＝0.8ΦN 时电动机的稳定转速？解：
a 204.010001.05.158220=?-=-=ΦN a N N Ne n R I U C m
N I C I C T N N e N N T N ?=??==Φ=3095.158204.055.955.9φm N T T NL ?=?==∴2.2473098.08.0
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180V 时电动机的稳定转速？4）磁通减弱到Φ＝0.8ΦN 时电动机的稳定转速？
2）⼀台三相绕线式异步电动机，已知：PN=75KW, U1N=380V , nN=720r/min, I1N=148A,ηN=90.5%, cos φN=0.85, 过载能
⼒λM=2.4 ，E2N=213V, I2N=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 ，min /10162.247204.055.91.0204.022022r T C C R C U n NT e a N e N =??-=Φ-Φ=204
.08.0=Φ=Φ+-Φ=N e N N e sa a N e N C I I I C R R C U n min/8305.1588.0204
.03.01.0204.0220r n =??+-=min /8205.1588.0204.01.0204.0180r I C R C U n N e a N e =??-=Φ-Φ=NN
L T T Φ=Φ=8.08.0N N T L T I C I C Φ=Φ8.0NL I I =min /12505.158204
.08.01.0204.08.0220r I C R C U n L e a N e N =??-?=Φ-Φ=∴求每相应串接的电阻值？(1)由电机铭牌参数可知
产⽣最⼤转矩Tm 时的转差率sm ： ⼋极电机，2P=8,同步转速为额定运⾏时的转差率为 将sN, λM 代⼊式（2）当s ＝0.02时的电磁转矩由机械特性的实⽤表达式求得：
13.2==N M M T T λm N n P T N N N ?===4.341572726095509550m N T T N M M ?=?==72754.341513.2λ??? ??-+=12M MN m S S λλmin /750450606011r p f n =?==0307.0750
72775011=-=-=n n n s N N ??? ??-+=12M M N m S S λλ123.0)113.213.2(0307.02=-+=m s m N S S S S T T m m m ?=+?=+≈2305123.002.002.0123.0727522
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