《电机与电气控制技术》自测题与答案资料.docx

第 1 章 自测题一、填空题1、变压器运行中，绕组中电流的热效应引起的损耗称为 铜 损耗；交变磁场在铁心中所引起的 磁滞 损耗和 涡流 损耗合称为 铁 损耗。其中 铁 损耗又称为不变损耗； 铜损耗称为可变损耗。2、变压器空载电流的 有功 重量很小， 无功 重量很大，因此空载的变压器，其功率因数 很低 ，而且是 感 性的。3、电压互感器实质上是一个 降压 变压器，在运行中副边绕组不允许 短路 ；电流互感器是一个 升压 变压器，在运行中副绕组不允许 开路 。从安全使用的角度动身， 两种互感器在运行中，其 副边 绕组都应牢靠接地。4、变压器是既能变换 电压 、变换 电流 ，又能变换 阻抗 的电气设备。变压器在运行中，只要 端电压的有效值 和 频率 不变，其工作主磁通将根本维持不变。5、三相变压器的原边额定电压是指其 原边线电压 值，副边额定电压指 副边线电压 值。6、变压器空载运行时，其 电流 很小而 铜 耗也很小，所以空载时的总损耗近似等于 变压器的铁 损耗。7、依据工程上用途的不同，铁磁性材料一般可分为 软磁性 材料； 硬磁性 材料和矩磁性 材料三大类，其中电机、电器的铁芯通常承受 软 材料制作。8、自然界的物质依据导磁性能的不同一般可分为 非磁性 物质和 铁磁性物质 两大类。其中 非磁性 物质内部无磁畴构造，而 铁磁性 物质的相对磁导率大大于 1。9、 磁通 经过的路径称为磁路。其单位有 韦伯 和 麦克斯韦 。10、发电厂向外输送电能时，应通过 升压 变压器将发电机的出口电压进展变换后输送；安排电能时，需通过 降压 变压器将输送的 电能 变换后供给给用户。二、推断题1、变压器的损耗越大，其效率就越低。对2、变压器从空载到满载，铁心中的工作主磁通和铁耗根本不变。对3、变压器无论带何性质的负载，当负载电流增大时，输出电压必降低。错4、电流互感器运行中副边不允许开路，否则会感应出高电压而造成事故。 对5、防磁手表的外壳是用铁磁性材料制作的。对6、变压器是只能变换沟通电，不能变换直流电。对7、电机、电器的铁心通常都是用软磁性材料制作。对8、自耦变压器由于原副边有电的联系，所以不能作为安全变压器使用。对9、无论何种物质，内部都存在磁畴构造。错1010、磁场强度 H 的大小不仅与励磁电流有关，还与介质的磁导率有关。错 三、选择题1、变压器假设带感性负载，从轻载到满载，其输出电压将会B A、上升；B、降低；C、不变。2、变压器从空载到满载，铁心中的工作主磁通将C A、增大；B、减小；C、根本不变。3、电压互感器实际上是降压变压器，其原、副方匝数及导线截面状况是A A、原方匝数多，导线截面小；B、副方匝数多，导线截面小 。4、自耦变压器不能作为安全电源变压器的缘由是BA、公共局部电流太小； B、原副边有电的联系； C、原副边有磁的联系。5、打算电流互感器原边电流大小的因素是 DA、副边电流；B、副边所接负载；C、变流比；D、被测电路。6、假设电源电压高于额定电压，则变压器空载电流和铁耗比原来的数值将BA、削减；B、增大；C、不变。7、 D的说法是错误的。A、变压器是一种静止的电气设备B、变压器可用来变换电压C、变压器可用来变换阻抗D、变压器可用来变换频率8、变压器的分接开关是用来 CA、调整阻抗B、调整相位C、调整输出电压D、调整输出阻抗9、为了提高铁芯的导磁性能、削减铁损耗，中、小型电力变压器的铁芯都承受 B制成。A、整块钢材B、0.35mm 厚，彼此绝缘的硅钢片叠装C、2mm 厚，彼此绝缘的硅钢片叠装 D、0.5mm 厚，彼此不绝缘的硅钢片叠装10、单相变压器至少由 A个绕组组成。A、2 个B、4 个C、6 个D、3 个11、一台三相的联结组别标号为Y、y0，其中Y 表示变压器的 BA、高压绕组为三角形联结B、高压绕组为星形联结C、低压绕组为三角形联结D、低压绕组为星形联结12、电压互感器实质上是一个BA、电焊变压器B、降压变压器C、升压变压器D、自耦变压器四、简答题1、变压器的负载增加时，其原绕组中电流怎样变化？铁芯中工作主磁通怎样变化？ 输出电压是否肯定要降低？答：变压器负载增加时，原绕组中的电流将随着负载的增加而增大，铁芯中的工作主磁通根本保持不变，输出电压随着负载的增加而下降。2、假设电源电压低于变压器的额定电压，输出功率应如何适当调整？假设负载不变会引起什么后果？答：假设电源电压低于变压器的额定电压，输出功率应向下调整，以适应电源电压的变化。假设负载不变，就会引起线路上过流现象，严峻时会损坏设备。3、变压器能否转变直流电压？为什么？答：变压器是依据互感原理工作的，直流下不会引起互感现象，因此不能转变直流电压。4、铁磁性材料具有哪些磁性能？答：铁磁性材料具有高导磁性、磁饱和性、剩磁性和磁滞性。5、你能说出硬磁性材料的特点吗？答：硬磁性材料由于磁滞回线包围的面积宽大，因此剩磁多、矫顽磁力大，不易磁化，一经磁化又不易去磁，一般用来制做各种人造的永久磁体。6、为什么铁芯不用一般的薄钢片而用硅钢片？制做电机电器的芯子能否用整块铁芯或不用铁心？答：铁芯不用一般的薄钢片而用硅钢片是为了增加材料的电阻率和提高其导磁率。制做电机电器的芯子是不能用整块铁芯或不用铁芯的。由于，用整块铁芯或不用铁芯造 成涡流损耗过大或不能满足电气设备小电流强磁场的要求。选用硅钢片叠压制成铁芯主 要是为了小电流获得强磁场的要求，同时最大程度地限制了涡流损耗。7、具有铁芯的线圈电阻为 R，加直流电压 U 时，线圈中通过的电流 I 为何值？假设铁芯有气隙，当气隙增大时电流和磁通哪个转变？为什么？假设线圈加的是沟通电压，当气隙增大时，线圈中电流和磁路中磁通又是哪个变化？为什么？答：具有铁芯的线圈电阻为R，加直流电压U 时，线圈中通过的电流I=U/R；假设铁芯有气隙，当气隙增大时电流不变，依据磁路欧姆定律可知，磁通减小。假设线圈加的是沟通电压，当气隙增大时，依据主磁通原理可知，磁路中磁通不发生变化，依据磁路欧姆定律，线圈中电流大大增加。8、为什么电流互感器在运行时二次绕组不允许开路？而电压互感器在运行时二次绕组不允许短路？答：电流互感器运行时二次绕组不允许开路。假设二次绕组开路，则电流互感器成为空载运行状态，此时一次侧绕组中流过的大电流全部成为励磁电流，铁芯中的磁通密度猛增，磁路产生严峻饱和，会因铁芯过热而烧坏绕组绝缘；另一方面，由于二次绕组中因匝数很多，会产生很高的感应电压，也会将绝缘击穿，危及二次绕组中的仪表及操作人员的安全。电压互感器正常工作时降压变压器的空载运行，假设运行时二次绕组短路，必将在一次侧引起很大的短路电流，致使互感器烧坏，因此绝不允许电压互感器二次绕组短路。9、电弧焊工艺对焊接变压器有何要求?如何满足这些要求？电焊变压器的构造特点有哪些？答：电弧焊接工艺对焊接变压器的要求是：为保证简洁起弧，二次侧空载电压在6075V 之间，最高空载电压小于 85V；负载运行时具有陡降的外特性，即当负载电流增大时，二次侧输出电压应急剧下降，通常在额定运行时输出电压约30V 左右；为了满足不同焊接材料，工件大小和不同规格焊条要求，焊接电流可在肯定范围内调整；短路时的电流不应过大，且焊接电流稳定。基于上述要求，弧焊变压器的一次、二次绕组分装在两个铁芯柱上，并承受串联可变电抗器转变弧焊电流，以到达起弧和起弧后电压快速下降，且短路电流与额定电流相差不多，具有陡降外特性的目的。10、自耦变压器的构造特点是什么? 使用自耦变压器的留意事项有哪些?答：自耦变压器的构造特点是它不仅一次、二次具有磁耦合关系，而且一次、二次电路也有直接联系，因此自耦变压器不能用作安全变压器使用。五、计算题1、一台容量为 20kVA 的照明变压器，它的电压为 6600V/220V，问它能够正常供给 220V、40W 的白炽灯多少盏？能供给cosj = 0.6 、电压为 220V、功率 40W 的日光灯多少盏？10 分解：能够正常供给 220V、40W 的白炽灯数为：20230÷40=500 盏；能供给cosj = 0.6 、220V、40W 的日光灯数为：20230×0.6÷40=300 盏2、输出变压器的变比 k=10，副边所接负载电阻为 8 ，原边信号源电压为 10V，内阻 R =200 ，求负载上获得的功率。8 分0解：Z =102×8=800I =10/(800+200)=0.01AI =I ×10=0.1AP=0.12×8=0.08W1r121第 2 章 自测题一、填空题1、依据工作电源的类型，电动机一般可分为 直流 电动机和 沟通 电动机两大类； 依据工作原理的不同，沟通电动机可分为 同步 电动机和 异步 电动机两大类。2、异步电动机依据转子构造的不同可分为 鼠笼 式和 绕线 式两大类。它们的工作原理 一样 。 异步 式电机调速性能较差， 绕线 式电机调速性能较好。3、三相异步电动机主要由 定子 和 转子 两大局部组成。电机的铁心是由相互绝缘的 硅钢 片叠压制成。电动机的定子绕组可以联接成 星形 或 三角形 两种方式。4、分析异步电动机运行性能时，接触到的三个重要转矩分别是 额定电磁 转矩、最大电磁 转矩和 起动电磁 转矩。其中 最大电磁 转矩反映了电动机的过载力量。5、旋转磁场的旋转方向与通入定子绕组中三相电流的 相序 有关。异步电动机的转动方向与 定子旋转磁场 的方向一样。旋转磁场的转速打算于电动机的 极对数和电源频率 。6、转差率是分析异步电动机运行状况的一个重要参数。转子转速越接近磁场转速， 则转差率越 小 。对应于最大转矩处的转差率称为 临界 转差率。7、假设将额定频率为 60Hz 的三相异步电动机，接在频率为 50Hz 的电源上使用，电动机的转速将会 大于 额定转速。转变 频率 或 电机极对数 可转变旋转磁场的转速。8、电动机常用的两种降压起动方法是Y-降压 起动和 自耦补偿降压 起动。9、三相鼠笼式异步电动机名称中的三相是指电动机的 定子绕组为三相 ，鼠笼式是指电动机的 转子构造是鼠笼型 ，异步指电动机的 转速与旋转磁场转速不同步 。10、降压起动是指利用起动设备将电压适当降低 后加到电动机的定子绕组上进展起动，待电动机到达肯定的转速后，再使其恢复到 额定值 下正常运行。11、异步电动机的调速可以用转变 极对数 、 电源频率 和 转变转差率 三种方法来实现。其中 变频 调速是进展方向。12、单相异步电动机的磁场是一个 脉振磁场 ，因此不能 自行起动 ，为获得旋转磁场，单相异步电动机承受了 电容分相 式和 罩极 式。二、推断题1、当加在定子绕组上的电压降低时，将引起转速下降，电流减小。错2、电动机的电磁转矩与电源电压的平方成正比，因此电压越高电磁转矩越大。错3、起动电流会随着转速的上升而渐渐减小，最终到达稳定值。对4、异步机转子电路的频率随转速而转变，转速越高，则频率越高。错5、电动机的额定功率指的是电动机轴上输出的机械功率。对6、电动机的转速与磁极对数有关，磁极对数越多转速越高。错7、鼠笼式异步机和绕线式异步机的工作原理不同。错8、三相异步机在空载下启动，启动电流小，在满载下启动，启动电流大。对9、三相异步电动机在满载和空载下起动时，起动电流是一样的。错10、单相异步机的磁场是脉振磁场，因此不能自行起动。对三、选择题1、电动机三相定子绕组在空间位置上彼此相差 B A、60°电角度；B、120°电角度；C、180°电角度；D、360°电角度。2、工作原理不同的两种沟通电动机是 B。A、鼠笼式异步机和绕线式异步机B、异步电动机和同步电动机3、 绕线式三相异步机转子上的三个滑环和电刷的功用是 C。A、联接三相电源B、通入励磁电流C、短接转子绕组或接入起动、调速电阻4、三相鼠笼式异步机在空载和满载两种状况下的起动电流的关系是 A。A、满载起动电流较大B、空载起动电流较大C、二者一样5、三相异步电动机的旋转方向与通入三相绕组的三相电流 C有关。A、大小；B、方向；C、相序；D、频率。6、三相异步电动机旋转磁场的转速与 C有关。A、负载大小；B、定子绕组上电压大小；C、电源频率；D、三相转子绕组所串电阻的大小。7、三相异步电动机的电磁转矩与 BA、电压成正比；B、电压平方成正比； C、电压成反比；D、电压平方成反比。8、三相异步电动机的起动电流与起动时的 B A、电压成正比；B、电压平方成正比； C、电压成反比；D、电压平方成反比。9、能耗制动的方法就是在切断三相电源的同时 DA、给转子绕组中通入沟通电；B、给转子绕组中通入直流电； C、给定子绕组中通入沟通电；D、给定子绕组中通入直流电。10、在起重设备中常选用 B异步电动机。A、鼠笼式B、绕线式C、单相四、简答题1、三相异步电动机在肯定负载下运行，当电源电压因故降低时，电动机的转矩、电流及转速将如何变化？答：当电源电压因故降低时，T=TL 的平衡被打破，转速下降，转差率上升，导致转子电流增大、定子电流增大，增大的结果使电磁转矩重上升以适应负载阻转矩的需要， 重平衡时，转速将重稳定，只是转速较前低些。2、三相异步电动机电磁转矩与哪些因素有关？三相异步电动机带动额定负载工作时， 假设电源电压下降过多，往往会使电动机发热，甚至烧毁，试说明缘由。答：三相异步电动机的电磁转矩 TKTI2 cos 2，由公式可看出，T 与每极下工作主磁通的大小及转子电流的有功重量有关。当三相异步电动机带动额定负载工作时，假设电源电压下降过多时，导致电磁转矩严峻下降，电动机转速下降甚至停转，从而造成转差率大大上升，其结果使电动机的转子电流、定子电流都大幅增加，造成电动机过热甚至烧毁。3、有的三相异步电动机有380/220V 两种额定电压，定子绕组可以接成星形或者三角形，试问何时承受星形接法？何时承受三角形接法？答：三相异步电动机额定电压有 380/220V 两种时，说明它在 380V 线电压状况下定子绕组要接成Y 形，在 220V 线电压状况下定子绕组要接成 形，即同一台电动机无论在哪种额定电压下，其每相绕组上的额定电压应保持一样。4、在电源电压不变的状况下，假设将三角形接法的电动机误接成星形，或者将星形接法的电动机误接成三角形，将分别消灭什么状况？答：假设将 接的电动机误接成Y 形，当电源电压不变时，电动机各相绕组上的电压和各相负载中的电流只有额定值的0.577 倍，线电流只有额定值的 1/3，电动机将不能正常工作；假设将 Y 接的电动机误接成 形，当电源电压不变时，电动机各相绕组上的电压和各相负载中的电流则是额定值的 1.732 倍，线电流是额定值的 3 倍，因此电动机将会因过电流而烧毁。5、如何转变单相异步电动机的旋转方向？答：假设要转变单相异步电动机的旋转方向，只需将起动绕组和工作绕组的位置变换一下即可。6、当绕线式异步电动机的转子三相滑环与电刷全局部开时，此时在定子三相绕组上加上额定电压，转子能否转动起来？为什么？答：当绕线式异步电动机的转子三相滑环与电刷全局部开时，此时在定子三相绕组上加上额定电压，转子也不能转动。由于，此时转子电路处开路状态，不能感应电流， 也不能成为载流导体而受力转动。7、为什么异步电动机工作时转速总是小于同步转速？如何依据转差率来推断异步电机运行状态？答：异步电动机也称为感应电动机，当它的转子绕组和气隙中的旋转磁场产生切割时，在转子绕组中感应电流，感应电流受旋转磁场作用后产生电磁转矩从而使电动机转动。假设异步电动机工作时的转速到达了同步转速，则没有了相对切割运动，因此就不会在转子绕组中感应电流，也不会产生电磁转矩而转动了。转差率等于0 时，电动机处静止状态，转差率等于 1 时电动机堵转，转差率在 0 和 1 之间时，电动机运行。8、为什么异步电动机空载运行时cos2 很高?而电机的功率因数 cos1 却很低?答：异步电动机空载运行时虽然 cos2 很高，但定子电流几乎全部是无功的磁化电流，因此 cos1 很低。五、计算题1、某三相异步电动机在额定状态下运行，其转速为 1430r/min，电源频率为 50Hz。求：电动机的磁极对数 p、额定运行时的转差率 SN、转子电路频率 f2 和转差速度 n。解：电动机的额定转速总是接近同步转速的，因此推断此电机的n0=1500r/min，所以可求得极对数p=2，额定运行时的转差率SN=(1500-1430)/15000.047，转子电路的频率 f2=sf1=0.047×502.33Hz，转差速度 n=1500-1430=70r/min。2、某 4.5kW 三相异步电动机的额定电压为 380V，额定转速为950r/min，过载系数为 1.6。求1TN、TM；2当电压下降至 300V 时，能否带额定负载运行？解：1T=9550×4.5/95045.2N·mT = T =45.2×1.672.4 N·mNMNU2当电压下降至 300V 时，300/380=78.9%，电机的电磁转矩与电压的平方N成正比，此时电动机产生的最大电磁转矩 T =72.4×0.789245.1N·m<T ，无法带额定MN负载运行。PUn3、一台三相异步电动机，铭牌数据为：Y 联接， =2.2kW， =380V， =2970r/min，NNN =82%，cos =0.83。试求此电动机的额定电流、额定输入功率和额定转矩。NNP解：额定输入功率： P=N1NhN= 2.20.82» 2.68KWI=PNN3Ucosj=2.2 ´1031.732 ´ 380 ´ 0.83» 4.03ANN额定电流：T= 9550PNNn= 95502.22970» 7.07N · mN额定转矩：NN4、一台三相异步电动机的型号为Y132M-4，UN=380V，P =7.5kW，cos =0.85，I=N3UPcosjNN=7.5 ´1031.732 ´ 380 ´ 0.85» 13.4ANnN=1440r/min。试求额定电流、该电动机的极对数和额定转差率。解：额定电流：由型号可以看出，该电动机为 4 极，即极对数p2 额定转差率：S =(1500-1440)/15000.04NPUf5、台三相八极异步电动机的额定数据： =260kW， =380rmin， =50H ，NN1ZnN=727r/min，过载力量 T =2.13，求：1产生最大转矩 Tm 时的转差率 s时的电磁转矩。；2当 =0.02sm解：1额定转差率 SN=(750-727)/7500.03s= s(l +l2 - 1) » 0.12mN2T=9550×260/7273415N·mT = T =3415×2.137273 N·mT=em2Ts / s+ smm/ s0.02 / 0.12 + 0.12 / 0.02=2 ´ 7273» 2359 N · mmNmN6、一台三相鼠笼式异步电动机，U=380V，I=20A，D 接法，cos=0.87，hN=87.5，nN=1450rmin，Ist/IN=7，TstNT/=1.4，NTNN=2，试求：(1) 电机轴上输出的额定转矩 TN。(2) 假设要能满载起动，电网电压不能低于多少伏? (3)假设承受Y/D 起动，Tst 等于多少?N解：1额定转矩：T= 9550 PNnN= 95501.732 ´ 0.38 ´ 20 ´ 0.87 ´ 0.875 » 66N · m1450st（2） 满载起动时，电动机起动转矩应等于T =66×1.4=92.4Nm因stT 正比与电源电压的平方，所以电网电压不得低于U =11450´ 92.4» 532V9550´1.732´ 20 ´ 0.87 ´ 0.875（3） 假设承受Y/D 起动，Tst一、填空题= 1/ 3´ 92.4 = 30.8N · m第 3 章 自测题1、直流电动机主要由 定子 和 转子 两大局部构成。 定子 是直流电机的静止局部，主要由 机座 、主磁极 、换向极 和 电刷装置 四局部组成；旋转局部则由 转轴 、电枢铁心 、 电枢绕组 和 换向器 四局部组成。2、直流电动机依据励磁方式的不同可分为 并励 电动机、 他励 电动机、 串励 电动机和 复励 电动机四种类型。3、 并励 电动机和 他励 电动机的机械特性较硬； 串励 电动机的机械特性较软； 复励 电动机的机械特性介于上述两种电动机之间。4、直流电动机的额定数据通常包括额定 电压 、额定 电流 、额定 功率 、额定 转速 和额定 工作方式 等。5、直流电动机的机械特性是指电动机的 转速 与 电磁转矩 之间的关系。6、直流电动机的起动方法有 直接 起动、 电枢回路串电阻 起动和 降压 起动三种。直流电动机要求起动电流为额定电流的 1.52.5 倍。7、直流电机通常承受转变 电枢电流 的方始终到达电动机反转的目的。8、直流电动机的调速方法一般有 变电压 调速、 变励磁 调速和 电枢绕组串电阻调速，这几种方法都可以到达 平滑的无级 调速性能。9、用 机械制动 或 电气制动 的方法使直流电机快速停车的方法称为 制动 。10、直流电机常见的故障有 换向 故障和 环火 故障。11、 伺服 电动机的作用是将电信号转换成轴上的角位移或角速度。12、直流伺服电机可分为 永磁 式和 电磁 式两种类型。二、推断题1、不管直流发电机还是直流电动机，其换向极绕组都应与主磁极绕组串联。 错 2、直流电动机中换向器的作用是构成电枢回路的通路。 错 3、并励机和他励机的机械特性都属于硬特性。 对 4、直流电动机的调速性能较沟通电动机的调速性能平滑。 对 5、直流电动机的直接起动电流和沟通电动机一样，都是额定值的 47 倍。 错 6、直流电机的电气制动包括能耗制动、反接制动和回馈制动三种方法。 对 7、串励机和并励机一样，可以空载起动或轻载起动。 错 8、直流电机绕组过热的主要缘由是通风散热不良、过载或匝间短路。 对 9、一般中、小型直流电动机都可以承受直接起动方法。 错 10、调速就是使电动机的速度发生变化，因此调速和速度转变概念一样。 错 三、选择题1、按励磁方式分类，直流电动机可分为 C种。A、2B、3C、4D、5 2、直流电机主磁极的作用是 B。A、产生换向磁场B、产生主磁场C、减弱主磁场D、减弱电枢磁场3、测速发电机在自动掌握系统和计算装置中，常作为 A元件使用。A、校正B、掌握C、放大D、电源4、按定子磁极的励磁方式来分，直流测速发电机可分为 C两大类。A、有槽电枢和无槽电枢B、同步和异步C、永磁式和电磁式D、空心杯形转子和同步5、直流伺服电动机实质上就是一台 A直流电动机。A、他励式B、串励式C、并励式D、复励式6、直流伺服电动机的构造原理与一般 B根本一样。A、直流发电机B、直流电动机C、同步电动机D、异步电动机 7、直流电动机中机械特性较软的是 BA、并励直流电动机B、串励直流电动机C、他励直流电动机D、复励直流电动机8、使用中不能空载或轻载的电动机是 BA、并励直流电动机B、串励直流电动机C、他励直流电动机D、复励直流电动机9、起重机制动的方法是CA、能耗制动B、反接制动C、回馈制动10、不属于直流电动机定子局部的器件是 C。A、机座B、主磁极C、换向器D、电刷装置四、简答题1、直流电动机中换向器的作用是什么？将换向器改成滑环后，电动机还能旋转吗？答：直流电动机中换向器的作用是把通入电枢绕组的直流电变换成沟通电，假设将 换向器改成滑环后，直流电不再能转换成沟通电，致使两磁极处导体受力方向频频转变， 电动机无法正常旋转。2、试述如何转变直流并励电动机的旋转方向？答：要转变并励电动机的旋转方向，必需转变电磁转矩的方向，由T = C FI 可知，Ta电磁转矩的方向由主磁通和电枢电流共同打算，只要其中任意一项转变方向，都能使电磁转矩反向，电动机反转。但是由于并励电动机的励磁绕组电感较大，换接时会产生很高的自感电压，造成操作的极担忧全。因此在实际使用中通常承受的方法是转变电枢电流到达反转目的。3、他励直流电动机，在负载转矩和外加电压不变的状况下假设减小励磁电流，电枢电流将如何变化？答：他励直流电动机，在负载转矩和外加电压不变的状况下假设减小励磁电流，则磁场减弱，造成电枢所受电磁力减小，由此电枢转速下降，转速下降电枢导体切割磁场速度下降，电枢内反电动势减小，则致使转子电流上升。4、试述换向产生火花的缘由有几类？答：换向产生火花的缘由通常可分为三类：电磁缘由、机械缘由和负载与环境缘由。五、计算题3NNNN1、一台Z 73 直流电动机，其铭牌数据为：P =17kW，U =440V，I =46A，n=1000r/min。试求额定状态下该直流电机的额定输入电功率P1N、额定效率 N 和额定电磁转矩 TN。P= U1NI= 440 ´ 46 = 20.24KWNNhN= PN P= 1720.24» 0.841N解：额定输入电功率： 额定效率：T= 9550NPNnN= 9550171000 = 162N · m额定电磁转矩：NNN2、一台并励直流电动机，其铭牌数据为： P =40kW，U =220V，I =208A，afNnN=1500r/min，R =0.1，R =25。试求额定状态下该直流电机的额定效率 ，总损耗0P ，反电动势 E 。aP= U1NI= 220 ´ 208 = 45.76KWNNhN= PN P= 4045.76» 0.871N解：额定输入电功率： 额定效率：P = P- P= 45.76 - 40 = 5.76KW01NN总损耗：If= U NI= IaNR- I= 22025= 8.8Aff= 208 - 8.8 = 199.2AE= UaN- I Raa= 220 - 199.2 ´ 0.1 » 200V反电动势：N3、一台并励直流电动机，其铭牌数据为：PN=7.5kW，UN=220V，n =1000r/min，IN=41.3A，R=0.15，R =42。保持额定电压和额定转矩不变，试求：af电枢回路串入 R=0.4 的电阻时，电动机的转速和电枢电流。If= U NR- I= 22042» 5.24AfI= IaNf= 41.3 - 5.24 = 36.06A励磁回路串入 R=10 的电阻时，电动机的转速和电枢电流。解：电枢回路串入 0.4 电阻时：电枢电流：E= UE= U- I R= 220 - 36.06 ´ (0.15 + 0.4) » 200VaNN- I Raa= 220 - 36.06 ´ 0.15 » 215VaNaa电枢反电动势：C F = EaNen= 2151000= 0.215N电动机常数：n =E200C F0.215ea=» 930r/min电动机转速：If= U NR- I= 220f(42 + 10)» 4.23AI= IaNf= 41.3 - 4.23 = 37.07A励磁回路串入 R=10 的电阻时， 电枢电流：E= UaN- I Raa= 220 - 37.07 ´ 0.15 » 214V电枢反电动势：n =E214C F0.215ea=» 995r/min电动机转速：4、一台并励直流电动机，其铭牌数据为： PN=10kW，UN=220V，IN=50A， nN=1500r/min，Ra=0.25。在负载转矩不变的条件下，假设用降压调速的方法将转速下降 20%，电枢电压应降到多少？n = 1500 ´ 0.2 = 1200 r/min解：下降后的转速为：负载转矩不变，意味着电磁转矩不能变，因此，PT= 9550= 9550NNn101500 » 63.7N · mNP2= TN ´ n9550= 63.7 ´1200 / 9550 » 8KW此时电路输出功率：U = P / I2N= 8000 / 50 = 160V负载不变，轴上输入电流应不变，因此电源电压为：一、填空题第 4 章 自测题1、掌握用特种电机的主要功能是实现掌握信号的 转换 和 传输 ，在自动系统中作为执行元件或检测元件。2、伺服电动机用于将输入的 掌握电压 转换成电机转轴的 角位移 输出。伺服电动机的转速和转向随着 掌握电压 的大小和哨兵转变而转变。3、 40 齿的三相步进电动机在单三拍工作方式下步距角为 3，在六拍工作方式下步距角为 1.5 。4、步进电动机每输入一个 脉冲 ，电动机就转动一个 角度 或前进一步，转速与 脉冲 频率成正比。5、步进电动机是一种把 脉冲 信号转换成角位移或直线位移的执行元件，伺服电动机的作用是将输入 电压 信号转换为轴上的角位移或角速度输出。6、沟通异步测速发电机在构造上分有 笼型转子 和 杯型转子 两种类型。为了提高系统的快速性和灵敏度，减小转动惯量， 杯形转子 异步测速发电机的应用最为广泛。7、电磁式直流伺服电动机一般承受 他励 构造，磁极由励磁绕组构成，通过单独的励磁电源供电。承受 高电阻率的硅锰青铜或锡锌青铜 材料制成。8、为了减小沟通伺服电动机的转动惯量，转子构造承受 非磁性空心杯形 ，通常9、步进电动机是用 脉冲电 信号进展掌握的，其转速大小取决于掌握绕组的脉冲频率、 转子齿数 和 拍数，而与 电压 、 负载 、 温度 等因素无关，其旋转方向取决于 掌握绕组的 轮番通电的挨次。二、推断题1、对于沟通伺服电动机，转变掌握电压大小就可以转变其转速和转向。 错 2、当沟通伺服电动机取消掌握电压时就不能自转。 对 3、步进电动机的转速与电脉冲的频率成正比。 对 4、单拍掌握的步进电机掌握过程简洁，应多承受单相通电的单拍制。 错 5、转变步进电机的定子绕组通电挨次，不能掌握电机的正反转。 错 6、掌握电机在自动掌握系统中的主要任务是完成能量转换、掌握信号的传递和转 换。 错 7、掌握电机在自动掌握系统中的主要任务是完成能量转换、掌握信号的传递和转 换。 对 8、测速发电机的转速不得超过规定的最高转速，否则线性误差加大。 对 9、测速发电机在掌握系统中，输出绕组所接的负载可以近似作开路处理。假照实 际连接的负载不大则应考虑其对输出特性的影响。 对 10、步进电动机的转速与电脉冲的频率没有任何关系。 错 三、选择题1、直流掌握电机中，作为执行元件使用的是 B。A、测速发电机B、伺服电动机C、步进电机D、自整角机2、直流伺服电动机在没有掌握信号时，定子内 C。A、没有磁场B、只有旋转磁场C、只有恒定磁场D、只有脉动磁场3、直流伺服电动机的机械特性曲线是 C。A、双曲线B、抛物线C、线性的D、圆弧线4、测速发电机是一种将旋转机械的转速变换成 B输出的小型发电机。A、电流信号B、电压信号C、功率信号D、频率信号5、直流测速发电机在负载电阻较小、转速较高时，输出电压随转速上升而 C。A、增大B、减小C、线性上升D、不变 6、假设被测机械的转向转变，则沟通测速发电机输出电压的 D。A、频率转变B、大小转变C、相位转变 90°D、相位转变 180°7、在步进电动机驱动电路中，脉冲信号经 C放大器后掌握步进电动机励磁绕组。A、电流B、电压C、功率D、直流8、步进电机是利用电磁原理将电脉冲信号转换成 C信号。A、电流B、电压C、位移D、功率9、步进电机的步距角是由 C打算的。A、转子齿数B、脉冲频率C、转子齿数和运行拍数D. 运行拍数10、在使用同步电机时，假设负载转矩 B最大同步转矩，将消灭“失步” 现象。A、等于B、大于C、小于D、以上都有可能四、简答题1、为什么沟通伺服电动机的转子转速总是比磁铁转速低？答：由于沟通伺服电动机轴上总带有机械负载，即使在空载下，电机本身也会存在阻转矩。为了抑制机械负载的阻力矩，转子绕组中必需要有肯定大小的电流以产生足够的电磁转矩，而转子绕组中的电流是由旋转磁场切割转子导体产生的，因此要产生肯定数量的电流，转子转速必需要低于旋转磁场的转速。2、简述直流测速发电机的输出特性；负载增大时输出特性如何变化？答:当负载增大时，输出特性上励磁电流减小，磁通减小，输出电压降低。3、直流伺服电动机调