電力及電機拖動模擬考試題一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.一臺4極三相異步電動機接于50Hz的三相交流電源，其額定轉(zhuǎn)速為1440r/min，則額定轉(zhuǎn)差率約為（）。A.0.02B.0.04C.0.06D.0.082.他勵直流電動機在額定電壓下運行時，若負載轉(zhuǎn)矩不變，僅增大勵磁電流，則電機的轉(zhuǎn)速將（）。A.升高B.降低C.不變D.先升高后降低3.變壓器空載損耗主要由（）組成。A.銅損耗B.鐵損耗C.機械損耗D.附加損耗4.三相異步電動機的最大電磁轉(zhuǎn)矩與電源電壓的關(guān)系為（）。A.正比于電壓平方B.正比于電壓C.反比于電壓平方D.無關(guān)5.直流電機電樞繞組采用疊繞組時，其并聯(lián)支路數(shù)（）。A.等于磁極對數(shù)B.等于磁極數(shù)C.等于2D.等于16.同步電動機正常運行時，其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速（）同步轉(zhuǎn)速。A.大于B.等于C.小于D.不確定7.三相異步電動機帶恒轉(zhuǎn)矩負載運行時，若電源電壓降低10%，則穩(wěn)定運行時電機的電磁轉(zhuǎn)矩（）。A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小8.他勵直流電動機采用電樞串電阻調(diào)速時，其機械特性的硬度將（）。A.變硬B.變軟C.不變D.先變硬后變軟9.變壓器的變比k=U1N/U2N，當(dāng)二次側(cè)帶感性負載時，其電壓調(diào)整率ΔU（）。A.為正B.為負C.為零D.不確定10.三相異步電動機的啟動電流大的主要原因是（）。A.啟動時功率因數(shù)低B.啟動時轉(zhuǎn)子電動勢大，轉(zhuǎn)子電流大C.啟動時定子繞組電阻小D.啟動時旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速高11.同步發(fā)電機的電樞反應(yīng)是指（）對主磁場的影響。A.轉(zhuǎn)子電流產(chǎn)生的磁場B.定子電流產(chǎn)生的磁場C.勵磁電流產(chǎn)生的磁場D.負載電流產(chǎn)生的磁場12.直流電動機的電磁轉(zhuǎn)矩Te與電樞電流Ia的關(guān)系為（）（Φ為勵磁磁通）。A.Te=CTΦIaB.Te=CTΦ/IaC.Te=CTIa/ΦD.Te=CTΦ2Ia13.三相異步電動機帶額定負載運行時，若電源頻率降低5%，而電壓保持額定，則電機的轉(zhuǎn)速將（）。A.升高B.降低C.不變D.大幅波動14.變壓器的效率η最高時，其（）。A.銅損耗等于鐵損耗B.銅損耗大于鐵損耗C.銅損耗小于鐵損耗D.空載損耗等于短路損耗15.繞線式異步電動機采用轉(zhuǎn)子串電阻啟動時，隨著啟動電阻的增大，啟動轉(zhuǎn)矩將（）。A.先增大后減小B.持續(xù)增大C.持續(xù)減小D.不變二、填空題（每空1分，共20分）1.直流電機的電樞繞組分為______和______兩種基本類型，其中______繞組的并聯(lián)支路數(shù)等于磁極數(shù)。2.三相異步電動機的調(diào)速方法主要有______、______和______；其中______調(diào)速屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，______調(diào)速屬于恒功率調(diào)速。3.變壓器的額定容量SN是指______，單位為______；其短路試驗通常在______側(cè)加電壓，目的是測量______。4.他勵直流電動機的機械特性表達式為n=______，其中______是理想空載轉(zhuǎn)速，______是轉(zhuǎn)速降。5.同步電機按運行方式可分為______、______和______三種，其轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分為______和______兩種。6.三相異步電動機的電磁功率PM與轉(zhuǎn)子銅損耗pCu2的關(guān)系為pCu2=______，其中s為轉(zhuǎn)差率。三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述直流電機電樞反應(yīng)的定義及其對電機運行的影響。2.比較三相籠型異步電動機與繞線式異步電動機的啟動性能，說明繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子串電阻啟動的原理及優(yōu)點。3.畫出他勵直流電動機的固有機械特性和電樞串電阻、降低電樞電壓、減弱勵磁磁通三種人為機械特性的示意圖，并標注關(guān)鍵參數(shù)（理想空載轉(zhuǎn)速、額定轉(zhuǎn)速、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩）。4.說明變壓器空載試驗和短路試驗的目的、試驗方法及測量參數(shù)。5.分析三相異步電動機帶恒轉(zhuǎn)矩負載運行時，若電源電壓突然降低（未低于臨界電壓），電機從原穩(wěn)定點過渡到新穩(wěn)定點的動態(tài)過程（包括轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)差率、轉(zhuǎn)子電流、電磁轉(zhuǎn)矩的變化趨勢）。四、計算題（共30分）1.（8分）一臺他勵直流電動機的額定數(shù)據(jù)為：PN=15kW，UN=220V，IN=78A，nN=1500r/min，Ra=0.2Ω。試求：（1）額定運行時的電樞電動勢EaN；（2）額定電磁轉(zhuǎn)矩TeN；（3）若電機帶額定負載運行時，電樞回路串入0.5Ω電阻，穩(wěn)定后的轉(zhuǎn)速n（假設(shè)磁通Φ不變）。2.（8分）一臺三相四極異步電動機，額定數(shù)據(jù)為：PN=30kW，UN=380V（Y接法），IN=63A，nN=1470r/min，cosφN=0.88，f=50Hz，定子銅損耗pCu1=1200W，鐵損耗pFe=800W，機械損耗pmech=300W，附加損耗pad=200W。試求：（1）額定轉(zhuǎn)差率sN；（2）電磁功率PM；（3）轉(zhuǎn)子銅損耗pCu2；（4）額定效率ηN。3.（7分）一臺單相變壓器的額定數(shù)據(jù)為：SN=50kVA，U1N/U2N=10kV/0.4kV，Ra1=10Ω，Xσ1=15Ω，Ra2=0.01Ω，Xσ2=0.015Ω（已折算到一次側(cè)）。試求：（1）變壓器的短路阻抗Zk；（2）當(dāng)二次側(cè)帶額定負載（cosφ2=0.8，感性）時的電壓調(diào)整率ΔU（忽略電阻壓降的影響，僅計算電抗壓降）；（3）若負載功率因數(shù)提高到cosφ2=0.95（感性），電壓調(diào)整率如何變化？簡要說明原因。4.（7分）一臺同步電動機的額定數(shù)據(jù)為：PN=100kW，UN=380V，nN=1500r/min，cosφN=1.0（超前），效率ηN=0.92。試求：（1）額定電流IN；（2）若該電機在欠勵狀態(tài)下運行（cosφ變?yōu)?.8超前），保持輸出功率不變，定子電流如何變化？簡要分析原因；（3）同步電動機為何能通過調(diào)節(jié)勵磁電流實現(xiàn)功率因數(shù)的調(diào)節(jié)？五、綜合分析題（共20分）1.（10分）某生產(chǎn)車間需設(shè)計一套電機拖動系統(tǒng)，用于驅(qū)動一臺恒轉(zhuǎn)矩負載（TL=200N·m，轉(zhuǎn)速范圍要求300~1500r/min）?？蛇x電機類型包括：他勵直流電動機（調(diào)速范圍寬，機械特性硬）、三相籠型異步電動機（變頻調(diào)速）、繞線式異步電動機（轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速）。試從調(diào)速性能（調(diào)速范圍、平滑性、穩(wěn)定性）、經(jīng)濟性（設(shè)備成本