天津广播电视大学二○○六~二○○七学年度 第二学期期末考试试卷(0)评分标准 考试科目：电气传动与调速系统试卷号：5149 一、填空题（共计30分，每空2分） 1、(电源电压U)(电源频率f)(电动机参数)（电磁转矩）（转子转速） 2、(鼠笼式异步电动机)（绕线式异步电动机） 3、(定子铁心)（定子绕组）（空气隙）（转子铁心）（转子绕组） 4、(机座)（主磁极）（换向极）（电刷装置） 二、选择题（共计10分，每题2分） 1、A2、B3、C4、A5、A 三、判断题（共计10分，每题2分，对者打√，错者打×，并更正过来。） 1、(√) 2、(×)应该为：三相异步电动机改变转差率S的调速，是不改变同步转速的 调速。 3、(×)应该为：若电源变压器容量足够大，容量较大的电动机也可直接启动。 4、(√) 5、(×)应该为：三相异步电动机的电磁功率是机械功率加上转子铜耗。 四、简答题（共计20分，每题5分） 1、异步电动机能耗制动时，电动机在断开交流电源的同时，在定子两相上通入直流电 流，直流电流流过定子绕组，在电动机内建立一个位置固定、大小不变的恒定磁场。 电动机转子由于惯性继续旋转，转子导体切割恒定磁场而产生感应电动势和电流， 该电流和恒定磁场相互作用，产生制动电磁转矩。在制动过程中电动机转速不断下 降，电动机不断吸收机械能，并把它转换成电能消耗在转子电路的电阻上。所以称 为能耗制动。 2、他励直流电动机当电枢两端的电压为额定电压、磁通量为额定值、电枢不外串电阻 时的机械特性称为固有机械特性。n=U/(C.中)-[R/(CCΦ，)]T他励直流电动机当 电枢两端的电压、磁通量、电枢外串电阻等参数由于生产机械的需要而作人为调整 时的机械特性称为人为机械特性。 3、直流电动机处于反接制动过程中，电枢电压为负，电枢电流为负，电源输入功率 P=I为正，而电磁功率P=E.为负，表明机械功率被转换为电功率：从电源输入 的功率和机械转换的电功率都消耗在电枢回路电阻上。 1、4、(1)降低调速。能实现无级调速，但调速范围不大。 (2)转子回路半电阻调速。方法简单，投资较低，但属于有级调速，并且低速运 行时损耗大。 (3)变频调速。效率高，调速范围大，可无级调速，但系统复杂，成本高。 (4)变极调速。效率高，调速范围大，但只能有级调速，并且只能用于变极电流。 第1页（共3页）
第1页 (共 3 页) 天津广播电视大学二○○六～二○○七学年度 第二学期期末考试试卷（C）评分标准 考试科目: 电气传动与调速系统 试卷号: 5149 一、填空题 (共计 30 分,每空 2 分) 1、(电源电压 U1) (电源频率 f1) (电动机参数) (电磁转矩) (转子转速) 2、(鼠笼式异步电动机) (绕线式异步电动机) 3、(定子铁心) (定子绕组) (空气隙) (转子铁心)(转子绕组) 4、(机座) (主磁极) (换向极) (电刷装置) 二、选择题 (共计 10 分，每题 2 分) 1、A 2、B 3、C 4、A 5、A 三、判断题 (共计 10 分，每题 2 分，对者打√，错者打×，并更正过来。) 1、( √ ) 2、( × )应该为：三相异步电动机改变转差率 S 的调速，是不改变同步转速 n0 的 调速。 3、( × )应该为：若电源变压器容量足够大，容量较大的电动机也可直接启动。 4、( √ ) 5、( × )应该为：三相异步电动机的电磁功率是机械功率加上转子铜耗。 四、简答题 (共计 20 分，每题 5 分) 1、异步电动机能耗制动时，电动机在断开交流电源的同时，在定子两相上通入直流电 流，直流电流流过定子绕组，在电动机内建立一个位置固定、大小不变的恒定磁场。 电动机转子由于惯性继续旋转，转子导体切割恒定磁场而产生感应电动势和电流， 该电流和恒定磁场相互作用，产生制动电磁转矩。在制动过程中电动机转速不断下 降，电动机不断吸收机械能，并把它转换成电能消耗在转子电路的电阻上。所以称 为能耗制动。 2、他励直流电动机当电枢两端的电压为额定电压、磁通量为额定值、电枢不外串电阻 时的机械特性称为固有机械特性。n=UN/(CeΦN)-[Ra/(CeCTΦN 2 )]T 他励直流电动机当 电枢两端的电压、磁通量、电枢外串电阻等参数由于生产机械的需要而作人为调整 时的机械特性称为人为机械特性。 3、直流电动机处于反接制动过程中，电枢电压为负，电枢电流为负，电源输入功率 P1=UNIa 为正，而电磁功率 PM=EaIa 为负，表明机械功率被转换为电功率；从电源输入 的功率和机械转换的电功率都消耗在电枢回路电阻上。 1、 4、(1) 降低调速。能实现无级调速，但调速范围不大。 (2) 转子回路半电阻调速。方法简单，__投资较低，但属于有级调速，并且低速运 行时损耗大。 (3) 变频调速。效率高，调速范围大，可无级调速，但系统复杂，成本高。 (4) 变极调速。效率高，调速范围大，但只能有级调速，并且只能用于变极电流
5、直流电动机处于反接制动过程中，电枢电压为负，电枢电流为负，电源输入功率 P=I.为正，而电磁功率P=EI.为负，表明机械功率被转换为电功率：从电源输入 的功率和机械转换的电功率都消耗在电枢回路电阻上。 6、不能正常运行，电机定子绕组会过热而烧毁。原因是每绕组的额定电压为220V, 却按△接380V电源，是绕组电压为380V,故使励磁电流过大而烧毁。 五、计算题（共计30分，每题15分） 1、解：(1)KΦ=(Uw-IxR)/n=(220-280*0.044)/635=0.327 n=Uw/(K.Φ)-[(R+Ra)/(KΦx)]Ix 500=220/0.327-(0.044+Ra/0.327)*280 Ra=0.1582 (2)500=U/0.327-(0.044/0.327)*280 U=175.82W (3)n=U/(0.85K.Φx)-R/(0.85K.Φx)*(Ix/0.85) n=220/(0.85*0.327)-0.044/(0.85*0.327)*(280/0.85) =739.4r/min 此时，电枢电流I.=280/0.85=329.4A 固I>I,故不能长期运行 2、解：解：(1)机械功率P.=P+p.+p.=30000+351+598=30949W (2)电磁功率P=P.+pm2=30949+506=31455W (3)P.=(1-s)P￥Sx=(P.-P.)/P=P2/P=506/31455=0.01609 n=n1(1-S)=1500*(1-0.01609)=1475.9(r/min) (4)电磁转矩T=9.55*(Pu/n)=9.55*(31455/1500)=200(N.m) (5)空载转矩T=9.55*[(p.+p.)/n]=9.55*[(351+598)/1475.9]=6.14(N.m) (6)输入功率P=Pw+pe+pm1=31455+582.3+824.2=32861.5W 第2页（共3页）
第2页 (共 3 页) 5、直流电动机处于反接制动过程中，电枢电压为负，电枢电流为负，电源输入功率 P1=UNIa 为正，而电磁功率 PM=EaIa 为负，表明机械功率被转换为电功率；从电源输入 的功率和机械转换的电功率都消耗在电枢回路电阻上。 6、不能正常运行，电机定子绕组会过热而烧毁。原因是每绕组的额定电压为 220V， 却按△接 380V 电源，是绕组电压为 380V，故使励磁电流过大而烧毁。 五、计算题 (共计 30 分，每题 15 分) 1、解：(1) KeΦN=(UN-INRa)/nN=(220-280*0.044)/635=0.327 n=UN/(KeΦN)-[（Ra+Rad）/(KeΦN)]IN 500=220/0.327-(0.044+Rad/0.327)*280 Rad=0.158Ω (2)500=U/0.327-(0.044/0.327) *280 U=175.82V (3)n=UN/(0.85KeΦN)-Ra/(0.85KeΦN)*(IN/0.85) n=220/(0.85*0.327)-0.044/(0.85*0.327)*(280/0.85) =739.4r/min 此时，电枢电流 Ia=280/0.85=329.4A 固 Ia>IN，故不能长期运行 2、解：解：(1) 机械功率 Pm=PN+pm+ps=30000+351+598=30949W (2) 电磁功率 PM=Pm+pcu2=30949+506=31455W (3) Pm=(1-s)PM SN=(PM-Pm)/PM=Pcu2/PM=506/31455=0.01609 nN=n1(1-S)=1500*(1-0.01609)=1475.9(r/min) (4) 电磁转矩 T=9.55*(PM/n0)=9.55*(31455/1500)=200(N.m) (5) 空载转矩 T0=9.55*[(pm+ps)/n]=9.55*[(351+598)/1475.9]=6.14(N.m) (6) 输入功率 P1=PM+pFe+pcu1=31455+582.3+824.2=32861.5W