2025年電力拖動習題庫與答案一、選擇題1.直流電動機的調速方法不包括以下哪種（）A.改變電樞電壓調速B.改變勵磁磁通調速C.改變電源頻率調速D.改變電樞回路電阻調速答案：C。解析：改變電源頻率調速是交流電動機的調速方法，直流電動機調速方法有改變電樞電壓調速、改變勵磁磁通調速和改變電樞回路電阻調速。2.三相異步電動機的旋轉磁場的旋轉方向取決于（）A.電源電壓大小B.電源頻率高低C.定子電流的相序D.電動機的極數答案：C。解析：三相異步電動機旋轉磁場的旋轉方向取決于定子電流的相序，改變相序可改變旋轉磁場方向。3.接觸器的作用是（）A.自動控制電路的通斷B.限制電路中的電流C.保護電路中的設備D.測量電路中的電壓答案：A。解析：接觸器主要用于自動控制電路的通斷，實現遠距離控制和頻繁操作。4.熱繼電器的作用是（）A.短路保護B.過載保護C.欠壓保護D.過壓保護答案：B。解析：熱繼電器是利用電流的熱效應原理，對電動機實現過載保護。5.時間繼電器的作用是（）A.延時通斷電路B.短路保護C.過載保護D.欠壓保護答案：A。解析：時間繼電器可實現延時通斷電路的功能，用于按時間順序控制電路。二、判斷題1.直流電動機的電磁轉矩與電樞電流成正比。（）答案：正確。解析：直流電動機電磁轉矩公式$T=C_T\varPhiI_a$，其中$C_T$為轉矩常數，$\varPhi$為每極磁通，$I_a$為電樞電流，在磁通不變時，電磁轉矩與電樞電流成正比。2.三相異步電動機的轉速總是低于旋轉磁場的轉速。（）答案：正確。解析：三相異步電動機是靠轉子與旋轉磁場之間的相對運動產生感應電流，從而產生電磁轉矩，所以其轉速總是低于旋轉磁場轉速，存在轉差率。3.接觸器的主觸點用于控制主電路，輔助觸點用于控制控制電路。（）答案：正確。解析：接觸器主觸點通過較大電流，用于主電路的通斷；輔助觸點電流較小，用于控制電路。4.熱繼電器在電路中動作后，可自動復位。（）答案：錯誤。解析：熱繼電器動作后，一般需要手動復位，也有可自動復位的，但不是普遍情況。5.時間繼電器的延時方式只有通電延時一種。（）答案：錯誤。解析：時間繼電器有通電延時和斷電延時兩種延時方式。三、簡答題1.簡述直流電動機的工作原理。答案：直流電動機是根據載流導體在磁場中受到電磁力的作用而發(fā)生運動的原理工作的。當直流電源通過電刷和換向器向電樞繞組供電時，電樞繞組中就有電流流過。電樞繞組中的電流與主磁極產生的磁場相互作用，產生電磁力，電磁力對電機的轉軸形成電磁轉矩，使電動機旋轉。換向器的作用是在電動機旋轉過程中，不斷改變電樞繞組中電流的方向，保證電磁轉矩的方向始終不變，從而使電動機能夠連續(xù)旋轉。2.三相異步電動機為什么會產生旋轉磁場？答案：三相異步電動機的定子繞組是三相對稱繞組，通入三相對稱交流電后，各相繞組中會產生隨時間按正弦規(guī)律變化的電流。這些電流在空間上互差120°電角度。根據安培定律，電流會產生磁場，每相繞組產生的磁場也是隨時間變化的。由于三相電流的相位不同，它們所產生的磁場在空間上也有一定的相位差。這三個隨時間變化的磁場相互疊加，就會形成一個在空間旋轉的磁場，即旋轉磁場。3.簡述接觸器的工作原理。答案：接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸點系統(tǒng)和滅弧裝置等組成。當接觸器的電磁線圈通電后，線圈中產生磁場，電磁力克服彈簧的反作用力，使銜鐵吸合，帶動動觸點與靜觸點閉合，從而接通主電路或控制電路。當電磁線圈斷電時，磁場消失，電磁力消失，銜鐵在彈簧的作用下復位，動觸點與靜觸點分開，切斷電路。4.熱繼電器是如何實現過載保護的？答案：熱繼電器主要由發(fā)熱元件、雙金屬片和觸點等組成。發(fā)熱元件串聯在電動機的主電路中，當電動機過載時，通過發(fā)熱元件的電流增大，發(fā)熱元件產生的熱量增加。雙金屬片是由兩種熱膨脹系數不同的金屬片貼合在一起制成的，當溫度升高時，雙金屬片會因為兩種金屬的熱膨脹程度不同而發(fā)生彎曲。當過載電流達到一定值且持續(xù)一定時間后，雙金屬片彎曲到一定程度，推動觸點動作，切斷控制電路，使接觸器線圈斷電，主電路斷開，從而實現對電動機的過載保護。5.時間繼電器的通電延時和斷電延時有什么區(qū)別？答案：通電延時時間繼電器是在電磁線圈通電后，開始延時，當延時時間達到設定值時，觸點動作。例如，通電延時閉合的觸點，在通電延時期間處于斷開狀態(tài)，延時時間到后閉合；通電延時斷開的觸點，在通電延時期間處于閉合狀態(tài)，延時時間到后斷開。而斷電延時時間繼電器是在電磁線圈斷電后開始延時，當延時時間達到設定值時，觸點動作。如斷電延時閉合的觸點，在斷電瞬間斷開，延時時間到后閉合；斷電延時斷開的觸點，在斷電瞬間閉合，延時時間到后斷開。四、計算題1.一臺直流電動機，額定功率$P_N=10kW$，額定電壓$U_N=220V$，額定效率$\eta_N=0.85$，求該電動機的額定電流$I_N$。解：根據效率公式$\eta_N=\frac{P_N}{P_{1N}}$，其中$P_{1N}$為輸入功率。先求輸入功率$P_{1N}=\frac{P_N}{\eta_N}=\frac{10\times1000}{0.85}\approx11764.7W$。又因為$P_{1N}=U_NI_N$，所以額定電流$I_N=\frac{P_{1N}}{U_N}=\frac{11764.7}{220}\approx53.5A$。2.一臺三相異步電動機，額定功率$P_N=30kW$，額定電壓$U_N=380V$，額定功率因數$\cos\varphi_N=0.85$，額定效率$\eta_N=0.9$，求該電動機的額定電流$I_N$。解：根據公式$P_N=\sqrt{3}U_NI_N\cos\varphi_N\eta_N$，可得$I_N=\frac{P_N}{\sqrt{3}U_N\cos\varphi_N\eta_N}$。將$P_N=30\times1000W$，$U_N=380V$，$\cos\varphi_N=0.85$，$\eta_N=0.9$代入公式：$I_N=\frac{30\times1000}{\sqrt{3}\times380\times0.85\times0.9}\approx60.6A$。3.有一臺三相異步電動機，其額定轉速$n_N=1440r/min$，電源頻率$f=50Hz$，求該電動機的同步轉速$n_1$和極對數$p$。解：三相異步電動機的同步轉速$n_1=\frac{60f}{p}$，異步電動機的轉速$n$略低于同步轉速。常見的同步轉速有$3000r/min$（$p=1$）、$1500r/min$（$p=2$）、$1000r/min$（$p=3$）等。已知額定轉速$n_N=1440r/min$，接近$1500r/min$，所以同步轉速$n_1=1500r/min$。由$n_1=\frac{60f}{p}$可得$p=\frac{60f}{n_1}$，將$f=50Hz$，$n_1=1500r/min$代入，$p=\frac{60\times50}{1500}=2$。4.一臺直流電動機，電樞電阻$R_a=0.5\Omega$，接在$U=220V$的直流電源上，當電動機運行在額定狀態(tài)時，電樞電流$I_a=20A$，求此時電動機的反電動勢$E$。解：根據直流電動機的電壓平衡方程$U=E+I_aR_a$，可得反電動勢$E=UI_aR_a$。將$U=220V$，$I_a=20A$，$R_a=0.5\Omega$代入，$E=22020\times0.5=22010=210V$。5.某三相異步電動機，其額定功率